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26/05/2014 1 INTRODUÇÃO AO ● Metabolismo - "mudança“ ou ``troca``. ● Conjunto de transformações que as substâncias químicas sofrem no interior dos organismos vivos. ● “METABOLISMO CELULAR" é usado em referência ao conjunto de reações químicas que ocorrem nas células. Metabolismo Processos responsáveis pela SÍNTESE e DEGRADAÇÃO dos nutrientes na célula. Constituem a base da vida, o crescimento e reprodução das células, mantendo as suas estruturas e adequando respostas aos seus ambientes. 26/05/2014 2 • Obter energia química do sol ou de nutrientes; • Converter moléculas dos nutrientes e da célula em precursores de macromoléculas; • Polimerizar precursores em macromoléculas; • Sintetizar e degradar biomoléculas de acordo com necessidade celular. Funções do Metabolismo 26/05/2014 3 Divisão do Metabolismo Anabolismo É a fase biossintética e consumidora de energia do metabolismo. Criar moléculas complexas a partir de moléculas simples - com consumo de ATP Catabolismo É a fase degradativa e liberadora de energia do metabolismo. Decompõe moléculas complexas criadas no anabolismo para produzir energia - sob a forma de ATP Metabolismo Os processos devem ser equilíbrados, o organismo encontra-se em homeostase. Catabolismo Anabolismo Perda de peso - Jejum - Doença Catabolismo Anabolismo Organismo cresce, ganha peso - Doença 26/05/2014 4 - ATP → “moeda de troca” energética nas células; - Organismos fototrópicos transformam energia luminosa em energia química sob forma de ATP; - Heterotróficos transformam alimentos em ATP; - Ciclo do ATP transporta energia da fotossíntese ou do catabolismo para processos celulares que necessitam de energia. ATP 26/05/2014 5 Glicólise - oxidação da glicose para obter ATP; Ciclo de Krebs - oxidação do acetil-CoA para obter energia; Fosforilação oxidativa - síntese de ATP a partir da energia liberada pelo transporte de elétrons na cadeia respiratória; Via das pentoses-fosfato - síntese de pentoses e obtenção de poder redutor para reações anabólicas. Vias Metabólicas Ciclo da uréia - eliminação de NH4 + sob formas menos tóxicas; -oxidação dos ácidos graxos - transformação de ácidos graxos em acetil-CoA, para utilização no ciclo de Krebs; Gliconeogênese -síntese de glicose a partir de moléculas pequenas, para utilização no cérebro. Vias Metabólicas 26/05/2014 6 Metabolismo dos carboidratos Vias catabólicas: 1 – Glicólise 2 - Glicogenólise Vias anabólicas: 1 - Glicogênese 2 – Via das pentoses-fosfato 3 - Gliconeogênese - Glicólise – Transformação da glicose em duas moléculas de piruvato (ou lactato), posteriormente degradado para produção de energia; - Glicogênese- Síntese do glicogênio, a forma de armazenamento da glicose nos mamíferos; - Glicogenólise- Desdobramento do glicogênio em glicose; - Gliconeogênese- Síntese de glicose a partir de precursores não-carboidratos; Vias Metabólicas 26/05/2014 7 GLICÓLISE Compreende 2 estágios: 1. Primeiro estágio (fase preparatória): Compreendem 5 reações nas quais a glicose é fosforilada por dois ATP e convertida em duas moléculas de gliceraldeído-3-fosfato 2. Segundo estágio (fase de pagamento): As duas moléculas de gliceraldeído-3-fosfato são oxidadas pelo NAD+ e fosforiladas em reação que emprega o fosfato inorgânico. Glicose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ → 2 piruvato + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP + 2H2O Glicólise anaeróbica: o produto final da glicólise é o lactato, e não o piruvato Glicose + 2 ADP + 2 Pi → 2 lactato + 2 ATP + 2H2O GLICÓLISE 26/05/2014 8 Glicogênese • Síntese intracelular do glicogênio • Ocorre em todos os tecidos, mais proeminente no fígado e músculo; • O fígado armazena glicogênio para enviar glicose, pelo sangue, aos outros tecidos, quando necessário; • O músculo armazena apenas para consumo próprio, só utiliza durante o exercício quando há necessidade de energia rápida. Gliconeogênese • Formação de novas moléculas de glicose a partir de precursores não-carboidratos. • Ocorre no fígado. • Em certas situações, como acidose metabólica ou inanição, os rins também sintetizam glicose. 26/05/2014 9 Gliconeogênese • Os precursores não- glicídicos incluem lactato, piruvato, glicerol e cadeias carbonadas da maioria dos aminoácidos. REGULAÇÃO DA GLICEMIA Hormônios: Insulina e glucagon Açúcar no sangue regulado pela Insulina e Glucagon; Glicose alta pâncreas libera insulina Glicose baixa pâncreas libera glucagon Somatostatina – regula liberação de insulina e glucagon 26/05/2014 10 Liberação da Insulina • Após detectar excesso de glicose (HIPERGLICEMIA); • Exerce três efeitos principais: • Estimula captação de glicose pelas células; • Estimula a glicogênese; • Estimula armazenamento de Aa e ácidos graxos. Diabetes • Quando o pâncreas para de fabricar a insulina, ou o organismo não consegue utilizá-la de forma eficiente, a glicose fica circulando na corrente sanguínea, gerando a hiperglicemia e levando a uma doença conhecida como o diabetes (tipo 1). 26/05/2014 11 GLUCAGON • Efeito antagônico à insulina; • Formado pelas células pancreáticas; • Liberado na HIPOGLICEMIA; • Função: • Estimula degradação de glicogênio hepático e muscular; • Estimula mobilização de Aa e ácidos graxos; • Estimula lipólise.
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