A 8 - INTRODUÇÃO AO METABOLISMO

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Introdução ao Metabolismo
Prof. Fernando Borges
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CARACTERÍSTICAS DO SER VIVO
 
1- ORGANIZAÇÃO - Estruturas
2- FUNÇÃO – Cada estrutura desempenha uma função específica
3- AUTO-REPLICAÇÃO – Manutenção e perpetuação da espécie 
4- TRANSFORMAÇÃO DE ENERGIA – Extrai energia do meio (nutrientes, luz) e transforma a Energia em trabalho (organização, função e auto-replicação)
      
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METABOLISMO
ORGANISMO VIVO
ENERGIA
TRABALHO MECÂNICO/MOVIMENTOS CELULARES
TRANSPORTE ATIVO
SÍNTESE DE MACROMOLÉCULAS APARTIR DE PRECURSORES
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ORGANISMOS
(Classificação com base na fonte de obtenção de Energia)
 FOTOTRÓFICOS – retiram Energia da Luz
 QUIMIOTRÓFICOS – retiram Energia de componentes do meio
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Duas perguntas fundamentais:
 O Conjunto de Reações Enzimáticas que responde a estas perguntas = METABOLISMO
Como o ser vivo extrai Energia do meio ?
Como o ser vivo sintetiza macromoléculas para desempenhar suas funções, manter sua estrutura e replicar-se? 
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Introdução ao metabolismo
Alimentação Fonte de Energia
Síntese e degradação de moléculas - Manutenção da vida celular.
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Digestão
As macromoléculas orgânicas (carboidratos, lipídios e proteínas) ingeridas na dieta são digeridas por enzimas digestivas. 
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Digestão – Produtos Finais
Carboidratos .............. Glicose
Lipídios ......... Ác. Graxos + Glicerol
Proteínas ............. Aminoácidos 
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Caminhos das moléculas absorvidas durante a digestão
Fornecimento de “E” para atividades celulares;
Servir como precursor p/ a síntese de moléculas estruturais ou funcionais;
Armazenamento de moléculas para uso futuro (Ex.: glicogênio e triglicerídeo no tecido adiposo)
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Metabolismo
 Conjunto de reações químicas que ocorrem no organismo a fim de satisfazer suas necessidades energéticas e estruturais. Estas reações ocorrem com a participação de enzimas, as quais podem estar ativas ou não, dependendo da necessidade do organismo em um determinado momento.
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Metabolismo – Vias metabólicas
Muitas reações químicas que ocorrem na célula são funcionalmente organizadas em seqüências consecutivas, chamadas vias.
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No Catabolismo:
 Compostos orgânicos de alto PM  em moléculas + simples
 Liberação de Energia livre
 Conservação da Energia (parte) em moléculas de alta Energia (ATP)
 Outra parte é dissipada como Calor
O Metabolismo pode ser dividido em duas etapas:
Catabolismo e Anabolismo
CATABOLISMO – Conjunto de reações (enzimáticas) de DEGRADAÇÃO
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CATABOLISMO
Com a “E” proveniente do catabolismo a célula executa seus trabalhos de síntese, realiza os movimentos, o transporte ativo de substâncias, produz calor, etc.
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No Anabolismo
 Moléculas simples dão origem a Compostos orgânicos de mais alto PM
 Há gasto de Energia
 Essa energia foi liberada no Catabolismo e armazenada como ATP 	
ANABOLISMO - Conjunto de reações (enzimáticas) de SÍNTESE
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Fluxos de ENERGIA e de Moléculas
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No Metabolismo ocorrem reações de óxido-redução
As macromoléculas são mais reduzidas que as moléculas menores (mais oxidadas).
No Catabolismo as macromoléculas (dos nutrientes) são OXIDADAS pelo Oxigênio (respiração).
No processo formam-se moléculas menores (mais oxidadas), CO2 (oxidado) e H2O.
No Anabolismo ocorre o processo inverso.
As moléculas menores (mais Oxidadas) são reduzidas e originam moléculas maiores (mais reduzidas)
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Nas reações de óxido-redução participam cofatores (coenzimas) que transportam elétrons
Ex: NAD+/NADH; FAD/FADH2
Cofatores e Coenzimas
Cofatores e Coenzimas
Elementos que participam das reações catalisadas pelas enzimas. Podem estar ligados covalentemente (ex. FAD) ou associados à enzima (ex. NAD).
NOTA: Os cofatores apresentam especificidade. Ex: transporte de elétrons, de CO2, grupos metila, etc.
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REAÇÕES DE ÓXIDO-REDUÇÃO
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ATP – a principal molécula que “armazena” energia no Metabolismo
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ESTRUTURA do ATP
Três grupos fosfatos
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Hidrólise do ATP em ADP + Fosfato (Pi)
Rompe-se uma ligação anidrido de ácido 
Liberação de 7,3 Kcal/mol de ATP
Energia utilizada para realizar “trabalho”
Enzima: ATP hidrolase = ATPase
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Compostos de Alta Energia que participam no Metabolismo
Fosfoenol piruvato Go’ -14,8 kcal/mol
Fosfocreatina Go’ -10,3 kcal/mol
ATP Go’ - 7,3 kcal/mol
Glicose-6-fosfato Go’ - 3,3 kcal/mol
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Fosfocreatina e contração muscular
A creatina é um composto encontrado principalmente no músculo esquelético. É sintetizada a partir de AA ou adquirida diretamente na dieta (Suplemento para atletas: 20 gramas/dia).
No músculo em repouso encontra-se na forma de fosfocreatina. 
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Contração muscular
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ANIMAIS
Alimento: Carboidratos, Lipídios e Proteínas
Nos intervalos das refeições ou no jejum ou nas dietas de emagrecimento ocorre degradação (oxidação) das reservas endógenas (principalmente gordura)
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MAPA 
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Introdução ao Metabolismo
Autoregulação
As células são máquinas químicas auto-reguláveis e ajustadas para uma economia máxima.
Retroalimentação ou regulação alostérica
Inibição ou estímulo para a produção de enzima
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Reação Catabólica
Reação Anabólica
Trabalho osmótico
Trabalho mecânico
Biomoléculas complexas
Outros trabalhos celulares
Fótons solares
Ingestão de alimentos
Nutrientes estocados
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OBRIGADO GALERA!!!