Resumo Bioquímica metabólica p1

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Bioquímica Metabólica – Resumo 
Introdução: 
Carboidratos são compostos de glicose, sua digestão não existe no estômago. Há 
a desnaturação da amilase salivar quando ingerimos, e a quebra se dá por enzimas no 
duodeno e enzimas encontradas em suas microvilosidades, quando tornam-se glicose, 
são absorvidas pelas células através de proteínas canais da membrana por difusão 
facilitada. No entanto, com o Amido (carboidrato), temos uma enzima denominada 
celulose, da qual não é reconhecida pelo nosso organismo. O Amido é composto por 
amilose e amilopectina, e trata-se de um polímero de glicose conectados por ligações 
1,4. A amilopectina (um de seus compostos) possui muitas ramificações além de suas 
ligações 1,4 entre moléculas de glicose, tais ramificações tem ligações 1,6. A celulose é 
um polímero de glicose com ligações beta 1,4, devido à sua grande complexidade, 
mamíferos não conseguem degradá-la. 
Em geral, a digestão dos carboidratos se dá por 2 etapas, hidrólise intraluminal 
(amilase salivar na boca e pancreática no duodeno) e a digestão na membrana de 
oligossacarídeos a monossacarídeos pelas enzimas dissacaridades em sua borda escova 
nos entenócitos.. Os carboidratos resultantes são absorvidos por processos específicos 
nesta membrana apical dos entenócitos. 
A amilase pancreática quebra de fora para dentro por enzimas que estão presas 
na membrana plasmática do intestino, essas enzimas só digerem monossacarídeos por 
meio de GLUT5 (proteína canal passiva – atravessa-se apenas frutose) ou por um 
cotransportador ativo. Para a glicose e galactose utilizam a proteína canal SLGT1 que 
age de forma ativa. Tanto para a frutose quanto para a glicose saírem desta membrana e 
entrarem na corrente sanguínea, utilizam da proteína transportadora GLUT 2 de forma 
passiva não apical/basal (para longe da luz do intestino e próximo aos capilares). 
 
Retomada superficial: 
Carboidrato > hidrólise intraluminal (amilase salivar e pancreática) > 
digestão (enzimas dissacaridades) > membrana plasmática do intestino 
> GLUT5 para entrada passiva de frutose > SLGT1 para a entrada 
ativa de glicose > GLUT2 para a saída de frutose e glicose. 
 
 Porém, quando houve a entrada de glicose através do SLGT1, também houve a 
entrada de moléculas sódio (Na+), Dentro da membrana já há potássio (K+), então a 
carga interna deve-se manter com 1 Na+ e 2 K+, portanto, para cada 2 moléculas de 
sódio, há a saída de 2 potássios, para que não tenha um acúmulo então saem 3 
moléculas e retornam 2 moléculas de potássio (K+). Essas trocas são denominadas 
como Bomba de Na+/K+. 
 
 
 
Via glicolítica 
 Logo após a entrada de glicose e futose, inicia-se de fato o processo da via 
glicolítica. Porém dentro dela temos uma energia química fundamental para que ocorra 
a quebra de ambas moléculas. O ATP (Adenosina 5’ trifosfato) é um nucleotídeo de 
carbono 2 ligada à uma hidroxila, seus fosfatos geram energia entre eles que quando 
quebrados fazem uma reação energética por conta de uma enzima que auxilia em tal 
processo, após isso, ele se liga aos 2 substratos e faz uma reação não espontânea. 
OBS: Anabolismo é resultante da redução de algo, precisa-se gastar energia, ganha 
elétrons. Catabolismo é a oxidação, já tem energia o suficiente, portanto perde-se 
elétrons. O metabolismo aeróbio sempre irá produzir mais energia que o anaeróbio 
(ausência de O2 causa a fermentação). 
Quando a reação tem um delta G resultante de um produto final ser maior que um 
reagente inicial, sabe-se que foi uma reação não espontânea, já ao contrário, delta G 
resultante de um produto final ser menor que um reagente inicial, trata-se de uma reação 
espontânea. 
 A via glicolítica trata-se do processo que ocorre dentro do citoplasma da célula 
em quebrar glicose até transformar-se em piruvato, que irá poder gerar etanol, CO2 + 
H2O e lactato. 
 Na glicose temos a quebra da molécula de glicose envolvendo uma enzima que 
gera gasto de energia na transformação de substratos e produção de energia que será 
armazenada em ATP. A insulina se liga a glicose e sinaliza a necessidade de proteínas 
carreadoras para a internaliza-la. Para que a glicose não volte e consiga sempre entrar 
mais moléculas da mesma, transforma-se a glicose em glicose-6-fosfato através da 
enzima exoquinase, se acoplando à glicose, a 1 ATP e a 1 fosfato. Isto só se dá por 
conta da hidrólise de algum ATP, pois a enzima irá fazer a quebra de ATP em ADP e a 
foforilase simultaneamente, este gasto de ATP é feito para que a reação continue em um 
único sentido. 
 Ao aumentar-se os níveis de glicose-6-fosfato a exoquinase é inibida para que 
tenha uma isomerização, ou seja, terá um rearranjo da glicose-6-fosfato em frutose-6-
fostato por meio de uma catalisação da enzima fosfatoglicoisomerase. Por ser uma 
reação relativamente reversível, pois depende do nível de produção, irá determinar-se o 
sentido dela por meio da quantidade de reagente e produto. 
 Frutose-6-fostato ou PFK-1 é então convertida por catalisação pela enzima 
fosfofrutoquinase, que faz uma reação semelhante a exoquinase, formando frutose-1,6-
bisfosfato. Quando a célula encontra-se com baixa disponibilidade de energia, a 
concentração de AMP aumenta ativando a enzima e produzindo mais, essa produção irá 
acabar com o débito da via, fazendo com que ATP aumente e AMP seja inibido. Ou 
seja, só ocorrerá produção de frutose-6-bisfosfato quando ATP se encontrar em desuso. 
Trata-se de um regulação de quantidade, sistema conhecido como “puxa-empurra”. 
 
 
 
 
 A partir deste, a reação não tende a ocorrer espontaneamente no sentido vindo 
até agora, já que as células podem deslocar o equilíbrio alterando a concentração de 
reagentes e produtos. A enzima que irá catalisar essa região chama-se aldose e converte 
frutose-1,6-fosfato em gliceraldeído-3-fosfato e di-hidroxicetona-fosfato. 
Deste ponto em diante todas as reações irão ocorrer em dobro, a partir de 1 molécula de 
glicose foram geradas 2 gliceraldeído-3-fosfato. 
 A glicealdeído-3-fosfato será catalisada pela enzima gliceraldeído-3-fosfato 
desidrogenase e irá se transformar em 1,3-bisfosfatoglicerato. Não precisamos de uma 
molécula de ATP neste caso pois está ocorrendo uma oxidação por meio da catalisação. 
 
 
 1,3-bisfosfatoglicerato é catalisado havendo conversão de ATP em ADP pela 
fosfogliceratoquinase e irá virar 3-fosfoglicerato, há então através da fosfoglicerato 
mutase a catalização de 3-fosfoglicerato em 2-fosfatoglicerato, que por meio da enzima 
enolase será catalisado e tornará fosfenolpiruvato. Por fim, pela enzima piruvato 
quinase há a transformação de feosfenolpiruvato em piruvato e uma mólecula de ATP. 
Retomada superficial: 
Glicose + enzima exoquinase > glicose-6-fosfato + enzima 
fosfatoglicoisomerase > frutose-6-fosfato + enzima fosfofrutoquinase > 
frutose-1,6-bisfosfato + aldose > gliceraldeído-3-fosfato e di-
hidroxicetona-fosfato + enzima gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase > 
(2 mol) 1,3-bisfosfatoglicerato + enzima fosfogliceratoquinase > (2 mol) 
3-fosfatoglicerato + enzima fosfoglicerato mutase > (2 mol) 2-
fosfatoglicerato + enzima enolase > (2 mol) fesfenolpiruvato + enzima 
piruvato quinase > (2 mol) piruvato e ATP. 
 
RESUMO: 
Carboidrato > hidrólise intraluminal (amilase salivar e pancreática) > 
digestão (enzimas dissacaridades) > membrana plasmática do intestino 
> GLUT5 para entrada passiva de frutose > SLGT1 para a entrada 
ativa de glicose > GLUT2 para a saída de frutose e glicose > glicose + 
enzima exoquinase > glicose-6-fosfato + enzima fosfatoglicoisomerase > 
frutose-6-fosfato + enzima fosfofrutoquinase > frutose-1,6-bisfosfato + 
aldose> gliceraldeído-3-fosfato e di-hidroxicetona-fosfato + enzima 
gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase > (2 mol) 1,3-bisfosfatoglicerato 
+ enzima fosfogliceratoquinase > (2 mol) 3-fosfatoglicerato + enzima 
fosfoglicerato mutase > (2 mol) 2-fosfatoglicerato + enzima enolase > (2 
mol) fesfenolpiruvato + enzima piruvato quinase > (2 mol) piruvato e 
ATP. 
 
 
Piruvato 
 O piruvato pode tomar 3 caminhos possíveis a partir daí, sendo eles o caminho 
que leva à formação de etanol (na presença de O2), CO2+H2O (sem a presença de O2) 
ou lática (pela fermentação). 
 Anaerobiose: fermentação alcóolica 
 Aerobiose: piruvato se transforma em acetilCOA+ na presença de CO2 
 Piruvato + ácido lático > lactase 
 
 A anaerobiose e a lactase só ocorrem quando não há O2 e as reações ocorrem 
para que não tenha a diminuição de NAD+, já que a conversão de NADH em NAD+ é 
diminuída quando está na presença de oxigênio. 
 A formação de acetilCOA+ produz um substrado do qual pode entrar no ciclo de 
Krebs. 
 
Ciclo de Krebs 
 Há em um primeiro momento a condensação de oxalacetado através da enzima 
cintrato sintase em acetilCOA+, essa enzima é regenerada ao final do ciclo de Krebs, o 
tornando irreversível, tendo apenas 1 único sentido. 
 AcetilCOA+ é catalisada pela enzima aconitase, formando citrato que é inibida 
por fluoreacetato se transformando em isocitrato, que por meio da descarboxilação 
oxidativa é catalisada pela enzima isocitrato desidrogenase, formando NADH e 2-
cetoglutarato. Há então a descarboxilação oxidativa e por meio da enzima 2-
cetoglutarase desidrogenase há a redução de NADH que transforma 2-cetoglutarato em 
succinil-COA, a partir da formação deste substrato há a formação de GTP, que com a 
enzima succinil-COA sintetase transforma-se em succinato que produz GTP em à ATP, 
isso faz com que libere a coenzima A. Essa reação é catalisada por uma enzima de 
succinato desidrogenase ocorrendo a transformação de succinato em fumarato, que 
catalisado pela enzima fumarase torna-se malato. Através da enzima malato 
desidrogenase, regenera-se malato à oxalacetato. 
 
OU SEJA: 
Oxalacetato + enzima cintrato sintase > AcetilCOA + enzima aconitase 
> citrato + enzima fluoreacetato > isocitrato + enzima isocitrato 
desidrogenase > 2-glutarato + enzima 2-cetoglutarase > succinil-COA 
+ enzima succinil-COA > succinato + enzima succinato desidrogenase 
> fumarato + enzima fumarase > malato + malato desidrogenase > 
oxalacetato. 
 
Cadeia Respiratória 
 Conjunto de substâncias transportadoras de prótons e elétrons que estão 
localizados nas cristas mitocondriais, que permitem a combinação de hidrogênio (H+) e 
liberação de compostos orgânicos com o oxigênio resultando em água e liberando 
energia. Ou seja, o H+ doa elétrons ao O2, e é uma reação fortemente exotérmica pois o 
potencial de oxido-redução do hidrogênio e oxigênio são muito distintos. 
 
 
 
 Elétrons do NADH entram no sistema transporte de elétrons pelo complexo I, 
fornecem 2 elétrons. 
 Elétrons do FADH2 entram no sistema de transporte de elétrons pelo complexo 
II, fornecem 2 elétrons e participa do ciclo de Krebs. 
A Coenzima Q recebe um par de elétrons tanto do complexo I quanto do complexo II e 
passa esses elétrons um de cada vez. O complexo III é o carreador solúvel de H2O, o 
complexo IV produz 1 H2O a partir de 2H + 1/2 O2 e 2 elétrons. 
 Os complexos I, II, III e IV bombeiam H+ da matriz mitocondrial para o espaço 
entre membranas. Esses complexos precisam de cofatores para funcionar, tais cofatores 
são: Complexo I: flavina mononucleotídeo (FMN), Complexo II: FAD e F&S, 
Complexo III e IV: Heme e Fes. 
 O complexo V atua fazendo o H+, que foi impedido de difundir através da 
bicamada fosfolipídica da membrana, a se movimentar como uma turbina, aprimorando 
ADP de fosfato inorgânico, formando ATP. Cada molécula de FADH2 que é reoxidada 
produzirá o equivalente a 2 ATP’s (complexo II não bombeia prótons), e cada molécula 
de NADH que é reoxidada produzirá o equivalente à 3 ATP’s. Ao todo gerando 5 
ATP’s. 
 
 
Glicogênio 
 Polissacarídeo de reserva animal, formado de várias moléculas de glicose ligadas 
entre si por ligações peptídicas. A síntese do glicogênio ocorre preferencialmente nos 
tecidos hepáticos (pela enzima exoquinase) e musculares (pela enzima glicoquinase), 
porém o hepático cuida da manutenção dos níveis de glicose no sangue, enquanto o 
muscular utiliza a glicose como suprimento de energia ao músculo. 
 A importância da ramificação do glicogênio ser tão extensa serve para terminais 
e liberação de glicose. 
 
Glicogenólise 
 Glicose ativada (UDP-Glicose) ocorre na extremidade não redutora do 
glicogênio de partida por ligações 1,4 liberando uridina-difosfato (UDP). 
 
 Com a adição sucessiva de moléculas de glicose teremos um alongamento do 
polissacarídeo, essa região então é catalisada pela enzima glicogênio sintase. A medida 
que o polissacarídeo se alonga, torna-se instável, uma enzima chamada ramificação do 
glicogênio age transferindo uma parte da cadeia para um ponto de ramificação, 
formando uma ligação 1,6, tornando-a mais estável. 
 O glicogênio de partida consiste em uma proteína chamada glicogenina, à qual 
são adicionados os primeiros 4-8 resíduos de glicose. 
 
Enzimas: 
Glicogênio fosforilase quebra 1,4 > Enzima desramificada quebra 
ligações 1,6 > glicose-6-fosfato enzima de tecido hepático 
 
Dosagem espectofotométrica 
 Trata-se da observância do solvente em relação à absorção ou não de uma luz 
que está sendo refletida em uma cubeta (recipiente específico para espectofotométrica). 
A cubeta absorve a luz e o solvente dentro dela também. 
 Zera-se a leitura do espectofotômetro que irá fazer tal dosagem, e então a partir 
disto quanto mais observância, mais concentrado está seu soluto. 
 
 100x amostra = resultado mg/dL 
 padrão 
 
Normalmente utiliza-se uma cubeta de 2mL, onde há 1cm padronizado de largura, e 
volume (altura) variável. 
 
 
 
Carboidrato > hidrólise intraluminal (amilase salivar e pancreática) > 
digestão (enzimas dissacaridades) > membrana plasmática do intestino 
> GLUT5 para entrada passiva de frutose > SLGT1 para a entrada 
ativa de glicose > GLUT2 para a saída de frutose e glicose > glicose + 
enzima exoquinase > glicose-6-fosfato + enzima fosfatoglicoisomerase > 
frutose-6-fosfato + enzima fosfofrutoquinase > frutose-1,6-bisfosfato + 
aldose > gliceraldeído-3-fosfato e di-hidroxicetona-fosfato + enzima 
gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase > (2 mol) 1,3-bisfosfatoglicerato 
+ enzima fosfogliceratoquinase > (2 mol) 3-fosfatoglicerato + enzima 
fosfoglicerato mutase > (2 mol) 2-fosfatoglicerato + enzima enolase > (2 
mol) fesfenolpiruvato + enzima piruvato quinase > (2 mol) piruvato e 
ATP. 
 
Piruvato + ácido lático > lactase. 
 
Oxalacetato + enzima cintrato sintase > AcetilCOA + enzima aconitase 
> citrato + enzima fluoreacetato > isocitrato + enzima isocitrato 
desidrogenase > 2-glutarato + enzima 2-cetoglutarase > succinil-COA 
+ enzima succinil-COA > succinato + enzima succinato desidrogenase 
> fumarato + enzima fumarase > malato + malato desidrogenase > 
oxalacetato. 
 
Glicogênio fosforilase quebra 1,4 > Enzima desramificada quebra 
ligações 1,6 > glicose-6-fosfato enzima de tecido hepático.