Metabolismo Celular e Ciclos Bioquímicos

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BIOQUÍMICA I – Aula 3
DISCIPLINA DE BIOQUÍMICA 1 NUTRIÇÃO 
Aline Estivalet Reginato
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Citoplasma
O citoplasma é um material gelatinoso, também chamado de citosol. É neste espaço que encontramos a mitocôndria entre outras estruturas celulares.
Formado basicamente por lipoproteínas e água.
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Estrutura Celular
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Citoplasma
As funções realizadas pelo citoplasma são: auxilio na morfologia da célula e o armazenamento de substâncias indispensáveis a vida.
É no citoplasma, ou mais precisamente no citosol que ocorre a principal quebra da glicose, a glicolise.
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Metabolismo
Essa unidades são decompostas em moleculas que produzem energia. A glicose, por exemplo, passa por 10 reações sucessivas até se transformar em piruvato.
O piruvato e a acetil-coenzima-A, por sua vez, são estocados como energia na forma de ATP, uma molécula de energia que produz de 13 a 18 Kcal. 
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O papel das enzimas
O organismo produz uma enzima específica para cada uma de suas inúmeras reações químicas.
Por exemplo, quando uma pessoa pratica muito exercício físico, estimula-se a produção de enzimas envolvidas na queima de gordura.
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Reações metabólicas
A reação metabólica resulta na união de diversos elementos: nutrientes calóricos, micronutrientes e enzimas com um impulso de energia, são capazes de reagir.
Portanto a água, o oxigênio e o açúcar são os elementos básicos e essenciais para as reações metabólicas no organismo.
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Reações metabólicas
Uma das reações do metabolismo mais conhecidas é a Glicólise. 
Outra é o Ciclo de Krebs ou ciclo do ácido cítrico.
Ambos ocorrem no citoplasma celular
Com a finalidade de gerar moléculas menores e produzir energia.
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Importância da Glicólise
A importância da glicólise em nossa economia energética é relacionada com a disponibilidade de glicose no sangue, assim como com a habilidade da glicose gerar ATP tanto na presença quanto na ausência de oxigênio. A glicose é o principal carboidrato em nossa dieta e é o açúcar que circula no sangue para assegurar que todas as células tenham suporte energético contínuo
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Glicolise
A glicólise é uma via central quase universal do catabolismo da glicose. É a via através da qual, em grande parte das células, ocorre o maior fluxo de carbono.
A glicólise possui seis átomos de carbono e sua divisão em duas moléculas de piruvato, cada uma com três átomos de carbono, ocorre numa sequência de 10 passos, sendo que os cinco primeiros constituem a via preparatória. 
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O 
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FASE PREPARATÓRIA DA GLICOSE
•1. Fosforilação da glicose: neste passo inicial, a glicose é ativada para as reações subsequentes pela sua fosforilação em C-6 para liberar a glicose-6-fosfato; o doador do fosfato é o ATP
 •2. Isomerização da glicose: neste segundo passo, a glicose-6-fosfato sofre catalise reversível da enzima fosfoexose isomerase, transformando-se em frutose-6-fosfato.
 •3. Fosforilação da frutose-6-fosfato: a enzima fosfofruquinase-1 catalisa a transferência de um grupo fosfato do ATP para a frutose-6-fosfato para liberar a frutose-1,6-difosfato, sendo essa uma reação irreversível a nível celular.
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Fase da glicólise
 •4. Clivagem da frutose-1,6-difosfato em duas trioses: a enzima frutose-1,6-biofosfato aldolase, catalisa a condensação reversível de grupos aldol. A frutose-1,6-difosfato é quebrada para liberar duas trioses fosfato diferentes.
 •5. Interconversão das trioses fosfato: apenas uma das trioses fosfato pode ser diretamente degradada nos passos subseqüentes da glicólise. Já a outra triose formada fica retida no citoplasma para auxiliar na formação da ATP.
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ETAPAS DA GLICÓLISE
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MITOCÔNDRIAS
O ciclo de Krebs ocorre na matriz mitocondrial da célula. 
As mitocôndrias são orgânulos presentes nas células e constituídas por duas membranas de composição lipoprotéica: a externa envolve toda a estrutura, enquanto que a interna apresenta dobras, onde estão localizadas várias enzimas importantes como a ATP sintase.
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MITOCÔNDIA
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MITOCÔNDRIAS	
Função principal é gerar energia para as funções vitais dos organismos.
Quanto mais a célula necessitar de energia para realizar suas funções vitais, mais mitocôndrias ela produzirá.
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CICLO DE KREBS
O ciclo de Krebs é uma rota anfibólica, ou seja, possui reações catabólicas e anabólicas, com a finalidade de oxidar a acetil-CoA (acetil coenzima A), que se obtém da degradação de carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos a duas moléculas de CO2. 
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Ciclo de Krebs
Este ciclo inicia-se quando o piruvato (3C) que é sintetizado durante a glicólise é transformado em acetil CoA (coenzima A) (2C) por ação da enzima piruvato desidrogenase e libera após essa transformação CO². Sendo assim a AcetilCoA passa a ter 2 C na sua cadeia.
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2 C
3 C
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SALDOS DOS CICLOS
Importante: ao término de cada ciclo, teremos um saldo de moléculas que serão utilizadas nas etapas seguintes. Então:
Glicólise: 2 piruvatos de 3 C cada um, 2 ATP;
Ciclo de Krebs: 2 ATP, 6 CO² E 6 NADH
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Exercícios
1 - Qual a diferença entre anabolismo e catabolismo?
2 – Em região da célula ocorre a glicólise?
3 – Em que região da célula ocorre o Ciclo de Krebs?
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Exercícios
4 - Assinale a alternativa correta.
A) A glicólise consiste na conversão de glicose em ácido pirúvico.
B) O ciclo de Krebs consiste na conversão de ácido pirúvico em ácido láctico.
C) No ciclo de Krebs, ocorrem o transporte de hidrogênio, de oxigênio molecular e a produção de água.
D) Todo o processo glicólise ocorre dentro das mitocôndrias.
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Exercícios
5 - Nas células, a glicose é quebrada e a maior parte da energia obtida é armazenada principalmente no
ATP (adenosina trifosfato) por curto tempo.
a) Qual é a organela envolvida na síntese de ATP nas células animais?
b) Quando a célula gasta energia, a molécula de ATP é quebrada. Que parte da molécula é quebrada?
c) Mencione um processo bioquímico celular que produzem energia na forma de ATP.
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Exercícios
6 - Indique a opção que apresenta a afirmativa correta sobre a respiração celular. 
(A) A glicose é totalmente degradada durante a glicólise. 
(B) A formação de ATP ocorre somente dentro da mitocôndria. 
(C) Na respiração anaeróbia, não existem aceptores de elétrons. 
(D) Não ocorre liberação de CO2 durante o Ciclo de Krebs. 
(E) O ciclo de Krebs ocorre no citosol celular.