Metabolismo

Prévia do material em texto

CONCEITOS BÁSICOS EM 
METABOLISMO
Mapas metabólicos
Catabolismo
Anabolismo
Conjunto das reações de síntese necessárias para o crescimento de novas células e a 
manutenção de todos os tecidos, necessitam de energia para ocorrerem (síntese de 
glicose, DNA, lipídeos).
É um processo de degradação e liberação de energia necessária para a realização de 
todas as atividades físicas externas e internas. Ocorre quebra de macromoléculas em
unidades menores (quebra do glicogênio e liberação de glicose).
Metabolismo
É uma série de reações químicas altamente dirigidas e 
coordenadas, onde participam diversos sistemas enzimáticos, 
representando a soma de todas as transformações químicas
que ocorrem em uma célula ou organismo. 
"O catabolismo libera a energia que será utilizada no anabolismo."
Lipídios Lipídios
ATP: Adenosina trifosfato, formado por uma base nitrogenada
(adenina), um açúcar (ribose) e três fosfatos.
Função: fornecer energia para as células. Composto instável, de fácil
acesso sempre que necessário, porque a enzima que rompe a
molécula de ATP (ATPase) é muito abundante na célula.
* Não há estoque na forma de ATP, mas sim na forma de
precursores, como glicogênio e lipídios. Armazenamento muito
limitado.
Ligações de alta energia
Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo – NAD:
Coenzima derivada de B3 (nicotinamida) – transportadores de elétrons e 
hidrogênio.
NAD+ + 2 e- + 2 H+ ® NADH+H+
Forma Oxidada Forma Reduzida 
Flavina-Adenina-Dinucleotídeo – FAD
Coenzima derivada de B2 (riboflavina) - transportadores de elétrons e hidrogênio.
FAD + 2 e- + 2 H+® FADH2
NAD, FAD, NADP e CoA são coenzimas derivadas de vitaminas 
Coenzima A é derivada de
Vitamina B5 e sua função é
ser aceptora de grupo
acetil.
Respiração celular
É o processo pelo qual a célula oxida lentamente os alimentos 
a fim de obter energia que eles contém.
TIPOS DE RESPIRAÇÃO
AERÓBIA • ou AERÓBICA
Presença– de O2
ANAERÓBIA • ou ANAERÓBICA
Ausência– de O2
O ATP pode ser obtido (regenerado) por três mecanismos: 
• Sistema anaeróbio alático ou fosfagênico ou ATP- CP (fosfocreatina)
Sistema • anaeróbio lático (glicólise anaeróbia)
• Sistema aeróbio ou oxidativo (fosforilação oxidativa)
Sistema anaeróbio alático ou fosfagênico ou
ATP- CP (fosfocreatina):
Este sistema representa a fonte de energia disponível mais rápida do ATP para ser usado pelo músculo: 
1) utiliza estoques de fosfocreatina nos músculos;
2) não depende de uma longa série de reações químicas; 
3) não depende do transporte do oxigênio que respiramos para os músculos que estão realizando trabalho; 
4) tanto o ATP quanto CP estão armazenados diretamente dentro dos mecanismos contráteis dos músculos;
5) não consome ATP para ser utilizada (ativado);
6) fornece 1 ATP;
7) Sem produção de lactato;
8) Ocorre no citoplasma.
9) A creatina é sintetizada a partir de arginina, glicina
e S-adenosilmetionina, no fígado e rins.
O papel celular do ATP é de um transmissor de energia livre e não de um reservatório de
energia livre. A quan:dade de ATP em uma célula é, em geral, suficiente apenas para
suprir suas necessidades de energia livre durante um minuto ou dois. Por exemplo, as
células nervosas possuem um suprimento de ATP suficiente apenas para poucos
segundos (o que explica, em parte, a rápida deterioração do tecido nervoso pela
privação de oxigênio). Consequentemente, quando a célula es:ver em repouso, uma
situação em que [ATP] é rela:vamente alta, a reação ocorre com síntese líquida de
fosfocrea:na, enquanto, em momentos de alta a:vidade metabólica, quando [ATP] é
baixa, o equilíbrio se desloca no sen:do de ocorrer síntese líquida de ATP. A fosfocrea-
:na, portanto, atua como um “tampão” de ATP nas células que contêm crea:na-cinase.
O músculo esquelé:co dos vertebrados, em repouso, normalmente possui fosfocrea:na
suficiente para suprir suas necessidades de energia livre por diversos minutos (mas
durante apenas uns poucos segundos quando em a:vidade intensa).
Voet. 4 edição
RESPIRAÇÃO AERÓBIA
• Etapas
– Glicólise Independe do oxigênio (não usa oxigênio)
– Ciclo de Krebs,
Ciclo do Ácido Cítrico (CAC), 
Ciclo do Ácido Tricarboxílico (TCA)
– Cadeia Respiratória ou 
Cadeia Transportadora de Elétrons
(CTE)
Requerem mitocôndria
e oxigênio
30
* NADH 1,5 ou 2,5
Todos• os seres vivos (a exceção dos vírus) realizam, invariavelmente, a 
glicólise, seja em condições de aerobiose ou de anaerobiose, com as 
enzimas glicolí>cas presentes no citoplasma.
glicólise (do grego: glykos, doce; lysis, romper) 
A via glicolítica é alimentada apenas por uma
das duas trioses formadas, assim, a molécula de
diidroxicetona fosfato é convertida em
gliceraldeído 3-fosfato, de acordo com a
necessidade energética celular.
* Após a formação das trioses, o processo deve
ser considerado de maneira duplicada.
A fosforilação da glicose impede que a glicose
retorne para o sangue, possibilitando sua
utilização em meio intracelular seja para síntese
de glicogênio ou dar início a glicólise.
Mg+2 é essencial para a atividade das cinases
Aldose
cetose
343
Regulação da glicólise
Formas de entrada do glicogênio, amido, dissacarírdeos e hexoses na fase de preparação da glicólise
Lactato
RESPIRAÇÃO ANAERÓBIA
• Também chamada de fermentação (quebra
parcial da glicose na ausência de O2)
• Ocorre, por exemplo, em organismos
unicelulares
– Fermentação lática (músculos em exercícios, 
hemácias e tecidos em hipóxia, tumores sólidos (não
irrigados))
– Fermentação alcoólica
• Vinho, cerveja, aguardente
– Fermentação acética
• Vinagre
Um hidrogênio do NADH é para formar lactato e 
regenerar NAD+. O outro H vem do meio.
NAD• + é regenerado ou durante a
formação do lactato ou durante a
cadeia transportadora de elétrons,
assim, durante a respiração anaeróbia
não ocorre variação líquida de NAD e
NADH, permiFndo que a glicólise
conFnue acontecendo.
Lactato desidrogenase
Nas situações de a,vidade muscular extenuante, costuma-se afirmar, erroneamente, que é produzido 
ácido lá,co, que ao dissociar-se, causaria acidose (aumento da quan,dade plasmá,ca de prótons) — a 
reação da lactato desidrogenase forma lactato e não ácido lá,co e a formação de lactato consome 
prótons e não os produz. A acidose decorre do transporte conjunto (simporte) de lactato e prótons para 
o plasma; os prótons originam-se da intensa hidrólise de ATP, vigente nessa situação
Bioquímica Básica - Marzzoco
O lactato é transportado através do sarcolema das fibras musculares pelo transportador 
de monocarboxilatos (MCT de Monoc arboxylates Transporter), por cotransporte
(simporte) com íons H+. Os prótons, na vigência de atividade muscular extenuante, 
originam-se da intensa hidrólise de ATP
A grande produção de lactato no exercício intenso é benéfica para o músculo porque 
regenera NAD+, sustentando a síntese de ATP pela glicólise, e evita a acidose, já que 
consome prótons e participa de sua remoção do músculo.
ATP + H2O ⇋ ADP + HPO42− + H+
Bioquímica Básica - Marzzoco
Figura 1. Ilustração das principais etapas do transporte e da degradação do lactato e do piruvato no meio intramuscular 
(adaptado de GLADDEN, 2004). Hipoteticamente, esses metabólitos poderiam ser transportados para a mitocôndria por meio dos 
MCT1. Em seguida, o lactato seria convertido em piruvato por meio da LDH. Assim, haveria a redução da NAD e da FAD via 
LDH e do ciclo do ácido cítrico (CAC), as quais seriam posteriormente oxidadas na cadeia de transporte de elétrons (CTE) para a 
ressíntese da ATP (BERTUZZI, 2008). EFDeportes.com, Revista Digital. Buenos Aires, Año 16, Nº 160, Septiembrede 2011
Lactato formado pelos músculos em a1vidade ou pelas hemácias pode ser reciclado; ele é transportado pelo sangue até o :gado, onde é conver1do a glicose 
durante a recuperação da a1vidade :sica. 
Lactato é reciclado em glicose
Destino alternativo do piruvato
* Ocorre nas hemácias, leucócitos e músculo esquelético durante exercício intenso
*
* Ocorre em fungos e bactérias
*
!Lactato
Entretanto, a velocidade de produção de ATP pela glicólise anaeróbia pode ser até 100 
vezes maior do que a fosforilação oxidaBva. Consequentemente, quando tecidos, como 
por exemplo o músculo, estão consumindo ATP rapidamente, eles o obtêm quase que 
exclusivamente pela glicólise anaeróbia. (Na verdade, a fermentação homolácBca não 
“desperdiça” glicose, já que o lactato é aerobiamente reconverBdo em glicose pelo 
Ngado)
Voet, 4 edição
Voet, 4 edição