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Metabolismo É o conjunto de reações químicas que sistematicamente transforma biomoléculas de modo definido. É a base bioquímica dos processos vitais. Os organismos vivos precisam de aporte contínuo de energia por três razões principais: 1. Exercer trabalho mecânico nas contrações musculares e demais movimentos celulares. 2. Transporte ativo de macromoléculas e íons. 3. Síntese de macromoléculas e biomoléculas a partir de precursores mais simples. A integração entre os metabolismos de diferentes substâncias é o que permite o funcionamento do organismo. Catabolismo: Decomposição de moléculas maiores em moléculas menores. É um processo que gera energia, a qual uma parte dela é perdida na forma de calor e a outra conservada na forma de ATP e redução das coenzimas. Ocorre oxidação de moléculas. Anabolismo: Série de reações químicas que produzem moléculas maiores e mais complexas a partir de compostos menores. Absorve energia fornecida pela hidrólise do ATP e oxidação das coenzimas. Ocorre redução das moléculas. Estados Padrão Substâncias líquidas ou sólidas são sempre puras. As substâncias gasosas se encontra a pressão de 1 atm. O soluto possui concentração de 1M (molar). Conceitos Entropia (S): É o grau de desordem ou grau de distribuição randômica. Os sistemas formados por moléculas têm uma tendência natural a se distribuir randomicamente. A configuração final de um sistema tende a possuir átomos com velocidades em todas as direções, bem como posições aleatórias. Entalpia (H): Conteúdo de calor do sistema. Energia liberada ou absorvida quando ocorre um reação química ou uma substância é dissolvida ou quando formamos um composto. Reações exotérmicas, o sistema perde calor (-∆H). Considerada uma reação favorável. Reações endotérmicas, o sistema ganha calor (+∆H). Energia Livre de Gibbs (G): Expressa a quantidade de energia capaz de realizar trabalho durante uma reação. Quando liberada, a reação é exergônica (-∆G). Sendo assim, uma reação espontânea. Quando absorvida, a reação é endergônica (+∆G). Ocorrem com gasto energético. Quando uma reação química encontra-se em equilíbrio, o valor da variação de energia é nulo. Reações de Oxirredução São aquelas em que elétrons são transferidos de um doador para um aceptor. Oxidação é a perda de elétrons, enquanto que a redução é o ganho de elétrons. Agente redutor: É o doador, perde elétrons. Agente oxidante: É o aceptor, ganha os elétrons. Coenzimas Importantes NAD+, NADH, NADP+ e NADPH: Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo e Nicotininamida Adenina Dinucleotídeo Fosfato. Bioquímica Júlia Morais de Moura – 143 (2019.2) 19/09/19 Prof. Pablo Trindade Júlia Morais marca 2 Formados do derivado da vitamina B3 (ácido nicotínico), a nicotinamida (niacina). NAD+ e NADP+ são a forma oxidada. NADH e NADPH são a forma reduzida. FADH2: Flavina Adenina Dinucleotídeo. Formado do derivado da vitamina B2, a riboflavina. São agentes oxidantes mais potentes que o NAD+ e o NADP+. Acoplamento A produção e o uso da energia no organismo são processos acoplados: A energia liberada pela oxidação dos nutrientes é capturada por moléculas de ATP, que, quando hidrolisadas, servirão como fonte de energia para os processos metabólicos. No entanto, a produção de ATP, que se dá por meio da fosforilação de moléculas de ADP, utiliza energia. O ATP pode ser hidrolisado para ADP, o qual pode ser hidrolizado a AMP. O ATP é menos estável e possui maior energia livre de Gibbs. Portanto, na presença de uma ATPase capaz de deslocar as cargas negativas do oxigênio, a hidrólise acontece. A energia para reações endergônicas nos processos vitais vem diretamente da hidrólise do ATP e indiretamente da oxidação de nutriente. Reações endergônicas e exergônicas: Em uma sequência de reações, podemos ter uma etapa que precisa gastar energia para ocorrer (endergônica). No entanto, esse gasto é compensado, pois ocorreram outras etapas que forneceram energia (exergônica), cobrindo esse “gasto” inicial e ainda liberando energia para outras funções metabólicas. Transferência de Elétrons São importantes na fase de fosforilação oxidativa, a qual é responsável pela alta produção de ATP. Homeostasia Os processos metabólicos são importantes para manter o equilíbrio do corpo. Júlia Morais marca 2
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