Apostila Bioquimica Metabolica Teorica

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Bioquímica Metabólica profa.Ms. Jorgete Tomazetti
INTRODUÇÃO AO METABOLISMO
As moléculas absorvidas na alimentação possuem três destinos:
1) fornecer energia (transporte ativo, replicação de DNA, síntese de proteína, contração muscular e mitose)
2) componentes para síntese (proteínas, hormônios e enzimas)
3) moléculas de reserva (glicogênio e lipídios) 
REAÇÕES METABÓLICAS
Metabolismo (metabol- mudança): O metabolismo é a integração de diferentes rotas de reações químicas do organismo que se relacionam formando uma rede integrada e objetiva. MAPA METABÓLICO: o “mapa” é útil para traçar conexões entre as vias centrais do metabolismo, visualizando o movimento dirigido dos intermediários metabólicos e demonstrando o efeito dos intermediários sobre o padrão do tráfego, se é uma via livre ou bloqueada, seja por drogas, deficiência hereditária, ou enzima fisiológica. 
Rotas Metabólicas
· Reações Catabólicas: Exergônicas
· Reações Anabólicas: Endergônica
CATABOLISMO: quebra de moléculas complexas, como proteínas, polissacarídeos lipídios, em moléculas mais simples como CO2, NH3 e água. hidrólise de moléculas complexas em blocos estruturais componentes: as moléculas complexas são quebradas em seus blocos simples. Por ex as proteínas sãodegradas em aa.
ANABOLISMO: As reações anabólicas combinam moléculas pequenas para formar moléculas complexas. Ex. aa em proteínas. As reações anabólicas requerem energia, que é provida pela quebra de ATP em ADP e Pi. A rota biossintética de uma molécula geralmente é diferente da rota degradativa desta molécula e os dois processos respondem a sinais regulatórios diferentes. 
Regulação
A velocidade de uma rota pode ser influenciada pela disponibilidade de substrato, inibição de produtos ou alteração nos níveis de ativadores ou inibidores alostéricos. Estes sinais provocam respostas rápidas, importantes para a regulação imediata do metabolismo.
A molécula que mais participa das reações energéticas nas células vivas é o ATP.
MOLÉCULA DE ATP
O ATP É A MOEDA UNIVERSAL DE ENERGIA LIVRE EM SISTEMAS BIOLÓGICOS
Seres quimiotróficos: obtém energia através da oxidação dos alimentos;
Seres fototrópicos: obtém energia da captação luminosa. 
Sobre o ATP
ATP (adenosina trifosfato) foi descoberto em 1941 por Fritz Lipmann e Herman Kalckar. O ATP é um nucleotídeo constituído por uma adenina, uma ribose e uma unidade trifosfato. 
A forma ativa do ATP é geralmente um complexo de ATP com Mg ou Mn. O ATP é uma molécula rica em energia, por que sua unidade trifosfato contém duas ligações fosfoanidrido. 
ATP + H2O = ADP + Pi + H
ATP + H2O = AMP +PPi + H
A energia liberada na hidrolise do ATP é utilizada para impulsionar reações que necessitam de uma entrada de energia livre, como a contração muscular movimentos celulares; transporte ativo de moléculas e síntese.
Algumas reações de biossíntese são impulsionadas por nucleotídeos trifosfatos análogos ao ATP:
1. Guanosina trifosfato (GTP);
2. Uridina trifosfato (UTP);
3. Citidina trifosfato (CTP);
 As formas difosfatos desses nucleotídeos são representadas por GDP, UDP, CDP, e as formas monofosfato por GMP, UMP e CMP. 
O ATP serve como doador imediato de energia livre nos sistema biológicos, em vez de uma forma de armazenamento a longo prazo de energia livre. Em uma célula típica, uma molécula de ATP é consumida dentro de um minuto após sua formação. A renovação de ATP é bem alta. 
REAÇÕES DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO
· Oxidação: remoção de elétrons de um átomo ou molécula. O resultado é a diminuição da energia potencial.
· Redução: é a adição de elétrons à molécula. A redução resulta em aumento da energia potencial.
As Coenzimas são grandes tranportadores de elétrons:
Um grande número de enzimas catalisam as oxidações celulares e direcionam os elétrons removidos de centenas de diferentes substratos para apenas alguns poucos tipos de transportadores universais de elétrons.
Os nucleotídeos NAD, NADP, FMN, FAD são COENZIMAS (substância orgânica não proteíca) hidrossolúveis que sofrem oxidação e redução reversíveis em muitas das reações metabólicas de transferência de elétrons. 
NAD e NADP
NAD: nicotinamida adenina dinocleotídeo, difosfopiridina nucleotídeo ou dinucleótido de nicotinamida adenina.
NADP: nicotinamida adenina fosfato.
A nicotinamida, um derivado do ácido nicotínico ou niacina que ocorre na dieta. Encontrada em grãos não refinados e enriquecidos, cereais, leite e carne, especialmente fígado.
Apresenta-se em dois estados: reduzido/oxidado
Oxidado: NAD +, NADP+
Quando recebe dois elétrons e um próton apresentam-se na forma:
Reduzido: NADH, NADPH 
Ambas coenzimas movem-se facilmente de uma enzima para outra. O NAD atua em oxidações, geralmente associadas a processos catabólicos; O NADP é utilizado em reduções, geralmente associados a processos anabólicos. Poucas enzimas conseguem utilizar ambas as coenzimas, a maioria delas revela uma preferência por uma ou outra. São conhecidas mais de 200 enzimas que catalizam reações com NAD e NADP. Enzimas desse tipo constituem as oxiredutases, também denominadas desidrogenases. Por exemplo, a álcool desidrogenase catalisa a primeira etapa no catabolismo do etanol, na qual ele é oxidado a acetaldeído. 
FAD e FMN
FAD: Flavina adenina dinucleotídeo 
FMN: Flavina mononucleotídeo 
Proveniente da Riboflavina (vitamina B2). Encontrada em leite, ovos, fígado e vegetais de folhas verdes. A vitamina é facilmente destruída pela luz ultravioleta. 
Apresenta-se em dois estados: reduzido/oxidado
· Oxidado: FAD, FMN 
Quando recebe dois prótons apresentam-se na forma:
· Reduzida: FADH2, FMNH2 
Ambas coenzimas encontram-se fortemente ligadas as enzimas, denominadas flavoproteínas, atuando como grupos prostéticos. As flavoproteínas são enzimas que catalizam reações de oxidação-redução empregando como coenzimas a FMN e FAD (derivadas da vitamina riboflavina).
Regulação do Metabolismo
É feito pelos hormônios. Dependendo da situação metabólica vamos ter síntese e secreção de hormônios diferentes.
· JEJUM: Glucagon, adrenalina, cortisol e hormônios do crescimento.
· PÓS-ALIMENTADO: insulina, hormônios gastrointestinais. 
INSULINA
Produzidas pelas células beta das ilhotas de Langerhans (as células correspondem a 1% da massa do pâncreas). Efeitos metabólicos anabólicos por que favorecem a síntese de glicogênio, triglicerídeos e proteínas.
A insulina é denominada de hormônio hipoglicemiante.
Estrutura: composta de 51 aa arranjados em duas cadeias polipeptídicas, designadas A e B, as quais estão ligadas por pontes dissulfeto. A insulina é depositada no citosol em grânulos que, com estímulo apropriado, são liberadas por exocitose, é degradada pela enzima insulinase, presente no fígado e em menor extensão nos rins. A quantidade de insulina liberada pelo pâncreas é mantida igual ao uso da glicose pelos tecidos periféricos. O tempo de meia-vida é de aproximadamente 6 min.
Fatores que estimulam secreção de insulina
1. Glicose.
2. Aminoácidos.
3. Hormônios gastrintestinais (liberados após ingestão de alimentos).
Fatores que inibem a secreção de insulina
1. Escassez de combustíveis da dieta.
2. Períodos de trauma.
3. Mediados principalmente pela adrenalina, a qual é liberada em resposta ao estresse, trauma ou exercício extremo.
Anatomia da produção de Insulina
Receptor para Insulina
Glucagon
É um hormônio polipeptídeo secretado pelas células alfa das ilhotas pancreáticas. É composto por 29 aa arranjados em uma única cadeia polipeptídica. Glucagon, adrenalina, cortisol e hormônios do crescimento se opõem as ações da insulina. 
O glucagon é denominado de hormônio hiperglicemiante.
Fatores que estimulam a secreção de glucagon:
1. Glicemia baixa.
2. Aminoácidos.
3. Adrenalina e Noradrenalina.
Fatores que inibem a secreção de glucagon
1. Glicemia elevada.
2. Insulina.
Mecanismo de ação
O glucagon liga-se a receptores de alta afinidade na membranacelular do hepatócito. A ligação resulta na ativação da adenilato ciclase, isto causa aumento do AMPc, que ativa a proteína quinase e aumenta a fosforilação de enzimas específicas ou outras proteínas. 
Esta cascata de atividades enzimáticas crescentes resulta na ativação ou inibição mediada pela fosforilação de enzimas-chave na regulação do metabolismo dos carboidratos e lipídios.
DIABETES MELLITUS (DM)
O diabetes mellitus (DM) constitui um grupo de doenças no qual as concentrações sanguíneas de glicose se encontram elevadas como resultado da deficiência na secreção de insulina e/ou ação anormal da insulina. O diabetes é a principal causa de nefropatia terminal, causa comum de amputações não traumáticas e cegueira em adultos. Também causa danos neurológicos, conhecidos como neuropatia diabética. Os óbitos estão relacionados com o risco aumentado de desenvolvimento de doença aterosclerótica, pois portadores de diabetes são 4 a 5 vezes mais propensos de desenvolver doenças cardíacas e cerebrovasculares do que aqueles sem diabetes.
Para se diagnosticar o diabetes, uma concentração de glicose sanguínea em jejum igual ou maior que 126 mg/dL (7,0 mmo/L). Esse exame deve ser realizado em um jejum de pelo menos 12 horas. Concentrações normais de glicose em jejum são inferiores a 99 mg/dL e os valores normais de glicose duas horas após uma refeição são inferiores a 140 mg/dL.
Os principais subtipos de DM compreendem: DM tipo 1 insulino-dependente, e DM tipo 2 insulino-independente.
O tipo 1 é considerado uma doença auto-imune crônica que ocorre em indivíduos geneticamente suscetíveis e é causada pela destruição seletiva das células β das ilhotas pancreáticas de langerhans, produtoras de insulina. Essa destruição eventualmente resulta em deficiência de insulina e hiperglicemia crônica. As pessoas com diabete tipo 1 não tratada desenvolvem cetoacidose diabética.
O tipo 2 ocorre mais comumente em indivíduos obesos e após os 30 anos de idade. Esses pacientes possuem insulina plasmática em concentrações insuficientes para impedir a hiperglicemia. Os pacientes são monitorados por meio do controle de peso e de medicamentos estimuladores da produção de insulina.
HIPOGLICEMIA
A hipoglicemia caracteriza-se por concentrações plasmáticas baixas de glicose e um grupo associado de sintomas que pode ser aliviados pela ingestão de alimento ou carboidratos. Os sintomas incluem confusão, tonturas, perda da consciência, convulsões, diaforese, palpitações, tremores, fome, fraqueza, ansiedade, fadiga, visão turva, diplopia, formigamento, cefaléias, pesadelos e outras perturbações mentais. A hipoglicemia pode ocorrer quando existem concentrações inadequadamente elevadas de insulina e/ou produção inadequada de glicose.
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS: GLICÓLISE 
A glicose é o carboidrato mais importante para o nosso organismo. No estado de jejum, o consumo de glicose em um indivíduo de 70Kg é aproximadamente 2mg/Kg/min (200g/24h). A concentração de glicose no sangue reflete o equilíbrio entre captação (absorção de glicose no intestino), utilização tecidual (glicólise, via pentose fosfato, ciclo de Krebs, síntese de glicogênio) e produção endógena (glicogenólise e gliconeogênese). A homeostase de glicose é controlada principalmente pelo hormônio insulina. A fonte de glicose para o ser humano é da alimentação. Quando nos alimentamos com carboidratos a glicose vai ao sangue produzindo uma condição que chamamos de Hiperglicemia (alta quantidade de glicose no sangue) em primeiro lugar é utilizada para produzir energia, suprindo assim às necessidades mais urgentes, após a satisfação energética, a glicose é guardada no fígado em grande quantidade e no músculo em menor quantidade na forma de Glicogênio. Se após a síntese de glicogênio ainda tivermos quantidade considerável de glicose no sangue ocorre a síntese de triglicerídios a partir da glicose. No caso do jejum, para evitarmos uma queda brusca de glicose no sangue (Hipoglicemia) o hormônio glucagon quebra o glicogênio do fígado e libera glicose no sangue. Quantidades normais de glicose no sangue é chamada de Normoglicemia.
Níveis glicêmicos após ingestão de glicose:
Efeitos hipoglicêmicos no sangue:
Movimento da glicose dentro da célula
Do intestino para o sangue – transporte ativo.
Do sangue para a célula _ difusão facilitada (com auxílio da insulina).
Dentro da célula, imediatamente ocorre a oxidação da glicose, fenômeno conhecido como GLICÓLISE.
GLICÓLISE
É a quebra da glicose, utilizada por todos os tecidos para a degradação da glicose e consequênte produção de energia. A glicólise é a seqüência de reações que transforma a glicose em piruvato com a concomitante produção de uma quantidade de energia na forma de ATP. A glicose tem seis átomos de carbono e sua divisão em duas moléculas de piruvato (três átomos de carbono) ocorre em uma seqüência de dez passos, e os 5 primeiros constituem a fase preparatória. 
Resumo:
Podemos ter dois tipos diferentes de Glicólise, dependendo do destino do Piruvato (último substrato da glicólise).
1. DESTINO DO PIRUVATO: GLICÓLISE AERÓBICA
Quando o Oxigênio é abundante o piruvato entra nas mitocôndrias, é convertido em acetil-coenzima A e entra no ciclo de Krebs para produção de energia, a via é conhecida como Glicólise aeróbica.
 Glicólise aeróbica: utiliza oxigênio na via. A glicolise origina piruvato que é descarboxilado em acetil_coenzima A, um importante combustível para o Ciclo de Krebs. 
2. DESTINOS DO PIRUVATO: GLICÓLISE ANAERÓBICA
Quando o Oxigênio é escasso grande parte do piruvato é convertido em ácido láctico (via anaeróbica).
Glicólise anaeróbica: não utiliza o oxigênio presente na mitocôndria. O piruvato oriundo da glicolise não entra na mitocôndria, forma ácido láctico. O ácido Láctico sai do citoplasma e no interstício celular libera seu H+ tornando-se Lactato. 
O Lactato é formado continuamente durante o repouso e o exercício moderado. A produção e o acúmulo de Lactato são acelerados quando o exercício torna-se mais intenso e as células musculares não conseguem atender às demandas energéticas adicionais aerobicamente nem oxidar o Lactato com o mesmo ritmo de sua produção. O lactato e o H+ se difundem para o sangue para serem tamponados e removidos do local do metabolismo energético. Dessa forma, a glicólise continua fornecendo energia anaeróbica para a ressíntese do ATP. Essa via para a energia extra é temporária, pois os níveis sangüíneos e musculares de lactato aumentam e a regeneração do ATP não consegue acompanhar seu ritmo de utilização. A fadiga se instala de imediato e diminui o desempenho nos exercícios.
Condições de uso da Glicólise anaeróbica:
· Durante contração muscular vigorosa.
· Nos seguintes tecidos ocorre sempre: Cristalino e córnea oculares, medula renal, testículos e hemácias e leucócitos. A produção de Lactato nesses tecidos é pequena.
Exercício de Fixação:
Alunos ingressantes em um curso de Educação Física foram submetidos a provas físicas, a fim de determinar as fontes de energia para o trabalho muscular e a capacidade física dos alunos.
Os dados foram colocados em gráficos que esboçam os resultados dos parâmetros analisados antes e depois da realização de duas provas: 
A – Caminhada de 15 minutos
B- Corrida de 30 segundos (tiro de 30 s)
	
0
2
4
6
8
10
14
16
80
90
100
110
120
130
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150
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0
15 min
30s
B
A
 B (tiro de 30s)
 A (caminhada)
Freqüência Cardíaca (bat/min)
tempo
	
0
2
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16
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1
2
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6
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8
9
0
15min
30s
B
A
 B (tiro de 30s)
 A (caminhada)
Lactatemia (mmol/L)
tempo
	Gráfico 1: Freqüência Cardíaca durante caminhada de 15 min. (A) e tiro de 30 s (B).
	Gráfico 2: Níveis de lactato plasmático durante caminhada de 15 min. (A) e tiro de 30 s (B).
Analisando os dados acima responda às questões a seguir:
1. Por que a concentração plasmática de lactato (gráfico 2) antes do início do exercício não é zero?
2. O esforço físico leva à produção de lactato?
3. Qual a utilidade, para a musculatura em exercício, doaumento da Freqüência Cardíaca?
4. Qual a utilidade, para a musculatura em exercício, o aumento do Lactato?
5. Qual a via metabólica que forma Lactato?
6. A produção de lactato é proporcional ao aporte de O2 para a célula muscular?
7. Um atleta faz esforços intensos com baixa Freqüência Cardíaca e produz menos lactato que uma pessoa sedentária. Faça hipóteses para explicar isso.
8. Identifique, nos exercícios do gráfico 2, qual foi realizado em aerobiose e qual em anaerobiose.
9. O músculo em repouso produz Lactato? 
Respostas:
1-
2-
3-
4-
5-
6-
7-
8-
9-
Resumo
CICLO DE KREBS (CK) OU CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO 
O piruvato formado na via glicolítica é oxidado a CO2 e H2O. Essa fase aeróbia do catabolismo é chamada de respiração. No sentido fisiológico a palavra respiração nomeia as trocas gasosas feitas por um organismo, entretanto os bioquímicos empregam o termo em um sentido microscópico e referem-se a um processo molecular que envolve o consumo de O2 e a formação de CO2 pelas células-processos que devem, para maior precisão, ser denominados de respiração celular. A respiração celular de forma mais molecular corresponde ao ciclo de Krebs e cadeia respiratória dentro da mitocôndria.
O CK é o conjunto de 8 reações químicas, que resultam como produto 3 NADH+H+, 1 FADH2 e 1 GTP. A primeira reação do ciclo é a condensação do Acetil CoA para formar citrato pela enzima citrato sintase. O Acetil CoA é proveniente da descarboxilação do piruvato pela piruvato desidrogenase na matriz mitocondrial.
· Local das reações: matriz mitocondrial.
 
Reações do Ciclo de Krebs:
IMPORTANTE: RENDIMENTO DE ENERGIA
Para cada NADH+H+, produzido na glicólise ou CK, vai render 3 ATPs na cadeia respiratória.
Para cada FADH2 produzido na glicólise ou CK, vai render 2 ATPs na cadeia respiratória.
CÁLCULO DO RENDIMENTO DA GLICÓLISE ANAERÓBICA:
CÁLCULO DO RENDIMENTO DA GLICÓLISE AERÓBICA:
CÁLCULO DO RENDIMENTO DO CICLO DE KREBS:
FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA – PRODUÇÃO DE ENERGIA
Quando uma idéia nova se apresenta a nós, não podemos rejeitá-la simplesmente pelo fato de ela não se adaptar com as deduções lógicas de uma teoria plenamente aceita.
Claude Bernard, An introduction to the Study of Experimental Medicine, 1813. 
RESUMO ESQUEMÁTICO:
Cadeia de transporte de elétrons
É uma série de transportadores de elétrons que são proteínas integrais de membrana, situadas na membrana mitocondrial interna. A membrana mitocondrial interna dobrada em cristas acomoda milhares de cópias de cadeia de transportadores. As proteínas de membrana são também chamadas de CADEIA RESPIRATÓRIA.
Proteínas de Membrana
Complexo I: NADH ubiquinona oxidorredutase ou NADH desidrogenase:
Enzima grande cuja molécula é composta por 42 cadeias polipeptídicas. Catalisa a transferência de 2 elétrons e 4 prótons para o espaço intermembrana. Tem afinidade com o NAD. 
Complexo II: succinato desidrogenase: Mesmo tipo de enzima do ciclo de Krebs, porém ligada à membrana. Menor e mais simples que o Complexo I. Catalisa a transferência de prótons para a ubiquinona. 
Ubiquinona: também chamada de coenzima Q, é uma coenzima que transporta elétrons, ela pode receber 1 elétron originando o radical semiquinona (QH) ou dois elétrons para formar ubiquinol (QH2).
Complexo III: complexo do do citocromo bc1 ou ubiquinona: citocromo c oxidorredutase: Enzima grande com 2 subunidades trans membrana. Catalisa a transferência de elétrons do ubiquinol para para o citocromo c e 4 prótons para o espaço intermembrana. 
O citocromo c é uma proteína solúvel do espaço intermembrana. Após aceitar 1 elétron do complexo III, o citocromo c move-se em direção ao complexo IV para doar o elétron. 
Complexo IV: citocromo oxidase: Transporta 2 elétrons do citocromo c para o oxigênio molecular, reduzindo-o a água. Para cada 4 elétrons que passam através desse complexo ela capta 4 prótons da matriz mitocondrial convertendo o oxigênio O2 e 2 moléculas de água. 
Complexo V: ATP sintase: Esse grande complexo enzimático catalisa a formação de ATP a partir de ADP e Pi. É uma proteína formada por dois componentes distintos capazes de funcionar como uma verdadeira máquina de formar energia. 
TEORIA QUIMIOSMÓTICA
Hipótese por Peter Mitchel, 1961. O mecanismo de geração de ATP une as ligações químicas (passagem dos elétrons) com bombeamento de íons hidrogênio. O mecanismo é chamado de quimiosmótico (químio = químico, osmose = empurrão). 
1) 1 próton e 2 elétrons proveniente do NADH + H+ e 2 prótons proveniente do FADH2 passam ao longo da cadeia de transporte, os H+ (prótons) são bombeados da matriz para o espaço intermembranas, enquanto que os elétrons são transportados por carreadores (ubiquinona e citocromo) do Complexo I até o complexo IV onde ocorre a transformação de água.
2) acumula-se H+ no espaço intermembranas.
3) a síntese de ATP ocorre quando os íons H+ retornam através de um canal (ATP sintase).
4) O gradiente eletroquímico resultante devido as cargas do próton H+ , tem energia potencial chamada de força motriz dos prótons. Incluídos na membrana mitocondrial interna estão canais de prótons que permitem que o H+ se difunda de volta através da membrana, guiado pela força motriz dos prótons.
5) À medida que o H+ se difunde, gera ATP através da enzima ATPsintase.
RADICAIS LIVRES ou ESPÉCIES REATIVAS DO METABOLISMO DO OXIGÊNIO (ERMO):
Radical livre refere-se a átomos ou moléculas altamente reativas, são moléculas que possuem um elétron ímpar em sua última camada, gravitando em sentido oposto dos outros elétrons. Este elétron livre favorece a recepção de outras moléculas, o que torna os radicais livres extremamente reativos. Os radicais livres têm vida média de milésimos de segundo, mas eventualmente podem tornar-se estáveis, produzindo reações biológicas lesivas. 
Radical Superóxido (O2¯): que é derivado do oxigênio molecular (O2), e é formado após a primeira redução do oxigênio (O2).
Radical Hidroperoxila (HO2): é a forma protonada do radical superóxido, possui o próton hidrogênio.
Radical Hidroxila (OH): é considerado o mais reativo em sistemas biológicos, devido a combinação extremamente rápida com outros metais ou outros radicais.
Peróxido de hidrogênio (H2O2): é um metabólico do oxigênio, participa da reação que produz o (OH), é altamente tóxico para as células.
SISTEMA DE DEFESA ANTIOXIDANTE
Para proteger-se, a célula possui um sistema de defesa que pode atuar em duas linhas. Uma delas atua como detoxificadora do agente antes que ele cause lesão, é constituída por glutationa reduzida (GSH), superóxido-dismutase (SOD), catalase, glutationa-peroxidase (GSH-Px) e vitamina E. A outra linha de defesa tem a função de reparar a lesão ocorrida, sendo constituída pelo ácido ascórbico, pela glutationa-redutase (GSH-Rd) e pela GSHPx, entre outros.
ESTRESSE OXIDATIVO
Na inativação de um agente oxidante ocorre produção de GSSG e depleção de GSH, em situações em que o sistema de óxido-redução está íntegro, haverá recuperação da GSH. Entretanto, sob condições de excesso de agentes oxidantes e/ou deficiência do sistema protetor, haverá desequilíbrio entre o consumo de GSH e a produção de GSSG, o que caracteriza o estresse oxidativo. Assim, a magnitude do estresse oxidativo pode ser monitorada pela razão GSSG/GSH. 
TERMOGÊNESE: A termogênese significa formação de calor. A termogênese ocorre no tecido adiposo marrom, tecido abundante em animais que hibernam, no recém-nascido e pouco detectável em adultos, é marrom por conter uma grande quantidade de mitocôndrias. Nesse tecido encontramos uma proteína desacopladora chamada de Termogenina, sua única função é fornecer calor durante o frio, ela promove o desacoplamento de H+, dessa forma gerando calor em vez de ATP.
INIBIDORES DA PRODUÇÃO DE ENERGIA:
2,4 Dinitrofenol (DNF): é um veneno, transporta prótons para a mitocôndria sem passar pela proteína V da cadeia respiratória. Dessa forma não produz ATP, é considerado um desacoplador.
Rotenona: inseticida comum, promove uma inibição do transporte de elétrons porque inibe o complexo I.Antimicina A: inseticida comum, promove uma inibição do transporte de elétrons porque inibe o complexo III.
Cianeto e monóxido de carbono: inibem o complexo IV e também se ligam à hemoglobina, e ela não pode carrear o oxigênio.
Curiosidade: O DNF é um desacoplador da fosforilação oxidativa. Ele foi inicialmente descoberto como um indutor da perda de pesodurante a I guerra mundial, quando foi noticiado que trabalhadores das fábricas de munição francesas que haviam sido expostos ao DNF durante a síntese de dinamite perderam peso rapidamente. Na década de 1930, foi receitado por médicos para a perda de peso e também estava disponível para a venda sem receita médica, mas como as pessoas sofreram efeitos colaterais graves, como cataratas, cegueira, danos renal e hepático e morte, ele foi proibido. O DNF é atualmente usado para fabricar corantes, explosivos, herbicidas, inceticidas e preservativos para madeira. As células morrem pela temperatura alta e por falta de ATP.
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS: GLICONEOGÊNESE
A glicose retirada do sangue é a fonte principal, ou mesmo única, de energia para o cérebro, hemácias, leucócitos, testículos, medula renal, córnea, cristalino do olho, pois essas células não possuem mitocôndrias e a forma de obtenção de energia é através da glicólise anaeóbica. Sozinho o cérebro consome 120g de glicose por dia _ mais da metade de toda glicose armazenada como glicogênio (músculo e fígado). Para tanto os níveis glicêmicos não devem cair muito, no estado de jejum o nosso organismo pode utilizar a via gliconeogênica para manter os níveis glicêmicos sem comprometimento orgânico.
A glicose do sangue pode ser obtida através de três fontes:
1. Dieta 
2. Glicogênio
3. Gliconeogênese 
DEFINIÇÃO: Produção de glicose a partir de compostos que não são carboidratos.
ORGANISMOS: Ocorre em todos os animais, vegetais, fungos e microorganismos.
LOCAL DE PRODUÇÃO: Nos mamíferos fígado (90%) e em pequena quantidade no córtex renal (10%).
PRECURSORES: lactato, piruvato, glicerol, aminoácidos.
A Gliconeogênese é um processo que ocorre durante a hipoglicemia. Quando há deficiência de suprimento de glicose pela dieta, este processo vai ajudar a manter o nível de glicose no sangue, para atender as demandas metabólicas; principalmente do cérebro e das células que só utilizam a Glicólise anaeróbica.
A Glicólise é formada por 10 reações químicas, na Gliconeogênese 7 dessas reações podem ser facilmente revertidas para a síntese de glicose, porém 3 delas, consideradas irreversíveis, devem ser contornadas por quatro reações alternativas que favorecem a síntese de glicose e não sua degradação.
Reações Específicas da Gliconeogênese:
A. Carboxilação do piruvato
O primeiro bloqueio a ser superado na síntese de glicose a partir do piruvato é a conversão irreversível de piruvato em fosfoenolpiruvato (PEP) pela piruvato quinase. Na Gliconeogênese, o piruvato é primeiramente carboxilado pela piruvato carboxilase até oxaloacetato (OAA), o qual então é convertido a PEP pela PEP carboxiquinase. 
B. Transporte de oxaloacetato ao citosol
O oxaloacetato, formado na mitocôndria, deve penetrar no citosol, onde as outras enzimas da gliconeogênese estão localizadas. Porém, o oxaloacetato é incapaz de atravessar a membrana mitocondrial interna diretamente; ele deve primeiro ser reduzido a malato, o qual pode ser transportado da mitocôndria ao citosol. No citosol, o malato é reoxidado a oxaloacetato. 
C. Descarboxilação do oxaloacetato citosólico
O Oxaloacetato é descarboxilado e fosforilado no citosol pela PEP carboxiquinase. A reação é favorecida pela hidrólise do GTP. A ação combinada da piruvato carboxilase e PEP carboxiquinase fornece uma rota energeticamente favorável do piruvato ao PEP. O PEP, a seguir, entra nas reações reversas da glicólise até atingir a frutose 1,6 difosfato. 
D. Defosforilação da frutose 1,6 difosfato
A hidrólise da frutose 1,6 difosfato pela frutose 1,6 difosfatase atravessa a reação irreversível da fosfofrutoquinase-1 e fornece uma via energeticamente favorável para a formação de frutose 6 fosfato. Esta reação é um importante sítio regulador da gliconeogênese. 
E. Desfosforilação da glicose 6 fosfato
A hidrólise da glicose 6 fosfato pela glicose 6 fosfatase ultrapassa a reação irreversível da hexoquinase e fornece uma via energéticamente favorável para a formação de glicose livre. 
Precursores gliconeogênicos
Glicerol: liberado durante a hidrólise dos triglicerídios no tecido adiposo, sendo enviado pelo sangue até o fígado.
Lactato: liberado pelo glicólise anaeróbica, sendo enviada pelo sangue até o fígado.
Alfa-cetoácidos: piruvato, oxaloacetato e alfa-cetoglutarato, são derivados do metabolismo dos aminoácidos. Estas substâncias podem penetrar no ciclo de Krebs e formar oxaloacetato, um precursor direto do fosfoenolpiruvato. 
Regulação pelos níveis energéticos dentro da célula: a frutose 1,6 difosfatase é inibida por níveis elevados de AMP, o qual sinaliza um estado de “baixa energia” na célula. Pelo contrário, níveis elevados de ATP e baixas concentrações de AMP estimulam a gliconeogênese. 
Regulação pela frutose 2,6 difosfato: a frutose 1,6 difosfatase é inibida pela frutose 2,6 difosfato, um modificador alostérico cuja concentração é influenciada pelo nível de glucagon circulante. 
Regulação hormonal: O glucagon reduz o nível de frutose 2,6 difosfato, resultando na ativação da frutose 1,6 difosfatase e inibição da fosfofrutoquinase. O glucagon através de uma elevação no nível de de AMPc e da atividade da proteína quinase dependente de AMPc, estimula a conversão da piruvato quinase em sua forma inativa. Isso diminui a conversão de PEP em piruvato, o que possui o efeito de desviar o PEP para a síntese de glicose. Níveis diminuidos de insulina favorecem a mobilização de aminoácidos da proteína do músculo e fornecem os esqueletos de carbono para a gliconeogênese. 
Resumo Esquemático:
CICLO DE CORI
O Lactato produzido pela glicólise anaeróbica durante o exercício vigoroso abandona os músculos e segue, via circulação sanguínea, até o fígado, onde é convertido em glicose que retorna aos músculos e é novamente fermentada a ácido láctico ou convertida em glicogênio. Esse circuito é chamado de CICLO DE CORI. 
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS: GLICOGÊNESE E GLICOGENÓLISE
Uma fonte constante de glicose sanguínea é uma necessidade absoluta para a vida humana. A glicose é a fonte de energia preferida do cérebro e para células que não tem mitocôndria (hemácia, córnea e cristalino do olho, medula renal, leucócitos e testículos) pois esses tecidos produzem energia somente através da glicólise anaeróbica.
Definição: o glicogênio é a união de várias moléculas de glicose, o glicogênio é a substância de reserva dos animais.
Depósitos: fígado (6 a 8% do peso do órgão), músculo esquelético (1 a 2% do peso do órgão).
Os depósitos de glicogênio hepático aumentam durante o pós-prandial e são exauridos no jejum.
O glicogênio muscular não é afetado por períodos curtos de jejum, mas no exercício intenso ele é disponibilizado e independente da glicemia.
Depósitos de glicogênio:
 
Função do glicogênio: 
1. No músculo: serve c/ reserva de combustível para a síntese de ATP durante a contração muscular vigorosa.
2. No fígado: serve para manter os níveis de glicose no sangue equilibrados.
GLICOGÊNESE
É a síntese de glicogênio.
Situação metabólica em que ocorre: hiperglicemia.
Hormônio presente: insulina
A síntese ocorre a partir de moléculas de glicose, no citoplasma do fígado e músculo esquelético. 
Esquema: 
GLICOGENÓLISE
É a degradação do glicogênio em glicose.
Situação metabólica em que ocorre: hipoglicemia.
Hormônio presente: glucagon 
Quando o glicogênio é degradado, o produto primário é a glicose-1-fosfato, que é convertida em glicose-6-fosfato. No músculo esquelético a glic-6-P é oxidada na glicólise para fazer síntese de ATP. No fígado (somente) existe uma enzima glicose-6-fosfatase que converte a glic-6-P em glicose liberando-a no sangue . 
Esquema:
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS:VIA DAS PENTOSES FOSFATO
A Via das Pentoses também chamada de Via do Fosfogliconato ou das hexoses monofosfato. Nessa via oxidativa o NADP é o receptor de elétrons e transforma-se em NADPH. 
NADPH
Difere do NAD+ somente pela presença de um grupo fosforil (_PO3). Essa alteração aparentemente pequena permite ao NADP interagir com enzimas específicas, que desempenham funções exclusivas na célula. O NADPH é uma molécula de alta energia, utilizado para síntese de ácidos graxos e esteróides. 
Reações
A Via é composta por duas reações oxidativas irreversíveis, seguida de uma série de reações reversíveis. Nenhum ATP é consumido ou produzido diretamente no ciclo. 
O Carbono-1 da glicose-6P é liberado como CO2, e dois NADPH são produzidos para cada glicose-6P. As reações de conversão podem funcionar em várias direções diferentes. A velocidade e sentidos das reações são determinadas pelo suprimento e demanda dos intermediários do ciclo. 
Esquema:
Produtos da Via
1. Pentoses
2. NADPH 
Onde ocorre o Ciclo
1. Células de divisão rápida.
2. Tecidos que fazem síntese de ácidos graxos.
Células que utilizam as Pentoses: As células em divisão rápida, como aquelas da pele, da medula óssea e da mucosa intestinal, usam o produto dessa via que é as pentoses para sintetizar RNA, DNA e coenzimas como ATP, NADH, FADH2 e coenzima A.
Tecidos que fazem síntese de ácido graxo (fígado, tecido adiposo, glândula mamária durante a lactação) ou síntese de intensa de colesterol e de hormônios esteróides (fígado, glândula adrenal e gônadas), o produto principal da via das pentoses fosfato não são as pentoses, mas o NADPH, que é empregado nas reduções biossintéticas ou na defesas contra os efeitos deletérios dos radicais livres. 
METABOLISMO DOS LIPÍDIOS
Definição: Os Lipídios são um grupo heterogênios de moléculas orgânicas insolúveis em água (hidrofóbicas).
Local de Armazenagem:
1. Nas células adipócitas na forma de triglicerídios,
2. No sangue associados as proteínas (lipoproteínas),
3. Como componente estrutural orgânico.
UTILIZAÇÃO DOS LIPÍDIOS DA DIETA: Em média nos países altamente industrializados, 40% ou mais da energia diária necessária a um ser humano é suprida pelos triglicerídeos alimentares (guias nutricionais recomendam não mais que 30% da ingestão diária sejam constituídas por gorduras).
A digestão dos lipídios inicia no estômago, catalisada por uma lipase resistente ao pH. No duodeno ocorre o processo crítico de emulsificação dos lipídios da dieta. Os sais biliares derivados de colesterol são agentes emulsificantes para os lipídios. Sais biliares: sintetizados no fígado a partir do colesterol, compostos anfipáticos que agem como detergentes biológicos convertendo as gorduras alimentares em micelas. 
Degradação dos lipídios da dieta por enzimas pancreáticas no intestino delgado: As células do duodeno produzem um hormônio: colecistoquinina. Esse hormônio atua na vesícula biliar fazendo com que ela se contraia e libere a bile, e sobre as células do pâncreas fazendo com que elas liberem enzimas digestivas, diminui a motilidade do estômago fazendo com que o conteúdo gástrico seja liberado mais lentamente. A secretina liberada pelas células do intestino faz o pâncreas liberar bicarbonato, que auxilía a neutralizar o pH do intestino. 
Degradação:
1. Triglicerídeos: são muito grandes para serem captadas pelas células da mucosa intestinais, são quebradas em monoacilglicerol e ácidos graxos livres.
2. Colesterol: colesterol menores e ácidos graxos.
3. Fosfolipídios: ácidos graxos e lisofosfolipídios.
Lipídios dentro da mucosa intestinal
Uma vez que os lipídios são hidrofóbicos, eles se agregam em gotas (micelas). As micelas são estáveis e com maior solubilidade no interior da célula. Essas micelas de gordura são denominadas de quilomicrons. Dentro da célula intestinal são incorporadas proteínas (apolipoproteínas do tipo C II) para maior hidrosolubilidade.
Os quilomicrons passam do intestino para a linfa. Depois de deixarem parte da sua porcentagem lipídica na linfa eles conseguem migrar para o sangue. Uma dieta rica em lipídios dá à linfa um aspecto leitoso. Quando isso ocorre chamamos a linfa de QUILO. 
Constituição química dos quilomicrons: possuem 1-2% proteínas, 85% triglicerídeos, 7% fosfolipídeos, 6-7% colesterol.
Os quilomicrons lançados no sangue depositam os triglicerídios nas células adiposas. Os quilomicrons residuais chamados de Quilomicrons remanescentes, vão ao fígado serem metabolizados. Os Quilomicrons remanescentes no fígado deixam triglicerídeos e colesterol para reações de síntese como o ácido biliar por exemplo, transformando-se em outra lipoproteína denominada VLDL, esta por sua vez vai ao sangue distribuir triglicerídeo para os tecidos extra-hepáticos, quando a concentração de triglicerídeo diminui até ficar 10% do total da molécula ela passa a se chamar LDL (rica em colesterol da dieta).
LIPÓLISE
É a quebra dos triglicerídeos armazenados no tecido adiposo.
Sequência para a quebra:
1. Níveis baixos de glicose no sangue acionam a liberação de glucagon.
2. O glucagon liga-se no seu receptor na membrana do adipócito e, assim, estimula a adenilciclase, via proteína G, para produzir AMPc.
3. O AMPc ativa a proteína quinase que fosforila a lipase hormônio sensível.
4. A lipase hormônio sensível hidrolisa os triaglicerídeos em três ácidos graxos e um glicerol. 
Os ácidos graxos no sangue são transportados pela albumina até as células alvo (músculo esqulético, coração e o córtex adrenal). Nessas células, os ácidos graxos dissociam-se da albumina e difundem-se para o citosol onde servirão de combustíveis.
O glicerol vai ao fígado fazer gliconeogênese. 
Do citoplasma para a mitocôndria: O ácidos graxos com 12 carbonos ou menos podem penetrar na mitocôndria sem auxílio de transportadores de membrana. Aqueles que possuem 14 ou mais carbonos e que constituem a maior parte dos ácidos graxos livres obtidos na alimentação não podem atravessar diretamente a membrana mitocondrial e necessitam utilizar o transportador da carnitina. 
Transportador da carnitina: 
1. As enzimas Acil-CoA sintases, localizadas na membrana externa mitocondrial produzem um acil-coA graxo.
2. O acil-coA graxo produzido pode formar lipídios de membrana no citosol ou oxidar-se no interior mitocondrial para formar ATP.
3. Os acil-coA graxo destinado para a mitocôndria se ligam de forma transitória a carnitina formando o acil-graxo-carnitina (carnitina aciltransferase I).
4. Dentro da mitocôndria o acil-graxo é liberado da carnitina pela carnitina aciltransferaseII e o liberam na mitocôndria. 
Utilização dos ácidos graxos para produção de energia: 
Oxidação dos ácidos graxos ou Beta-oxidação
1. Os ácidos graxos sofrem remoção oxidativa de unidades sucessivas de dois átomos de carbono na forma de acetil-CoA. Para cada remoção oxidativa sào formados 1 NADH+H+ e 1 FADH2.
2. Os acetil-CoA formados são oxidados no CK. 
Triglicerídeos armazenados no tecido adiposo constituem 98% das reservas de energia do corpo.
Hormônios: epinefrina e norepinefrina (liberadas quando o tônus simpático aumenta), cortisol, glucagon, tireóides.
Cálculo da beta-oxidação:
CETOGÊNESE
Definição: é a formação de corpos cetônicos.
Local: matriz mitocondrial hepática
Ocorre durante o jejum prolongado, ou diabetes mellitus não tratado.
As mitocôndrias hepáticas desviam qualquer excesso de acetilCoA para a produção de corpos cetônicos, ou seja:
1. Acetona
2. Acetoacetato 
3. Beta hidroxi-butirato 
Os corpos cetônicos depois de produzidos podem ser exportados para outros tecidos através da corrente sanguínea (são solúveis no sangue e urina) onde podem ser reconvertidos à acetilCoA. O fígado não utiliza os corpos cetônicos. 
Os tecidos que mais utilizam corpos cetônicos são:
1. Córtex adrenal 
2. Músculo esquelético
3. Coração
4. Cérebro, no jejum severo. 
Acetona: Produzida em maior quantidade que os outros corpos cetônicos, é exalada.
Nas pessoas saudáveis é formada em pequena quantidade. Pessoas em jejum prolongado e diabetes descompensadoproduzem grandes quantidades de corpos cetônicos, seu sangue contém significativa quantidade de acetona, a qual é tóxica e volátil. Por isso ela é eliminada no ar expirado e confere-lhe odor característico, que algumas vezes é útil no diagnóstico de diabetes mellitus. 
Acetoacetato e Beta Hidroxi-Butirato: Nos tecidos extra-hepáticos são reconvertidas em acetilCoA e oxidadas no Ciclo de Krebs. 
Consequências do excesso de corpos cetônicos
Os corpos cetônicos diminuem o pH do sangue provocando ACIDOSE. Acidose extrema pode provocar a morte. O excesso de corpos cetônicos é chamado de CETOSE, quando há ocorrência de acidose é denominado de CETOACIDOSE. 
LIPOGÊNESE
Definição: é a formação de lipídios.
Hormônio: insulina
Excesso de carboidratos, proteínas e gorduras: convertidos em triglicerídeos 
Onde ocorre: fígado, glândula mamária em lactação, tecido adiposo e rim.
Quando ocorre: hiperglicemia, utilizam ATP como fonte de energia metabólica e NADPH como fornecedor de prótons e elétrons.
Primeira etapa: Presença de acetilCoA no citosol, transportada da mitocôndria como citrato pelo transportador de citrato. 
Esse processo de translocação do citrato da mitocôndria ao citosol, onde é clivado pela citrato liase para produzir acetil CoA citosólico e OAA, ocorre quando a concentração mitocondrial de citrato está elevada.
A alta presença de ATP na mitocôndria inibe a atividade da enzima isocitrato desidrogenase causando acúmulo de citrato. 
Segunda etapa: No citoplasma ocorre a carboxilação (CO2) do acetilCoA, com gasto de energia e é transformado em Malonil coA.
A enzima dessa carboxilação (Acetil CoA carboxilase) é ativada pela presença de citrato e inibida pelo Malonil CoA ou Palmitoil CoA.
Importante: O consumo prolongado de dietas ricas em carboidratos ou livres de gorduras causa um aumento na síntese da enzima (acetilCoA carboxilase), aumentando assim a síntese de ácidos graxos. Uma dieta rica em gordura ou o jejum causam uma redução da síntese da enzima (acetilCoA carboxilase). 
Terceira etapa: Ocorre agora, 7 reações químicas resultando na produção de um composto de 4 carbonos. Estas 7 reações são repetidas, e ocorre a condensação de 2 moléculas de carbono (derivado do malonilCoA), esse ciclo é repetido por mais 7 vezes até que o ácido graxo atinja um comprimento de 16 carbonos, onde o processo é encerrado produzindo uma molécula completamente saturada de palmitato (16;0).
Nessas etapas são consumidos NADPH.
Embora o palmitato, um ácido gaxo de 16 carbonos seja o produto final da síntese de ácidos graxos, ele pode ser alongado e dessaturado por processos enzimáticos separados. Essas enzimas estão localizadas na mitocôndria e retículo endoplasmático e podem usar ácidos graxos de comprimento e graus de saturação variáveis como substratos (os seres humanos não têm a capacidade de introduzir ligações duplas além dos carbonos 9 a 10, e assim devem ter ácidos poli-insaturados linoléico e linolênico fornecidos pela dieta). 
Síntese de triglicerídeos: Através de 4 reações químicas ocorre a ligação do glicerol fosfato (produzido a partir da diidroxiacetona fosfato da via glicolítica) com três moléculas de ácido graxo. Os ácidos graxos são esterificados através de seus grupos carboxila, resultando em uma perda da carga negativa e formação de “gordura neutra”.
Armazenamento de Triglicerídeos: Uma vez que os triglicerídeos são apenas levemente solúveis em água e não podem formar micelas estáveis por si mesmos, eles coalescem dentro dos adipócitos para formar gotas oleosas, que são quase anidras. Essas gotas de lipídio são as principais reservas de energia do corpo. 
Comparação da síntese e degradação dos ácidos graxos
	
	Síntese 
	Degradação 
	fluxo 
	Após refeição 
	jejum 
	hormônios 
	insulina 
	glucagon 
	sítio 
	fígado 
	Músculo, fígado 
	local 
	citosol 
	mitocôndria 
	cofatores 
	NADPH 
	NAD, FAD 
	Doadores p/ rota 
	Malonil CoA 
	Acetil CoA 
	Produto da Rota 
	Palmitato 
	Acetil CoA 
METABOLISMO DAS PROTEÍNAS
Oxidação dos aminoácidos e produção de uréia
Função das proteínas da dieta:
1. Bloco estrutural das reações biossintéticas e pool sanguíneo.
2. Combustível.
3. Armazenagem na forma de triglicerídio.
Digestão das proteínas na dieta:
Estômago: hormônio gastrina estimula a liberação de HCl (desnatura as proteínas) e Pepsina (libera os
peptídios das proteínas).
Intestino: hormônio secretina, estimla o pâncreas a lançar bicarbonato. Proteases intestinais como a
tripsina, quimitripsina e elastase (cliva os peptídios em oligopeptídios).
aa livres e dipeptídios: absorvidos pelas cél intestinais.
Dipeptídeos: são hidrolisados e aa no intestino antes de atingirem a circulação portal. Assim somente aa
livres são encontrados na veia porta após uma refeição contendo proteínas.
Circunstância que ocorrem degradação oxidativa dos aminoácidos:
1. Durante a síntese e degradação normais das proteínas celulares (renovação ou turnover das
proteínas).
2. Quando a dieta é rica em aminoácidos o excedente é catabolizada.
3. Durante o jejum prolongado ou diabetes mellitus descompensado, as proteínas corporais serão
hidrolizadas e seus aminoácidos empregados como combustíveis.
Turnover de proteínas: 
É a degradação e síntese proteíca. Nos adultos saudáveis, a quantidade total de
proteínas no corpo permanece constante, a velocidade de síntese da proteína é apenas suficiente para
repor a proteína degradada.
Consequências de dietas pobres em proteínas: síndrome de Kwashiorkor.
Consequências de dietas ricas em proteína: gordura.
Os aminoácidos vão ao fígado sofrer oxidação, vários aminoácidos entram no fígado, dois em especiais
com considerável quantidade: a alanina (originária do músculo) e a glutamina (proveniente dos rins e
intestinos).
Transaminação oxidativa: Primeiro passo no catabolismo dos aminoácidos que chegam ao fígado,
promovido por enzimas chamadas de AMINOTRANSFERASES ou TRANSFERASES.
Ocorre no citoplasma, o grupo amino do aminoácido é transferido para o átomo de C do alfa-cetoglutarato.
Objetivo formar glutamato.
O glutamato funciona como doador de grupos amino para as vias biossintéticas ou, então, para vias de
excreção. Existem várias aminotransferases diferentes, depende do tipo de aminoácido. Essas enzimas
recebem o nome a partir do aminoácido doador do grupo amino. Ex: alanina aminotransferase (ALT).
Desaminação oxidativa: É a remoção dos grupos amino do glutamato. No fígado o glutamato é
transportado p/ o interior da mitocôndria. Dentro da mitocôndria do fígado existe a enzima glutamato
desidrogenase que é a única enzima capaz de utilizar NAD+ ou NADP+, ela oxida o glutamato liberando
alfa-cetoglutarato e amônia.
A amônia é muito tóxica para os tecidos. Em muitos órgãos incluindo o cérebro, alguns processos como a
degradação de nucleotídios geram amônia livre, que devem ser transportada até o fígado soba a forma de
glutamina.
Enzimas na Clínica Médica
A determinação de enzimas no soro oferece informações para o diagnóstico de inúmeras doenças.
Alanina aminotransferase (ALT) também chamada de Transaminase glutâmico pirúvica (TGP):
presente no fígado e músculo estriado. Nas lesões agudas aparece primeiro, se elevada sozinha
considerar lesão hepática.
Aspartato aminotransferase (AST) também chamada de Transaminase glutâmico oxaloacética
(TGO) presente no citoplasma do fígado, no coração, músculo esquelético, rins tecido nervoso, pâncreas,
pulmão, leucócitos. Predominante nas patologias crônicas, ou lesão por álcool agudas, se ↑ isolado de
AST (não deve se tratar do fígado) considerar outras causas de elevação (doença muscular, hemólise,
lesão cardíaca) por que geralmente nas doenças hepáticas a ALT vai se elevar.
A amônia é tóxica para os animais
As bases moleculares dessa toxicidade não são inteiramente compreendidas. Nas pessoas, os estágios
terminais da intoxicação por amônia são caracterizados por edema cerebral, aumento da pressão
intracraniana e coma. A amônia é liberada no Ciclo da Uréia.
CICLO DA URÉIA
O Ciclo da Uréiainicia-se no interior das mitocôndrias dos hepatócitos, porém 3 de seus passos ocorrem
no citosol. O primeiro grupo amino a entrar no Ciclo da Uréia é derivado da amônia existente no interior da
mitocôndria. Também chega ao fígado através da veia porta, amônia originada no intestino proveniente da
oxidação bacteriana de aminoácidos. O segundo grupo amino que é introduzido no Ciclo da Uréia é
derivado do aspartato, gerado na mitocôndria por transaminação e transportado para o citosol.
O Ciclo da Uréia e o Ciclo de Krebs estão unidos.
O Fumarato produzido no Ciclo da Uréia pode entrar no Ciclo de Krebs. O aspartato que age como um
doador de N no Ciclo da Uréia é formado do OAA e glutamato por transaminação. O alfa-cetoglutarato é
outro intermediário do Ciclo de Krebs. Como as reações do Ciclo da Uréia e do CIclo de Krebs estão
inextricavelmente imbricadas, o conjunto dos dois tem sido chamado de Bicicleta de Krebs.
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