Bioquímica II - conteúdo 01 e 02

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Aula 01 e 02 – Metabolismo Celular e Glicólise
Nome: Victor Bruno Borges da Silva
· Metabolismo
· Conceito: rede de reações para extrair energia e realizar processos vitais como contração muscular, movimentos celulares, transporte ativo de íons, e biossíntese.
· Vias metabólicas:
· Catabolismo: via de degradação → produção de ATP
· Anabolismo: via de biossíntese → necessitam de energia
· Moléculas carreadoras de elétrons
· NAD+ e NADP+
· Para sintetizar o NAD+, NADP+ é necessário Vitamina B3 (Niacina)
· Pelagra 	
· Dermatite com descamação fotossensível nas mãos e pescoço
· FAD+ e FADH2
· Para sintetizá-los é necessário Vitamina B2 (Riboflavina)
· Deficiência de B2 ou Arriboflavinose
· Rachaduras dolorosas no canto da boca e nos lábios
· Manchas escamosas na cabeça e uma língua e boca arroxeadas
· Deficiência visual
· Glicólise
· Via catabólica 
· Ocorre no citoplasma
· Anaeróbica – sem a presença de O2
· Importante em situações de hipóxia (baixo concentração de oxigênio)
· Pouco vascularizados (córnea e cristalino)
· Com pouca mitocôndria (medula renal, testículos, fibras musculares brancas)
· Durante o parto
· Eritrócitos não possuem mitocôndrias
· Saldo:
· 2 ATP
· 2 NADH
· 2 PIRUVATOS
· Rápida (10 reações)
· Duas fases: preparatória e rendimento
· Fase preparatória
· Fosforilação (glicose) e conversão em gliceraldeído-3-P
· Gasto de 2 ATPs
· Até a 5º reação
· Fase de rendimento ou pagamento:
· Síntese de 2 ATPs (por triose [monossacarídeo com 3 átomos de carbono])
· Redução de 1 NAD+ (por triose)
· Consome gliceraldeído-3-fosfato
· Produz Piruvato
· Três reações irreversíveis: são pontos de regulação
· 
· Sobre a reação:
· É uma reação irreversível
· É o início da fase preparatória
· Gasta 1 ATP (1 fosfato sai do ATP para se conectar ao 6º carbono da glicose, a reação libera ADP)
· Agora ela não passa mais pela bicamada lipídica, pois se tornou negativa devido ao fosfato
· Enzimas:
· Hexoquinase
· Utilizada quando é para outros tecidos (músculo por exemplo)
· Baixo K (alta afinidade pela glicose)
· Permite fosforilação mesmo com glicose baixa
· Baixa V (não fosforila mais do que precisa)
· É inibida pela glicose-6-fosfato (devido ao excesso de glicose-6-fosfato a hexoquinase é inibida
· Glicoquinase
· Fígado e Pâncreas
· Altas concentrações de glicose estimulam o pâncreas a excretar insulina
· Importante para o fígado regular a hipoglicemia
· Porque ela tem baixa afinidade por glicose, ou seja, ela só atua quando tem muita concentração DE GLIOCOSE, o que é importante para que o fígado não consuma toda glicose do organismo e deixe outros órgãos sem, principalmente o cérebro. 
· Alta K (baixa afinidade por glicose)
· Alta V (o fígado remove o excesso de glicose)
· 
· Sobre a reação:
· É uma reação reversível
· Muda o formato da molécula
· Tornando-se uma molécula mais simétrica (mais pra frente será partida ao meio)
· Enzima:
· Fosfoglicose isomerase
· 
· Sobre a reação:
· Reação irreversível
· Principal ponto de regulação
· Consumo de 1 ATP (um dos fosfatos do ATP se liga ao primeiro carbono da frutose, liberando ADP nessa reação)
· Agora a frutose está pronta para ser partida ao meio
· Enzima:
· Fosfofrutoquinase (PFK-1)
· Pouco ATP: A velocidade da enzima fica bem alta 
· Muito ATP: A velocidade da enzima não fica rápida (ela é inibida por ter muito ATP, inibe a glicólise)
· ADP não estimula a glicólise
· AMP estimula a glicólise (é formado quando se retira dois fosfatos)
· Enzima adenilato cinase
· Ela pega 2 ADPs, gerando 1 ATP e 1 AMP
· Quando uma célula tem alto consumo de ATP, ela não terá muito ADPs, porque esse será transformado em AMPs 
· Queda de pH também faz a enzima trabalhar de forma mais lenta (devido à alta intensidade da quebra da glicose, fazendo com que comece a fermentação láctica, e se produzir muito ácido láctico vai diminuir o pH do sangue [Acidose]), ela diminui o ritmo para não haver essa diminuição do pH do sangue
· Alta concentração de citrato também diminui a velocidade da enzima (quando entre no ciclo de krebs formando muito citrato, significa que a glicólise está muito rápida, está gerando muito substrato para o ciclo de krebs), causando uma inibição mais contundente da enzima fosfofrutoquinase.
· 
· Sobre a reação:
· Reação reversível
· Molécula se divide, liberação de duas trioses
· Enzima:
· Aldolase
· 
· Sobre a reação:
· Reação reversível
· Na via da glicólise apenas o gliceraldeído vai prosseguir, com isso é necessário transformar a dihidroxicetona em gliceraldeído
· Essa isomerização resulta em duas moléculas de gliceraldeído-3-fosfato
· Enzima:
· Triose-fosfato-isomerase (apenas muda o formato da molécula, mas eles já eram isômeros)
Agora tudo daqui pra frente será gerado em dobro devido a 2 gliceraldeído-3-fosfato
· 
· Sobre a reação:
· Reação reversível
· Um hidrogênio solta da parte de cima da molécula e se liga ao NAD+ para virar NADH + H (esse H veio de uma molécula de água)
· Produção de 2 NADH (tudo agora é em dobro)
· Primeiro a célula é oxidada e depois é fosforilada
· Entrada de um fosfato (o fosfato se liga onde estava esse hidrogênio)
· A molécula fica com esse nome porque agora tem um fosfato ligado ao carbono 1 e 3 
· Enzima:
· Gliceraldeído-3-fosfato-desidrogenase
· 
· Sobre a reação:
· Reação reversível
· Produção de 2 ATP (o fosfato que foi adicionado na 6º reação é enviado ao ADP originando o ATP) [agora tudo é em dobro, por isso 2 ATPs]
· Agora a molécula só ficará com um ATP ligado ao carbono 3.
· Enzima:
· Fosfoglicerato cinase (toda cinase transfere fosfato)
· 
· Sobre a reação:
· Reação reversível
· O fosfato do carbono 3 será transferida para o carbono 2 (isso ocorre devido ao oxigênio já é negativo e o fosfato também, tornando sua permanência desfavorável)
· Enzima:
· Fosfoglicerato-mutase
· 
· Sobre a reação:
· Reação reversível
· Será retirada uma molécula de água (sai um H do carbono 2 e OH do carbono 3)
· Uma molécula de água é expelida
· Enzima:
· Enolase
· Sobre a reação:
· É uma reação irreversível
· Produção de 2 ATP (tudo agora é em dobro)
· O fosfato se desconecta do carbono 2 e se junta ao ADP para formar o ATP
· Enzima:
· Piruvato-cinase
· Inibido pela alanina (quer dizer que está sobrando piruvato d+)
· Deficiência da Piruvato-cinase
· É a causa mais comum de anemia hemolítica
· A piruvato quinase é uma enzima que participa da geração de energia para as hemácias (glóbulos vermelhos do sangue). Sua deficiência prejudica o metabolismo energético, tornando as hemácias defeituosas, levando ao seu rompimento (hemólise)e, consequentemente, ao desenvolvimento de anemia.
· 
· Destino do piruvato
· Metabolismo aeróbico
· Completamente oxidado a CO2 (ciclo de krebs) e H2O (cadeia transportadora de elétrons)
· Metabolismo anaeróbico
· Produção de etanol e CO2 (fermentação alcoolica)
· Leveduras
· Produção de ácido láctico (fermentação homolática)
· Músculo: Dor e fadiga muscular
· Vias alimentadoras da glicólise
· Lactose, Manose, Trealose, Sacarose
· Catabolismo da glicose nos tumores
· A glicólise ocorre cerca de 10x mais rapidamente em tumores, devido:
· Menor número de mitocôndrias
· Síntese aumentada das enzimas da via glicolítica
· Síntese aumentada de transportadores de glicose
· Tumores possuem capilares insuficientes para suprimento adequado de oxigênio – Via glicolítica anaeróbica é a via metabólica exclusiva para a produção de ATP