METABOLISMO Parte I

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METABOLISMO
PROF. DR. ANDERSON GARCIA
PARTE I
VIDA !!! 
METABOLISMO
Um conjunto de reações e transformações químicas que ocorrem na célula e no organismo para a manutenção da vida , organização e realização de trabalho.
REQUER ENERGIA
COMPONENTES QUÍMICOS
De onde é retirada a energia e os componentes químicos necessários à nossa sobrevivência? 
AMBIENTE
Componentes orgânicos e inorgânicos
Luz solar
fototróficos 
Quimiotróficos 
Organismos fotoautotróficos
CO2 + energia solar + água 
Fototróficos 
Quimiotróficos 
Organismos químio-heterotróficos
Fontes de energia Química
Energia utilizável pela célula 
Energia potencial, cinética e calor
A energia é transformada ! Pode ser transmitida!
UM SABOROSO PRATO DE COMIDA
Uma série de reações bioquímicas 
UMA PESSOA SE ALIMENTANDO
Fonte de energia e “blocos de construção”
H+ e e-
NAD+
NADP
FAD+
ADP
NADH
NADPH
FADH2
ATP
Enzimas desidrogenases
UMA PESSOA AO SE ALIMENTAR
EXTRAIR DOS ALIMENTOS 
Carboidratos
Proteínas
Lipídeos
Vitaminas
Minerais
Outras moléculas orgânicas
QUE SERÃO UTILIZADOS PARA
ATP
GERAÇÃO DE ENERGIA
RESERVA
SÍNTESE DE BIOMOLÉCULAS NO ORGANISMO
Digestão química e absorção de nutrientes pelo organismo humano
Boca: enzima amilase salivar quebra as moléculas grandes e complexas de carboidratos.
Pancreas (Atrás do estômago): Libera amilase pancreática, lipase pancreática, tripsinogênio, quimiotripsinogênio, bicarbonato e outras pró-enzimas que ajudarão na digestão.
Estômago: Libera o suco gástrico que atua sobre as proteínas transformando-as em peptídeos que depois serão transformados em aminoácidos e absorvidos pelo intestino. O suco gástrico contém enzimas (pepsinogênio, pepsina e tripsina), sais inorgânicos, ácido clorídrico, água e uma pequena quantidade de ácido lático.
Fígado: Libera o suco biliar que atua na digestão de gorduras (através da ação da lipase pancreática, uma enzima produzida pelo pâncreas), determinados microrganismos para evitar a putrefação de alguns alimentos e na absorção de substâncias nutritivas da dieta ao passarem pelo intestino 
Vesícula biliar: Armazena a bile.
Intestino delgado: completa a digestão, absorve nutrientes e estimula a secreção do suco pancreático e bile. Estas substâncias vão processar quimicamente as proteínas, lipídeos, carboidratos, vitaminas e todas as substâncias ingeridas e necessárias ao metabolismo energético. 
Intestino grosso: são acumulados os resíduos da digestão, as fezes, sendo-lhes absorvida a água antes de passarem à ampola retal.
Conceitos importantes vistos até agora...
Todas as células e organismos necessitam de energia e componentes químicos para sua sobrevivência.
Os organismos quimio-heterotróficos obtém sua energia através da degradação de nutrientes orgânicos produzidos pelos fotoautotróficos.
A degradação dos nutrientes pelo organismo são realizadas através de enzimas no processo de digestão até se tornarem unidades menores que são absorvidos pelo intestino;
Estes nutrientes são utilizados pelas células para geração de energia e síntese de novas biomoléculas através do metabolismo.
CATABOLISMO
Degradação dos nutrientes e moléculas orgânicas em partículas menores e liberação e armazenamento de energia. 
Natureza Oxidativa
Biossíntese de biomoléculas (carboidratos, lipídeos, proteínas e outros) através das suas subunidades geradas pelo catabolismo. Natureza redutora. Consome energia
ANABOLISMO
METABOLISMO
NAD+
NADP
FAD+
ADP
NADH
NADPH
FADH2
ATP
DEFINIÇÃO: O metabolismo consiste de dois processos contrastantes, o catabolismo e o anabolismo, que juntos constituem as mudanças químicas que convertem os alimentos em formas de energia utilizáveis e em moléculas biológicas complexas.
Energia é conservada em organismos vivos através da oxidação de combustíveis metabólicos e é armazenada como ligações de alta energia do ATP para fornecer energia para as reações de biossíntese, contração muscular e transporte ativo de íons. DEVLIN, T. M. 2011.
Conceitos chaves:
As vias catabólicas liberam energia, e parte dessa energia é conservada na forma de ATP e de transportadores de elétrons reduzidos (NADH, NADPH e FADH2).
As reações anabólicas necessitam de fornecimento de energia, geralmente na forma de potencial de transferência do grupo fosforil do ATP e do poder redutor de NADH, NADPH e FADH2.
O ATP, NADH e NADPH são os elos de ligações entre as duas vias metabólicas
ALIMENTOS OU NUTRIENTES (COMPOSTOS DE CARBONO)
SOFREM OXIDAÇÃO
ATP
PARA GERAR 
A FORMAÇÃO DO ATP (presença de oxigênio)
Saldo final = 38
(na oxdiação total da glicose)
A FORMAÇÃO DO ATP (ausência de oxigênio)
Glicólise 
Ganho líquido 2 ATP e 2 NADH 
Leveduras 
Músculos, eritrócitos, alguns microrganismos 
Ganho líquido 2 ATP e 2 NAD+ e 2 CO2
Ganho líquido 2 ATP e 2 NAD+ 
FERMENTAÇÃO 
2 moléculas de Piruvato
Etanol
Lactato
Adenosina 5’ – trifosfato (ATP)
Ribonucleotídeo trifosfatado
A energia é armazenada nas suas ligações de fosfato.
Derivada da oxidação de combustíveis metabólicos utilizados pelo organismo, geralmente carboidrato, lipídeo e proteína.
A energia é fornecida através de sua hidrólise.
ATP + H2O 
ADP + Pi 
ΔG°’ = -30,5 kJ mol-1 ( -7,3 kcal mol-1)
ATP + H2O 
AMP + PPi 
ΔG°’ = -45,6 kJ mol-1 ( -10,9 kcal mol-1)
Uma grande quantidade de energia livre é liberada quando o ATP é hidrolisado a adenosina 5’-difosfato (ADP) e ortofosfato (Pi) ou quando o ATP é hidrolisado a adenosina 5’-monofosfato (AMP) e pirofostato (PPi).