introdução ao metabolismo

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Introdução ao metabolismo 
Metabolismo 
Da palavra grega para MUDANÇA 
TRANSFORMAÇÃO QUÍMICA 
Soma total das reações químicas de um 
 sistema biológico 
• Processo mecânico (contração muscular, outros 
movimentos); 
• Químico (síntese molecular); 
• Biológico (transporte ativo de moléculas e iontes). 
Metabolismo 
Entrada contínua de energia: 
Metabolismo 
De onde vem a energia???? 
O processo de transformação de energia ocorre através do 
metabolismo. 
 
Vias metabólicas 
Conjunto de reações químicas num 
sistema biológico 
Metabolismo 
Metabolismo - Vias 
Anabolismo 
 
Catabolismo 
 
Metabolismo 
• Catabolismo 
 - Quebra/Lise. 
 - Parte da molécula rica (e) para molécula pobre (e). 
 - Exergônico (liberação de energia) 
Carboidratos, 
Gorduras e 
Proteínas 
Ácidos 
Graxos 
Glicose 
Aminoácidos 
degradação 
Metabolismo 
• Catabolismo 
Metabolismo 
Glicose 
Ácido graxo 
Aminoácido 
Acetil CoA 
// 
Cadeia 
Transportadora 
de elétrons 
CALOR 
Estágios do Catabolismo 
1º estágio 
2º estágio 
3º estágio 
Poliosídeos 
Lipídeos 
Proteínas 
A proporção de cada combustível utilizado 
como fonte de energia depende: 
• Tecido 
• Estado dietético e hormonal 
 
 
Diabético Jejum Maduros Alimentado 
Carboidrato Lipídeo 
Metabolismo 
• Anabolismo 
 - Síntese/gênese 
 - Começa a partir de moléculas pobres de energia para 
moléculas ricas energeticamente. 
 - Endergônico (absorção de energia) 
 
 - Glicogênese: Síntese de glicogênio (reserva de glicose) 
 - Gliconeogênese: Síntese nova de glicose 
 - Lipogênese: Síntese de ácidos graxos e TAG 
 Energia (ATP) + 
Precursores 
Simples 
Moléculas 
Complexas 
Sintetizar 
Metabolismo 
• Anabolismo 
 
Fontes de 
energia 
Produtos do 
catabolismo 
Calor 
ADP 
Energia 
química 
Biopolímeros 
(proteínas, p. ex.) 
Intermediários 
(aminoácidos, p. ex.) 
Precursores intracelulares 
Nutrientes da dieta 
ATP 
CATABOLISMO 
Metabolismo gerador de energia 
ANABOLISMO 
Metabolismo biossintético 
Acoplamento de reações anabólicas e 
catabólicas 
Como é feito esse 
acoplamento nos 
seres vivos????? 
ATP – Adenosina Trifosfato 
 - É a “moeda” energética da célula. 
 
 - Continuamente hidrolisado e regenerado. 
 
 Processo rápido, dinâmico. 
Síntese de ATP - CATABOLISMO 
Produção de 
energia: 
Carboidrato 
Lipídio 
Proteína 
Utilização de 
energia: 
Biossíntese 
Contração 
Transporte ativo 
Termogênese 
Calor 
Ciclo ATP-ADP 
Catabolismo Anabolismo 
Como a energia do ATP é usada? 
Atua como a ligação entre o catabolismo e o anabolismo 
NAD+ e NADP+ 
• NAD+ - Nicotinamida adenina dinucleotídeo 
• FAD - Flavina adenina dinucleotídeo 
Processos catabólicos – Natureza oxidativa 
Carbonos do substrato - Reduzido 
Carreadores de elétrons para a oxidação das 
moléculas energéticas 
FAD NAD
+ 
Cofatores enzimáticos 
substrato 
coenzima 
apoenzima holoenzima 
Metabolismo 
Glicose 
Oxidação Estoque 
Síntese 
Glicogênio 
Triglicerídeos 
Aminoácidos 
Síntese de 
proteínas 
Síntese de compostos 
nitrogenados 
Oxidação 
Lipídios 
Oxidação Estoque 
Síntese 
Triglicerídeos 
Excesso de combustível 
da dieta 
 
 
 
Estoque 
 
 
 
Oxidação 
 
 
Energia 
Lipídios 
Glicogênio 
Proteína 
Alimentado 
Jejum 
O que aconteceria se um homem de 70 Kg estocasse as 
135.000 kcal que estão na forma de triglicerídios, em seus 
15 kg de tecido adiposo, como glicogênio no músculo? 
Glicogênio muscular 
Glicogênio hepático 
Gordura 
Proteína 
Composição de estoque de energia de um homem de 70 
kg durante o jejum de uma noite 
Metabolismo energético 
Interrelações hormônios / fontes de energia 
 Jejum: necessidades calóricas não 
supridas pela ingestão 
 
 Mobilização dos depósitos de energia 
 Glicogenólise e gliconeogênese 
 Lipólise 
 Catabolismo protéico 
Necessidade constante de energia x aporte (ingestão) intermitente 
Órgãos vitais: não armazenam energia 
 Ingestão > necessidades calóricas 
imediatas 
 
 Armazenamento de energia 
 Glicogênio 
 Triglicerídeos 
 Proteínas 
Reguladores hormonais da homeostase de energia 
GLUCAGON 
GH, CORTISOL, CATECOLAMINAS 
INSULINA 
(pâncreas endócrino) 
1) Quantidade de enzimas 
2) Atividade catalítica das enzimas 
(alosterismo, modificação covalente) 
3) Disponibilidade do substrato 
4) Compartimentalização 
VITAMINAS 
Vitaminas 
Obtidas da dieta. 
Essenciais para o bom funcionamento 
do organismo. 
Não são sintetizadas pelo organismo humano 
Elas são absorvidas pelo intestino com os lipídeos da dieta 
Provitaminas: modificadas pelo próprio organismo 
Vitaminas 
Muitas funcionam como coenzimas ou cofatores 
enzimáticos. 
Vitaminas 
Deficiência ou ingestão inadequada: Sinais patológicos 
Ingestão excessiva: Efeitos deletérios para a saúde 
• Principal função: 
Manter a concentração plasmática de cálcio: 
(junto com PTH) 
1) Aumentar a absorção intestinal 
2) Diminuir a excreção renal 
3) Mobilização óssea 
 
 
Vitaminas Lipossolúveis 
Calcitriol 
Ca2+ 
Peixe 
• Outras funções: 
- Secreção de insulina; 
- Síntese e secreção de PTH e hormônios 
tireoidianos; 
- Inibição da produção de interleucinas; 
- Modulação da proliferação celular. 
Vitaminas Lipossolúveis 
Hormônio 
Vitaminas Lipossolúveis 
RECEPTOR NUCLEAR 
Vitaminas Lipossolúveis 
Vitaminas Lipossolúveis 
Deficiência: 
Raquitismo (crianças): 
Deformidades esqueléticas, 
crescimento prejudicado Osteomalácia (adultos): 
Ossos frágeis e encurvados 
• Excesso de vitamina D: 
- Contração dos vasos sanguíneos; 
- Aumento da PA; 
- Calcinose (calcificação dos 
tecidos moles). 
Vitaminas Lipossolúveis 
Vitaminas do complexo B 
• B1 - Tiamina 
Vitaminas Hidrossolúveis 
Coenzima de três complexos multienzimáticos: 
1) Piruvato desidrogenase – Metabolismo de carboidratos 
2) α cetoglutarato desidrogenase – Ciclo do ácido cítrico 
3) Cetoácido desidrogenase de cadeia ramificada – Metabolismo da 
leucina, isoleucina e valina 
Transcetolase (Via da Pentose Fosfato) 
Função na condução nervosa – fosforila e ativa canais de 
cloreto. 
Forma ativa: Tiamina pirofosfato (TPP) 
Feijões, soja, cereais, presunto e fígado 
 
Vitaminas do complexo B 
• B1 - Tiamina 
Vitaminas Hidrossolúveis 
Deficiência 
Beribéri 
. 
Vitaminas do complexo B 
• B1 - Tiamina 
Vitaminas Hidrossolúveis 
Caracterizada pela perda função neural 
Acúmulo do piruvato e lactato 
Alimentação monótona 
Síndrome de Wernicke-Korsakoff 
VITAMINA B2 (RIBOFLAVINA) 
Carreadores de elétrons – Coenzima nas reações 
de oxidação e redução 
Vitaminas do complexo B 
Vitaminas Hidrossolúveis 
Flavina mononucleotídeo 
Flavina adenina dinucleotídeo 
Rins, fígado, leveduras, amêndoas, 
cogumelos e feijões 
VITAMINA B2 (RIBOFLAVINA) 
Vitaminas do complexo B 
Vitaminas Hidrossolúveis 
Deficiência: 
Lesões nos cantos da boca, língua, 
lábios. 
• Niacina 
Vitaminas do complexo B 
Vitaminas Hidrossolúveis 
NAD+ NADP+ : Coenzimas de oxidação-redução 
Grão de bico, lentilhas, ameixa, pêssego, abacate, figos, peixe, carne, 
cogumelos, amendoins, pão, arroz, feijão, frutas berries 
• Niacina 
Vitaminas do complexo B 
Vitaminas Hidrossolúveis 
Deficiência causa Pelagra 
(Doença dos 3 Ds) 
Excesso de niacina também é tóxico: Dano hepático 
Dermatite 
Diarreia 
Demência 
• Ácido pantotênico 
Vitaminas do complexo B 
Vitaminas Hidrossolúveis 
Componente da coenzima A (CoA) e proteína carreadora 
de grupos acila (ACP) – Metabolismos de grupos acila 
Amendoin, trigo sarraceno, soja, brócolis, 
fígado, miúdos 
• Vitamina B6 (Piridoxina, piridoxal, piridoxamina) 
 
Piridoxal fosfato 
 - Cofator nas reações de transaminação e 
descarboxilação (transaminases) 
 - Cofator da Glicogênio fosforilase 
Vitaminas do complexo B 
Vitaminas Hidrossolúveis 
Deficiência causa desordem no metabolismo de AA 
Carne, peixe, nozes, germe de trigo, batata frita• Ácido fólico - Folato 
Vitaminas do complexo B 
Vitaminas Hidrossolúveis 
A suplementação com ácido fólico no período periconcepcional 
reduz o risco de defeitos no tubo neural (espinha bífida, 
anencefalia e encefalocele). 
Tetrahidrofolato 
Vegetais de folhas verde, fígado, rins, 
ovos, beterraba, abacate e cantalupo 
• Deficiência: Anemia megaloblástica, diminuição da 
proliferação celular, defeitos no tubo neural. 
• Ácido fólico - Folato 
Vitaminas do complexo B 
Vitaminas Hidrossolúveis 
• Vitamina B12 
Cobalamina 
Coenzima nas reações de transferência de um 
carbono e metabolismo do ácido fólico. 
Deficiência: 
- Anemia perniciosa 
Fonte: Produtos de origem animal 
Vitaminas do complexo B 
Vitaminas Hidrossolúveis 
Bactérias e órgãos 
• Biotina (vitamina H) 
- Acetil-CoA carboxilase – síntese de ácidos graxos 
- Piruvato carboxilase - gliconeogênese 
Vitaminas do complexo B 
Vitaminas Hidrossolúveis 
Coenzima nas reações de carboxilação (CO2) 
Fígado, levedo, rins, nozes e gema de ovo 
Vitaminas Hidrossolúveis 
- Antioxidante, 
- Coenzima na hidroxilação de grupos prolil e lisil (síntese do colágeno), 
- Aumenta a absorção de ferro. 
Ácido ascórbico 
Deficiência: Escorbuto 
Formação defeituosa do colágeno 
causando pequenas hemorragias, 
perda dos dentes, dores ósseas. 
Frutas e vegetais 
Vitaminas 
Vitamina Funções Deficiência 
A Retinol, 
β-
caroteno 
Pigmento visual na retina, 
regulação da expressão gênica 
e diferenciação celular 
Cegueira 
noturna, 
(xeroftalmia), 
queratinização 
da pele. 
Cenoura, folhas 
verdes, vegetais 
verde escuro 
 
D Calciferol Manutenção do equilíbrio do 
cálcio, absorção de cálcio e 
mobiliza os estoques nos 
ossos, regulação da expressão 
gênica e diferenciação celular 
Osteomalácia – 
desmineralizaçã
o óssea, 
raquitismo. 
Leite, exposição da 
pele ao sol 
E Tocoferol Antioxidante, sinalização 
celular 
Disfunção 
neurológica 
Vegetais, folhas 
verdes. 
K Coagulação sanguínea Hemorragia Folhas verdes, 
brócolis, repolho 
Vitaminas 
Vitamina Funções Deficiência 
B1 Tiamina Coenzima, regula canais 
de Cl- na condução 
nervosa 
Beribéri Cereais, grãos 
integrais, legumes, 
nozes 
B2 Riboflavina Coenzima Lesões nos 
cantos da boca, 
língua, lábios; 
Legumes, carne, 
peixe 
Niacina Nicotinamida Coenzima, parte do NAD 
e NADP, regulação da 
concentração de cálcio, 
sinalização 
Pelagra 
 
Cereais, carne 
B12 Cobalamina Coenzima, metabolismo 
do ácido fólico 
Anemia 
megaloblástica 
Produtos de origem 
animal 
Folato Ácido fólico Coenzima Anemia 
megaloblástica 
Legumes, vegetais 
verde escuro, frutas 
cítricas 
C Ácido 
ascórbico 
Coenzima, antioxidante 
 
Escorbuto Frutas cítricas, 
morango, espinafre, 
brócolis