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@resumosdamed_ o Algumas fontes saudáveis de carboidratos são os pães integrais, o arroz integral, as batatas, a aveia, granola, e todos os legumes, verduras e frutas. 1. Como é uma alimentação adequadas em relação aos carboidratos e as consequências que o excesso de açúcar causa no organismo: 2. O que são os carboidratos? (classificação, função, fontes alimentares e a diferença entre carboidratos simples e complexos) 3. Explique a digestão dos carboidratos: 4. Como ocorre o transporte dos monossacarídeos da luz intestinal para as células? 5. Explique como é a obtenção de ATP (3 ciclos): 6. Como é transformado: Glicose Glicogênio 7. Local de armazenamento da glicose e do glicogênio: o Os carboidratos são a principal fonte de energia para o nosso corpo e são classificados por seu índice glicêmico, ou seja, pela velocidade com que são digeridos e com que chegam na corrente sanguínea. o Portanto, ingerir alimentos que contenham carboidratos de baixo índice glicêmico, ajuda no controle da saciedade, na diminuição do apetite, ajudando a reduzir a quantidade de calorias consumidas diariamente. o Dentro de uma dieta saudável e também que ajude a reduzir peso, o recomendado é ingerirmos entre 45% e 65% das calorias diárias de fontes de carboidratos, consumindo diariamente de 4 a 5 porções de legumes e verduras, de 5 a 9 porções de cereais, raízes e tubérculos, e de 3 a 5 porções de frutas. o Obesidade: o carboidrato em excesso é armazenado no organismo como gordura. o Função cognitiva: carboidrato é viciante e tem efeito (ruins) sobre o cérebro, principalmente quando se trata de aumentar a ansiedade e a fadiga. O que consequentemente piora a função cognitiva. o Diabetes tipo II: pessoas que apresentam uma dieta com o índice glicêmico elevado, com o excesso de carboidratos, aumentam os picos de açúcar no sangue. Assim a insulina é liberada como uma reação, a fim de elevar a glicose no sangue. → Insulina = “hormônio de armazenamento de gordura” → Com o excesso de carboidratos, o açúcar no sangue aumenta, o pâncreas libera insulina, e isso ajuda a converter glicose em gordura. → Nessa doença o pâncreas para de produzir insulina. o Doença cardiovascular: o excesso de carboidratos eleva o nível sanguíneo de triglicerídeos (gordura saudável). Pode diminuir os níveis sanguíneos de lipoproteína de alta densidade, muitas vezes associado ao colesterol bom (HDL). Muito triglicerídeo e a pouca lipoproteína de alta densidade, aumenta significamente os riscos de doença cardíaca, além de ter efeitos negativos sobre os vasos sanguíneos. o Problemas digestivos: inchaço, constipação e flatulência. o Pressão alta: excesso de insulina pode ser a causa oculta da hipertensão PERGUNTAS: CONSEQUÊNCIAS DO EXCESSO DE AÇÚCAR NO ORGANISMO: ALIMENTAÇÃO ADEQUADA: RELAÇÃO COM OS CARBOIDRATOS @resumosdamed_ o Síndrome metabólica: grupo de risco que incluem resistência a insulina, obesidade, pressão alta, colesterol alto, risco de coagulação sanguínea... o “hidratos de carbono” o São poli-hidroxialdeídos ou poli-hidroxicetonas, ou substâncias que, hidrolisadas, originam esses compostos o Macromoléculas mais abundantes na natureza o (CH2O)n o carboidratos com sabor doce são chamados de açucares CLASSIFICAÇÃO: MONOSSACARÍDEOS: O Tipo mais simples de carboidratos o Chamados de aldoses ou cetoses, segundo o grupo funcional que apresentam, aldeído ou cetona. o São classificados quanto: o número de átomos de carbonos presentes na molécula (trioses, tetroses, pentoses...) e presença de um grupo aldeído ou cetona. o O glicerídeo apresenta um carbono assimétrico, dando a dois isomeros D e L: os carboidratos mais simples são os gliceraldeído, que é quiral e a di-hidroxiacetona, que é aquiral. o Não necessitam de qualquer alteração para serem absorvidos o Exemplos: → Glicose: é a forma de açúcar que circula no sangue e se oxida para fornecer energia no metabolismo, todos os tipos de açúcar se transformam em glicose. → Frutose: é o açúcar das frutas. → Galactose: faz parte da lactose, o açúcar do leite. o Os monossacarídeos são divididos em simples e complexos CARBOIDRATOS SIMPLES: o Facilmente/rapidamente digeridos e absorvidos o Fornece energia imediata, elevando subitamente a glicose sanguínea o Pico de glicemia provoca um pico de insulina, dificultando a queima de gordura e favorecendo o acúmulo desta o Pobre em nutrientes o Doces, açúcar, leite, chocolate, refrigerante, farinha branca, bolo, mel... CARBOIDRATOS COMPLEXOS: o Lentamente absorvidos o Favorece energia gradativamente às células o Não há pico de glicemia, colaborando para a manutenção da glicose no sangue e facilitando o emagrecimento ou evitando o acúmulo de gordura o Rico em nutrientes o Farinha integral, arroz integral, vegetais, frutas... OLIGOSSACARÍDEOS: o Carboidratos formados por um pequeno número de monossacarídeos unidos por ligações glicosídicas combinação de açúcares simples o Estas ligações são, teoricamente, formadas entre duas hidroxilas de duas moléculas de monossacarídeos, pela exclusão de uma molécula de água o Os principais são os dissacarídeos Dissacarídeos: O SÃO OS CARBOIDRATOS? @resumosdamed_ DIGESTÃO DOS CARBOIDRATOS: o Maltose: glicose + glicose (cereais) o Sacarose: glicose + frutose (cana de açúcar) o Lactose: glicose + galactose (leite) (glicose) FUNÇÕES: o Sustentação (celulose nos vegetais e quitina nos animais) o Reserva (glicogênio e amido nos vegetais) o Podem estar ligados a lipídios e proteínas, formando os glicolipídios e as glicoproteínas, componentes da membrana POLISSACARÍDEOS: o Polímeros constituídos de centenas ou milhares de resíduos de monossacarídeos o Possuem várias funções: escultural, reserva, energética e estabilizante. o Exemplos: → Glicogênio: açúcar de reserva energética de animais e fungos. → Amido: açúcar de reserva energética de animais e plantas (carboidrato mais abundante dos seres humanos), principal produto da digestão dos carboidratos é a glicose. → Celulose: função estrutural, compõe a parede celular das células vegetais e algas → Quitina: função estrutural, compõe a parede celular dos fungoos e o exoesqueleto dos artrópodes → Ac. Hialurônico: função estrutural FONTES ALIMENTARES: pão, massa, cereais, arroz, leite, frutas, verduras, derivados do leite... A DIGESTÃO DE CARBOIDRATOS COMEÇA NA BOCA E NO ESTOMAGO Quando o alimento é mastigado, ele se mistura com a saliva, contendo as enzimas digestivas ptialina (amilase salivar), secretada pelas glândulas parótidas. → Ptialina: hidrolisa o amido em maltose (dissacarídeo) e em outros pequenos polímeros de glicose Na boca, cerca de 5% dos amidos terão sido hidrolisados. A digestão do amido continua no corpo e no fundo do estomago, por cerca de 1h, antes de o alimento ser misturado com as secreções gástricas. A atividade da ptialina é bloqueada pelos ácidos das secreções gástricas 30 a 40% dos amidos terão sido hidrolisadas antes de engolir o alimento e a saliva estarem completamente misturadas com as secreções gástricas @resumosdamed_ Amido Lactose Sacarose Glicose ABSORÇÃO DOS CARBOIDRATOS: A DIGESTÃO DOS CARBOIDRATOS NO INTESTINO DELGADO 15 a 30 min depois do quimo ser transferido do estomago para o duodeno e misturar-se com o suco pancreático. Praticamente todos os carboidratos terão sido digeridos (pela ação da secreção pancreática e suco entérico.) → Os enterócitos (que revestem as vilosidades do intestino delgado) contém 4 enzimas- lactase, sacarase, maltase e alfa- dextriase - capazes de clivar os dissacarídeos, mais outros pequenos polímeros de glicose em monossacarídeo. Forram a borda em escova das microvilosidades intestinais Assim os produtos dos carboidratos são todos os monossacarídeos hidrossolúveis absorvidos imediatamente para o sangueNa boca, a amilase salivar inicia a digestão dos carboidratos O ph ácido do estomago inativa a amilase salivar - O pâncreas libera a amilase pancreática - No duodeno, as células intestinais liberam enzimas que completam a digestão dos carboidratos, transformando-os em monossacarídeos - Os monossacarídeos são absorvidos pelas células intestinais por meio de transporte ativo (as substâncias são transportadas com gasto de energia, podendo ocorrer do local de menor para o de maior concentração (contra o gradiente de concentração)) ou difusão simples (É um processo que ocorre da região em que as partículas estão mais concentradas para regiões em que sua concentração é menor, até que se atinja um equilíbrio nas concentrações). o Os carboidratos são absorvidos em sua maior parte, como monossacarídeos. o O mais abundante dos monossacarídeos é a glicose, normalmente responsável por mais de 80% das calorias absorvidas sob forma de carboidratos. o Praticamente todos os monossacarídeos são absorvidos por processo de transporte ativo secundário. o A glicose é transportada por mecanismo de cotransporte de sódio. → Na ausência do transporte de Na, através da membrana intestinal, quase nenhuma glicose é absorvida. → Existem 2 estágios no transporte de Na através da membrana intestinal: • Transporte ativo de íons de Na pelas membranas basolaterais das células epiteliais intestinais para o liquido intersticial, que reduz as concentrações de Na nas células epiteliais. Maltose e polímeros De glicose (3 a 9 Frutose Galactose @resumosdamed_ • Essa diferença de concentração, promove o fluxo de Na do lúmen intestinal através da borda em escova das células epiteliais para o interior da célula, por processo de transporte ativo secundário → O ion de sódio se combina com a proteína transportadora → Essa proteína, não transportará o sódio para o interior da célula, sem que outras substâncias, como a glicose, também se liguem ao transportador. Ex: Na + glicose (transportador, transporta ambos, simultaneamente para o interior da célula. → Uma vez na célula epitelial, outras proteínas transportadoras, facilitam a difusão da glicose através da membrana basolateral para o meio extracelular e sai para o sangue. o Em resumo, é o transporte de Na, através das membranas basolateraisdas células do epitélio intestinal, pela bomba de Na+ e K+, que proporciona a forca motriz para mover a glicose também através das membranas. ABSORÇÃO DE OUTROS MONOSSACARÍDEOS: o Galactose: transportada por mecanismos exatamente igual ao da glicose. o Frtutose: transportada por difusão facilitada, não acopla ao Na na membrana do epitélio intestinal. Sai pela glut-2 e entra pela glut-5. o Grande parte da frutose ao entrar na célula é fosforilada. Posteriormente, convertida em glicose. o A intensidade do transporte da frutose, é metade do transporte da glicose e da galactose o É uma via metabólica transdutora de energia livre, que prove as células com energia na forma de ATP. o É o modo mais importante de liberar energia da molécula de glicose INTRODUÇÃO: Diferente formas de energia como carboidratos lipídios e proteínas são captadas pela célula, a qual extrai essa energia e utiliza para produzir ATP Converte várias moléculas em uma energia só - esse é o processo de respiração celular - Respiração celular: diferentes fontes em ATP (uma única forma de energia). - O ATP é produzido para fornecer energia imediatamente. PROCESSO é composto por 10 reações! 1ª REAÇÃO: é catalisada pela hexocinase (enzima), essa reação envolve a quebra de 1 ATP e a produção da glicose 6-fosfato. O fosfato tem carga negativa e não consegue passar pela bicamada lipídica da membrana plasmática, esse fostato se liga a glicose, pois assim ela fica presa dentro da célula (impede a saída). 2ª REAÇÃO: a molécula de glicose 6-fosfato vai ser convertida em frutose 6- fostato pela enzima fosfoglicose isomerase (enzima que converte um isômero em outro isômero). GLICOLISE @resumosdamed_ Essa mudança ocorre, pois, a molécula de frutose é uma molécula mais simétrica. 3ª REAÇÃO: ocorre o gasto no 2ª ATP da glicólise. A frutose 6-fosfato se transforma em frutose 1,6-bifosfato pela enzima fosfofrutocinase (o H foi substituído com um P). A molécula ficou ainda mais simétrica, por isso essa reação, agora ela esta pronta para ser partida ao meio. 4ª REAÇÃO: a frutose 1,6-bifosfato é clivada pela aldolase formando uma molécula de di-hidroxiacetona fosfato. A molécula de di-hidroxiacetona será convertida em outra de gliceraldeido 3- fosfato pela enzima triose fosfato isomerase, ou seja, terá 2 moleculas de gliceraldeido 3-fosfato. A reação começará a produzir tudo em dobro a partir deste estágio! 5ª REAÇÃO : frutose 1,6-bifosfato -- gliceraldeido 3-fosfato 6ª REAÇÃO : gliceraldeido 3-fosfato será convertida em 1,3-bifosfoglicerato, pela entrada de P, catalisada pela enzima gliceraldeido 3-fosfato desidrogenase. Nesta reação, será produzida 2 NADH 7ª REAÇÃO: 1,3-bifosfoglicerato será convertido em 3-fosfoglicerato, pela enzima fosfoglicerato cinase e esse processo irá liberar o 1ª ATP (foi produzido 2 por estar acontecendo em dobro) (o P do C 1 será utilizado na formação do ATP) 8ª REAÇÃO: 3-fosfoglicerato – 2-fosfoglicerato pela fosfoglicerato mutase 9ª REAÇÃO: 2-fosfoglicerato -- fosfoenolpiruvato pela enolase 10ª REAÇÃO: no fosfoenolpiruvato, o P sairá formando a molécula de ATP (duas) e se transformando em piruvato (duas) RESUMO SIMPLIFICADO: -No início da glicólise consome 2 ATP, na continuidade desse processo, esses serão recuperados, pois serão produzidos 4 ate o final, ou seja, termina com um saldo positivo de 2 ATP -A maior parte da energia da glicose está nos seus elétrons -A glicólise oxida (reduz) a molécula de glicose, extrai elétrons ricos em energia e passa eles para o NAD+ (transporta elétrons ricos em energia) que se converte em NADH -A glicólise quebra a molécula de glicose ao meio (de 6 C para 3 C) e produz 2 piruvatos (compostos de 3 carbonos) - Glicólise possui 4 processos importantes: • Ela consome 2 ATPs, devido a dupla fosforilação da glicose (hexose) – duas fosforilações por ATP • Clivagem dessa hexose, produzindo duas trioses fosforiladas • Extrai elétrons ricos em energia da glicose, passa para o NAD+ que se converte em 2 NADH – duas por fosfato inorganico • Parte a molécula ao meio, que vira 2 piruvatos – os grupos fosfatos são transferidos para ADP, formando quatro ATP @resumosdamed_ GLICÓLISE ANAERÓBIA: FERMENTAÇÃO o As fermentações se diferem de acordo com o produto final. o Em anaerobiose, o próprio piruvato produzido pela glicose serve como aceptor dos elétrons do NADH, assegurando o provimento de NAD+ para a continuidade da via glicolítica. o As fermentações são processos autossuficientes, porque independem de outras vias para regenerar a coenzima na NAD+ que utilizam. FERMENTAÇÃO LÁTICA: o O piruvato recebe 2 elétrons e 1p do NADH e 1p do meio, reduzindo- se a lactato o Somando a equação de conversão da glicose em piruvato a de conversão de piruvato a lactato, obtem-se a equação geral da fermentação lática: Glicose + 2ADP + 2Pi 2 lactato + 2ATP + H2O o Rendimento da fermentação e de 2 mols de ATP por 1mol de glicose REGULAÇÃO DA GLICOLISE: HEXOCINASE (1): ENCONTRADA NOS MÚSCULOS . o Modulada negativamente pela glicose 6-fosfato (inibida), ou seja, a alta quantidade inibe essa enzima. o Afinidade maior pela glicose o O passo inicial na utilização de glicose na glicólise é a sua fosforilação por ATP para fornecer glicose-6-fosfato, esta reação é irreversível nas condições intracelulares e é catalisada pela hexoquinase. A reação de hexoquinase utiliza uma ligação do ATP de alto poder energético e forma um composto de baixo poderenergético, que é a glicose-6-fosfato. Por apresentar uma inibição pelo produto, a hexoquinase para de funcionar logo que uma quantidade significativa de glicose-6-fosfato é produzida e permanece inativa até que o nível dessa molécula reduz como resultado de seu uso por outras reações. Pode-se inferir que a hexoquinase é uma enzima reguladora, na qual a glicose- 6-fosfato é tanto o substrato como o regulador alostérico. @resumosdamed_ CONVERSÃO DE PIRUVATO A ACETIL-COA: CICLO DE KREBS: FOSFOFRUTOCINASE (3): PRINCIPAL PONTO DE CONTROLE DA GLICOSE. o Trabalha mais rápido em ambiente com pouco ATP. Muito ATP inibe a glicólise, para evitar que produza muito ATP. o Se tiver muito ATP e muito citrato, sofre uma inibição ainda maior. o É um importante sítio de regulação metabólica porque a atividade desta enzima pode ser aumentada ou reduzida por um certo número de metabólitos comuns. Tais efeitos são do tipo alostérico, pois são resultados de uma interação entre o metabólito e o catalisador protéico em um sitio diferente daquele onde ocorre a catálise. A enzima requer Mg2+ e é específica para frutose-6-fosfato. Sua atividade é estimulada pelo ADP e quando há excesso de ATP ela é inibida. Além do ATP, o citrato e o isocitrato, podem agir como moduladores inibitórios da fosfofrutoquinase, atuando assim como efetores negativos. Por outro lado, o AMP, ADP e frutose-6-fosfato estimulam a enzima, fazendo papel de efetores positivos. Quando a relação ATP/ADP for alta a atividade da enzima fosfofrutoquinase é severamente inibida, no entanto quando esta mesma relação é baixa a fosfofrutoquinase tem sua atividade acelerada. Como em condições aeróbicas a relação ATP/ADP é alta, a velocidade da reação da fosfofrutoquinase é reduzida e consequentemente a glicólise também é reduzida. Dependendo do nível de Acetil CoA, o nível de intermediários do ciclo de Krebs pode aumentar. Portanto, a inibição alostérica da fosfofrutoquinase, principalmente pelo ATP, é o principal mecanismo regulador da glicólise. -Piruvato cinase (9-10): o A reação da piruvatoquinase é um ponto de controle secundário na glicólise. É também uma enzima alostérica. Em altas concentrações de ATP, a afinidade aparente da cinase do piruvato pelo fosfoenolpiruvato é relativamente baixa e a velocidade da reação será igualmente baixa em concentrações normais de fosfoenolpiruvato. A cinase do piruvato é inibida também por Acetil CoA e por ácidos graxos de cadeia longa, ambos importantes combustíveis do Ciclo de Krebs. Assim, sempre que a célula já dispõe de uma concentração de ATP alta, a glicólise é inibida pela ação da fosfofrutoquinase ou da piruvato cinase. Por outro lado, em baixas concentrações de ATP, a afinidade aparente da piruvato cinase pelo fosfoenolpiruvato aumenta, este comportamento capacita a enzima a transferir o grupo fosfato do fosfoenolpiruvato para o ADP. Oxidação de piruvato. Como o piruvato originado da glicólise é convertido em acetil-CoA para, então, entrar no ciclo do ácido cítrico. o Todas as reações ocorrem na matriz da mitocôndria. o As moléculas de ácido pirúvico irão se transformar em 2 de ATP o Ele oxida a matéria orgânica! o Inicia-se com a condensação de acetil-coa e oxaloacetato, tornando citrato, uma reação catalisada pelo citrato cinase o Ocorre na matriz mitocondrial! PROCESSO @resumosdamed_ 1ª REAÇÃO: Piruvato vira Acetil-CoA (saiu CO2 que tornou possível a entrada da coenzima A) 2ª REAÇÃO: condensação de Acetil-CoA que se une ao oxalacetato (saída da coenzima A que tornou possível a entrada de citrato) se transformando em citrato, reação catalisada pela citrato cinase 3ª REAÇÃO: citrato é isomerizado a isocitrato, com a formação de um intermediário cis-aconitato, por ação da aconitase (uma molécula de H20 é liberada para ser formado o intermediário, para posteriormente ela retornar em outra posição e com isso formar o isocitrato) convertida em aconitato 4ª REAÇÃO: isocitrato libera um CO2 para ser convertido em alfa- cetoglutarato e um NAD será convertido em NADH 5ª REAÇÃO : alfa-cetoglutarato se transforma em succinil CoA. 8ª REAÇÃO: fumarato é convertido em malato, devido a entrada de uma molécula de água 9ª REAÇÃO : malato é convertido em oxalacetato. NAD vira NADH A saída de CO2 torna possível a entrada da coenzima A, o NAD+ aparece e vai receber H (do alfa-cetoglutarato e elétrons transformando em NADH). CONCLUSÃO: 6ª REAÇÃO : succinil CoA é convertido em succinato. A coenzima sai, o que torna possível o Pi se unir ao GDP (essa união é feita através da energia liberada pela energia da saída da coenzima A), formando uma molécula de GTP que irá perder o P, voltando a ser GDP, o P perdido, se liga ao ADP formando uma molécula de ATP. 7ª REAÇÃO : succinato é convertido em fumarato. Um FAD receberá 2 H e elétrons e será convertido em FADH2. o 2 carbonos entraram na molécula de acetil CoA e 2 saem como CO2 o Do piruvato até o final do ciclo, houve a produção de 4 NADH, 1 FADH2 e 1 ATP (mas como havia 2 piruvatos, essa produção foi feita em dobro). RESUMO SIMPLIFICADO: o Cada piruvato tem 3 carbonos, quando entram na mitocôndria, um C é retirado e sai na forma de CO2 . @resumosdamed_ o Restará o radical acetil que será unido a coenzima A, formando o O produto da reaca�̧ o catalisada pelo citrato sintase, o citrato é um inibidor acetil-CoA, ele entrará em um ciclo de reações (Krebs). o O acetil será oxidado, liberando elétrons, para produzir o NADH. o Durante o ciclo é liberada 2 moléculas de CO2 (os 2 carbonos restantes), 4 NADH e 1 FADH2 (tem a função de carregar elétrons ricos em energia para a última etapa da respiração) e 1 molécula de ATP competitivo pela ligac o do oxalacetato ao centro catalítico da enzima. 3. INIBIÇÃO ALOSTÉRICA Altas concentrac ̧o�es de ATP inibem a isocitrato desidrogenase. 4. INIBIÇÃO DO TIPO FEED-BACK: o Ate o final do ciclo de krebs terá uma oxidação completa da glicose, Altas concentrac es de succinil-CoA (“downstream” no ciclo) competem com pois é quebrada até virar seis moléculas de gás carbônico. REGULAÇÃO: o Ciclo é acoplado a reoxidac ̧ão do NADH + H+ e FADH2, consumo acetil CoA para ligac ̧ão ao centro catalítico da piruvato desidrogenase. 5. FOSFORILAÇÃO AO NIVEL DO SUBSTRATO: O complexo de piruvato desidrogenase é inativo quando fosforilado. A de oxigenio e a producã̧o de ATP. Cadeia de transporte de ele�trons contrac o do mu�sculo é induzida pelo aumento de cálcio intracelular. O cálcio é diretamente acoplada ao ciclo de ácido cíclico. o Há 3 reac ̧o�es extremamente exergonicas, catalisadas por: - Citrato sintase - Isocitrato desidrogenase -a-cetogluatarato desidrogenase que funcionam longe de equilíbrio. REGULAÇÃO DA VELOCIDADE DO CICLO DE ÁCIDO CÍTRICO: 1. DISPONIBILIDADE DE SUBSTRATO: Velocidade regulada por disponibilidade de acetil CoA, oxaloacetato e NAD+ Na mitoco ̂ndria, as concentrac ̧o�es desses substratos são menores que a concentraca̧ ̃o da citrato sintase. 2. INIBIÇÃO DA REAÇÃO PELO PRODUTO: liberado ativa uma fosfatase que desfosforila e ativa a enzima. @resumosdamed_ o “síntese de ATP” o É a fosforilação de ATP á custa da oxidação de coenzimas. GERAÇÃO DE ATP A PARTIR DO NADH: o O NADH leva uma parte de elétrons para a cadeia e volta a ser NAD+, o par de elétrons (ricos em energia) é recebido pelo complexo I, esses elétrons fornecem energia para a liberação de 4H+. Esses elétrons serão atraídos pelo O2 (ele quem atrai os elétrons pela cadeia) e até chegar nele, eles passam por algumas proteínas, ao chegar no complexo III, os elétrons fornecem energia para liberar mais 4H+, já no complexo IV, irão liberar apenas 2H+, pois perde a sua energia pelo caminho, após isso se encontra com o O2 e forma a água. o O2 é o aceptor final de hidrogênios eelétrons. o Para produzir o ATP é necessário o ADP. o H+ entra na mitocôndria levando com ele um Pi inorgânico (livre), além disso outros 3 H+ irão retornar passando por dentro do ATP sintase, que faz com que ele gire, ao girar ela une o fosfato ao ADP produzindo um ATP. (energia química). Ou seja, 4 H+ produzem 1 ATP. o É o retorno do H+ que gera ATP! o Cada NADH produz 2,5 ATPs. o O retorno dos prótons ao interior mitocondrial e espontâneo. GERAÇÃO DE ATP A PARTIR DO FADH 2 : o Entrega seu par de elétrons (com menos energia) ao complexo II, passa pelo complexo 3 que bombeia 4H+, passa pelo complexo IV que produz 2H+, chega no O2 e produz água. CADEIA RESPIRATORIA / FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA: @resumosdamed_ o Pi entra arrastado pelo H+, 3 H+ entram na ATP sintase, ela gira fornecendo energia e unindo o Pi com o ADP produzindo um ATP. o Cada FADH2 produz 1,5 ATP. CUSTO DA PRODUÇÃO DE ATP PELO CICLO DE KREBS: 2 H+ são usados para fazer o ciclo de Krebs CUSTO DA ENTRADA DOS 2 NADH PRODUZIDOS PELA GLICÓLISE NO CITOSOL Para o 2 NADH entrar na mitocôndria, é gasto 2 H+ RESUMO: o É na cadeia respiratória que ocorre a maior parte do ATP produzido pelo processo de respiração celular. o Na cadeia respiratória, quatro grandes complexos proteicos inseridos na membrana interna da mitocôndria realizam o transporte dos elétrons de NADH e de FADH2 (formados na glicólise e no ciclo de Krebs) ao gás oxigênio, reduzindo-os a NAD+ e FAD, respectivamente. Estes elétrons possuem grande afinidade com o gás oxigênio e, ao combinarem-se a ele, o reduz a moléculas de água ao final da reação. o Os elétrons do NADH e do FADH2, atraídos pelo gás oxigênio, percorrem um caminho por entre os complexos proteicos, liberando neste trajeto uma grande quantidade de energia. A energia liberada pelos elétrons na passagem de uma proteína a outra da cadeia respiratória é chamada de força eletromotiva, e ocasiona a passagem dos íons H+ da matriz mitocondrial para o pequeno espaço entre as membranas da mitocôndria. o Altamente concentrados no espaço entre as membranas mitocondriais, estes íons H+ tendem a retornar à matriz mitocondrial, gerando um potencial de difusão denominado força protomotiva. Para que consigam retornar, estes íons têm de passar por um dos complexos proteicos da cadeia respiratória, o sintase do ATP. Este complexo pode ser comparado à turbina de uma usina hidrelétrica: é composto por um rotor interno que, ao ser movido pela passagem dos íons H+, convertem a energia potencial da difusão dos íons em energia mecânica (a rotação da sintase do ATP) e, em seguida, em energia química. o Em outras palavras, a conversão da energia mecânica em energia química consiste na utilização da energia liberada com a entrada dos íons H+ pelo complexo proteico para a produção das moléculas de ATP. Nesta reação, a energia mecânica produzida é utilizada para a inserção de um fosfato à molécula de ADP (adenosina difosfato), transformando-o em ATP (adenosina trifosfato), em uma reação denominada fosforilação oxidativa. Contido de energia química, este ATP, ao final do processo, será fornecido a todas as células como fonte de energia para a realização de suas atividades @resumosdamed_ GLICONEOGÊNESE: REGULAÇÃO: o inibidores da cadeia respiratória o inibidores da fosforilação oxidativa propriamente dita o desacopladores da fosforilação oxidativa. o essencial para manter os níveis de glicose no sangue durante o jejum. o “quase” uma glicólise inversa o Após as refeições, a absorção dos alimentos faz aumentar a glicemia. Neste período a liberação de insulina permite a absorção de glicose para todos os tecidos. o A glicemia diminui gradativamente e ao ser atingido um nível basal, a insulina e substituída pelo glucagon. o Glucagon: estimula a degradação de glicogênio hepático e a liberação de glicose no fígado mantém a glicemia basal. o No entanto, a reserva hepática de glicogênio é limitada (insuficiente para manter nossos níveis glicêmicos normais além de 8 horas de jejum) o Após esse período, a contribuição do glicogênio hepático e a liberação decresce,ao mesmo tempo que é acionada outra via metabólica de produção de glicose: gliconeogênese. PROCESSO: o Precursores mais importantes da glicose são: → Lactato → Aminoácidos → Glicerol o Produz glicose para ser lançada na circulação, mantendo a glicemia em níveis normais. o É a síntese de glicose a partir de compostos que não são carboidratos. o Fígado e rins são os principais responsáveis pela gliconeogênese. @resumosdamed_ o Alanina e lactato se convertem em piruvirato. o Glutamina em oxalactato. • Ela utiliza as reações reversíveis da glicólise e substitui por outras reações irreversíveis. LEMBRETES: o A síntese de glicose é importante, pois esta é a única fonte de energia utilizada pelo cérebro, SN, eritrócitos, testículos, tecidos embriônicos e medula renal. o A longo prazo, todos os tecidos também requerem glicose para outras funções, tais como a síntese da ribose dos nucleotídeos ou da porção carboidrato de glicoproteínas. Logo, para sobreviverem os organismos precisam ter mecanismos para manutenção dos níveis sanguíneos de glicose. o As modificações que ocorrem no metabolismo da glicose durante a mudança do estado alimentado para o estado de jejum são reguladas pelos hormônios insulina e glucagon. o A insulina está elevada no estado alimentado e o glucagon se eleva durante o jejum. o A insulina estimula o transporte de glicose para certas células (músculos e tecido adiposo) alterando também a atividade de enzimas-chave que regulam o metabolismo, estimulando o armazenamento de combustível. o O glucagon contra-regula os efeitos da insulina, estimulando a liberação dos combustíveis armazenados e a conversão de lactato, aminoácidos e glicerol em glicose. → Glicose é convertida em piruvato pela diidroxiacetona → No músculo: glicose é convertida em lactato (vem da frementacao) que é convertido em piruvato (no fígado) → Proteínas – amnoacidos – alanina- libera amônia e vira piruvato. @resumosdamed_ GLICOGENÓLISE E GLICOGÊNESE: o ocorrem no fígado! GLICOGÊNESE: SÍNTESE (FORMAÇÃO DO GLICOGÊNIO.) o Processo bioquímico que transforma a glicose em glicogênio. o Ocorre virtualmente em todos os tecidos animais, mas é proeminente no fígado e músculos. o O músculo armazena apenas para o consumo próprio e só utiliza durante o exercício, quando há necessidade de energia rápida. o O glicogênio é uma fonte imediata de glicose para os músculos quando há a diminuição da glicose sanguínea (hipoglicemia). O glicogênio fica disponível no fígado e músculos, sendo consumido totalmente cerca de 24 horas após a última refeição. o Quando o glicogênio estiver grande o bastante, a enzima Glicogênio- sintase é deslocada. o A formação de glicogênio permite o acúmulo de glicose nas células sem aumentar a pressão osmótica dentro destas. GLICOGENÓLISE: DEGRADAÇÃO (QUEBRA DO GLICOGÊNIO ARMAZENADO). o Ruptura do glicogênio armazenado nas células, para formar novamente glicose. o A glicose pode então ser utilizada de modo para fornecer energia. o Isto acontece em momentos em que o corpo carece por energia (geralmente no jejum). o Cada molécula de glicose, sucessiva em cada ramo do polímero de glicogênio se divide por meio de fosforilação catalisada pela enzima fosforilase (ativada pela adrenalina e glucagon). ç @resumosdamed_ o Exemplo: Na atividade física (aeróbia e anaeróbia) onde os primeiros estoques de glicogênio muscular já são logo recrutados e, posteriormente, diminuindo esses estoques, começam então a entrarem na via energética, outros compostos vindos de alguns aminoácidos ou de estoques de lipídios.HORMÔNIO SINALIZADOR: GLUCAGON o É um hormônio polipeptídeo produzido no pâncreas e nas células do trato gastrointestinal. o O seu papel mais conhecido é aumentar a glicemia contrapondo-se aos efeitos da insulina. o O glucagon atua na conversão de ATP na glicogenólise, com imediata produção e liberação de glicose pelo fígado. o O Glucagon é secretado pelas células alfa, do pâncreas, quando a glicose esta baixa. Ele estimula a formação do AMP cíclico, principalmente nas células hepáticas, que promove a conversão do glicogênio em glicose e sua liberação para o sangue. EPINEFRINA o Epinefrina: liberada pela medula da glândula adrenal, quando o SN simpático é estimulado. Promove a formação de AMP cíclico nas células, que dão início ás reações químicas, que ativam a fosforilase. Ocorre de forma acentuada nas células hepáticas musculares. LEMBRETES o As vias não ocorrem simultaneamente justamente pela ação da sinalização hormonal. o Normalmente, a insulina circulante é quem domina o metabolismo e o glucagon, é realmente efetivo, quando há níveis baixos de insulina, podendo então realizar suas sinalizações celulares necessárias. o O glicogênio é a primeira forma de energia armazenada buscada pelo corpo para executar suas tarefas. Com isso, quanto maior forem os estoques de glicogênio, melhor será para quem busca o aumento da ç @resumosdamed_ massa muscular magra e mais demorado será para quem deseja perder gordura corpórea. o Depois de sua captação para o interior da célula, a glicose pode ser usada imediatamente para liberar energia ou pode ser armazenada na forma de glicogênio (polímero de glicose) o Essa conversão de glicose em glicogênio possibilita armazenar grandes quantidades de carboidratos, sem alterar significamente a PO dos líquidos celulares. INTRODUÇÃO: o É armazenado no fígado, mu�sculo esquele�tico e rim o Está presente no citossol na forma de grânulos com diâmetros que vão o de cerca de 10 a 40 nm o No fígado, a síntese e a degradac ̧ão do glicoge ̂nio sa�o reguladas para enfrentar as necessidades do organismo como um todo. o No mu�sculo estes processos são regulados para enfrentar as necessidades do pro ́prio mu ́sculo. o É uma forma prontamente mobilizável de armazenamento de glicose o É uma importante reserva alimentar por va�rias razo�es: → A degradacã̧o controlada de glicoge ̂nio e a liberac ̧ão de glicose aumentam a quantidade de glicose disponível entre as refeico̧�es → O glicoge ̂nio serve como um tampão para manter os níveis sanguíneos de glicose GLICOGÊNIO: @resumosdamed_ GLICOSE: → A glicose do glicogen̂io, quando liberada, ao contrário dos ác. o Adrenalina: quebra o glicogênio (glicogenólise) e liberaco de glicose graxos pode fornecer energia na ausência de oxige assim ser um suprimento para atividade anaeróbia Local de armazenamento: fígado, músculo e rim. io e pode pelo fígado o Cortisol: estímulo para a gliconeogênese a partir de proteínas GLICOGEN ÓLISE – FÍGADO o Funcã̧o importante do fígado: manter um nível relativamente constante de glicose no sangue. o Libera glicose para o sangue durante a atividade muscular e no intervalo entre as refeic esquele�tico. es para ser captado pelo ce�rebro e pelo mu�sculo o A glicose fosforilada produzida pela degradacã̧o do glicogenio não pode difundir-se para fora das ce�lulas. O fígado conte�m uma enzima hidrolítica - a glicose-6-fosfatase - que cliva a fosforila, formando glicose livre e ortofosfato. E ́ a mesma enzima que libera glicose livre no final da gliconeoge ̂nese. o A glicose-6-fosfatase está ausente na maioria dos outros tecidos. Em consequ ̈e ̂ncia, a glicose-6-fosfato é retida para a gerac o de ATP. o A glicose é não é um alimento importante para o fígado. o Local de armazenamento da glicose: A parte excessiva é armazenada no fígado e transformada em glicogênio. PAPEL DOS HORMÔNIOS NO CONTROLE DE GLICEMIA: o Insulina: com o aumento da glicose, ajuda a transportar para a célula o Glucagon: estimula a glicogênese e a glicogenólise no fígado REFERÊNCIAS Princípios de Bioquímica de Lehninger
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