Aula+metabolismo+dos+carboi 4z6g29

Universidade Federal de Mato Grosso Disciplina de Bioquímica

Conceito de Metabolismo

METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS

Atividade celular altamente dirigida e coordenada, que envolve sistemas multienzimáticos;

Prof. Msc. Reginaldo Vicente Ribeiro

Cuiabá Junho de 2010

Soma de todas as transformações químicas que ocorrem na célula ou organismo.

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Funções do Metabolismo • Obter energia química do sol nutrientes;

ou de

• Converter moléculas dos nutrientes e da célula em precursores de macromoléculas; • Polimerizar precursores em macromoléculas; • Sintetizar e degradar biomoléculas de acordo com necessidade celular.

Divisão do Metabolismo

Convergências e Divergências no Metabolismo Celular Catabolismo é convergente, Anabolismo é divergente Lipídeos

Anabolismo Sintetizam-se novos compostos mais complexos a partir de moléculas simples. É a fase biossintética e consumidora de energia do metabolismo. Catabolismo É a fase degradativa que produz energia livre a partir da degradação de moléculas mais complexas durante o metabolismo.

Amido AcetoacetilCoA

Glicose Tri glicerídeos

Ácidos Graxos

Proteínas

Acetil-CoA

Aminoácidos Aminoácidos

Proteínas

Ciclo de Krebs

Glicose Glicídios

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Vias Metabólicas

Vias Metabólicas Ciclo da uréia - eliminação de NH4+ sob formas menos tóxicas;

Glicólise - oxidação da glicose para obter ATP; Ciclo de Krebs - oxidação do acetil-CoA para obter energia;

β-oxidação dos ácidos graxos - transformação de ácidos graxos em acetil-CoA, para utilização no ciclo de Krebs;

Fosforilação oxidativa - síntese de ATP a partir da energia liberada pelo transporte de elétrons na cadeia respiratória;

Gliconeogênese - síntese de glicose a partir de moléculas mais pequenas;

Via das pentoses-fosfato - síntese de pentoses, CO2 e o NADPH.

Glicogênese - síntese de glicogênio a partir da condensação de muitos monômeros de glicose. Glicogenolise - conversão do glicogênio em glicose.

Carboidratos

Lipídeos

Os carboidratos são as fontes universais de energia para as células animais e vegetais. A glicose é o carboidrato mais importante.

Proteínas

Carboidratos

Metabolismo energético

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Digestão dos carboidratos

Molécula Energética

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Captação de glicose na célula

DIGESTÃO

CARBOIDRATOS

ENZIMAS INTESTINAIS

INTESTINO

Absorção

SANGUE (SOMENTE GLICOSE) Transporte Ativo

ou Transporte ivo

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Metabolismo dos carboidratos

Metabolismo de carboidratos Durante o Repouso

Vias catabólicas:

Estoques de Glicogênio muscular são preservados para o uso durante alta atividade muscular esquelética.

1 - Glicólise aeróbica (piruvato) 2 - Glicólise anaeróbica (ac. láctico)

Os estoques de Glicogênio Hepático são encarregados de manter a Glicemia entre as refeições

CÉREBRO

SNC

Células Sangüíneas e os rins

Vias anabólicas: 1 – Glicogênese (Glicose → Glicogênio) 2 – Ciclo das pentoses ( Glicose → Ribose-5-fosfato) 3 – Cadeia respiratória (Mitocôndria: NADH2 2 e FADH2 2 → ATP) 4 – Gliconeogênese ( não carboidratos → Glicose)

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Metabolismo dos carboidratos

Moléculas Transportadoras

GLICOSE

ADP: Adenosina difosfato; ADP: difosfato; Função Função:: Aceptor de fosfato inorgânico (Pi) (Pi).. Ciclo das pentoses

Glicólise Glicólise anaeróbica Piruvato (ac. láctico)

NAD: NicotinamidaNAD: Nicotinamida-adenina dinucleotídeo; dinucleotídeo; Função Função:: transportador hidrogênio. hidrogênio. Glicogênese

FAD: FlavinaFAD: Flavina-adenina dinucleotídeo. dinucleotídeo. Função Função:: transportador hidrogênio. hidrogênio.

Acetil - COA Ciclo de Krebs

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Cadeia respiratória 15

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CATABOLISMO DE CARBOIDRATOS GLICÓLISE Ocorre no citoplasma e consiste na oxidação da molécula de glicose, formando duas moléculas de ATP e liberando duas moléculas de ácido pirúvico. Fase de investimento energético: 2ATP +C6H12O6→ 2 gliceraldeido-3-fosfato. Fase de geração de energia: 2 gliceraldeido-3-fosfato → 2 NADH2 4 ATP + 2 Piruvato Saldo energético = 2 ATP. 17

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Etapas enzimáticas do Ciclo de Krebs: Krebs:

CATABOLISMO DE CARBOIDRATOS CICLO DE KREBS

1 - Síntese do Citrato;

Sinônimos: Ciclo dos ácidos tricarboxílicos, ciclo do ácido cítrico ou ciclo de Krebs. Conceito: Via catabólica cíclica de oxidação total da glicose a CO2 e H2O, com liberação de energia.

2 - Conversão do Citrato a Isocitrato; 3 - Oxidação descarboxilativa do Isocitrato a α -Cetoglutarato 4 - Oxidação descarboxilativa do α -Cetoglutarato a SuccinilCoA; 5 - Hidrólise do Succinil-CoA a Succinato;

Só ocorre em condições aeróbicas

6 - Oxidação do Succinato a Fumarato;

Ocorre na matriz mitocondrial.

7 - Hidratação do Fumarato a Malato;

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8 - Oxidação do Malato a Oxaloacetato, que inicia um novo ciclo.

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Enzima Ciclo de Krebs 1 - Citrato sintase 2 - aconitase 3 - isocitrato descarboxilase 4 - α-cetoglutarato desidrogenase 5 - succinil CoA sintetase 6 - succinato desidrogenase 7 - fumarase 8 - malato desidrogenase

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Ciclo de Krebs

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Cadeia Transportadora de Elétrons Ocorre nas cristas mitocondriais; Também chamado Fosforilação Oxidativa; Sistema de transferência de provenientes do NADH e FADH2;

elétrons

O2 Serve como aceptor de H+ que são carreados pelas molécula de NADH e FADH2. 23

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Cadeia Respiratória

Cadeia Transportadora de Elétrons

MITOCÔNDRIA

Elétrons são ados de molécula para molécula nas cristas mitocondriais chamados CITOCROMOS; O elétron “pula” de um citocromo para outro até chegar no O2, ocorrendo liberação de energia convertida em ATP.

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Metabolismo das Biomoléculas

Etapas do Metabolismo dos Carboidratos

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VIA DAS PENTOSES

Glicogênese Ocorre em todos os tecidos, mais proeminente no fígado e músculo; Fígado armazena glicogênio para enviar glicose, pelo sangue aos outros tecidos, quando necessário; O músculo armazena apenas para consumo próprio, só utiliza durante o exercício quando há necessidade de energia rápida. 29

• Via alternativa de oxidação de glicose-6-fosfato, leva à produção de: Ribose – fosfato,CO2 e NADPH; • Produção de pentoses para a biosíntese de nucleotídeo; • Via citoplasmática, anaeróbica ocorre no fígado, glândulas mamarias, tecido adiposo e hemácias.

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VIA DAS PENTOSES O C | HCOH | HOCH | HCOH | HCOH | CH

Glicólise anaeróbica

O -

6 fosfo-gliconato desidrogenase NADP+ 2

CO2

NADPH

O P

CH | C=O | HCOH | HCOH | CH

2

OH

Degradação da glicose sem O2, tendo como produto final o acido lático;

2O

D-ribulose-5 fosfato

6 Fosfogliconato H

O

D-ribose-5 fosfato

Via mais rápida que a glicólise aeróbica sendo utilizada quando exercícios rigorosos são realizados;

C | COH | HCOH | HCOH | CH

Quando uma molécula de glicose é degradada anaerobicamente o piruvato se transforma em lactado.

Fosfo pentose isomerase

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2 (3-difosfoglicerato)

Glicólise anaeróbica

NAD NADH + H+

Primeira fase

2 (1-3-difosfoglicerato) ADP ATP

ADP

Glicose

2 (Ácido 3-fosfoglicérico)

ADP 3fosfoglicerato

G-6-P

F-6-P

F-1,6-DP

2 (Ácido 2-fosfoglicérico)

3fosfoglicerato

2 (fosfoenolpiruvato) ADP ATP Ácido Láctico

2 (ácido pirúvico)

Ácido Láctico

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Um homem não pode fazer o certo numa área da vida, enquanto está ocupado em fazer o errado em outra. A vida é um todo indivisível. 35

Mahatma Gandhi

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