2ª frequência: 5ª feira, 12 Janeiro 2011, 8h30-10h (sala 2)

Transcrição

1 UNIVERSIDADE DS AÇRES Departamento de Ciências Tecnológicas e Desenvolvimento BIQUÍMICA II 2010/2011 (Licenciatura em Ciências Biológicas e da Saúde) Maria do Carmo Barreto barreto@uac.pt Atenção: a utilização das apresentações das aulas para complemento de estudo não dispensa a consulta da bibliografia recomendada. 1ª frequência: 5ª feira, 28 utubro 2010, 8h30-10h (sala 2) 2ª frequência: 5ª feira, 12 Janeiro 2011, 8h30-10h (sala 2) 1

2 CRITÉRIS PARA APRVAÇÃ : Aprovação à prática, ou seja, NTA PRÁTICA igual ou superior a 10 valores Classificação da disciplina (NTA FINAL) igual ou superior a 10 valores, calculada do modo seguinte: NTA FINAL= 0.7 x Nota teórica x Nota prática Nota prática (P): P = 0,8 [ (3 R med + DISC) / 4 ] + 0,2 TESTE R med : Média aritmética de três notas de relatório; SÓ SERÃ CRRIGIDS S RELATÓRIS SE RESPECTIV PLANEAMENT TIVER SID ENTREGUE ATÉ A INÍCI DA AULA PRÁTICA. DISC: Discussão dos relatórios e planeamentos com o docente das práticas. TESTE: Nota do teste teórico-prático, individual, visando a avaliação dos fundamentos das técnicas laboratoriais. brigatório frequentar pelo menos 75% das aulas práticas Mais detalhes em : 2

3 A. INTRDUÇÃ A METABLISM Visão geral e princípios do metabolismo Termodinâmica dos sistemas biológicos xidações biológicas Regulação da actividade enzimática B. METABLISM Metabolismo de glícidos Metabolismo e bioenergética dos lípidos Metabolismo dos compostos azotados C. REGULAÇÃ D METABLISM E INTEGRAÇÃ DAS VIAS METABÓLICAS METABLISM 3

4 Para que serve estudar Bioquímica metabólica em cursos da área da Saúde? Evitar / tratar doenças Melhorar as condições de vida das pessoas Desenvolver novos medicamentos Desenvolver processos biotecnológicos (prod. energia, processos industriais com melhor rendimento) Investigação criminal e testes de paternidade Etc, etc, etc!!! Ex., Problemas no metabolismo dos lípidos Placas ateroscleróticas nas artérias Enfarte 4

5 Diabetes (metabolismo dos hidratos de carbono) Factores metabólicos que desencadeiam a formação de tumores Como evitar e tratar o cancro 5

6 Conhecimento das vias metabólicas Diagnóstico precoce 6

7 Melhorar as prestações dos desportistas Investigação criminal 7

8 Não é preciso saber de cor TDAS as reacções e vias metabólicas, mas é importante saber: a lógica do metabolismo e as estratégias de regulação a equação geral e a função das principais vias metabólicas as reacções mais importantes de cada via (ex, aquelas em que se produz ou consome ATP, NADH, FADH 2, NADPH, AcetilCoA ) a interdependência dos vários órgãos 8

9 METABLISM: conjunto de todas as reacções que ocorrem num organismo vivo. Metabolismo Catabolismo (sequências de reacções degradativas) Anabolismo (sequências de reacções de síntese) CATABLISM - degradativo - de natureza oxidativa - liberta energia - variedade de compostos iniciais, produtos finais bem definidos ANABLISM - sintético - de natureza redutora - requer energia - compostos iniciais bem definidos, produtos finais muito variados 9

10 estudo do metabolismo recorre à termodinâmica para estudar as vias metabólicas do ponto de vista energético Como prever se uma reacção é ou não espontânea??? 10

11 1ª Lei da Termodinâmica: a energia de um sistema e dos seus arredores permanece constante. E T = E + E A Problema: não serve para prever a espontaneidade de uma reacção. 2ª Lei da Termodinâmica: um processo tem lugar espontaneamente quando aumenta a soma das entropias do sistema e seus arredores. S SIST + S ARRED > 0 Problema: dificuldade de medir S nos arredores do sistema. 11

12 Que grandeza se pode medir no sistema que sirva como critério de espontaneidade? G energia livre de Gibbs (medida da estabilidade química de um sistema) G = H - T S SIST G expresso em J mol -1 ou cal mol G da reacção (do sistema) expresso em termos de parâmetros do sistema: G = H - T S SIST H variação da entalpia do sistema (variação do calor de reacção a pressão constante). S SIST variação da entropia do sistema. G quantidade de energia útil que pode ser obtida a partir de um sistema a T, P e V constantes. 12

13 Uma reacção ocorre espontaneamente quando G é negativo ou seja, quando a energia livre (G) dos produtos é mais baixa que a dos reagentes. Reagentes (estado inicial) G R Produtos (estado final) G P G = G P - G R 1 G < 0 reacção ocorre espontaneamente Reagentes reacção exergónica G Produtos 13

14 2 G = 0 sistema em equilíbrio Reagentes Produtos 3 G > 0 reacção não ocorre espontaneamente reacção endergónica G Reagentes Produtos Como medir a energia livre de uma reacção? G Fo energia livre de formação padrão de um composto: mudança de energia livre durante a síntese de uma mole de composto a partir dos seus constituintes, em condições padrão 1 atm, 25 o C, ph 7,0 14

15 Cálculo de G de uma reacção: 1 G produtos - G reagentes 2 a partir da constante de equilíbrio K eq dessa reacção: A + B C + D G = G o + RT ln [C] [D] [A] [B] no equilíbrio: G = 0 G o = - RT ln K eq Processos espontâneos Energia potencial, E p E p1 E p2 1 2 E p =E p2 -E p1 E p <0 15

16 Energia livre, G A G A G (kcal/mol) G=G B -G A G<0 B G B Processos de transferência de E (acoplamento energético) 16

17 Processos de transferência de E (acoplamento energético): A Energia livre R. exergónica R. endergónica D calor energia química C B A C B G << 0 D G > 0 A + C B + D + calor G < 0 A Energia livre E E D E - intermediário de alto potencial energético (ex: ATP) B C Reacções exergónicas E sínteses contracção muscular tr. impulsos nervosos transporte activo Processos endergónicos 17

18 Compostos de potencial energético elevado: SISTEMA G o (cal.mol -1 ) (1) Hidrólise de trifosfonucleótidos e pirofosfato ATP H 2 ADP + P i ATP H 2 AMP + PP i ~ = = - - P - - P H 2 2 = H - P ~ PP i 2 P i SISTEMA G o (cal.mol -1 ) (2) Hidrólise de fosfatos de acilo = R - C - P 3 2- = R - C P i H 2 1,3-difosfoglicerato H 2 3-fosfoglicerato + P i (3) Hidrólise de fosfatos de enoílo RCH = C - C - - P 3 2- H 2 - C - =RCH2 C- + Pi fosfoenolpiruvato H 2 piruvato + P i 18

19 SISTEMA G o (cal.mol -1 ) (4) Hidrólise de aciltioésteres do Coenzima A R - C - SCoA = H 2 R - C HSCoA = acetil - SCoA acetato + HSCoA H 2 (5) Hidrólise de fosfatos de guanidina R-CH 2 -NH-C-NH-P 3 2- = + NH 2 H 2 + Pi =R-CH2-NH-C-NH2 + NH fosfato de creatina creatina + P i H 2 SISTEMA G o (cal.mol -1 ) (6) xidação de nucleótidos de nicotinamida adenina NADH (ou NADPH) + H + 1/2 2 NAD + (ou NADP + ) + H