M E T B O L I S M O CATABOLISMO ANABOLISMO

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1 METABOLISMO É o conjunto das reações químicas que ocorrem num organismo vivo com o fim de promover a satisfação de necessidades estruturais e energéticas.

2 ...metabolismo Do ponto de vista físico-químico, os organismos vivos são sistemas abertos que, para sobreviver, realizam com o exterior uma constante troca de energia e matéria. As substâncias que penetram nas células passam por fragmentações, adições e reestruturações moleculares, que produzem compostos biologicamente úteis, empregados como fonte de energia e também como elementos de construção e reparação dos tecidos. Essas transformações sucessivas denominam-se vias metabólicas.

3 M E T B O L I S M O CATABOLISMO Fase onde ocorre a degradação dos nutrientes energéticos (CHO, lipídeos e proteínas) para produzir moléculas menores e mais simples com liberação de energia química, através da síntese de ATP (Trifosfato de Adenosina). ANABOLISMO Síntese dos componentes celulares (proteínas, aa não essenciais, ácidos nucléicos) a partir de componentes mais simples. Nesta fase é necessário energia que é então fornecida pela ATP.

4

5 O processo metabólico ocorre tanto no domínio celular, como no do organismo em geral. Para que um composto orgânico possa produzir energia, deve experimentar uma oxidação (perda de elétrons e/ou combinação com o oxigênio), que libera o potencial energético das ligações existentes entre seus átomos. A oxidação, como a maior parte das reações químicas que ocorrem no interior da célula, requer a atuação das enzimas, que ativam os compostos, pondo-os em contato com outras substâncias reagentes, e tornam possíveis as trocas adequadas, à temperatura fisiológica.

6 Os seres vivos necessitam de uma entrada contínua de energia livre para: Trabalho mecânico nos movimentos Transporte ativo de moléculas e íons Síntese de macromoléculas a partir de precursores simples.

7 O CICLO DO ATP O ATP é a moeda de troca energética nas células, e é gerado pela oxidação de moléculas oriundas dos alimentos Organismos fototrópicos - o ATP é retirado da energia luminosa Organismos heterotróficos - o ATP é produzido pelo catabolismo O ciclo do ATP transporta energia da fotossintese ou do catabolismo para os processos celulares que necessitam de energia

8 ATP

9

10 As macromoléculas da dieta são quebradas até suas unidades fundamentais; Essas unidades são convertidas num intermediário comum: Acetil-CoA, a qual é a unidade fundamental para a síntese de biomoléculas Acetil-CoA é a unidade fundamental para a síntese de biomoléculas. É o intermediário comum na degradação da maioria dos alimentos

11

12 Glicogenólise Glicólise Vias das pentoses fosfato Degradação de proteínas Ciclo de Krebs Metabolismo de ácidos gráxos

13 PRINCIPAIS VIAS METABÓLICAS Glicólise ocorre no citosol; Quebra de molécula de glicose em duas moléculas de piruvato com geração de ATP e NADH

14 Ciclo de Krebs: ocorre na mitocôndria; oxidação de uma molécula de acetil-coa a duas moléculas de CO2 com formação de GTP, NADH e FADH2;

15

16 Via das pentoses-fosfato: ocorre no citosol; conversão de glicose-6-fosfato em ribose- 5-fosfato com geração de NADPH;

17 Gliconeogênese: ocorre parte no citosol e parte na mitocôndria; síntese de glicose a partir de precursores não glicídicos lactato, glicerol e aminoácidos;

18 Síntese e degradação de glicogênio: ocorre no citosol; glicogênio sintase é ativada por insulina e inibida por glucagon;

19 Oxidação de ác. graxos: ocorre na mitocôndria; remoção de unidades de dois carbonos como acetil-coa gerando NADH e FADH2;

20 Síntese de ác. graxos: ocorre no citosol; adição de unidades de dois carbonos derivados da acetil-coa usando o poder redutor do NADPH;

21 PRINCIPAIS METABÓLITOS Glicose-6-fosfato: origens: digestão e absorção; glicogenólise; gliconeogênese Destinos: armazenamento como glicogênio; glicólise (conversão a piruvato); conversão a ribose-5-fosfato na via das pentoses-fosfato. Piruvato: origens: glicólise; oxidação do lactato; - oxidação de aminoácidos (Ala, Gly, Ser, Cys, Trp) destinos: carboxilação a oxaloacetato = gliconeogênese; descarboxilação a acetil-coa; redução a lactato = fermentação láctica. Acetil-CoA: origens: descarboxilação do piruvato; b-oxidação de ác. graxos; destinos: oxidação a CO2 no ciclo de Krebs; síntese de ác. graxos; conversão a HMG-CoA = síntese de corpos cetônicos ou colesterol.

22 PERFIL METABÓLICO DOS TECIDOS Fígado Órgão situado entre o intestino e a circulação geral; exerce papel central na hemostasia metabólica; processa, distribui e fornece uma mistura de nutrientes para todos os outros órgãos através da corrente sanguínea; usa ác. graxos como combustível; participa na desintoxicação de compostos orgânicos estranhos (medicamentos, aditivos alimentares); Participa no metabolismo de açúcares: capta glicose da dieta e converte-a em glicogênio; libera glicose no sangue a partir da degradação de seu estoque de glicogênio; sintetiza glicose via gliconeogênese usando como precursores lactato e alanina dos músculos e glicerol do tecido adiposo;

23 participação no metabolismo de lipídios: transforma ác. graxos em corpos cetônicos e os exporta para os outros órgãos; converte o excesso de glicose da dieta em ác. graxos, que são exportados para o teciso adiposo como VLDL; sintetiza colesterol e sais biliares; participação no metabolismo de proteínas: sintetiza a maioria da proteínas plasmáticas; produz uréia a partir da amônia liberada na degradação de aminoácidos;

24 TECIDO ADIPOSO: armazena e libera gorduras; reserva de triglicerídios que chegam do fígado via VLDL e do intestino via quilomícrons; sintetiza triglicerídios a partir de ác. graxos (vindos do fígado ligados à albumina) e glicerol-3- fosfato (produzido a partir da glicose no fígado); libera ác. graxos e glicerol após hidrólise dos triglicerídios pela lipase hormônio-sensível;

25 MÚSCULO: usa a energia metabólica para produzir movimento; em repouso usa ác. graxos como alimento; em contração usa glicose como alimento, vinda da circulação ou dos depósitos próprios de glicogênio parte do piruvato produzido pela glicólise é convertido a lactato que é rconvertido em glicose pelo fígado (ciclo de Cori); músculo cardíaco prefere ác. graxos ou corpos cetônicos à glicose.

26 CÉREBRO: bombeia íons para produzir sinais elétricos; a glicose é o único alimento, exceto durante o jejum prolongado quando corpos cetônicos substituem parcialmente a glicose como alimento; não utiliza ác. graxos como combustível = estão ligados à albumina e não atravessam a barreira hematoencefálica.

27 SANGUE: Glicose livre para utilização como combustível nível normal de glicose = 80 mg/dl (4,4 mm); o nível de glicose no sangue é controlado pelo fígado, que pode captar e liberar grandes quantidades de glicose em resposta a sinais hormonais e aos próprios níveis de glicose; o nível de glicose é mantido por: mobilização de glicogênio e liberação de glicose pelo fígado; liberação de ác. graxos pelo tecido adiposo; troca do alimento usado pelo músculo e fígado de glicose para ác. graxos.

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