INTRODUÇÃO AO METABOLISMO Profa. Rosilene Linhares Dutra BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com.

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1 INTRODUÇÃO AO METABOLISMO Profa. Rosilene Linhares Dutra BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

2 Conceito de Metabolismo Atividade celular altamente dirigida e coordenada, que envolve sistemas multienzimáticos; Soma de todas as transformações químicas que ocorrem na célula ou organismo. BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

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5 Obter energia química do sol ou de nutrientes; Converter moléculas dos nutrientes e da célula em precursores de macromoléculas; Polimerizar precursores em macromoléculas; Sintetizar e degradar biomoléculas de acordo com necessidade celular. BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Funções do Metabolismo

6 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Catabolismo e Anabolismo Vias catabólicas convergem para poucos produtos finais; Vias anabólicas divergem para a síntese de muitas biomoléculas; Algumas vias servem tanto no catabolismo como anabolismo.

7 Divisão do Metabolismo Anabolismo É a fase biossintética e consumidora de energia do metabolismo. Catabolismo É a fase degradativa e liberadora de energia do metabolismo. BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

8 Amido Tri glicerídeos Proteínas Aminoácidos Glicose Ácidos Graxos Acetil-CoA Acetoacetil- CoA Glicose Lipídeos Proteínas Aminoácidos Glicídios Ciclo de Krebs Catabolismo é convergente, Anabolismo é divergente Convergências e Divergências no Metabolismo Celular Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

9 Macromoléculas Produtos Pobres em Energia Nutrientes Ricos em Energia ADP NAD FAD ATP NADH FADH 2 Moléculas Precursoras AnabolismoCatabolismo Energia Química BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

10 Catabolismo e Anabolismo 3 níveis de complexidade Polímeros Monômeros Intermediários metabólicos Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

11 Tipos de Vias Metabólicas SBCDP Vias Lineares Substrato Inicial Intermediários Metabólicos Produto Final BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

12 B S C D P E Substrato Inicial Tipos de Vias Metabólicas Vias Cíclicas Intermediários Metabólicos Produto Final BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

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14 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com ORGANIZAÇÃO EM VIAS METABÓLICAS As vias consistem numa seqüência de passos catalisados por enzimas; Enzimas podem encontra-se separadas ou formar complexos multienzimáticos ou formar sistemas associados a membranas.

15 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Enzimas Separadas Sistema ligado à membrana Complexo multienzimático BIO-QUIMICA

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17 S C D R Enzima 3 Enzima 2 Enzima 1 Enzima 6 Enzima 5 D Q Enzima 4 Síntese e degradação de uma molécula não pode ocorrer simultâneamente numa mesma célula ou tecido; Para que as rotas sejam controladas devem utilizar enzimas distintas e compartimentos celulares diferentes. Outra rota metabólica Compartimento A Compartimento B P P Regulação do Metabolismo BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

18 S C D P R Enzima 3 Enzima 2 Enzima 1 Enzima 6 Enzima 5 D Q Enzima 4 P Outra rota metabólica Compartimento ACompartimento B Enzimas Marcapasso: Controlam a velocidade das reações bioquímicas de uma via metabólica, por terem sua atividade regulada por diversos fatores: Modificação covalente; Efetores alostéricos; Repressão gênica, etc. Regulação do Metabolismo BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

19 Enzima inativa Enzima ativa Quinase ATP ADP Pi Fosfatase P Enzimas Regulatórias ou Marcapasso Ativação por Fosforilação Exemplos de Controle da Atividade Enzimática BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

20 Enzimas Regulatórias ou Marcapasso Ativação por Efetores Alostéricos Enzima inativa Enzima ativa Enzima inativa Exemplos de Controle da Atividade Enzimática BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

21 Enzimas Regulatórias ou Marcapasso Ativação Gênica Exemplos de Controle da Atividade Enzimática DNA Região intergênicaGene enzima RNAm Enzima ativa Ativador gênico Transcrição Tradução BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

22 A comunicação celular é fundamental para o controle do metabolismo, feita através de sinais químicos - moléculas sinalizadoras; Regulam a atividade das enzimas marcapasso. Moléculas Sinalizadoras BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

23 Etapas da Sinalização Resposta celular 1) Síntese e liberação da molécula sinalizadora pela célula sinalizadora. 2) Transporte da molécula sinalizadora até a célula alvo. 3) Detecção do sinal pela célula alvo através de um receptor específico. 4) Modificação do metabolismo, acionada pelo complexo sinal-receptor. BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

24 Sinalização Endócrina A molécula sinalizadora (hormônio) age na célula alvo distante dela. Célula-alvo Célula (glândula) endócrina Corrente sanguínea Receptor Tipos de Sinais Químicos Extracelulares Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

25 Sinalização Sináptica Molécula sinalizadora (neurotransmissor) age na célula alvo próxima a ela. Axônio Fenda Sináptica Neurônio pré-sináptico Célula pós-sináptica Vesícula Sináptica Receptor Sinapse Sinais Químicos Extracelulares Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

26 Sinalização Autócrina Célula responde a substâncias liberadas por ela mesma. Ex. fatores de crescimento Sinais Químicos Extracelulares Receptor Meio extracelular Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

27 Meio extracelular Receptor Sinalização Parácrina Agem em múltiplas células-alvo, próximas a ela. Ex: fatores de crescimento e neurotransmissores Sinais Químicos Extracelulares Célula-alvo Célula sinalizadora Receptor Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

28 Sinalização Contato-Dependente Proteína ligada à membrana plasmática da célula interage com receptor da célula adjacente. Ex: Fator de crecimento epidérmico Receptor Proteína Célula sinalizadoraCélula-alvo Sinais Químicos Extracelulares Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

29 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Glicólise - oxidação da glicose para obter ATP; Ciclo de Krebs - oxidação do acetil-CoA para obter energia; Fosforilação oxidativa - síntese de ATP a partir da energia liberada pelo transporte de elétrons na cadeia respiratória; Via das pentoses-fosfato - síntese de pentoses e obtenção de poder redutor para reações anabólicas. ViasMetabólicas Vias Metabólicas

30 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Ciclo da uréia - eliminação de NH 4 + sob formas menos tóxicas;  -oxidação dos ácidos graxos - transformação de ácidos graxos em acetil-CoA, para utilização no ciclo de Krebs; Gliconeogênese -síntese de glicose a partir de moléculas mais pequenas, para utilização no cérebro. Vias Metabólicas

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32 Glicólise Início catabolismo de Carboidratos: BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

33 Metabolismo oxidativo Componentes: - Ciclo de Krebs - Transporte de elétrons - Fosforilação oxidativo BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

34 Vias catabólicas convergem no ciclo de Krebs BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

35 Metabolismo lipídeos e esteróides BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

36 Metabolismo de aminoácidos e proteínas BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

37 Fotossíntese BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

38 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com O ATP “moeda de troca” energética nas células; Organismos fototrópicos transformam energia luminosa em energia química sob forma de ATP; Heterotróficos transformam alimentos em ATP; Ciclo do ATP transporta energia da fotossintese ou catabolismo para processos celulares que necessitam de energia. Ciclo do ATP

39 Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com BIO-QUIMICA ATP 1 Adenosina + 3 Fosfatos

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41 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com O Ácido pirúvico é o primeiro produto da glicólise; Inicia o ciclo de Krebs, na mitocôndria. O NADH e o FADH 2 são aceptores de prótons; Todo H + que é liberado na reação é captado pelo NAD + e FAD + ; COENZIMAS CELULARES

42 NAD Composto orgânico, forma ativa da coenzima B 3 ; Encontrado nas células dos seres vivos; Transportador de elétrons nas reações metabólicas de oxi-redução; Importante papel na produção de energia para a célula. BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

43 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Nicotinamida adenina Dinucleótido

44 FAD Composto orgânico, forma ativa da coenzima B 2 ; Capazes de aceitar reversivelmente 2 átomos de H +, formando FADH 2 ; Ligadas fortemente a flavoenzimas que catalisam oxidação ou redução de um substrato. BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

45 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Flavina adenina Dinucleotídeo

46 Cadeia Respiratória BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

47 Citocromo BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

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49 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com O NAD + e FAD + recolhem elétrons libertados no catabolismo; Catabolismo é oxidativo – substratos perdem H + ; Anabolismo é redutivo - o NADPH e FADH fornecem elétrons para os processos anabólicos. Reações de oxi-redução no Metabolismo

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