É organizado, nas células, em seqüências de múltiplos passos - VIAS

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1 É organizado, nas células, em seqüências de múltiplos passos - VIAS
METABOLISMO Série de reações químicas que visam a utilização das micromoléculas fundamentais para a produção de energia ou para a produção de substâncias de reserva (armazenamento). É organizado, nas células, em seqüências de múltiplos passos - VIAS

2 Vias são classificadas:
Catabólicas: - refere-se ao processamento da matéria orgânica adquirida pelos seres vivos para fins de obtenção de energia. Vias de degradação/ quebra das substâncias. Processo que ocorre com moléculas que possuam quantidades importantes de energia (glicose ou triglicérideos). São degradadas em moléculas menores (H2O, CO2, NH3), liberando a energia resultante deste processo. Armazenamento nas células como o ATP e o GTP.

3 Vias são classificadas:
Anabólicas: - é a parte do metabolismo que se refere à síntese de substâncias; A partir de moléculas mais simples, são criadas moléculas mais complexas. O anabolismo só ocorre em alta energética, caso esteja em baixa energética, acontece o catabolismo. Ex.: - Formação de proteínas. - Biossíntese de ácidos graxos.

4 METABOLISMO Quando o catabolismo supera em atividade o anabolismo:
o organismo perde peso (períodos de jejum ou doença); Quando o anabolismo superar o catabolismo, o organismo ganha peso. Se ambos os processos estão em equilíbrio, o organismo encontra-se em equilíbrio dinâmico ou homeostase.

5 ÁCIDOS GRAXOS - São ácidos monocarboxílicos;
Grupo carboxila (–COOH) ligado a uma longa cadeia alquílica, saturada ou insaturada. Como nas células vivas dos animais e vegetais os ácidos graxos são produzidos a partir da combinação de Acetilcoenzima A, a estrutura destas moléculas contém números pares de átomos de carbono. Mas existem também ácidos graxos ímpares, apesar de mais raros.

6 Acetilcoenzima A (Acetil-CoA)
é um composto intermediário chave no metabolismo celular, constituído: um grupo acetilo, dois carbonos, unidos de maneira covalente a coenzima A. Provém do metabolismo dos carboidratos, lipídios e proteínas.

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9 CATABOLISMO Produção de Energia Dois tipos: 1 – Aeróbico
2 – Anaeróbico ou Fermentação

10 ANABOLISMO Síntese Gasta energia Aeróbico

11 CONTROLE Enzimas-chave: Velocidade de ativação/Inativação  Hormônios
Regulação Alostérica  Inibição Retroativa Modificações Covalentes Carga Energética da Célula (CE):  CE   [ATP]   CATABOLISMO  ANABOLISMO  CE   [ATP]   CATABOLISMO  ANABOLISMO

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13 METABOLISMO DOS LIPÍDEOS

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16 LIPÓLISE : Processo bioquímico de degradação dos lipídeos com liberação de Ácidos Graxos e Glicerol, para a produção de energia. Só ocorre quando gasta todo estoque de glicogênio; Possui duas fases: citoplasmática e mitocondrial; Estimulada pelo Glucagon e Adrenalina (Epinefrina) Inibida pela Insulina.

17 FASE CITOPLASMÁTICA 1ª Etapa: Hidrólise dos Lipídeos (Triacilgliceróis) pela LIPASE Triacilglicerol 3 Ácidos Graxos + Glicerol Lipase 2ª Etapa : Utilização do Glicerol na Gliconeogênese 3ª Etapa : Ativação dos Ácidos Graxos Acil-CoA sintetase Ácido graxo Ativado Ácido graxo Inativo + CoA (Acil-CoA) (Acil) ATP ADP

18 Enzimas que OXIDAM os ácidos graxos =
FASE MITOCONDRIAL Série de reações enzimáticas que culminam com a OXIDAÇÃO do carbono BETA da Acil-CoA = BETA OXIDAÇÃO Mitocôndria Enzimas que OXIDAM os ácidos graxos = MATRIZ MITOCONDRIAL Problema = membrana Mitocondrial impermeável a Acil-CoA Descoberta = Existe um “carreador” para a Acil-CoA passar pela membrana mitocondrial

19 BETA OXIDAÇÃO Desidrogenação Hidratação da ligação dupla formada
Oxidação do álcool a uma cetona

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21 Triacilgliceróis da Dieta
- Diariamente consumimos entre g de lipídios/dia - Triacilglicerois constituem mais de 90 % dos lipídios da dieta...

22 Triacilglicerol como combustível
5% 95%

23 Entrada de glicerol na via
GLICÓLISE

24 Oxidação dos ácidos graxos

25 18 C 16 C Knoop concluiu que ácidos graxos são degradados em unidades de 2C.

26 beta-oxidação ocorre no interior da mitocôndria.
Albert Lehninger mostrou que a beta-oxidação ocorre no interior da mitocôndria.

27 Como ocorre a entrada do ácido graxo na mitocôndria?
< 12C sem transportador > 12C com transportador !!

28 1. Ativação de ácido graxo formando Acil-CoA.
+ Carnitina Carnitina AcilCoA AcilCoA Ácido Graxo 1. Ativação de ácido graxo formando Acil-CoA. 2. Transferência de Acil-CoA para o interior da mitocôndria.

29 1. Ativação de ácido graxo formando Acil-CoA.

30 2. Transferência de Acil-CoA para o interior da
2. Transferência de Acil-CoA para o interior da mitocôndria como Acil-Carnitina

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33 β - oxidação

34 As quatro etapas da β - oxidação
1 2 A cada ciclo são gerados: - 1 Acetil CoA - 1 FADH2 - 1 NADH 3 4

35 RENDIMENTO ENERGÉTICO
*Nº vezes que um ácido graxo faz a β-oxidação corresponde a metade do seu nº de Carbonos menos 1 Cada β-oxidação: AcetilCoA/ 1 FADH2 2 ATP 1 NADH2 3 ATP Ex : Ácido Palmítico (16 C): faz 7 vezes a β-oxidação, portanto formará: 8 moléculas de AcetilCoA , 7 FADH2 (14 ATPs) e 7 NADH (21 ATPs), que resulta em 35 ATPs; porém gasta-se 1 ATP na ativação, resultando em um total líquido de 34 ATPs. Cada molécula de AcetilCoA formada participa do Ciclo de Krebs formando um total de 12 ATPs, as 8 moléculas de AcetilCoA formadas originarão mais 96 ATPs Portanto: a degradação total do ác. Palmítico gera ≈140 ATPs

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37 CETOGÊNESE Processo bioquímico que ocorre na ausência de insulina, no qual a lipólise está aumentada e o excesso de AcetilCoA formada irá originar CORPOS CETÔNICOS. Corpos cetônicos são : ACETONA ACETOACETATO BETA HIDROXIBUTIRATO

38 3 Hidroxi3MetilGlutarilCoA (HMGCoA)
2 AcetilCoA 3 Cetotiolase AcetoAcetilCoA + CoA AcetilCoA + H2O HMGCoA Sintetase CoA 3 Hidroxi3MetilGlutarilCoA (HMGCoA) HMGCoA liase AcetilCoA 3Hidroxibutirato desidrogenase AcetoAcetato 3 Hidroxibutirato Descarboxilação espontânea NADH2 NAD Acetona

39 Corpos Cetônicos

40 Produção excessiva de corpos cetônicos no Diabetes melito
Cetonemia: formação corpos cetônicos > consumo Cetonúria Diabetes melito – tipo 1 – dependente de insulina Alta degradação de ácidos graxos - quantidades excessivas de acetil-CoA Aumenta o NADH – diminui a velocidade do ciclo do Ác. Cítrico. Aumento de acetil-CoA síntese de corpos cetônicos. Protólise dos ácidos orgânicos - quadros de acidose Sintoma – cetoacidose diabética: odor na respiração (acetona).