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Campus Dom Pedrito Metabolismo dos carboidratos Prof. Marcos Gabbardo.

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1 Campus Dom Pedrito Metabolismo dos carboidratos Prof. Marcos Gabbardo

2 Campus Dom Pedrito Assuntos 1. Metabolismo anaeróbico; 2. Ciclo do ácido tricarboxílico (ciclo de Krebs); 3. Fosforilação oxidativa e cadeia de transporte de elétrons.

3 Campus Dom Pedrito Carboidratos: principal fonte de energia nos seres vivos; Os açúcares simples são principalmente utilizados; São matéria prima para diversos compostos: esteróides, aminoácidos, lipídios e polissacarídos, devido a sua composição CH 2 O; Introdução

4 Campus Dom Pedrito Origem

5 Campus Dom Pedrito Fotossítese Respiração

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9 Celulose –O carboidrato mais abundante do planeta –Componente da parede celular de plantas –Humanos não digerem Amido –Molécula de armazenamento energético em plantas –Pode ser digerido por animais

10 Campus Dom Pedrito Uso do glicose Nos vegetais e animais a glicose possui 3 destinos: Armazenamento; Oxidada a compostos de 3 carbonos; Ou ser oxidada a pentoses.

11 Campus Dom Pedrito Transformação energética; Os seres humanos são seres quimiotróficos ; Obtêm energia química a partir da oxidação dos alimentos gerados pelos fototróficos; Metabolismo: série de reações químicas de conversão entre moléculas

12 Campus Dom Pedrito Energia – finalidades: 1. trabalho mecânico (contração muscular) 2. transporte ativo de moléculas e íons 3. síntese de macromoléculas

13 Campus Dom Pedrito Fonte: MEIDA, F. 2011

14 Campus Dom Pedrito Piruvato Energia para suprir reações endergônicas Ex: H + /K + ATPase

15 Campus Dom Pedrito Metabolismo anaeróbico Glicólise: quebra dos açúcares; Definição: seqüência de reações que degradam a glicose em duas moléculas de ácido pirúvico, na ausência de oxigênio: Ácido pirúvico

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19 Destinos do ácido pirúvido ou piruvato: Em condições aeróbicas: ingressa no ciclo de krebs. Sendo oxidado até gás carbônico e água. Em condições anaeróbicas: a maioria dos microrganismos reduzem o piruvato formando: lactato ou etanol

20 Campus Dom Pedrito Fermentação alcoólica !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Bioquímica enológica

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24 Gliconeogênese É o processo metabólico, no qual, o organismo transforma o piruvato e glicose; "formação de novo açúcar a maior parte deste processo realizado no fígado (principalmente sob condições de jejum) e uma menor parte no córtex dos rins. Em humanos, os principais precursores são: lactato, glicerol e aminoácidos. Exceto por três sequências específicas, as reações da gliconeogênese são inversas às da glicólise.

25 Campus Dom Pedrito O músculo armazena apenas para o consumo próprio, e só utiliza durante o exercício quando há necessidade de energia rápida O glicogênio é uma fonte imediata de glicose para os músculos quando há a diminuição da glicose sangüínea (hipoglicemia). O glicogênio fica disponível no fígado e músculos, sendo consumido totalmente cerca de 24 horas após a última refeição.

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27 Ciclo do ácido tricarboxílico (ciclo de Krebs) Via final comum para a oxidação de moléculas dos alimentos; Ocorre dentro da mitocôndria; Oxidação do Acetil-CoA; Acetil-Coenzima A –fonte de energia para o ciclo – formado a partir da degradação de glicogênio, lipídeos e vários aminoácidos.

28 Campus Dom Pedrito Processo aeróbico (ciclo de krebs) Consumo de O 2 e formação de CO 2 ; Apenas 7% da energia contida na glicose, foi liberada durante a glicólise; O restante será liberado no ciclo de krebs. O ciclo de Krebs exige um fornecimento contínuo de NAD + oxidado, geradas pelas enzimas da cadeia de transporte de elétrons;

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30 Fosforilação oxidativa É uma via metabólica com objetiva a oxidação de substratos de carbono, pelos seres vivos, é a produção de energia, para a utilização nas diversas atividade do organismo; Biossíntese do ATP a partir do ADP + Pi.

31 Campus Dom Pedrito TRANSPORTE DE ENERGIA ATP – trifosfato de adenosina; A geração de ATP é uma das principias funções do catabolismo das moléculas alimentares.

32 Campus Dom Pedrito Fonte: MEIDA, F. 2011

33 Campus Dom Pedrito Transporte de elétrons e fosforilação oxidativa As reações de oxidação nas células vivas produzem energia que serve a duas funções principais: 1. Realizar reações celulares endergônicas; 2. Transformar os componentes da dieta em constituintes celulares.

34 Campus Dom Pedrito Nas células uma parte da energia derivada é armazenada na forma de ATP e outra parte é liberada como calor

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37 MITOCÔNDRIAS

38 Campus Dom Pedrito Piruvato Energia para suprir reações endergônicas Ex: H + /K + ATPase

39 Campus Dom Pedrito Via das pentoses-fostafo Não é uma via principal para obtenção de energia a partir da oxidação da glicose; Surgiu em função da complexidade dos seres vivos e sua necessidade de agentes redutores necessários para reações biossintéticas específicas; Produzindo: a ribulose-5-fosfato, CO2 e o NADPH.

40 Campus Dom Pedrito Funções da via das pentoses a) Permite a combustão total da glicose em uma série de reações independentes do ciclo de Krebs; b) Serve como fonte de pentoses para a síntese dos ácidos nucléicos; c) Formar o NADPH extra-mitocondrial necessário para a síntese dos lipídeos; d) Converter hexoses em pentoses; e) Degradação oxidativa de pentoses pela conversão a hexoses, que podem entrar para a via glicolítica.

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42 Resumo: 1. Glicólise Ocorre no citoplasma da célula e produz ácido pirúvico a partir de glicose. Esse processo gera 2 ATPs e 2 NADH2. Cada NADH2 produzido na glicólise será convertido em 3 ATPs durante a cadeia respiratória. Portanto, ao final de todos os processos, pode-se dizer que o saldo total da glicólise é de 8 ATPs. Para cada molécula de glicose degradada são formadas 2 moléculas de ácido pirúvico. Antes da próxima etapa, o ácido pirúvico reage com a coenzima A originando a acetil-coenzima A (acetil-CoA). Nesse processo formam-se 2 NADH2 que irão originar, durante a cadeia respiratória, 6 ATPs. Portanto, o saldo total da conversão ácido pirúvico em acetil-CoA é de 6 ATPs. 2. Ciclo de Krebs Ocorre na matriz mitocondrial. Durante o ciclo são formados: 6 NADH2, que irão originar 18 ATPs durante a cadeia respiratória; 2 moléculas de FADH2 sendo que, cada uma, durante a cadeia respiratória, irá formar 2 ATPs (total = 4 ATPs), e 2 moléculas de GTP, sendo que cada uma originará 1 ATP durante a cadeia respiratória (total = 2 ATPs). Portanto, ao final da cadeia respiratória, o Ciclo de Krebs permitirá a formação de 24 ATPs. 3. Cadeia respiratória Ocorre nas cristas mitocondriais e promove a conversão das moléculas produzidas durante as fases anteriores (NADH2, FADH2 e GTP) em moléculas de ATP.

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44 Carboidratos Alimentares Glicose -6-fosfato Glicose-1-fosfato Glicogênio Glicólise (via Embdeneyerhof) Ácido Pirúvico Ciclode Krebs Cadeia respiratória Produção de CO 2 e H 2 O e ENERGIA (ATP) Glicose Glicogênio = Glicogenossíntese Glicogênio Glicose = Glicogenólise Metabolismo de Carboidratos

45 Campus Dom Pedrito Conclusões dos alunos..... A importância dessas reações: Glicólise Ciclo de krebs Fosforilação oxidativa Fermentação Como elas acontecem O que elas produzem

46 Campus Dom Pedrito Referências LEHNINGER, A.L.L. Princípios de Bioquímica. 3ª ed. São Paulo:Sarvier, 2002, 975p. MARZZOCO, A.; TORRES, B.B. Bioquímica Básica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, p. WHITE, A. Princípios de bioquímica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, p. CAMPBEL, M.K. Bioquímica. 3ª ed. São Paulo: Artmed, p. BHAGAVAN, N. V. Bioquímica. Rio de Janeiro: InterAmericana, p. CHAMPE, P.C. Bioquímica Ilustrada. 2ª Ed. Artes Médicas, CONN, E. E. Manual de Bioquímica. São Paulo: Edgar Bluchner, Brasília, p. OTTAWAY, J. H. Bioquímica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, p.


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