INTRODUÇÃO AO METABOLISMO

Apresentação em tema: "INTRODUÇÃO AO METABOLISMO"— Transcrição da apresentação:

1 INTRODUÇÃO AO METABOLISMO
UNISUL – BIOQUÍMICA – NUTRIÇÃO PROFA. DENISE ESTEVES MORITZ

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.

3

4 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com 4

5 Funções do Metabolismo
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.

6 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. 6

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.

8 Convergências e Divergências no Metabolismo Celular
Catabolismo é convergente, Anabolismo é divergente Lipídeos Amido Glicose Acetoacetil- CoA Proteínas Ácidos Graxos Tri glicerídeos Acetil-CoA Aminoácidos Aminoácidos Ciclo de Krebs Glicose Proteínas Glicídios

9 Nutrientes Ricos em Energia ADP NAD FAD Catabolismo Anabolismo Energia
Macromoléculas ADP NAD FAD Catabolismo Anabolismo ATP NADH FADH2 Energia Química Produtos Pobres em Energia Moléculas Precursoras

10 Catabolismo e Anabolismo
Polímeros Monômeros Intermediários metabólicos 3 níveis de complexidade

11 Tipos de Vias Metabólicas
Vias Lineares S B C D P Substrato Inicial Intermediários Metabólicos Produto Final

12 Tipos de Vias Metabólicas
Vias Cíclicas S Substrato Inicial Intermediários Metabólicos B C E D Produto Final P

13 13

14 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. 14

15 Complexo multienzimático
Enzimas Separadas Sistema ligado à membrana 15

16 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com 16

17 Regulação do Metabolismo
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. Enzima 1 C Enzima 2 Enzima 6 D R D Enzima 5 Enzima 3 Q P Outra rota metabólica P Enzima 4 Compartimento B Compartimento A

18 Regulação do Metabolismo
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. S Enzima 1 C Enzima 2 Enzima 6 D R D Enzima 5 Enzima 3 Q P Outra rota metabólica P Enzima 4 Compartimento A Compartimento B

19 Enzimas Regulatórias ou Marcapasso
Exemplos de Controle da Atividade Enzimática Ativação por Fosforilação Enzima inativa ATP Pi Quinase Fosfatase ADP Enzima ativa P

20 Enzimas Regulatórias ou Marcapasso
Exemplos de Controle da Atividade Enzimática Ativação por Efetores Alostéricos Enzima inativa Enzima inativa Enzima ativa

21 Exemplos de Controle da Atividade Enzimática
Enzimas Regulatórias ou Marcapasso Exemplos de Controle da Atividade Enzimática Ativação Gênica DNA Região intergênica Gene enzima Ativador gênico DNA Transcrição RNAm Tradução Enzima ativa

22 Moléculas Sinalizadoras Regulam a atividade das enzimas marcapasso.
A comunicação celular é fundamental para o controle do metabolismo, feita através de sinais químicos - moléculas sinalizadoras; Regulam a atividade das enzimas marcapasso.

23 Vias Metabólicas 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. 23

24 Vias Metabólicas Ciclo da uréia - eliminação de NH4+ 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. 24

25 Proteínas Aminoácidos Ác. Nucléicos Nucleotídeos Polissacarídeos
Ciclo Catabólico Ciclo Anabólico Transporte elétrons Proteínas Aminoácidos Ác. Nucléicos Nucleotídeos Polissacarídeos Monossacarídeos Glicose Gliceraldeído 3P Piruvato ACETIL-CoA Ciclo de Krebs Glicerol Ác. Graxos Lipídeos

26 Glicólise Início catabolismo de Carboidratos: GLICOSE Gliceraldeído 3P
Polissacarídeos Monossacarídeos Gliceraldeído 3P PIRUVATO GLICOSE Glicólise Início catabolismo de Carboidratos:

27 Transporte de elétrons e Fosforilação Oxidativa
Piruvato ACETIL CoA Ciclo de Krebs Metabolismo oxidativo Componentes: Ciclo de Krebs Transporte de elétrons Fosforilação oxidativa Transporte de elétrons e Fosforilação Oxidativa

28 Vias catabólicas convergem no ciclo de Krebs

29

30 Metabolismo OXIDATIVO & fermentativo
Citoplasma Oxidativo Mitocôndria

31 Glicose - Piruvato Piruvato - Etanol
Oxidativo Balanço energético Glicose - Piruvato Fermentativo Piruvato - Etanol

32 Fermentativo Piruvato - Lactato

33 Metabolismo lipídeos e esteróides

34 Metabolismo de aminoácidos e proteínas

35 Fotossíntese

36 Ciclo do ATP 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. 36

37 ATP 1 Adenosina + 3 Fosfatos

38 38

39 COENZIMAS CELULARES O NADH e o FADH2 são aceptores de prótons;
Todo H+ que é liberado na reação é captado pelo NAD+ e FAD+; O Ácido pirúvico é o primeiro produto da glicólise; Inicia o ciclo de Krebs, na mitocôndria. 39

40 NAD Composto orgânico, forma ativa da coenzima B3; Encontrado nas células dos seres vivos; Transportador de elétrons nas reações metabólicas de oxi-redução; Importante papel na produção de energia para a célula.

41 Nicotinamida adenina Dinucleótido
41

42 FAD Composto orgânico, forma ativa da coenzima B2; Capazes de aceitar reversivelmente 2 átomos de H+, formando FADH2; Ligadas fortemente a flavoenzimas que catalisam oxidação ou redução de um substrato.

43 Flavina adenina Dinucleotídeo
43

44 Cadeia Respiratória

45 Citocromo Citocromos são proteínas, geralmente ligadas a uma membrana, que contêm grupos heme e que efetuam o transporte de eletrons. São encontradas sob a forma de proteínas monoméricas (citocromos c) ou como subunidades de complexos enzimáticos maiores catalisadores de reações redox. Podem ser encontrados no interior da membrana das mitocôndrias e no retículo endoplasmático de eucariontes, nos cloroplastos de plantas, em micro-organismos fotossintéticos e em bactérias.

46 Mitocôndria

47 Reações de oxi-redução
no Metabolismo 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. 47

48 Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

49