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

Conceito de Metabolismo BIO-QUIMICA 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. Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

Funções do Metabolismo BIO-QUIMICA 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. Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

Divisão do Metabolismo BIO-QUIMICA 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. Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

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 Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

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

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

ORGANIZAÇÃO EM VIAS METABÓLICAS BIO-QUIMICA 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. Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com 9

Complexo multienzimático BIO-QUIMICA BIO-QUIMICA Complexo multienzimático Enzimas Separadas Sistema ligado à membrana Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com 10

Regulação do Metabolismo BIO-QUIMICA Regulação do Metabolismo S 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 Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

Regulação do Metabolismo BIO-QUIMICA Regulação do Metabolismo S Enzima 1 Enzimas Marcapasso: Controlam a velocidade das reações bioquímicas de uma via metabólica. C Enzima 2 Enzima 6 D R D Enzima 5 Enzima 3 Q P Outra rota metabólica P Enzima 4 Compartimento A Compartimento B Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

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

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

Exemplos de Controle da Atividade Enzimática BIO-QUIMICA Ativação Gênica DNA Região intergênica Gene enzima Ativador gênico DNA Transcrição RNAm Tradução Enzima ativa Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

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

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

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

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

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

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

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

Vias Metabólicas Glicólise - oxidação da glicose para obter ATP; BIO-QUIMICA 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. Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com 23

BIO-QUIMICA 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. Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com 24

Ciclo do ATP O ATP “moeda de troca” energética nas células; BIO-QUIMICA 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. Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com 25

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

COENZIMAS CELULARES O NADH e o FADH2 são aceptores de prótons; BIO-QUIMICA 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. Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com 27

NAD Composto orgânico, forma ativa da coenzima B3; BIO-QUIMICA 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. Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

Nicotinamida adenina Dinucleótido BIO-QUIMICA Nicotinamida adenina Dinucleótido Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com 29

FAD Composto orgânico, forma ativa da coenzima B2; BIO-QUIMICA 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. Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

Flavina adenina Dinucleotídeo BIO-QUIMICA Flavina adenina Dinucleotídeo Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com 31

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

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

Reações de oxi-redução BIO-QUIMICA 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. Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com 34

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