Aula 10 Visão Geral do Metabolismo - CCTA

Prof. Dr. Franciscleudo B. Costa
UATA/CCTA/UFCG
Aula 10
Metabolismo Geral
Universidade Federal de Campina Grande
Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar
Unidade Acadêmica de Tecnologia de Alimentos
 Definição
 Funções específicas
BIOQUÍMICA GERAL
 Fases dos metabolismo
 Classificação metabólica dos organismos
 O Ciclo do ATP
 Metabolismo celular
Campus de Pombal
Pombal - PB
FUNÇÕES ESPECÍFICAS
Definição
Chama-se metabolismo ao conjunto de reações
químicas que ocorrem nas células, e que lhe permitem
 Obter energia química de moléculas combustíveis ou luz solar
absorvida;
manter-se viva, crescer e dividir-se.
Soma total de todas as reações enzimáticas que
ocorrem na célula, por meio de uma integração altamente
coordenada,
onde
muitos
mecanismos
de
 Converter nutrientes exógenos em blocos construtivos
(monômeros primários) ou precursores de componentes
macromoleculares das células;
sistema
multienzimáticos participam, trocando matéria e energia entre
a célula e o seu meio ambiente.
 Formar e degradar as biomoléculas requeridas nas
funções especializadas das células.
CATABOLISMO
Conjunto de reações de DEGRADAÇÃO
 Compostos orgânicos de alto PM ►►► em moléculas + simples
 Liberação de Energia livre
 Conservação da Energia em moléculas de alta Energia – ATP
ANABOLISMO
Conjunto de reações de SÍNTESE
 moléculas
+ simples ►►► Compostos orgânicos de alto PM
 Gasto de Energia
 Usam energia gerada no Catabolismo
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ROTAS METABÓLICAS
catabólica = convergente
Catabolismo
Produz Energia
ATP e os
carreadores de
elétrons: NADH,
NADPH e FADH2
Anabolismo
Consome energia
ADP + Pi
NAD+
NADP+
FAD+
anabólica = divergente
Classificação metabólica dos organismos
Classificação metabólica dos organismos
Quanto a fonte de carbono
Quanto a fonte de energia
 Células Autotróficas:
 Células Fototróficas:
- CO2 fonte única de C;
- Luz solar como fonte primária de energia.
-Relativamente autossuficientes (plantas e algumas bactérias).
 Células Quimiotróficas:
 Células Heterotróficas:
- A energia utilizada é proveniente de reações de oxidorredução.
- Não usa o CO2 como fonte de C no metabolismo;
- Obtém o C do ambiente, na forma reduzida e relativamente
complexa (C orgânico).
- Aeróbicos: O2 como aceptor final de
e-.
- quimiolitotróficas: doadores de einorgânicos: H e H2S.
são compostos
- quimioorganotróficas: os doadores de e- são moléculas
orgânicas: C6H12O6.
- Anaeróbicos: usam outras moléculas com aceptores de e.
O Ciclo do ATP
 O ATP é a ”moeda de troca” energética nas células;
 Organismos fototrópicos transformam energia luminosa em
energia química sob forma de ATP;
 Nos heterotróficos, o ATP é produzido pelo catabolismo;
 O ciclo do ATP transporta energia da fotossíntese ou do
catabolismo para os processos celulares que necessitam de
energia.
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TROCAS DE ENERGIA
MACROMOLÉCULAS + O2
CO2 + H2 O
CATABOLISMO
ADP + Pi
ATP
ANABOLISMO
MACROMOLÉCULAS
MOLÉCULAS MENORES
TRABALHO
ESTRUTURA do ATP e CONVERSÃO do ATP em ADP
REAÇÕES DE ÓXIDO REDUÇÃO
MACROMOLÉCULAS (REDUZIDAS) + O2
CO2 (OXIDADO) + H2 O
CATABOLISMO
Transportador oxidado
(NAD+; FAD)
Transportador reduzido
(NADH; FADH2)
ANABOLISMO
MACROMOLÉCULAS
(REDUZIDAS)
MOLÉCULAS MENORES
(OXIDADAS)
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Interdependência nutricional dos organismos e células
Os organismos vivos são, na natureza, nutricionalmene
interdependentes de muitos modos. Os processos mais importantes
são:
 Ciclo do C
Ciclo do O
Ciclo do N
Os ciclos do C e O na biosfera mostram que as células
fotossintéticas e as células heterotróficas aeróbicas, alimentam
umas às outras, um relacionamento denominado sintrofia.
Ciclos do C e O
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Ciclo do N
Homem
Alimento: Carboidratos, Lipídios e Proteínas
Nos intervalos das refeições ou no jejum ou
no regime – degradam (oxidam) reservas
endógenas (principalmente gordura)
As vias metabólicas podem ser analisadas a diversos níveis
do organismo, quer no seu todo quer em setores mais restritos e ,
por isso sob perspectivas globais ou específicas, designadamente:
Trajeto dos Alimentos
BOCA
METABOLISMO
‐localização e organização‐
CÉLULA
• Organismo e Compartimentos corporais
• Órgãos e Tecidos constituintes
• Célula e Organelas constituintes
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glicólise
ALGUMAS VIAS METABÓLICAS
degradação do glicogênio
via das pentoses-fosfato
ciclo Krebs
transaminação
Homem: vias metabólicas mais importantes
Metabolismo Celular
Glicólise - oxidação da glicose para obter ATP.
Ciclo de Krebs - oxidação do acetil-CoA a fim de obter energia.
Fosforilação oxidativa - eliminação dos
e-
O termo "metabolismo celular“ refere-se ao conjunto
liberados na oxidação
de todas as reações químicas nas células, responsáveis pelos
da glicose e do acetil-CoA. Grande parte da energia liberada neste
processos de síntese e degradação dos nutrientes na célula
processo pode ser armazenada na célula como ATP.
Via das pentoses-fosfato - síntese de pentoses e obtenção de
e constituem a base da vida, permitindo o crescimento e
poder redutor para reações anabólicas.
reprodução das células, mantendo as suas estruturas e
Ciclo da uréia - eliminação de NH4+ sob formas menos tóxicas.
adequando respostas aos seus ambientes.
-oxidação dos ácidos gordos - transformação de ácidos gordos
em acetil-CoA, para posterior utilização pelo ciclo de Krebs.
Gluconeogênese - síntese de glicose a partir de moléculas mais
pequenas, para posterior utilização pelo cérebro.
FLUXO DE ENERGIA NA BIOSFERA
ENERGIA SOLAR
FOTOSSÍNTESE
ENERGIA QUÍMICA
(ATP, NADPH, GLICOSE)
Contração – Transporte – Biossíntese
ENERGIA DISSIPADA
(calor, entropia)
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