Aula 10 Visão Geral do Metabolismo - CCTA
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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 1 Prof. Dr. Franciscleudo B. Costa UATA/CCTA/UFCG 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. 2 Prof. Dr. Franciscleudo B. Costa UATA/CCTA/UFCG 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) 3 Prof. Dr. Franciscleudo B. Costa UATA/CCTA/UFCG 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 4 Prof. Dr. Franciscleudo B. Costa UATA/CCTA/UFCG 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 5 Prof. Dr. Franciscleudo B. Costa UATA/CCTA/UFCG 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) 6
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