Apresentação do PowerPoint
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BIO-QUIMICA INTRODUÇÃO AO METABOLISMO Profa. Rosilene Linhares Dutra Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Conceito de Metabolismo BIO-QUIMICA 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 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Funções do Metabolismo • Obter energia química do sol nutrientes; BIO-QUIMICA ou de • 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 BIO-QUIMICA 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. Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com 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 AcetoacetilGlicose CoA Tri glicerídeos Ácidos Graxos Aminoácidos Proteínas Proteínas Acetil-CoA Aminoácidos Ciclo de Krebs Glicose Glicídios Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Nutrientes Ricos em Energia Catabolismo Macromoléculas ADP NAD FAD BIO-QUIMICA Anabolismo ATP NADH FADH2 Produtos Pobres em Energia Professora Dra Rosi Energia Química Moléculas Precursoras Bio-quimica.blogspot.com Catabolismo e Anabolismo Polímeros 3 níveis de complexidade Monômeros Intermediários metabólicos Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com BIO-QUIMICA Tipos de Vias Metabólicas S Substrato Inicial Professora Dra Rosi B C D Intermediários Metabólicos P Produto Final Bio-quimica.blogspot.com Tipos de Vias Metabólicas S Substrato Inicial B Intermediários Metabólicos E Professora Dra Rosi BIO-QUIMICA C D P Produto Final Bio-quimica.blogspot.com BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com 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 BIO-QUIMICA Complexo multienzimático Enzimas Separadas Sistema ligado à membrana Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Regulação do Metabolismo BIO-QUIMICA 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 P Compartimento A Professora Dra Rosi R Enzima 5 Enzima 3 Outra rota metabólica D P Q Enzima 4 Compartimento B Bio-quimica.blogspot.com 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. Professora Dra Rosi BIO-QUIMICA S Enzima 1 C Enzima 2 Enzima 6 D R Enzima 5 Enzima 3 Outra rota metabólica D P Compartimento A P Q Enzima 4 Compartimento B Bio-quimica.blogspot.com Enzimas Regulatórias ou Marcapasso Exemplos de Controle da Atividade Enzimática Ativação por Fosforilação BIO-QUIMICA Enzima inativa ATP Quinase Pi Fosfatase ADP Enzima ativa Professora Dra Rosi P Bio-quimica.blogspot.com Enzimas Regulatórias ou Marcapasso Exemplos de Controle da Atividade Enzimática Ativação por Efetores Alostéricos Enzima inativa BIO-QUIMICA Enzima inativa Enzima ativa Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Enzimas Regulatórias ou Marcapasso Exemplos de Controle da Atividade Enzimática Ativação Gênica DNA Região intergênica BIO-QUIMICA Gene enzima Ativador gênico DNA Transcrição RNAm Tradução Enzima ativa Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com 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 Sinalização Sináptica Molécula sinalizadora (neurotransmissor) age na célula alvo próxima a ela. Sinapse Fenda Sináptica Axônio Vesícula Sináptica Receptor Neurônio pré-sináptico Professora Dra Rosi Célula pós-sináptica 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 Célula-alvo Professora Dra Rosi Receptor Meio extracelular Bio-quimica.blogspot.com Sinais Químicos Extracelulares Sinalização Contato-Dependente Proteína ligada à membrana plasmática da célula interage com receptor da célula adjacente. Ex: Fator de crecimento epidérmico Proteína Receptor Célula sinalizadora Professora Dra Rosi Célula-alvo Bio-quimica.blogspot.com Vias Metabólicas BIO-QUIMICA 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 Vias Metabólicas BIO-QUIMICA 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 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Glicólise BIO-QUIMICA Início catabolismo de Carboidratos: Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Metabolismo oxidativo BIO-QUIMICA Componentes: - Ciclo de Krebs - Transporte de elétrons - Fosforilação oxidativo Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com BIO-QUIMICA Vias catabólicas convergem no ciclo de Krebs Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Metabolismo lipídeos e esteróides Professora Dra Rosi BIO-QUIMICA Bio-quimica.blogspot.com Metabolismo de aminoácidos e proteínas Professora Dra Rosi BIO-QUIMICA Bio-quimica.blogspot.com Fotossíntese Professora Dra Rosi BIO-QUIMICA Bio-quimica.blogspot.com 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 ATP BIO-QUIMICA 1 Adenosina + 3 Fosfatos Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com 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 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 BIO-QUIMICA Nicotinamida adenina Dinucleótido Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com 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 BIO-QUIMICA Flavina adenina Dinucleotídeo Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Cadeia Respiratória Professora Dra Rosi BIO-QUIMICA Bio-quimica.blogspot.com Citocromo Professora Dra Rosi BIO-QUIMICA Bio-quimica.blogspot.com BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com 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 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com
