Lei de número 2

Metabolismo energético
Professor: Cícero Matos
Capítulo: 9
Energia dos alimentos.
Lei número 1: Nos processos físicos e químicos a
energia pode ser ganha ou perdida, transferindo-se
de um sistema para o outro, mas não pode ser
criada e nem destruída.
Lei de número 2: A energia inevitavelmente se
dissipa, passa de uma forma utilizável, para uma
forma menos utilizável. Dessa forma todo ser vivo
necessita de energia que é obtida a partir de
substâncias orgânicas constituintes dos alimentos.
Anabolismo e catabolismo
A energia utilizada pelo o ser humano para manter
suas atividades celulares, provém da modificação
das moléculas celulares. Esse processo nos
chamamos de metabolismo.
Reações de síntese: São aquelas onde partículas
simples são unidas, para forma compostos mais
complexos.
Reações de degradação: São aquelas que partículas
mas complexas são quebradas e transformada em
compostos simples.
Anabolismo e catabolismo
As reações onde as moléculas de aminoácidos se
unem para forma as proteínas é uma reação de
anabolismo.
As reações de degradação que ocorre na molécula de
glicogênio para forma a glicose é uma reação
catabólica.
Reações endergônicas e
exergônicas
A reação química é mudança em que um ou mais
compostos químicos, os reagentes, formam novos
tipos de compostos, os produtos.
Reações endergônicas: São aquelas que a
quantidade de energia presente nas ligações
químicas do produto, são maiores que as do
reagente.
Reações exergônicas: São aquelas que a quantidade
de energia presentes nas ligações químicas dos
reagente é maior do que as do produto .
Energia de ativação e enzimas
Toda reação química precisa de um investimento de
energia para que as reações possa acontecer, esse
processo chamamos de Energia de ativação.
As enzimas são a molécula de ativação para que os
processos sejam ativados.
ATP, a “moeda energética” do
mundo vivo
ATP (Trifosfato de adenosina).Essa molécula é
constituída por uma base nitrogenada unida a uma
ribose e três fosfato.
A molécula de ATP é sintetizada a parti de uma
molécula que só possui duas fosfato
Respiração celular.
A respiração celular é um processo onde a maioria
dos seres vivos produz ATP para suas necessidades
energéticas.
Se divide em três etapas: Glicólise, ciclo de krebs e
fosforilação oxidativa.
Obs.: Nas células eucariontes a glicólise ocorre no
citosol, já o ciclo de krebs e fosforilação oxidativa
ocorre no interior das mitocôndrias.
Glicólise – Fase 1- Preparação,
regulação e gasto de energia
A molécula de glicose é fosforilada por duas vezes
por uma molécula de ATP.
Reação 1: Glicose é fosforilada se transformando em
glicose-6-fosfato ( Hexoquinase)
Reação 2: A glicose-6-fosfato que é uma aldose,
através da enzima glicosefosfato-isomerase
converte ela em uma cetona chamada frutose-6fosfato
Reação 3: A frutose-6-fosfato vai ser fosforilada
pela enzima fosfofrutoquinase, ou seja, vai ser
aplicada mais uma molécula de ATP,
transformando ela em Frutose-1,6-fosfato.
Reação 4: a frutose-1,6-bisfosfato é clivada em duas
trioses: gliceraldeído-3-fosfato e dihidroxiacetona
fosfato. Esta reação é catalisada pela enzima
aldolase.
Reação 5: O gliceraldeído-3-fosfato e a
dihidroxiacetona fosfato são isômeros facilmente
interconvertíveis pela enzima triosefosfato
isomerase. ( Triosefosfato isomerase)
Fase 2 – Produção de ATP e
Oxidação
Reação 6: Cada gliceraldeído-3-fosfato é oxidado
(desidrogenado) pelo NAD+ (e o NAD+ passa a
NADH) e fosforilado por um fosfato inorgânico,
dando origem a 1,3-Bifosfoglicerato (triose fosfato
desidrogenase)
Reação 7: Transfere um grupo fosfato para uma
molécula de ADP dando origem a uma molécula de
ATP e a 3-fosfoglicerato. Esta é a primeira etapa da
glicólise que sintetiza ATP diretamente na via.
(Fosfosgliceroquinase).
Reação 8: A enzima fosfogliceromutase
reaposiciona a posição do grupo fostato 3Fosfoglicerato, dando origem a 2-fosfoglicerato.
Reação 9: È uma reação de desidratação catalisada
pela enzima enolase. O 2-fosfoglicerato é
desidratado formando uma molécula de água e
fosfoenolpiruvato.
Reação 10: Há transferência do grupo fosfato do
fosfoenolpiruvato para uma molécula de ADP,
formando-se então uma molécula de ATP e
piruvato.
Ciclo de Krebs
Oxalacetato: O ácido acético proveniente das vias de
oxidação de glícidos e lípidos combinam-se com a
coenzima a formando o Acetil - CoA. A entrada
deste composto no ciclo de Krebs ocorre pela
combinação do ácido acético com o oxalacetato
presente na matriz mitocondrial. Esta etapa resulta
na formação do primeiro produto do ciclo de
Krebs, o citrato. O coenzima A, sai da reação como
CoASH.
Citrato a Isocitrato: O citrato sofre uma
desidratação originando o isocitrato. Esta etapa
acontece para que a molécula de citrato seja
preparada para as reações de oxidação seguintes.
Isocitrato a αcetoglutarato: Nesta reação há
participação de NAD, onde o isocitrato sofre uma
descaborxilação e uma desidrogenação
transformando o NAD em NADH, liberando um
CO2 e originando como produto o alfacetoglutarato
αcetoglutarato a Succinato: O α-cetoglutarato sofre
uma descarboxilação, liberando um CO2. Também
ocorre uma desidrogenação com um NAD
originando um NADH, e o produto da reação acaba
sendo o Succinato
Succinil - CoA: O Succinato combina-se
imediatamente com a coenzima A, originando um
composto de potencial energético mais alto, o
succinil-CoA
Succinato: O succinil-CoA libera grande quantidade
de energia quando perde a CoA, originando
succinato. A energia liberada é aproveitada para
fazer a ligação do GDP com o Pi(fosfato
inorgânico), formando o GTP, como o GTP não é
utilizado para realizar trabalho deve ser convertido
em ATP, assim esta é a única etapa do Ck que
forma ATP.
Succinato Fumarato: Nesta etapa entra FAD. O
succinato sofre oxidação através de uma
desidrogenação originando fumarato e FADH2.
Fumarato Malato: O fumarato é hidratado
formando malato.
Malato Oxalacetato: Nesta etapa entra NAD. O
malato sofre uma desidrogenação originando
NADH, a partir do NAD, e regenerando o
oxalacetato.
Fosforilação oxidativa
A síntese da maior parte de ATP gerado na respiração
celular está acoplada a reoxidação das moléculas
de NADH e FADH.
2 NADH + 2 H + O2 -------- 2 NAD + 2 H20
2 FADH + O2 ------- 2 FAD + 2 H2O
Cadeia Transportadora de elétrons