METABOLISMO DE CARBOIDRATOS
Glicose
Principal fonte de energia para o organismo
É captado pela célula através de transportadores
GLUT
Existem diferentes isoformas distribuídos entre diferentes tecidos
GLUT 4 depende de insulina para ser expresso na membrana da células. Está presente principalmente nas células musculares esqueléticas, cardíacas e adiposas
Carboidratos
São moléculas ,em geral, formadas por unidades de carbono hidrogênio e oxigênio.
Função
Fornecimento de energia
Atuação como moléculas sinalizadoras
Formação de ácidos nucleicos
Classificação
Monossacarídeos
Glicose
Frutose
Galactose
Oligossacarídeos
Formado por um pequeno número de monossacarídeos
Dissacarídeos
Sacarose
Lactose
Maltose
Polissacarídeos
Formado por centenas ou milhares de monossacarídeos
Amido
Glicogênio
Respiração Celular
Divide-se em quatro etapas
Glicólise
Ocorre no citosol da célula
Três pontos de regulação
Hexoquinase
Catalisa a conversão de Glicose em glicose-6-fosfato
É INIBIDA POR
GLICOSE-6-FOSFATO
Glicocinase
Fosfofrutoquinase 1 (PFK1)
Catalisa a conversão de frutose-6-fosfato em frutose-1,6-bifosfato
É INIBIDA POR
ATP
Citrato
H+
É ESTIMULADA POR
AMP ( Adenosina monofosfato)
Frutose 2,6 bifosfato
Piruvatoquinase
É INIBIDA POR
ATP
É ESTIMULADA POR
Frutose 1,6 bifosfato
Catalisa a conversão de fosfoenolpiruvato a piruvato
É estimulada pela insulina
Gera 2 moléculas de NADH no citosol
LANÇADEIRA MALATO ASPARTATO
TRANSPORTA O NADH (EQUIVALENTE REDUTOR) DO CITOSOL PARA A MATRIZ MITOCONDRIAL
Gera um saldo de 2 moléculas de ATP
Formação de Acetil-CoA
Ocorre na matriz mitocondrial
Ocorre na presença de oxigênio
REGULAÇÃO
Subtópico
Subtópico
Piruvato sofre oxidação e descarboxilação tornando-se Acetil-CoA
Reação catalisada pelo complexo piruvato desidrogenase
A tiamina( vitamina B1) combina-se com o fósforo
para formar a coenzima pirofosfato
de tiamina (TPP ou TDP), necessária
à descarboxilação oxidativa do
piruvato para formar acetato ativo
(acetil-CoA) – componente principal
da via metabólica do ciclo de Krebs.
Ciclo de Krebs ( ciclo do ácido cítrico)
Ocorre na matriz mitocondrial
Ocorre na presença de oxigênio
PONTOS DE REGULAÇÃO
Subtópico
O ciclo do ácido cítrico é ANFIBÓLICO, visto que, além da oxidação,
ele é importante no fornecimento de esqueletos de carbono para
a gliconeogênese, de acetil-CoA para a síntese de ácidos graxos e
na interconversão de aminoácidos.
Fosforilação oxidativa
Ocorre na membrana mitocondrial interna
Onde está a
Cadeia transportadora de elétrons
Complexo I
Complexo II
Ubiquinona
Complexo III
Citocromo c
Complexo IV
Pode ocorrer diminuição na atividade da cadeia de transporte de elétrons por inibidores dos complexos proteicos
Gera acidose lática
ATP sintase
É inibida pela oligomicina
Ocorre na presença de oxigênio
Elétrons passam pelas proteínas da cadeia respiratória
Isso gera a passagem e acúmulo de prótons ( H+) da matriz mitocondrial para o espaço entre as membranas mitocondrial externa e interna ( GRADIENTE DE PRÓTONS)
Essencial para a síntese de ATP
Esses prótons ( H+) voltam para a matriz mitocondrial passando pela ATP sintase
Quando isso ocorre a ATP sintase catalisa a junção de ADP com Pi ( fosfato inorgânico) , formando ATP
Moléculas denominadas DESACOPLADORES permitem a passagem dos prótons para a matriz sem que eles passem pela ATP sintase.
Isso acelera a cadeia respiratória e a oxidação da glicose
Diminui drasticamente a síntese de ATP
Dissipação da energia na forma de calor
A termogenina é uma proteína desacopladora presente no tecido adiposo marrom no recém nascido para a produção de calor.
Um exemplo é o 2,4 -dinitrofenol
Risco de morte se ingerido
Causa respiração ofegante e taquicardia
Hipertermia ( aumento da temperatura corporal )
Perda de peso
Cada NADH gera 3 ATP e cada FADH2 gera 2 ATP
Refre-se à oxidação da glicose para obtenção de energia
Síntese de 2 moléculas de ATP
Fermentação lática
Ocorre nas situações de APORTE INSUFICIÊNTE DE OXIGÊNIO( HIPÓXIA) nos tecidos
Visa a produção de ATP rápida nessa condição
Aporte energético rápido e efetivo
Aumento de NADH na mitocôndria e citosol gera o desvio da reação da lactato desidrogenase para a formação de lactato
Glicólise
Piruvato
Se transforma em LACTATO por ação da enzima LACTATO DESIDROGENASE
Lactato é transportado para o plasma em conjunto com íons H+
ACIDOSE LÁTICA
A transformação do piruvato a lactato gera NAD+
É o aceptor final de elétrons na fermentação
Produz 2 ATP
Regeneração do NAD+ para que possa ser usado na glicólise
É realizado pelas células musculares, quando as fibras musculares estão em contração intensa e recebem um aporte insuficiente de oxigênio ( organismo em atividade física intensa por exemplo).
As hemácias somente realizam a fermentação lática em estado de repouso uma vez que não possuem mitocôndrias
Via das pentose fosfato
Gliconeogênese
Processo através do qual precursores como lactato, glicerol e aminoácidos são convertidos em glicose.
Precursores que não são carboidratos são transformados em piruvato ou entram na via na forma de intermediários: oxaloacetato e diidroxiacetona fosfato
Gliconeogênese ocorre principalmente no fígado e em menor extensão nos rins.
Durante o jejum, toda a glicose deve ser sintetizada a
partir desses precursores não-glucídicos.
Estimulada pelo GLUCAGON
Inibida pela INSULINA
Subtópico
Subtópico
Glicogênese
Corresponde ao processo de síntese de glicogênio no fígado e músculo
Ocorre por adição de moléculas de glicose à cadeia de glicogênio
Estimulada pela insulina no estado alimentado, ou seja, quando há alta de glicose no sangue.
Glicogenólise
Processo de degradação do glicogênio - feita pela adição de fosfato
Estimulada pelo glucagon no estado de jejum (baixa de glicose no sangue)
METABOLISMO
Conjunto de reações químicas que ocorrem nos organismos vivos
As vias metabólicas se classificam em :
Vias anabólicas
Síntese de compostos maiores a partir de precursores menores
São endotérmicas (absorve energia)
Consumo de ATP
Exemplo: síntese de proteínas( maior) a partir de aminoácidos (menor)
Vias catabólicas
Envolve a quebra de moléculas grandes
São exotérmicas (liberam energia)
Produzem ATP( energia)
Vias anfibólicas
União entre vias anabólicas e catabólicas
Exemplo: Ciclo de Krebs
Síntese de moléculas e produção de ATP e equivalentes redutores( NADH e FADH2)
Reações catalisadas por
ENZIMAS
Algumas das quais possuem reguladores, os quais são moléculas que podem diminuir (INIBIDORES) ou estimular sua atividade ( ATIVADORES )
Modificação covalente
Ligação covalente de grupos às cadeias
polipeptídicas causando modificações na
conformação da proteína.
Mudança reversível
Fosforilação é a mais comum
Regulação alostérica
Enzimas reguladas por modificações não covalentes
Enzimas alostéricas
Sensíveis a reguladores do metabolismo graças à possibilidade de se ligarem a
determinados metabólitos, provocando alterações na sua atividade.
Metabólitos (efetores ou moduladores alostéricos)
Negativos (inibidores alostéricos)
Positivos (ativadores alostéricos)
Ligam-se a centros ou sítios alostéricos
As que catalisam reações irreversíveis geralmente formam
Pontos de regulação da via metabólica