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

Três pontos de regulação

Hexoquinase

Catalisa a conversão de Glicose em glicose-6-fosfato

É INIBIDA POR

GLICOSE-6-FOSFATO

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

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

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

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

Gliconeogênese é o processo através do qual precursores como lactato, piruvato, glicerol e aminoácidos são convertidos em glicose.

Síntese da glicose a partir do piruvato - utiliza várias enzimas da GLICÓLISE

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.

Glicogênese

Glicogenólise

Tópico principal

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

Descrição de vias metabólicas

Análise de sua regulação