Metabolismo Celular

Prévia do material em texto

Metabolismo: É o conjunto de reações químicas que acontecem em uma célula. 
 Obtêm energia química através dos nutrientes; 
 Transforma macromoléculas em monômeros; 
 Sintetiza e Degrada biomoléculas especiais. 
 
- Se divide em 2: 
 
1. Catabolismo: Fase de Degradação. Macromoléculas são convertidas em produtos finais menores e 
mais simples. 
- Libera Energia, uma parte é conservada em: 
ATP, Transportadores: NADH, NADPH e FADH2, o resto é perdido no calor. 
 
2. Anabolismo: Síntese, precursores pequenos e simples formam moléculas maiores e mais 
complexas. 
- Precisa de Energia: 
ATP e Redutores: NADH, NADPH e FADH2. 
 
 NAD: Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo. 
- É responsável pela capacidade de transformar os nutrientes que consumimos na energia que 
precisamos. 
- É uma coenzima, com 2 estados de oxidação: 
1. NAD+ (Oxidado): Perde Elétrons. (É a forma ativa da vitamina B3, usado como “transportador de 
elétrons” é importante na produção de energia para célula. 
 
2. NADH (Reduzido): Ganha Elétrons. 
- Essa forma é obtida pela redução do NAD+ com 2 elétrons e aceitação de um próton (H+). 
- Faz transferência de elétrons durante a fosforilação oxidativa. (A energia de degradação de moléculas 
de alimento, como a glicose, é transformada em ligações nas moléculas de ATP. 
 
 NADP: Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo Fosfato. 
- É o aceptor de elétrons nas reações de transformação de malato em piruvato, tem redução de NADP+ a 
NADPH. 
- Resgata elétrons das reações químicas, oxidando a NADPH e levando a cadeia respiratória para a 
ativação da bomba de prótons, que permitirá a formação de ATP. 
- Bioquímica - 
 FAD: Flavina Adenina Dinucleotídeo. 
- É um cofator presente em diversas reações. 
1. FAD+ (Oxidado) 
2. FADH (Reduzido) 
 
 
Vias Metabólicas: 
- Vias Catabólicas: Convergentes. 
- Vias Anabólicas: Divergentes. 
 
Exemplos: 
Glicólise- Quebra da Glicose em substâncias menores. 
Ciclo do Ácido Cítrico- Oxidação da Acetil-CoA (Acetilcoenzima A) durante a respiração celular aeróbia. 
Fosforilação Oxidativa- Liberação de elétrons assimilados por aceptores, durante a cadeia respiratória 
mediada pelos citocromos nas cristas mitocondriais. 
 
Energia: É conservada pela oxidação de combustíveis metabólicos. 
- É armazenada como ligações de alta energia do ATP, para fornecer energia a: 
Biossíntese, Contração Muscular e Transporte Ativo de Íons. 
 
- Principais Combustíveis Metabólicos são derivados de: 
Glicídios- Carboidrato, Lipídios e Protídeos- Proteína. 
 
ATP: Moeda energética, é o elo ente vias de produção e utilização de energia. 
 
Mitocôndria: Fica no citoplasma da célula, produzem energia para todos as atividades celulares. 
 
 
 Matriz- Ciclo de Krebs (Com Oxigênio) e Oxidação do 
Piruvato. 
 
 Crista- Cadeia Transportadora de Elétrons. 
 
 
Respiração Celular: Processo de obtenção de energia. 
Libera- Dióxido de carbono, Energia e Água. 
Consome- Oxigênio e Glicose. 
 
- A mitocôndria é responsável 
 
Divide-se em: Glicólise, Ciclo de Krebs e Fosforilação Oxidativa. 
 
1. Glicólise: “Quebra da Glicose” Acontece no citosol, citoplasma. 
- A glicose é um bom combustível, Sua oxidação completa leva a formação de CO2 e H2o, É 
altamente solúvel em água, É o principal carboidrato da nossa dieta. 
- A glicose é degradada em uma série de 10 reações catalisadas por enzimas no citoplasma, 
gerando: 
2 Piruvatos, 2 ATP e 2 NADH. 
- A glicose pode ter 4 destinos: 
1. Glicólise- Quebra da glicose. 
2. Glicogênese- Transforma a glicose em glicogênio. 
3. Glicogenólise- Degradação do glicogênio. 
4. Gliconeogênese- Síntese de glicose a partir de compostos que não são carboidratos. 
 
- O piruvato precisa se transformar em Acetil-CoA, pode ter duas rotas: 
1. Respiração Aeróbia- Com O2. (Ciclo de Krebs) (36 ATPs). 
2. Respiração Anaeróbia- Sem O2. (Fermentação) (2 ATPs). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Fermentação: “Glicólise Anaeróbia” Acontece quando após a glicólise não é feito o 
ciclo de Krebs. (Sem O2). 
- Síntese de ATP, sem utilizar a cadeia respiratória. 
- Gera NAD+ e Lactato. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 3. Ciclo de Krebs: Faz Oxidação de Combustíveis Metabólicos. 
- É uma das etapas da respiração celular, para obtenção de energia (Com O2). 
- É uma série de 8 reações que oxidam o grupo acetil do acetil-CoA, formando duas moléculas 
de CO2 de maneira que a energia livre liberada é conservada nos compostos reduzidos de 
NADH e FADH2. 
- Uma volta completa produz: 3 NADH, 1 FADH2, 1 GTP ou ATP e 2 CO2. 
 
Síntese da Acetil-CoA: O piruvato e o H+ entram na mitocôndria e o piruvato é 
transformado em Acetil-CoA pelo complexo multienzimático da piruvato desidrogenase na 
presença de NAD+. 
 
- Saldo do Ciclo de Krebs: 2 NADH, 2 FADH2, 2 ATP e 4 CO2. 
 
- O O2 não participa diretamente do Ciclo de Krebs, mas só funciona em aerobiose, pois o 
NAD+ e FAD só podem ser regenerados na mitocôndria pela transferência de elétrons ao 
oxigênio. 
Ciclo de Krebs ou Ciclo do Ácido Cítrico é estritamente AERÓBICO! 
 
 
Cadeia Transportadora de Elétrons: É um grupo especializado de carregadores de 
elétrons, que transferem elétrons de doadores de elétrons para receptores de elétrons por 
reações redox. 
- Fica na Membrana Mitocondrial Interna. 
- Essa membrana interna pode ser rompida, o que produz 5 complexos. 
- Os Complexos de I a IV tem parte da cadeia transportadora de elétrons e o Complexo 5 
Catalisa síntese de ATP. 
- Com exceção da coenzima Q todos os membros da cadeia são proteínas. 
 
Complexo I: Ou Complexo da NADH Desidrogenase. A ubiquinona oxidada aceita um íon 
hidreto do NADH e um próton da água matriz. 
 
Complexo II: Succunato Desidrogenase. Os elétrons alcançam a ubiquinona via complexo I e 
II, ela reduzida funciona como um transportador móvel de elétrons e prótons. 
 
Complexo III: Complexo dos Citocromos bc1. A ubiquinona reduzida (UQH2 ) passa elétrons 
ao complexo III que os passa ao citocromo c. 
 
Complexo IV: Citocromo Oxidase. Transfere elétrons do citocromo c reduzido ao O2 
(Citocromo são proteínas transportadoras de elétrons que tem ferro). 
 
Complexo V: ATP Síntase. Catalisa a formação do ATP a partir do ADP e pi acompanhado pelo 
fluxo de prótons. 
 
 
Fotossíntese: É o processo de obtenção de energia por organismos fotossintéticos. 
- A energia Luminosa é convertida em Química. 
- Eles utilizam a energia solar para oxidar H2o e liberar O2. 
6 CO2 +12 H2 O → C6 H12O6 + 6 O2 + 6 H2 O 
 
Tem 2 fases: 
1. Fase Foto Química (Fase Clara): Produz ATP e um transportador de elétrons reduzido 
NADPH + H+. 
2. Fase Química (Fase Escura ou de Calvin): Acontece no estroma. Usa o ATP, NADPH + H+ e 
CO2 para produzir açúcar. (Reações que fixam e reduzem o carbono e sintetizam 
açúcares). 
Fase Clara- Suas reações dependem da luz 
Fase Escura ou Ciclo de Calvin- Não dependem da luz diretamente. 
- Ambas acontecem no Cloroplasto. 
 
- O que é Ciclo de Calvin? 
 São reações que fixam e reduzem o carbono e sintetizam açúcares simples. 
 
Fotofosforilação: Adição de fosfato em presença de luz, ADP formando ATP. Nesse processo 
que as plantas produzem e armazenam energia.