METABOLISMO Srie de reaes qumicas que visam a

METABOLISMO Série de reações químicas que visam a utilização das micromoléculas fundamentais para a produção de energia ou para a produção de substâncias de reserva (armazenamento). É organizado, nas células, em seqüências de múltiplos passos - VIAS

Vias são classificadas: Catabólicas: - refere-se ao processamento da matéria orgânica adquirida pelos seres vivos para fins de obtenção de energia. Vias de degradação/ quebra das substâncias. Processo que ocorre com moléculas que possuam quantidades importantes de energia (glicose ou triglicérideos). São degradadas em moléculas menores (H 2 O, CO 2, NH 3), liberando a energia resultante deste processo. Armazenamento nas células como o ATP e o GTP.

Vias são classificadas: Anabólicas: - é a parte do metabolismo que se refere à síntese de substâncias; A partir de moléculas mais simples, são criadas moléculas mais complexas. O anabolismo só ocorre em alta energética, caso esteja em baixa energética, acontece o catabolismo. Ex. : - Formação de proteínas. - Biossíntese de ácidos graxos.

METABOLISMO Quando o catabolismo supera em atividade o anabolismo: o organismo perde peso (períodos de jejum ou doença); Quando o anabolismo superar o catabolismo, o organismo ganha peso. Se ambos os processos estão em equilíbrio, o organismo encontra-se em equilíbrio dinâmico ou homeostase.

ÁCIDOS GRAXOS - São ácidos monocarboxílicos; - Grupo carboxila (–COOH) ligado a uma longa cadeia alquílica, saturada ou insaturada. - Como nas células vivas dos animais e vegetais os ácidos graxos são produzidos a partir da combinação de Acetilcoenzima A, a estrutura destas moléculas contém números pares de átomos de carbono. - Mas existem também ácidos graxos ímpares, apesar de mais raros.

Acetilcoenzima A (Acetil-Co. A) é um composto intermediário chave no metabolismo celular, constituído: -um grupo acetilo, - dois carbonos, unidos de maneira covalente a coenzima A. Provém do metabolismo dos carboidratos, lipídios e proteínas.

CATABOLISMO l Produção de Energia l Dois tipos: 1 – Aeróbico 2 – Anaeróbico ou Fermentação

ANABOLISMO l Síntese l Gasta energia l Aeróbico

CONTROLE l Enzimas-chave: Velocidade de ativação/Inativação Hormônios Regulação Alostérica Inibição Retroativa Modificações Covalentes l Carga Energética da Célula (CE): CE [ATP] CATABOLISMO ANABOLISMO

METABOLISMO DOS LIPÍDEOS

l LIPÓLISE : Processo bioquímico de degradação dos lipídeos com liberação de Ácidos Graxos e Glicerol, para a produção de energia. l Só ocorre quando gasta todo estoque de glicogênio; l Possui duas fases: citoplasmática e mitocondrial; l Estimulada pelo Glucagon e Adrenalina (Epinefrina) l Inibida pela Insulina.

FASE CITOPLASMÁTICA 1ª Etapa: Hidrólise dos Lipídeos (Triacilgliceróis) pela LIPASE Triacilglicerol Lipase 3 Ácidos Graxos + Glicerol 2ª Etapa : Utilização do Glicerol na Gliconeogênese 3ª Etapa : Ativação dos Ácidos Graxos Acil-Co. A sintetase Ácido graxo Inativo + Co. A (Acil) ATP ADP Ácido graxo Ativado (Acil-Co. A)

FASE MITOCONDRIAL Série de reações enzimáticas que culminam com a OXIDAÇÃO do carbono BETA da Acil-Co. A = BETA OXIDAÇÃO Mitocôndria Enzimas que OXIDAM os ácidos graxos = MATRIZ MITOCONDRIAL Problema = membrana Mitocondrial impermeável a Acil-Co. A Descoberta = Existe um “carreador” para a Acil-Co. A passar pela membrana mitocondrial

BETA OXIDAÇÃO - Desidrogenação - Hidratação da ligação dupla formada - Oxidação do álcool a uma cetona

Triacilgliceróis da Dieta - Diariamente consumimos entre 50 -100 g de lipídios/dia - Triacilglicerois constituem mais de 90 % dos lipídios da dieta. . .

Triacilglicerol como combustível 5% 95%

Entrada de glicerol na via GLICÓLISE

Oxidação dos ácidos graxos β - oxidação Ácidos graxos

18 C 16 C 1904 - Knoop concluiu que ácidos graxos são degradados em unidades de 2 C.

Albert Lehninger mostrou que a beta-oxidação ocorre no interior da mitocôndria.

Como ocorre a entrada do ácido graxo na mitocôndria? < 12 C sem transportador > 12 C com transportador !!

Acil. Co. A + Carnitina Acil. Co. A Ácido Graxo 1. Ativação de ácido graxo formando Acil-Co. A. 2. Transferência de Acil-Co. A para o interior da mitocôndria.

1. Ativação de ácido graxo formando Acil-Co. A.

2. Transferência de Acil-Co. A para o interior da mitocôndria como Acil-Carnitina

β - oxidação

As quatro etapas da β - oxidação 1 2 A cada ciclo são gerados: - 1 Acetil Co. A - 1 FADH 2 - 1 NADH 3 4

RENDIMENTO ENERGÉTICO *Nº vezes que um ácido graxo faz a β-oxidação corresponde a metade do seu nº de Carbonos menos 1 Cada β-oxidação: Acetil. Co. A/ 1 FADH 2 1 NADH 2 2 ATP 3 ATP Ex : Ácido Palmítico (16 C): faz 7 vezes a β-oxidação, portanto formará: 8 moléculas de Acetil. Co. A , 7 FADH 2 (14 ATPs) e 7 NADH (21 ATPs), que resulta em 35 ATPs; porém gasta-se 1 ATP na ativação, resultando em um total líquido de 34 ATPs. Cada molécula de Acetil. Co. A formada participa do Ciclo de Krebs formando um total de 12 ATPs, as 8 moléculas de Acetil. Co. A formadas originarão mais 96 ATPs Portanto: a degradação total do ác. Palmítico gera ≈140 ATPs

CETOGÊNESE Processo bioquímico que ocorre na ausência de insulina, no qual a lipólise está aumentada e o excesso de Acetil. Co. A formada irá originar CORPOS CETÔNICOS. l Corpos cetônicos são : ACETONA ACETOACETATO BETA HIDROXIBUTIRATO l

2 Acetil. Co. A 3 Cetotiolase Aceto. Acetil. Co. A + Co. A Acetil. Co. A + H 2 O HMGCo. A Sintetase Co. A 3 Hidroxi 3 Metil. Glutaril. Co. A (HMGCo. A) HMGCo. A liase Acetil. Co. A Descarboxilação espontânea Aceto. Acetato 3 Hidroxibutirato desidrogenase NADH 2 Acetona NAD 3 Hidroxibutirato

Corpos Cetônicos

Produção excessiva de corpos cetônicos no Diabetes melito Cetonemia: formação corpos cetônicos > consumo l Cetonúria l Diabetes melito – tipo 1 – dependente de insulina – Alta degradação de ácidos graxos - quantidades excessivas de acetil-Co. A – Aumenta o NADH – diminui a velocidade do ciclo do Ác. Cítrico. – Aumento de acetil-Co. A síntese de corpos cetônicos. – Protólise dos ácidos orgânicos - quadros de acidose – Sintoma – cetoacidose diabética: odor na respiração (acetona l