Metabolismo enérgético

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  • Para manterem-se vivos e desempenharem suas funcoes biologicas os seres necesssitam continuamente de energia. Alguns organismo sao chamados de fototróficos (energia oriunda da luz solar) e os quimiotróficos (oxidação de compostos orgânicos oriundos do meio ambiente). As substâncias oxidáveis utilizadas pelos seres vivos estão presentes nos alimentos sob a forma de carboidratos, lipidios e proteinas. Ha tb reservas endogenas de carboidratos e lipidios que sao oxidadas nos interlavos entre as refeicoes.
    Todo o processo de obtencao, armazenamento e utilizacao da energia, e a transformacao de precursores conseguidos do meio em compostos caracteristicos de cada organismo, e efetuado por uma intrincada rede de milhares de reacoes quimicas e constitui o metabolismo. As reacoes que compoem o metabolismo organizam-se em vias metabólicas, que sao sequencias definidas de reacoes enzimaticas especificas. As vias metabolicas funcuinam de modo inter-relacionado e extremamente coordenado.
  • Neste esquema podemos ver a sequência de reacções que caracterizam a glicogenólise.
    O glicogénio é degradado pela acção de 3 enzimas em 4 reacções. Vamos abordar cada uma destas reacções.
  • Metabolismo enérgético

    1. 1. Introdução aoIntrodução ao Metabolismo EnergéticoMetabolismo Energético
    2. 2. MetabolismoMetabolismo Conjunto de reações químicas que ocorrem no organismo com objetivo de gerar energia. Ex.: biossíntese de nucleotídeos e aminoácidos, degradação de ácidos graxos, quebra dos carboidratos, etc.
    3. 3.  Transformação da matéria e da energia.  A seqüência das reações enzimáticas são chamadas de rota ou via metabólica. Nas rotas metabólicas o produto de uma reação é o substrato da reação subseqüente.  As reações metabólicas ocorrem essencialmente no citoplasma ou na mitocôndria. MetabolismoMetabolismo
    4. 4. Principais vias metabólicas
    5. 5. O metabolismo divide-se em duas etapas: Catabolismo (onde há degradação, ou “quebra” de compostos) Anabolismo (que é a síntese, ou seja, formação de compostos). MetabolismoMetabolismo
    6. 6. O que é Metabolismo?
    7. 7. MetabolismoMetabolismo Processo geral por meio do qual os sistemas vivosProcesso geral por meio do qual os sistemas vivos adquirem e usam energia livre para realizarem suasadquirem e usam energia livre para realizarem suas funçõesfunções -- Catabolismo ou metabolismo destrutivo: Conjunto de reações enzimáticas onde moléculas complexas são degradadas em moléculas mais simples. Processo gerador de energia Ex.: Glicólise, Respiração celular, quebra de proteínas -Anabolismo ou metabolismo construtivo: Obtenção de substâncias orgânicas complexas a partir de substâncias mais simples. Processo consumidor de energia Ex.: Síntese de proteínas dentro do tecido muscular a partir de AA
    8. 8. CATABOLISMO ANABOLISMO
    9. 9. MetabolismoMetabolismo Balanço entre Anabolismo eBalanço entre Anabolismo e CatabolismoCatabolismo
    10. 10. Catabolismo de Biomoléculas
    11. 11. Metabolismo de CarboidratosMetabolismo de Carboidratos RESERVA COMBUSTÍVEL E FORMA DE ESTOCAGEM PRINCIPAIS TIPOS DE COMBUSTÍVEL E SUAS FORMAS DE ESTOCAGEM Reserva Combustível Forma de estocagem LIPÍDEOS ÁCIDOS GRAXOS TRIACILGLICEROL CARBOIDRATOS GLICOSE GLICOGÊNIO / AMIDO POR QUE ESTOCAR COMBUSTÍVEIS? POR QUE ESTOCAR GLICOSE NA FORMA DE GLICOGÊNIO? QUAIS TECIDOS QUE ESTOCAM GLICOSE NA FORMA DE GLICOGÊNIO?
    12. 12. Metabolismo de CarboidratosMetabolismo de Carboidratos AMIDO amilase (SAL) AMIDO maltose maltotriose AMIDO maltose maltotriose BOCA ESTÔMAGO INTESTINO DELGADO amilase (PAN) dissacarases (ID) GLICOSE mucosa ID sangue Na+ Na+ lactase (ID) GALACTOSELACTOSE (açúcar do leite) Na+ Na+ sacarase (ID) FRUTOSESACAROSE (cana-de-açúcar)
    13. 13. A Glicose • é o principal combustível da maioria dos organismos • é o carboidrato mais importante, é degradada, armazenada ou formada por diferentes vias: 1. Glicólise – quebra da glicose gerando ATP 2. Glicogênese - formação de glicogênio 3. Glicogenólise - quebra do glicogênio para fornecimento de glicose 4. Gliconeogênese – formação de glicogênio sem glicose
    14. 14. 1- GLICÓLISE É o catabolismo anaeróbico da glicose. Ou seja, degradação da glicose sem/com necessidade de oxigênio. A glicose pode vir da alimentação ou da degradação do glicogênio de reserva. Definição: É a via metabólica na qual UMA molécula de GLICOSE (C6) é degradada em DUAS moléculas de PIRUVATO (C3). Produzindo DUAS moléculas de ATP e DUAS de NADH A Glicólise ocorre no Citoplasma de todas as células (Citossol)
    15. 15. GLICÓLISE
    16. 16. 2- GLICOGÊNESE • Glicogênese é o processo bioquímico que transforma a glicose em glicogênio. •Sempre após as refeições quando o nível de glicose no sangue está alto. • Ocorre proeminente no fígado e músculos (os músculos apresentam cerca de 4 vezes mais glicogênio do que o fígado em razão de sua grande massa). •O músculo armazena apenas para o consumo próprio, e só utiliza durante o exercício quando há necessidade de energia rápida. • O glicogênio fica disponível no fígado e músculos, sendo consumido totalmente cerca de 24 horas após a última refeição.
    17. 17. 3- GLICOGENÓLISE3- GLICOGENÓLISE • O glicogênio armazenado é disponibilizado para a via glicolítica por meio da glicogenólise, que é a clivagem ou quebra sequencial das ligações entre as unidades de glicose armazenadas liberando assim a glicose. • Ocorre durante o jejum de breve a prolongado quando não há glicose disponível no sangue para gerar ATP.
    18. 18. Regulação da GlicemiaRegulação da Glicemia
    19. 19. 3- GLICONEOGÊNESE • Gliconeogênese é a biossíntese de glicose a partir de substâncias que não são carboidratos, como lactato, piruvato, oxaloacetato, aminoácidos. • Isso acontece nos jejuns muito longos ou exercícios físicos intensos, onde não há mais glicose disponível e nem glicogênio, mas as necessidades energéticas precisam ser saciadas, assim entra em cena a gliconeogênese que ocorre no fígado. • Tendo o piruvato como partida, a gliconeogênese é o inverso da glicólise, é o caminho inverso, de volta
    20. 20. 3- GLICONEOGÊNESE Via metabólica importante – jejum prolongado Alguns tecidos: cérebro, hemácias, medula renal,cristalino e córnea ocular, testículos e músculo em exercício Suprimento contínuo de glicose
    21. 21. Lactato liberado pelo músculo ativo é convertido em glicose no fígado, jogada na circulação e captada pelo músculo, que novamente a transforma em lactato e assim por diante DURANTE PERÍODO DE ELEVADA ATIVIDADE FÍSICA glicogêneseglicogênólise glicólise
    22. 22. Gliconeogênese e Exercício Físico  Gliconeogênese significativa durante o exercício: ◦ Fornecer glicose adicional ao coração e músculo esquelético:
    23. 23. Metabolismo dos lipídeosMetabolismo dos lipídeos • O metabolismo lipídico (lipólise) ocorre no fígado, estes lipídios são provenientes de duas fontes: dos alimentos ingeridos e da reserva orgânica que é o tecido adiposo e plasma. • Os ácidos graxos constituem uma fonte energética armazenada quase ilimitada para o metabolismo em repouso e para o exercício prolongado de intensidade leve ou moderada • O armazenamento de ácidos graxos na forma de triglicerídeos (TG) é o mais eficiente e quantitativamente mais importante do que o de carboidratos na forma de glicogênio. • Quando hormônios sinalizam a necessidade de energia metabólica, promove-se a liberação destes TG com o objetivo de convertê-los em ácidos graxos livres, os quais serão oxidados para produzir energia.
    24. 24. Catabolismo de biomoléculas
    25. 25. Metabolismo das ProteínasMetabolismo das Proteínas

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