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Introdução aoIntrodução ao
Metabolismo EnergéticoMetabolismo Energético
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.
 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
Principais vias metabólicas
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
O que é Metabolismo?
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
CATABOLISMO ANABOLISMO
MetabolismoMetabolismo
Balanço entre Anabolismo eBalanço entre Anabolismo e
CatabolismoCatabolismo
Catabolismo de Biomoléculas
Metabolismo de CarboidratosMetabolismo de Carboidratos
RESERVA COMBUSTÍVEL E FORMA DE ESTOCAGEM
PRINCIPAIS TIPOS DE COMBUSTÍVEL E SUAS FORMAS DE ESTOCAGEM
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LIPÍDEOS ÁCIDOS GRAXOS TRIACILGLICEROL
CARBOIDRATOS GLICOSE GLICOGÊNIO / AMIDO
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Metabolismo de CarboidratosMetabolismo de Carboidratos
AMIDO
amilase (SAL)
AMIDO
maltose
maltotriose
AMIDO
maltose
maltotriose
BOCA ESTÔMAGO INTESTINO DELGADO
amilase (PAN)
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GLICOSE
mucosa ID sangue
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GALACTOSELACTOSE
(açúcar do leite)
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FRUTOSESACAROSE
(cana-de-açúcar)
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
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)
GLICÓLISE
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.
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.
Regulação da GlicemiaRegulação da Glicemia
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
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
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
Gliconeogênese e Exercício Físico
 Gliconeogênese significativa
durante o exercício:
◦ Fornecer glicose adicional ao
coração e músculo esquelético:
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.
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Metabolismo enérgético

  • 1. Introdução aoIntrodução ao Metabolismo EnergéticoMetabolismo Energético
  • 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.  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
  • 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. O que é Metabolismo?
  • 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
  • 9. MetabolismoMetabolismo Balanço entre Anabolismo eBalanço entre Anabolismo e CatabolismoCatabolismo
  • 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. 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. 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. 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)
  • 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. 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.
  • 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. 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. 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. Gliconeogênese e Exercício Físico  Gliconeogênese significativa durante o exercício: ◦ Fornecer glicose adicional ao coração e músculo esquelético:
  • 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.

Notas do Editor

  1. 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.
  2. 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.