Bioquímica 2024/2025 - Metabolismo

O estudo das reações químicas que ocorrem nos organismos vivos.

O conjunto de todas as reações químicas que ocorrem num organismo vivo, que visam manter a vida.

Reações que degradam moléculas grandes em moléculas menores liberando energia.

Reações que usam energia para sintetizar moléculas grandes a partir de moléculas menores.

As vias metabólicas são semelhantes em diferentes organismos, mas a regulação pode variar.

A variação de energia livre de uma reação indica se ela ocorre espontaneamente ou não.

É um estado de equilíbrio dinâmico onde a taxa de síntese de uma molécula é igual à taxa de seu consumo.

A fosfofrutocinase (PFK-1) é uma enzima chave na glicólise, regulada alostéricamente por vários fatores.

A frutose 2,6-bifosfato (F-2,6-BP) é um ativador alostérico da PFK-1, promovendo a glicólise.

A hexocinase, a primeira enzima da glicólise, é inibida por altos níveis de glucose 6-P.

A fosforilação oxidativa é um processo que ocorre nas mitocôndrias, onde a energia dos elétrons é usada para produzir ATP (adenosina trifosfato), a principal fonte de energia para as células.

A fosforilação oxidativa é regulada principalmente pela disponibilidade de ADP e Pi (fosfato inorgânico), que são necessários para a produção de ATP. A quantidade de O2 disponível também influencia a velocidade do processo.

O transporte de elétrons na cadeia respiratória é acoplado à translocação de prótons (H+) através da membrana mitocondrial interna, criando um gradiente eletroquímico que impulsiona a síntese de ATP.

O consumo de O2 é um indicador da atividade da fosforilação oxidativa. Quando há mais ADP disponível, o consumo de O2 aumenta para produzir mais ATP. Quando o ATP está disponível em excesso, o consumo de O2 diminui.

É necessário NADH, O2, ADP e Pi para a fosforilação oxidativa. O NADH é uma molécula transportadora de elétrons, o O2 é o aceptor final de elétrons, o ADP é o precursor do ATP e o Pi é um ingrediente fundamental para a produção de ATP.

A produção de etanol a partir da glicose é um processo que envolve a conversão de piruvato em etanol e dióxido de carbono (CO2). Este processo é catalisado pela enzima álcool desidrogenase, que utiliza NADH como coenzima.

A toxicidade do etanol está ligada à redução da razão NAD+/NADH, que afeta a glicólise e a produção de lactato no fígado. Isso ocorre porque a glicólise é inibida e o piruvato não tem acesso à gluconeogênese, o que leva ao acúmulo de lactato.

A glicólise é uma via metabólica central que decompõe a glicose em piruvato, produzindo energia na forma de ATP. A glicólise é essencial para a vida e tem várias aplicações biotecnológicas.

A glicólise é um processo importante para a produção de biocombustíveis, como o etanol. A produção de etanol a partir de açúcares, como a glicose, é uma forma de produção de energia renovável e sustentável, e tem sido explorada como uma forma de reduzir a dependência de combustíveis fósseis.

A glicólise é um processo que pode ser usado para produzir outros produtos de interesse biotecnológico, como o ácido láctico. O ácido láctico é um ácido orgânico que tem várias aplicações na indústria alimentícia, farmacêutica e química.

No ciclo do ácido cítrico, a acetil CoA formada a partir do piruvato é oxidada a dióxido de carbono (CO2), produzindo energia na forma de ATP, NADH e FADH2. O ciclo do ácido cítrico é uma parte fundamental da respiração celular, que é o processo que produz a maior parte da energia celular.

A primeira etapa do ciclo do ácido cítrico é a formação de acetil CoA, a partir do piruvato, com a ação da enzima piruvato desidrogenase. Este processo requer coenzimas e cofatores, como NAD+ e CoA.

A formação de acetil CoA a partir do piruvato requer coenzimas e cofatores que são consumidos ou utilizados durante a reação. Os cofatores catalíticos, como a NAD+, são regenerados durante o ciclo do ácido cítrico.

A reação da primeira etapa do ciclo do ácido cítrico, a formação de acetil CoA, requer coenzimas e cofatores. A acetil CoA é então utilizada na segunda etapa, o ciclo do ácido cítrico, para gerar energia na forma de ATP, NADH e FADH2.

O ciclo do ácido cítrico é um processo que envolve uma série de reações químicas, com a participação de diferentes enzimas. Cada etapa do ciclo é catalisada por uma enzima específica, que catalisa uma reação que é essencial para o metabolismo celular e para a produção de energia.

O ciclo do ácido cítrico, também conhecido como ciclo de Krebs, é uma via metabólica central que desempenha um papel fundamental no metabolismo energético das células. A sua função principal é a oxidação do acetil-CoA, produzindo energia na forma de ATP.

O ciclo do ácido cítrico é uma via anfibólica, o que significa que atua tanto nas vias anabólicas como nas vias catabólicas. Isto permite que o ciclo tenha uma função dupla, tanto na degradação como na síntese de biomoléculas.

O ciclo do ácido cítrico funciona em ambos os processos catabólicos e anabólicos. Nos processos catabólicos, ele quebra os nutrientes para gerar energia. Nos processos anabólicos, serve como fonte de precursores para a síntese de outros produtos importantes, como aminoácidos e ácidos gordos.

As reações anapleróticas são reações que complementam o ciclo do ácido cítrico, fornecendo intermediários importantes para o seu funcionamento. Essas reações garantem que o ciclo funcione de forma eficiente, fornecendo as moléculas necessárias para completar o seu ciclo.

A piruvato carboxilase é uma enzima chave na reação anaplerótica que converte piruvato em oxaloacetato. Esta reação é crucial para manter o ciclo de Krebs ativo.

O complexo da piruvato desidrogenase (CPD) é uma enzima responsável pela conversão de piruvato, o produto final da glicólise, em acetil-CoA. Este último é o principal combustível para o ciclo do ácido cítrico. A regulação da atividade deste complexo é crucial para a eficiência do ciclo.

O CPD é regulado por uma série de mecanismos, incluindo a inibição por ATP e a ativação por ADP. Este controle de feedback garante que a produção de acetil-CoA está sincronizada com as necessidades energéticas da célula.

A fosforilação oxidativa é um processo complexo que envolve a passagem de elétrons através de uma cadeia de proteínas na membrana interna da mitocôndria, criando um gradiente de protões. Este gradiente é então utilizado para impulsionar a síntese de ATP pela ATP sintase.

O transporte de NADH citosólico para a matriz mitocondrial é crucial para a fosforilação oxidativa. Este transporte utiliza sistemas de transporte específicos, como o transportador de malato-aspartato.