Bioquímica 2024/2025 - Licenciatura em Enfermagem Aula 7_9 PDF

Bioquímica 2024/2025 Licenciatura em Enfermagem 1 O que é o Metabolismo? CATÓLICA PORTO BIOTECNOLOGIA 2 1  CA...

Bioquímica 2024/2025 Licenciatura em Enfermagem 1 O que é o Metabolismo? CATÓLICA PORTO BIOTECNOLOGIA 2 1  CATÓLICA PORTO BIOTECNOLOGIA 3 CATÓLICA PORTO BIOTECNOLOGIA 4 2 Metabolismo – O que é? Síntese e degradação de pequenas moléculas na célula por meio de uma rede altamente integrada de reações químicas, essenciais à funcionalidade dos organismos vivos. Vias Catabólicas - produzem energia e poder redutor (extracção de energia do seu ambiente e conversão de alimentos em componentes celulares) + Vias Anabólicas - consomem estes produtos nos processos de biossíntese. CATÓLICA PORTO BIOTECNOLOGIA 5 CATÓLICA PORTO BIOTECNOLOGIA 7 3  Planos metabólicos são essencialmente iguais em bactérias, plantas e animais Grande quantidade de Pequena quantidade de número de reacções tipo de reacções Mecanismos simples regulados de forma comum Concentrações dos metabolitos principais mantidas constantes “Steady state” (Taxa de síntese = Taxa de utilização ) 9 CATÓLICA PORTO BIOTECNOLOGIA 9 Conceito de Energia Livre (∆G) Reacção química ocorre espontaneamente quando ∆G precursores biossintéticos estão em abundância (evitar degradar glucose) Aumenta o efeito inibidor do ATP 60 HIDRATOS DE CARBONO Fosfofrutocinase : Controlo 5) Activação por Frutose 2,6-bifosfato (F-2,6-BP) afinidade pela Frutose-6-P efeito inibitório do ATP activador alostérico => T R 61 24  HIDRATOS DE CARBONO Fosfofrutocinase : Controlo Frutose 2,6-bifosfato (F-2,6-BP) frutose 6-P => F-2,6-BP => actividade PFK-1 Activação “feedforward” 62 HIDRATOS DE CARBONO Frutose 2,6-bifosfato (F-2,6-BP) Controlo hormonal Glucose sanguínea Activação Inibição alostérica alostérica 63 25  HIDRATOS DE CARBONO Hexocinase : Controlo 1) Inibição por níveis elevados de glucose 6-P Fosfofrutocinase inactiva => frutose 6-P => glucose 6-P inibição da fosfofrutocinase => inibição da hexocinase 64 HIDRATOS DE CARBONO Piruvato cinase : Controlo - Forma M (músculo) => Controle alostérico PEP + ADP + H+ Piruvato + ATP Efector positivo Efector negativo Frutose 1,6-BP ATP Acetil CoA Alanina - Forma L (fígado) => Controle hormonal adicional 65 26  HIDRATOS DE CARBONO Piruvato cinase : Controlo Forma L: Piruvato cinase fosforilada (- activa) H2O - nível de glucose no + ADP Pi sangue ATP Piruvato cinase desfosforilada (+ activa) PKA (glucagon) Fosforilação reversível Inibição da piruvato cinase evita o consumo da glucose pelo fígado quando esta é mais necessária no cérebro e no musculo. 66 HIDRATOS DE CARBONO DESTINOS DA GLICOSE 67 27  HIDRATOS DE CARBONO ETANOL Alcool Piruvato + NADH + 2H+ Etanol + NAD+ + CO2 desidrogenase Zn, NAD+ Reacção global: Glucose + 2 Pi + 2 ADP + 2 H+ 2 etanol + 2 CO2 + 2 ATP + 2 H2O 68 HIDRATOS DE CARBONO ETANOL Reacção global: Glucose + 2 Pi + 2 ADP + 2 H+ 2 etanol + 2 CO2 + 2 ATP + 2 H2O Toxicidade: Alcool Desidrogenase - Razão NAD+/NADH - Glucose-Glicólise /G3P DH) - Produção de lactato no fígado - Piruvato sem acesso à gluconeogénese 69 28  HIDRATOS DE CARBONO 70 HIDRATOS DE CARBONO IMPORTÂNCIA DA GLICÓLISE – BIOTECNOLOGIA 71 29  HIDRATOS DE CARBONO IMPORTÂNCIA DA GLICÓLISE – BIOTECNOLOGIA 72 HIDRATOS DE CARBONO 73 30  HIDRATOS DE CARBONO 74 HIDRATOS DE CARBONO 75 31  HIDRATOS DE CARBONO 76 HIDRATOS DE CARBONO 77 32  HIDRATOS DE CARBONO ACETIL CoA Piruvato Piruvato + NAD+ + CoA Acetil CoA + NADH + CO2 desidrogenase 78 HIDRATOS DE CARBONO Ciclo do Ácido Cítrico 79 79 33  RESPIRAÇÃO HIDRATOS DE CARBONO 80 CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO HIDRATOS DE CARBONO 81 34  CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO HIDRATOS DE CARBONO 1º Passo: Formação de Acetil CoA Cofactores catalíticos Cofactores estequeométricos Acetyl CoA 82 CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO HIDRATOS DE CARBONO 1º Passo: 83 35  CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO HIDRATOS DE CARBONO Estequiometria Acetil CoA + 3NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2H2O 2 CO2 + 3NADH + FADH2 + GTP + 2H+ + CoA 89 CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO HIDRATOS DE CARBONO NATUREZA ANFIBÓLICA DO CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO Natureza catabólica da via natureza anabólica da via. Via principal de degradação VIA para geração de ATP CATABÓLICA Fluxo de intermediários 4C, 5C e 6C fora e dentro do ciclo que ocorre para além da função principal Produção de intermediários para VIA síntese de certos compostos e ANABÓLICA Repôr e aumentar os intermediários ao ciclo em função da necessidade 90 36  CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO HIDRATOS DE CARBONO NATUREZA ANFIBÓLICA DO CICLO 91 92 92 37  CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO HIDRATOS DE CARBONO REACÇÃO ANAPLERÒTICA PIRUVATO Piruvato Complexo Piruvato carboxilase desidrogenase OXALOACETATO ACETIL CoA 93 CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO HIDRATOS DE CARBONO CONTROLO DO COMPLEXO DA PIRUVATO DESIDROGENASE (CPD) Activação Inibição CPD ATP CPD 94 38  CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO HIDRATOS DE CARBONO CONTROLO DO CICLO 95 96 96 39  HIDRATOS DE CARBONO Fosforilação Oxidativa 97 97 FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA HIDRATOS DE CARBONO Ocorre: Fonte de ATP em organismos aeróbios: transferência de electrões do NADH ou FADH2 para o O2 por intermédio de uma cadeia de transportadores 98 40  FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA HIDRATOS DE CARBONO gradiente de pH + potencial eléctrico transmembrana oxidação e fosforilação acoplados por um gradiente de protões estabelecido na membrana interna da mitocôndria força motora de e => força motora de protões => potencial de fosforilação 99 FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA HIDRATOS DE CARBONO Transporte de NADH citosólico 100 41  Transporte de NADH citosólico 1,5 ATP 101 101 FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA HIDRATOS DE CARBONO Transporte de NADH citosólico 102 42  FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA HIDRATOS DE CARBONO 103 FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA HIDRATOS DE CARBONO 104 43  105 105 FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA HIDRATOS DE CARBONO Locais de acção de inibidores da respiração 106 44  FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA HIDRATOS DE CARBONO TEORIA QUIMIOSMÓTICA Transporte de e e síntese de ATP estão acoplados por um gradiente de protões estabelecido através da membrana interna da mitocôndria. 107 FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA HIDRATOS DE CARBONO Regulação da Fosforilação Oxidativa Transporte de e está acoplado à translocação de H+ fluxo de e via cadeia de transporte de e Fosforilação do ADP a ATP 108 45  FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA HIDRATOS DE CARBONO É necessário: NADH, O2, ADP e Pi Factor determinante da velocidade da fosforilação oxidativa Controlo respiratório O2 consumido i) consumo de O2 com a Adição de Qde de ADP adição de ADP ADP a terminar ii) consumo de O2 regressa ao seu valor inicial com a tempo formação de ATP 109 FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA HIDRATOS DE CARBONO 110 46  FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA HIDRATOS DE CARBONO 111 47