Bioquímica Lecture Notes 2022/2023 PDF

CURSO DE EDUCAÇÃO FÍSICA E DESPORTO Bioquímica Aula 13 (Dist 6) Professor Doutor Armando Costa [email protected] Ano letivo 2022/2023 Objectivos: • Descrever o metabolismo dos lípidos; • Descrever o metabolismo das proteínas; • Analisar o processo de Biotransformação dos nutrientes. META...

CURSO DE EDUCAÇÃO FÍSICA E DESPORTO Bioquímica Aula 13 (Dist 6) Professor Doutor Armando Costa [email protected] Ano letivo 2022/2023 Objectivos: • Descrever o metabolismo dos lípidos; • Descrever o metabolismo das proteínas; • Analisar o processo de Biotransformação dos nutrientes. METABOLISMO DOS LÍPIDOS • Os lípidos constituem-se como as principais moléculas intervenientes no processo de armazenamento de energia no organismo: podem ser responsáveis pelo armazenamento de cerca de 99% da energia, e o glicogénio pelo restante 1%. • Os lípidos quando ingeridos em excesso, são armazenados como triglicéridos, depositando-se no tecido adiposo. • Sempre que realizamos exercício físico, são libertadas várias hormonas (catecolaminas, GH, etc) na corrente sanguínea. Estas, ao chegarem aos adipócitos (células gordas), através da lipólise, aumentam a concentração de ácidos gordos livres (AGL), que são mobilizados para ser utilizados pelos músculos na síntese de ATP. METABOLISMO DOS LÍPIDOS O ácidos gordos (AG) concentrado na célula muscular é transportado para dentro da mitocôndria onde, através da remoção de dois átomos de carbono, de cada vez, da extremidade da cadeia dos AG (BETA-OXIDAÇÃO) forma acetil- CoA. Enzima lipase quebra os lípidos em glicerol + ácidos gordos livres (Lipólise). METABOLISMO DOS LÍPIDOS Na mitocôndria, as moléculas de Acetil-CoA entram no ciclo de Krebs ocorrendo um conjunto diversificado de reações. Através destas reações é produzido o NADH e FADH2, que são transferidos para a cadeia de transporte de electrões (CTE), formando-se assim ATP. METABOLISMO DOS LÍPIDOS (resumo) ✓ Os ácidos gordos são desdobrados, por betaoxidação, em acetil-CoA; ✓ Acetil-CoA entra no ciclo de Krebs para produzir ATP; uma parte também pode ser utilizada para produzir corpos cetónicos (cetogénese); ✓ O glicerol é convertido em glicose (neoglicogénese), e entra na glicólise para produzir ATP; ✓Os triglicéridos são desdobrados em glicerol e ácidos gordos = LIPÓLISE METABOLISMO DOS LÍPIDOS (resumo) A Lipogénese é a produção de lípidos (ou seja, contrário da Lipólise: • a glicose é convertida em glicerol, e as moléculas de acetil-CoA combinam-se para formar ácidos gordos; • O glicerol e os ácidos gordos combinamse para formar triglicéridos. Lipogénese = contrário da Lipólise LIPOGÉNESE • Produção de lípidos a partir da glicose (ocorre sobretudo no fígado e tecido adiposo). • Via metabólica pouco activa. • Via relevante quando existe ingestão elevada de glúcidos no contexto de uma dieta pobre em lípidos. Se a ingestão de glúcidos da dieta exceder o gasto energético, os glúcidos em excesso são convertidos em lípidos por esta via, e depois armazenados como gordura nos adipócitos (células do fígado). Como? A glicose é convertida em glicerol, e combinam-se para formar ácidos combinam-se para formar triglicéridos as gordos. moléculas de acetil-CoA O glicerol e os ácidos gordos METABOLISMO DAS PROTEÍNAS Quando os aminoácidos são absorvidos, são rapidamente captados pelas células, especialmente as do fígado. Contrariamente ao glicogénio e aos triglicéridos, os aminoácidos não são armazenados no organismo. Os aminoácidos são utilizados para sintetizar proteínas necessárias, ou como fonte de energia (síntese de ATP). Para isso, o primeiro passo consiste na remoção do grupo amina (NH2). METABOLISMO DAS PROTEÍNAS Por remoção do grupo amina (NH2), a parte restante do aminoácido pode ser metabolizada em substâncias intermediárias que podem entrar no Ciclo do Ácido Cítrico. Este grupo amina (NH2) pode ser removido através das reações de dois processos: Transaminação e Desaminação Oxidativa REAÇÕES DOS AMINOÁCIDOS Reação de Transaminação Transferência do grupo amina (NH2) de um aminoácido para um cetoácido para formar um aminoácido diferente. É através desta reação que se processa a síntese dos aminoácidos não essenciais: partindo de um cetoácido, que é convertido num aminoácido através da substituição do oxigénio por um grupo amina (NH2). Um cetoácido pode ser convertido num aminoácido, pela substituição do oxigénio por um grupo amina Reação de Desaminação Oxidativa Um aminoácido perde o grupo amina (NH2), tornando-se num cetoácido e formando amónia. Neste processo, forma-se NADH, que pode entrar na cadeia de transporte de eletrões para formar ATP. A amónia é tóxica para as células. Para evitar a sua acumulação no organismo, o fígado converte-a em ureia, sendo posteriormente transportada, pelo sangue, aos rins, através dos quais é eliminada; O cetoácido pode entrar no Ciclo do Ácido Cítrico, ser convertido em ácido pirúvico ou em acetil-CoA. Os aminoácidos podem ser utilizados como fonte de energia através da sua conversão em moléculas intermédias do metabolismo dos glúcidos e dos ácidos gordos. Estas moléculas são, assim, mobilizadas para produzir ATP Os vários pontos de entrada dos aminoácidos no metabolismo dos glúcidos. BIOTRANSFORMAÇÃO DOS NUTRIENTES [conversão de um tipo de nutrientes noutro] A glicose sanguínea é usada na produção de ATP através da glicólise. • A glicose em excesso (p.e., após uma refeição) poderá ser utilizada para formar glicogénio através da glicogénese. A maioria do glicogénio do organismo está contido no músculo esquelético e no fígado. • Quando a capacidade de armazenamento de glicogénio, que é muito limitada, é ultrapassada, a glicose e os aminoácidos são utilizados na síntese de lípidos, processo designado por lipogénese. BIOTRANSFORMAÇÃO DOS NUTRIENTES [conversão de um tipo de nutrientes noutro] • Quando existe necessidade de glicose, o glicogénio pode ser desdobrado em glicose-6-fosfato através da glicogenólise. Assim, no músculo esquelético a glicose continua a produzir ATP através da glicólise; e no fígado, a glicose obtida por glicogenólise é libertada para o sangue, mantendo os níveis de glicémia. BIOTRANSFORMAÇÃO DOS NUTRIENTES [conversão de um tipo de nutrientes noutro] • A libertação de glicose pelo fígado é necessária à manutenção dos níveis de glicémia entre as refeições (especialmente importante para o cérebro, que normalmente só utiliza glicose como fonte de energia). • Quando os níveis hepáticos de glicogénio são insuficientes para suprir as necessidades em glicose, são utilizados os aminoácidos das proteínas e o glicerol dos triglicéridos para a produzir, através da neoglicogénese (ou gliconeogénese). BIOTRANSFORMAÇÃO DOS NUTRIENTES [conversão de um tipo de nutrientes noutro] • A maioria dos aminoácidos podem ser convertidos em moléculas do ciclo do ácido cítrico, acetil-CoA ou ácido pirúvico. Depois, através de reações químicas, aquelas moléculas são convertidas em glicose. • O glicerol entra na glicólise transformando-se em gliceraldeído-3-fosfato, que entra na glicólise. Glicémia elevada = níveis de glicose no sangue elevados - a glicose entra nas células musculares e é fosforilada para formar glicose-6-fosfato, que pode entrar na glicólise ou na hormona INSULINA. glicogénese. responsável A é a Hipoglicémia = níveis de glicose no sangue baixos - é produzida glicose-6-fosfato através da glicogenólise (desdobramento do glicogénio em glicose-6-fosfato) ou da neoglicogénese (produção de glicose-6-fosfato a partir dos aminoácidos ou do glicerol). A glicose-6-fosfato pode entrar na glicólise ou ser libertada para o sangue (por remoção do grupo P). Avaliação 1. Explique de forma resumida, como se dá o metabolismo dos Lípidos. 2. Explique quais as reações dos aminoácidos e qual a sua importância para o metabolismo das proteínas. 3. Identifique e explique um biotransformação de nutrientes. processo de Obrigado pela atenção dispensada Armando Costa (Phd) [email protected]