BIOLOGIA E BIOQUÍMICA HUMANA
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BIOLOGIA E BIOQUÍMICA
HUMANA
Prof.ª Dra. Franciele Moreno.
METABOLISMO ENERGÉTICO
Profa. Dra. Franciele Neves Moreno
Fonte: Imagens GoogleFonte: Imagens Google
• Reconhecer a estrutura morfológica e funcional das mitocôndrias.
• Identificar a molécula de adenosina trifosfato como elemento de armazenamento de energiapara atividade metabólica das células.
• Diferenciar cada uma das etapas do processo de glicólise.
• Diferenciar a via anaeróbica e aeróbica de degradação piruvato, relacionar as condiçõesfisiológicas para que cada via ocorra e identificar os tipos celulares que realiza cada uma dasvias.
• Identificar cada uma das etapas de formação do acetil-CoA.
• Descrever cada uma das etapas do ciclo do ácido cítrico.
• Relacionar a cadeia transportadora de elétrons e a fosforilação oxidativa como consumo deoxigênio.
UNIDADE 4
Disponibilização de Energia para a Célula - Degradação de Carboidratos
UNIDADE 4
Disponibilização de Energia para a Célula - Degradação de Carboidratos
1) Introdução ao metabolismo energético
2) Estrutura das mitocôndrias 3) Metabolismo energético
KAMEI, M. C. S. L. Biologia e Bioquímica Humana. Maringá-PR: Unicesumar, 2019
A energia necessária para nos manter vivos e ativos, provém dos alimentos que ingerimos.
KAMEI, M. C. S. L. (2019)
INTRODUÇÃO AO METABOLISMO ENERGÉTICO
• Bioquimicamente, os alimentos podem ser classificados em:
Fornecem compostos orgânicos
Fonte: Imagens Google
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• Glicose é o monossacarídeo mais utilizado para obtenção de energia.
• A glicose pode ser degradada por 2 vias metabólicas:
Anaeróbica Aeróbica
Não requer oxigênio Requer Oxigênio
Não ocorre a degradação completa da glicose Degrada completamente a glicose → CO2 + H2O +energia
Ocorre no citoplasma Ocorre nas mitocôndrias
Realizadas pelos Procariontes e pelos Eucariontes Realizadas apenas pelos Eucariontes
Fonte: Imagens Google
KAMEI, M. C. S. L. Biologia e Bioquímica Humana. Maringá-PR: Unicesumar, 2019
• Seres autótrofos: Produzem compostos orgânicos utilizados para obtenção daenergia química. Ex. vegetais.
• Seres heterótrofos: Energia química proveniente da degradação dos compostosorgânicos obtidos pelos alimentos Ex. animais.
Fonte: Cientc, 2019
P
PPKAMEI, M. C. S. L. Biologia e Bioquímica Humana. Maringá-PR: Unicesumar, 2019
ESTRUTURA DAS MITOCÔNDRIAS
Fonte: Imagens Google
Fonte: Junqueira et. al. (2012)
METABOLISMO ENERGÉTICO
Fonte: Marzzoco e Torres (2015)
ATP
METABOLISMO ENERGÉTICO: GLICÓLISE
Fase preparatória Fase de pagamentoC
on
sum
o d
e A
TP
Pro
du
z A
TP +
NA
DH
+ H
2O
Fonte: Carraro (2019)
METABOLISMO ENERGÉTICO: CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO/ CICLO DE KREBS
Transformação do Piruvato em Acetil-CoA
Fonte: Marzzoco e Torres (2015)
METABOLISMO ENERGÉTICO: CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO/ CICLO DE KREBS
CICLO DOÁCIDO CÍTRICO
CICLO DOÁCIDO CÍTRICO
Fonte: Marzzoco e Torres (2015)
SALDO DAS ETAPAS DE DEGRADAÇÃO AERÓBICA DA MOLÉCULA DE GLICOSE
Moléculas formadas/etapas NADH + H+ FADH2 GTPs/ATPs
Glicólise 2 - 4(-2)
Formação do Acetil-CoA 2 - -
Ciclo do ácido cítrico 6 2 2
Total 10 2 6 – 2 = 4
METABOLISMO ENERGÉTICO: FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA
Produção de ATPFonte: Imagens Google
Fonte: Imagens Google
KAMEI, M. C. S. L. Biologia e Bioquímica Humana. Maringá-PR: Unicesumar, 2019
SALDO DE DEGRADAÇÃO AERÓBICA DA MOLÉCULA DE GLICOSE
Moléculas formadas/etapas
NADH + H+ FADH2 GTPs/ATPs
Glicólise 2 - 4(-2)
Formação do Acetil-CoA 2 - -
Ciclo do ácido cítrico 6 2 2
Total 10 2 6 – 2 = 4
Moléculas de ATP 10(3)=30 2x2=4 4 38 ATPs
SALDO
DESTINO DO PIRUVATO NA VIA ANAERÓBIA
• Fermentação Láctica
• Fermentação Alcóolica
Fonte: Imagens Google
Fonte: Imagens Google
KAMEI, M. C. S. L. Biologia e Bioquímica Humana. Maringá-PR: Unicesumar, 2019
UNIDADE 5
Transformação e Armazenamento de Energia: Degradação de Lipídios e Proteínas
1) Degradação de triacilgliceróis
2) Degradação de proteínas
3) Metabolismo do glicogênio
4) Gliconeogênese
KAMEI, M. C. S. L. Biologia e Bioquímica Humana. Maringá-PR: Unicesumar, 2019
Os lipídios são os compostos orgânicos mais energéticos.
KAMEI, M. C. S. L. (2019)
Transformação e Armazenamento de Energia: Degradação de Lipídios e Proteínas
• Além dos carboidratos outroscompostos orgânicos também sãousados para o fornecimento deenergia.
Fonte: Marzzoco e Torres (2015)Fonte: Imagens Google
DEGRADAÇÃO DE TRIACILGLICERÓIS (TAG)
Tecido adiposo
Fonte: Moreno, F. N. (2019)
Fonte: Nelson, D.L.; Cox, M. M. (2014)
• A degradação dos TAG tem início no tecido adiposo, com a mobilização dos TAGpela ação da enzima lipase.
Serão degradados por vias metabólicas distintas
DEGRADAÇÃO DO GLICEROL
Será degrada na via da glicose
Fonte: Baynes e Dominiczak (2015)
SALDO NA DEGRADAÇÃO DO GLICEROL
Etapas NADH + H+ FADH2 GTPs/ATPs
Degradação do glicerol 1 - -1
Degradação da dihidroxicetona-fosfato 1 - 2
Formação do acetil-CoA 1 - -
Ciclo do ácido cítrico 3 1 1
Total 6 1 3 – 1 = 2
Moléculas de ATP 6 x 3 = 18 1 x 2 = 2 2
Total de = 22 ATPs
DEGRADAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS
• Ocorre em 3 etapas:
1ª) Ativação: converter ácido-graxo em acil-CoA
2ª) Transporte via carnitina: transporte do acil-CoA para a matrizmitocondrial
3ª) β-oxidação (Ciclo de Lynen): oxidação da acil-CoA na matriz mitocondrial
KAMEI, M. C. S. L. Biologia e Bioquímica Humana. Maringá-PR: Unicesumar, 2019
1ª) Ativação
2ª) Transporte
3ª) β-oxidação
Fonte: Marzzoco e Torres (2015)
Fonte: Marzzoco e Torres (2015)
SALDO NA DEGRADAÇÃO DE 1 ÁCIDO GRAXO DE 16C
Etapas NADH + H+ FADH2 GTPs/ATPs
Degradação dos ácidos graxos 7 7 -2
Ciclo do ácido cítrico (acetil-CoA) 24 8 8
Total 31 15 6
Moléculas de ATP 31 x 3 = 93 15 x 2 = 30 6
Total de = 129 ATPs
DEGRADAÇÃO DE PROTEÍNAS
Desaminação e Transaminação(Degradação do grupo amino)
Eliminação do grupamento amino
CICLO DA UREIA
Fonte: Marzzoco e Torres (2015)
DEGRADAÇÃO DE PROTEÍNAS
Destino dos esqueletos carbônicos:
Fonte: Marzzoco e Torres (2015)
As proteínas são elementos estruturais que formam hormônio, enzimas,
anticorpos e sua degradação para fins energético não é uma atividade
metabólica desejável.
KAMEI, M. C. S. L. (2019)
METABOLISMO DO GLICOGÊNIO
Fonte: Marzzoco e Torres (2015)
GLICONEOGÊNESE
• Síntese de glicose a partir decompostos orgânicos, comoaminoácidos.
• Ocorre no fígado.
• Fundamental para manter ometabolismo de tecidos dependentesde glicose durante o jejum fisiológico.
Fonte: Marzzoco e Torres (2015)
KAMEI, M. C. S. L. Biologia e Bioquímica Humana. Maringá-PR: Unicesumar, 2019
Obrigada!
Fonte: Imagens Google