METABOLISMO

INTRODUÇÃO (vide mapa I na apostila)

Finalidade biológica dos processos descritos no mapa é o acoplamento da degradação dos alimentos em CO2 e água com a síntese de ATP

Neste processo, NAD+ e FAD (cofatores oxidados) aceitam hidrogênio dos alimentos, produzindo NADH e FADH2 (cofatores reduzidos) com a concomitente oxidação dos alimentos. 

A conversão da forma reduzida das coenzimas para a forma oxidada é acoplada à redução de O2 para H2O e à síntese de ATP.

Logo, os cofatores são os oxidantes direitas dos alimentos mas a O2 é o receptor final dos eletrons. 

A energia dos alimentos é obtida por oxidação.

A oxidação biológica consiste na retirada de hidrogênio (H) do substrato.

Uma parte da energia derivada da oxidação de alimentos é usada para sintetizar um composto rico em energia (ATP).

A função dos alimentos é fornecer energia, fornecer micronutrientes necessárias para a correta função das vias metabólicas e materia prima para a síntese dos tecidos biológicas.

MAPA II: VIAS METABÓLICAS

No Mapa II (vide apostila) encontra-se, entre parênteses, o número de átomos de carbono de alguns compostos.

Notar os passos reversíveis e irreversíveis 

Notar o primeiro composto comum à degradação de proteínas, lipídios e carboidratos (acetil-CoA).

Verificar se é possível sintetizar:

a) ácido graxo a partir de glicose

b) proteína a partir de glicose

c) glicose a partir de ácido graxo

d) proteína a partir de ácido graxo

e) glicose a partir de proteína

f) ácido graxo a partir de proteína

Indicar no mapa a via utilizada em cada item.

COMPOSTOS RICOS EM ENERGIA

São compostos cuja hidrólise é acompanhada de uma grande queda de energia livre. Estão incluídos nesta classificação os compostos cujos DGo de hidrólise são, no mínimo, da ordem de -6.500 cal/mol. Seguem-se exemplos de reações de hidrólise, com os respectivos DGo. (vide apostila)

ALGUNS TIPOS DE ENZIMAS

Quinases: São enzimas que catalisam a transferência de um grupo fosfato de um composto de alta energia (em geral do ATP) para um receptor.

Isomerases: São enzimas que catalisam reações de isomerização.

Mutases: São isomerases que catalisam a transferência de grupos fosfatos de baixa energia de uma posição para a outra, dentro da mesma molécula.

Desidrogenases: São enzimas que catalisam reações de óxido-redução, por transferência de hidrogênio do substrato para uma coenzima, geralmente NAD+ ou FAD. Essas reações, na maioria dos casos são reversíveis.

Aldolases: São enzimas que cindem açúcares fosforilados, dando origem a diidroxiacetona-fosfato e a outro açúcar, com 3 átomos de carbono a menos que o substrato original.

Fosfatases: São enzimas que catalisam reações de hidrólise de ésteres de fosfato.

Glicólise (vide mapa da via na apostila)

Hexoquinase é a enzima que catalisa a fosforilação da glicose nos tecidos extra-hepáticos. Glicose-6-fosfato é seu efetuador alostérico. Glicoquinase catalisa a mesma reação no fígado mas não sofreinibição aloestérica por G-6-P .

"Tecidos" que só utilizam glicose como fonte de energia: tecido nervoso central (120 g/dia) e hemácia (36 g/dia).

Reações de fermentação alcoólica possibilitam a obtenção de NAD+ na forma oxidada. 

Fermentação lática acontece em músculo (em condições de exercício intenso quando o sistema cardiovascular não fornecer O2 em quantidades suficientes) e em alguns espécies de bactéria.

Fermentação alcoólica acontece em levedura. 

O nível de frutose 2,6 bisfosfato nos hepatócitos varia com a disponibilidade da glicose: é baixo no jejum e alto após as refeições.

Descrever a atividade da glicólise em função da relação ATP/ADP.

Regulação da glicólise: hexoquinase (eff negat: glicose-6-fosfato); fosfofrutoquinase (eff. negat.: ATP, citrato, fosfoenol piruvato; eff. posit.: AMP, frutose-2,6-bisfosfato); piruvato quinase (eff. negat: ATP, alanina; eff. posit.: frutose-1,6-bisfosfato 

Fosfofrutoquinase II: enzima bifuncional: 

atividade quinase: F-6-P + ATP -->F-2,6-P + ADP

No fígado, a atividade quinase é ativada em resposta a fosforilação em condições de alta glicemia. Ativada tambem por F-6-P

atividade fosfatase (F-2,6-bisfosfatase): F-2,6-P + H2O --> F-6-P + Pi

No fígado, a atividade quinase é ativada em condições de baixa glicemia. Inibida por F-6-P.

Comparação da sensibilidade das populações ocidental e oriental à ingestão de etanol.

1. A maior parte dos efeitos da embriaguês é provocada por níveis elevados de acetaldeído.

2. A álcool desidrogenase é uma enzima com estrutura quaternária. Uma das suas subunidades () pode ser de dois tipos: beta-1 e beta-2Quando a subunidade é do tipo beta-1, o pH ótimo da enzima é 10; quando beta-2 está presente, o pH ótimo é 8.

3. Há duas acetaldeído desidrogenases. Uma delas, presente na mitocôndria, tem baixo KM; a outra encontra-se no citossol e tem alto KM.

4. Na população ocidental predomina a álcool desidrogenase com beta-1 e na população oriental, com beta-2.

5. Grande parte da população oriental é desprovida de acetaldeído desidrogenase mitocondrial.