H2: Resumo das Principais Vias Metabólicas

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Ciclo de Krebs

  • Inicia com a condensação de Acetil-CoA e Oxaloacetato, catalisada pela Citrato Sintase.
  • O Ciclo de Krebs (CK) só pode funcionar em condições aeróbicas.
  • O Ciclo do Glioxilato permite a síntese de glicose a partir de Acetil-CoA, consumindo 2 moléculas de Acetil-CoA e produzindo uma de Succinato.

Via das Pentoses Fosfato (VPF)

  • Interconverte açúcares fosforilados (pentoses e hexoses).
  • Transcetolase: Transfere 2 carbonos (C). (Cetose doadora ↔ Aldose receptora).
  • Transaldolase: Transfere 3 carbonos (C), envolvendo a formação de uma base de Schiff.
  • A Fase Oxidativa produz NADPH.
  • A Fase Não Oxidativa interconverte açúcares fosforilados (etapas reversíveis).
  • A energia é armazenada primariamente na forma de NADPH, e não de ATP.
  • A Via Glicolítica e a Via das Pentoses Fosfato ocorrem no Citosol.

Fosforilação Oxidativa

  • Processo de produção de ATP através da transferência de elétrons do NADH e FADH₂ para o O₂ por meio da Cadeia Transportadora de Elétrons.
  • Complexos da Cadeia Transportadora:
    • C1: NADH → Ubiquinona (Q)
    • C2: Succinato → Ubiquinona (Q)
    • C3: Ubiquinona (Q) → Citocromo C
    • C4: Redução do O₂ (formação de H₂O)
  • A Coenzima Q (Ubiquinona) conecta os Complexos I e II ao Complexo III.
  • O Citocromo C conecta o Complexo III ao Complexo IV.

Fotossíntese

  • Ocorre o bombeamento de prótons pelos fotossistemas.
  • As reações de fixação de carbono (Ciclo de Calvin) acontecem no Estroma.
  • A Rubisco catalisa a fixação de CO₂ na Ribulose-1,5-bifosfato, formando 3-Fosfoglicerato.
  • A Sacarose é sintetizada no Citoplasma.
  • Plantas C3: O CO₂ entra diretamente no Ciclo de Calvin.
  • Plantas C4: O CO₂ entra em um ciclo inicial (para concentração) antes de entrar no Ciclo de Calvin.
  • Fotofosforilação: Processo de síntese de ATP dependente da luz.
  • Armazenamento de Amido: Cloroplasto.
  • Armazenamento de Sacarose: Citoplasma.
  • O Esquema Z (Z-Scheme) representa o nível de energia potencial de redução das moléculas na fase luminosa.

Metabolismo de Lipídios

  • A Biossíntese de ácidos graxos acontece no Citoplasma.
  • A Acetil-CoA Carboxilase catalisa a síntese de Malonil-CoA.
  • Doadores de Carbono para Síntese: Malonil-CoA e Acetil-CoA. O NADPH é o agente redutor.
  • A Oxidação de Ácidos Graxos (Beta-Oxidação) ocorre nas Mitocôndrias, Retículo Endoplasmático e Peroxissomos.
  • A Beta-Oxidação converte Acil-CoA em Acetil-CoA, produzindo FADH₂ e NADH.
  • Transporte Mitocondrial: A Carnitina Aciltransferase I transporta o ácido graxo (como Acil-Carnitina) para dentro da mitocôndria. A Carnitina Aciltransferase II regenera a Acil-CoA.
  • A Beta-Oxidação (na mitocôndria) consiste em 4 reações: Oxidação (FAD), Hidratação (H₂O), Oxidação (NAD⁺) e Clivagem (CoA).
  • Ácidos graxos de número ímpar de carbonos produzem Propionil-CoA, que é convertido a Succinil-CoA.
  • Corpos Cetônicos: Forma de transferência de carbonos oxidáveis do fígado para outros órgãos.

Metabolismo de Aminoácidos

Processos Chave:

  • Ciclo da Ureia, Desaminação e Transaminação.
  • Renovação de Proteínas Intracelulares: Ocorre pela ligação da proteína à Ubiquitina (Sistema Ubiquitina-Proteassoma).
    • E1: Enzima ativadora de Ubiquitina.
    • E2: Enzima de conjugação à Ubiquitina.
    • E3: Ocorre a ligação entre Ubiquitina e a proteína.

Remoção de Nitrogênio:

  • Transaminação: O grupo amino é transferido via Piridoxal Fosfato (PLP) para um α-cetoglutarato, produzindo Glutamato.
  • Desaminação Oxidativa: Hidrólise que reduz NADP⁺ para NADH ou NADPH. Ocorre na mitocôndria do fígado.
  • Transportadores de Nitrogênio: Alanina e Glutamina (transporta nitrogênio/amônia para o fígado).
  • Enzimas do Ciclo da Ureia: Carbamoil-Fosfato Sintase, Arginase, etc.
  • A Glutamato Desidrogenase catalisa a oxirredução que fixa o N no esqueleto carbônico, originando o Glutamato.
  • A Glutamina Sintetase é ativada por α-cetoglutarato, prevenindo o acúmulo de amônia.

Destino do Esqueleto Carbônico:

  • Aminoácidos Cetogênicos: Têm parte da cadeia convertida em Acetoacetato ou Acetil-CoA.
  • Aminoácidos Glicogênicos: Produzem Piruvato ou intermediários do Ciclo de Krebs (precursores da Gliconeogênese).
  • O esqueleto carbônico pode ser usado na Gliconeogênese ou oxidado no Ciclo de Krebs.
  • Origem do Esqueleto Carbônico: Ciclo de Krebs (Oxaloacetato), Via Glicolítica (Piruvato), etc.
  • A ligação entre o Ciclo de Krebs e o Ciclo da Ureia ocorre pela utilização de Aspartato e formação de Fumarato.

Integração Metabólica

  • O esqueleto carbônico provém do Ciclo de Krebs ou da Glicose.
  • O Ciclo da Ureia acontece exclusivamente no Fígado.
  • Hormônios Reguladores Chave: Insulina, Glucagon e Epinefrina.
  • Alanina e Glutamina transportam o nitrogênio entre os tecidos.
  • O Fígado é o único órgão onde ocorre a síntese de Corpos Cetônicos, Colesterol e Lipoproteínas.

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