Metabolismo
Metabolismo é o conjunto das reacções químicas que ocorrem num organismo vivo com o fim de promover a satisfação de necessidades estruturais e energéticas, para que estes transformem a energia, conservem sua identidade e se reproduzam. O metabolismo pode ser dividido em duas "fases": catabolismo e anabolismo.
O anabolismo é uma fase sintetizante do metabolismo, onde as unidades fundamentais são reunidas para formar as macromoléculas componentes das células, como as proteínas, DNA.
O catabolismo é a fase degradativa do metabolismo, onde as moléculas orgânicas nutrientes, carboidratos, lipídios e proteínas provenientes do ambiente ou dos reservatórios de nutrientes da própria célula são degradados por reacções consecutivas em produtos finais menores e mais simples.
Funções do metabolismo
• Obter energia química pela degradação de nutrientes ricos em energia oriundos do ambiente;
• Converter as moléculas dos nutrientes em unidades
• Fundamentais precursoras das macromoléculas celulares;
• Reunir e organizar estas unidades fundamentais em proteínas,
• Ácidos nucléicos e outros componentes celulares;
• Sintetizar e degradar biomoléculas necessárias às funções especializadas das células
Metabolismo catabólico
O metabolismo catabólico pode ser dividido também em relação à presença de oxigénio (metabolismo aeróbio) e na ausência de oxigénio (metabolismo anaeróbio).
Fermentação
A fermentação é um processo relativamente simples e primitivo de obtenção de energia através da degradação de moléculas complexas de açúcares, comummente a glicose, em moléculas orgânicas mais simples como o ácido pirúvico, com produção de ATP através de reacções de desidrogenação por acção enzimática.
Fermentação alcoólica
A fermentação alcoólica pode ser considerada como a oxidação anaeróbica parcial da glicose, causada pela acção de leveduras, gerando como produto final álcool etílico e gás carbónico, além de outros produtos secundários.
Fermentação láctica
Na fermentação láctica, a glicose sofre inicialmente um processo de quebra, através de uma sequência de reacções catalisadas por enzimas, denominado glicólise.
Fermentação Acética
A fermentação acética é o processo de transformação do álcool em ácido acético realizado por determinadas bactérias, estas que são por sua vez chamadas de bactérias acetificadora.
Energética da Fermentação
A fermentação tem duas características importantes que a definem:
• O NADH + H+ formado é utilizado na reação fermentativa para reduzir o piruvato e consequentemente produzir NAD+. A presença de NAD+ na célula permite a continuação da glicólise.
• Ao permitir a continuidade da glicólise, permite também a produção de ATP, uma vez que o ATP produzido via redução do piruvato por si só não permitiria a manutenção celular.
• Consiste em 10 reacções que convertem a molécula de glicose com 6 átomos de carbono (6C) em duas moléculas de piruvato com 3C, com produção de
• 2 ATPs e redução de 2 NAD+ em NADH + H+. A glicólise pode ser divida em dois grupos de reacções:
• Fase de activação, em que é fornecida energia da hidrólise do ATP à glicose para que se torne quimicamente activa e se dê início à sua degradação;
• Fase de rendimento, em que a oxidação dos compostos orgânicos permite aproveitar energia libertada para a produção de ATP.
As primeiras 5 reacções são endoenergéticas, isto é, consomem energia:
· O ATP transfere um grupo fosfato (P) para a glicose 6C, formando a glicose 6-P
· A glicose 6-P sofre um rearranjo da molécula, originando o isómero frutose 6-P
· Outro ATP transfere um P para frutose 6-P originando a frutose 1,6-P (ou frutose difosfato);
· A molécula de frutose sofre rearranjo molecular (o anel benzeno abre) e a frutose 1,6-P origina duas moléculas diferentes de 3 carbonos – fosfato de diidroxiacetona e gliceraldeído 3P (ou ácido fosfoglicérico)
O fosfato de diidroxiacetona sofre um rearranjo estrutural e forma-se o seu isómero, o ácido fosfoglicérico
Resultado desta fase: 2 moléculas de ácido fosfoglicérico, 2 moléculas NADH + 2 H+
As seguintes 5 reacções ocorrem em duplicado a partir das 2 moléculas de ácido fosfoglicérico
- O ácido fosfoglicérico recebe um P cada e é oxidado, formando o 1,3 – bifosfoglicerato (conversão de um açúcar num ácido) e um NADH + H+ - é nesta reacção de fosforilação do substrato com fosfato inorgânico paralelamente com a oxidação e redução do NAD que resulta um ganho energético para a célula;
- O 1,3 – bifosfoglicerato cede o grupo fosfato a 1 ADP, formando ATP e 3 – fosfoglicerato;
- O grupo fosfato muda de local ao nível molecular no 3 – fosfoglicerato formando 2 – fosfoglicerato;
- O 2 – fosfoglicerato perde uma molécula de H2O, formando o fosfoenolpiruvato (PEP);
- O PEP cede um P ao ADP, formando ATP e piruvato.
Resultado desta fase: 2 moléculas de piruvato, 2 H2O e 4 ATPs.
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