Download - Catabolismo Dos Carboidratos
Metabolismo Microbiano
METABOLISMOSoma de todas as reaes qumicas dentro de um organismo vivoMetabolismo Primrio (fase log)
Todos os organismos apresentam (catabolismo e anabolismo)Metabolismo Secundrio (fase estacionria)
Somente os microrganismosProdutos de interesse industrial (enzimas extracelulares, antibiticos)
Acmulo e excreo
METABOLISMOCatabolilsmo: produo de energia a partir de compostos
Anabolismo: produo de compostos orgnicos com gasto de energia
METABOLISMOCATABOLISMO(CH2O)n
ANABOLISMOcompostos simples
enzimasCO2 + H2O
enzimasH2O + ptn, DNA, RNA, (CH2O)n
ATP
Liberao de Energia
Consumo de EnergiaSntese de compostos orgnicos Geralmente reaes de sntese por desidratao Endergnicas
Quebra de compostos orgnicos Geralmente reaes de hidrlise Exergnicas
METABOLISMOEnzima Enzima
Produo
ENERGIA
Consumo
Enzimas Todas as reaes bioqumicas dentro da clula Catalisadores biolgicos (aceleram as reaes qumicas) Altamente especficas 1 tipo de reao por enzima Classificao diferentes classes baseadas no mecanismo de ao
METABOLISMOENZIMAS Reduo da energia de ativao E+S ES Produto
METABOLISMOComponentes das enzimasComponente protico apoenzima
Componente no-protico cofator (ons) / coenzima (algumas derivadas de vitaminas)Apoenzima + Cofator = holoenzima (ativa)
METABOLISMOFatores que Influenciam a Atividade EnzimticaTemperatura pH Concentrao de substrato Inibidores:
Competitivos: Sulfa / PABANo-Competitivos: inibio alostrica
METABOLISMO
CATABOLISMOVias de produo de energia Reaes de Oxi-Reduoremoo de eltrons de um tomo ou molcula
Oxidao X Reduo
adio de eltrons
Energia liberadaarmazenado na clula Processo de gerao de energia (molcula energtica ATP) ADP + P = ATP FOSFORILAO
METABOLISMO
CATABOLISMODuas vias de obteno de energiaOxidao de compostos orgnicos ou inorgnicos quimiotrficos Luz fototrficos
METABOLISMO
CATABOLISMO DE CARBOIDRATOSQuimioheterotrficosUso de molculas orgnicas Carboidratos principal fonte de carbono e energia Principal molcula orgnica glicose Dois mecanismos: Respirao (O2 / NO3, ... como receptor final de eltrons) Fermentao (processo redox na ausncia de receptores finais de eltrons utilizveis)Sntese de ATP
METABOLISMO
CATABOLISMO DE CARBOIDRATOSQuimioheterotrficosRESPIRAO CELULAR:- Oxidao completa da molcula de glicose Etapas: 1 vias glicolticas: ocorrem na grande maioria das clulas vivas
2 ciclo de Krebs 3 fosforilao oxidativa
Glicognio, amido e sucrose
METABOLISMO
estocagem
Ribose-5-fosfato
Piruvato
METABOLISMO
CATABOLISMO DE CARBOIDRATOSGlicliseVia clssica: etapas preparatria e de preservao de energia Via das Pentoses-Fosfato: via complexa com gasto de ATP; quase todas as clulas 3 objetivos: Gliconeognese Sntese de Precursores de DNA e RNA Fornecimento de intermedirios da gliclise
METABOLISMO
CATABOLISMO DE CARBOIDRATOS
METABOLISMO
CATABOLISMO DE CARBOIDRATOSCiclo de Krebs (TCA)Ciclo metablico: oxaloacetato inicia a via metablica e regenerado no final
Ocorre em aerobiose: descarboxilao total da glicoseEucariotos: Sistema enzimtico localizado nas mitocndrias Citoplasma de procariotos Fundo comum no metabolismo dos glicdios, lipdios e protdios
METABOLISMO
CATABOLISMO DE CARBOIDRATOSCiclo de Krebs (TCA)Objetivo: oxidar a acetila-CoA em CO2 e H2O Alguns de seus intermedirios so utilizados para a sntese de
outros compostos (anabolismo) Via AnfiblicaOxaloacetato pirimidinas -cetoglutarato arginina Succinato citocromos Malato lipdeo Produtos mais importantes: NADH e FADH2 - maiores
fornecedores de eletrons
METABOLISMO
CATABOLISMO DE CARBOIDRATOSCOENZIMAS REDUZIDAS Gliclise 1 NADH + H+ Ciclo de Krebs 4 NADH + 3 H+ / 1 FADH2
Cadeia Transportadora de Eltrons
METABOLISMO
CATABOLISMO DE CARBOIDRATOSCadeia Transportadora de EletronsM. plasmtica (procariotos) e m. interna mitocondrial(eucariotos) Variaes na composio da C.T.E. de bactria para bactria Energia liberada formao de gradiente de prtons na membrana fora prton-motiva QUIMIOSMOSE: ATPase na membrana: - canal de prtons - sntese de ATP
METABOLISMO
CATABOLISMO DE CARBOIDRATOSCadeia Transportadora de Eletrons
METABOLISMO
CATABOLISMO DE CARBOIDRATOSQuimiosmose - Sntese de ATP
METABOLISMO
CATABOLISMO DE CARBOIDRATOSQuimioheterotrficos - Respirao AerbiaSaldo total: Gliclise 2 ATP 6 ATP (2 NADH) TCA 2 ATP 24 ATP (8 NADH) 4 ATP (2 FADH2) 38 ATP procarioto 36 ATP eucarioto (perda de eletrons na membrana)
Oxignio como receptor final de eletronsClulas eucariotas, muitos procariotos
METABOLISMO
CATABOLISMO DE CARBOIDRATOSQuimioheterotrficos - Respirao AnaerbiaReceptor final de eltrons NO o oxignio Muitos procariotos
Parte do Ciclo de Krebs no funciona Possveis receptores de eltrons:NO3- NO2SO42- H2S 1 NADH 2 ATP 1 FADH2 1 ATP S0 H 2 S Fe3+ Fe2+
Menor rendimento energtico: depende do microrganismo e davia metablica
METABOLISMO
CATABOLISMO DE CARBOIDRATOSRESUMOAerbio Receptor Final de Eltrons Oxignio Ciclo de Krebs Completo
Cadeia Transportadora de Eltrons (aceptor final: O2) fosforilao oxidativa
AnaerbioReceptor Final de Eltrons No Oxignio (H2, S2) Ciclo de Krebs pode no ser completo
Cadeia Transportadora de Eltrons (aceptor final: No O2) fosforilao oxidativa
METABOLISMO
CATABOLISMO DE CARBOIDRATOSQuimioheterotrficos - FermentaoLiberao de energia a partir de molculas orgnicas No requer oxignio
No requer TCA e CTEMolcula orgnica como receptor final de eletrons
Baixa produo de ATP (2 ATP)Tipos de fermentao: ltica (homo e heteroltica) alcolica
Gliclise
cido Ltico lcool
METABOLISMO
CATABOLISMO DE CARBOIDRATOSQuimioheterotrficos - FermentaoHomolticacido
ltico como nico produto final formado
Streptococcus, Lactococcus, Enterococcus, Pediococcus eIndstria Laticnios QUEIJOS, IOGURTES, ...
vrias espcies de Lactobacillus
Heterolticacido Ltico, CO2 e Etanol como produtos finais
Produo de apenas 1 ATP
METABOLISMO
CATABOLISMO DE CARBOIDRATOSQuimioheterotrficos - FermentaoFermentao Alcolica Produo de Etanol e CO2 Converso de NADH em NAD+ Saccharomyces cerevisae, Zymomonas Processos Industriais
METABOLISMO
CATABOLISMO DE CARBOIDRATOSQuimioheterotrficos - FermentaoFermentao de AminocidosArginina Ornitina, CO2, NH3
Clostridium, Streptococcus, MycoplasmaGlicina Acetato (acetil fosfato)
Peptococcus anaerobiusClostridium (via fermentativa de pares de acetato, CO2 e NH3 aminocidos)
CATABOLISMO VISO GERAL
METABOLISMO
METABOLISMO
CATABOLISMOQuimioautotrficosUtilizam eltrons de compostos inorgnicos reduzidos como fonte de energia e CO2 como principal fonte de carbono
Fonte de energia: oxidao de compostos qumicosinorgnicos Variedade de compostos qumicos usados (H, S, Fe, N) Cadeia transportadora de eletrons na membrana Formao de gradiente de protons sntese de ATP Receptor de eletrons variado
METABOLISMO
CATABOLISMOFotoautotrficosEnergia luminosa energia qumica (ATP) converso do CO2 em acar Cianobactrias e algas: pigmentos para absoro de E luminosa - clorofila a - bacterioclorofilas - carotenides, ficobilinas, ficocianinas, ficoeritrinas Cada pigmento absorve energia luminosa com determinado comprimento de onda
METABOLISMO
CATABOLISMOFotoautotrficosAbsoro de energia luminosa
Emisso de eletrons pelos pigmentos
Cadeia transportadora de eletrons
Gradiente de protons
Reduo do NADP+
ATP
Sntese de molculas orgnicas
METABOLISMO
CATABOLISMOFotoheterotrficosFotossntese anoxignica (TODOS) Bactrias verdes e prpuras Doador de eletrons: composto orgnico (acetato, lactato)
ANABOLISMO
METABOLISMO
ANABOLISMOBiossntese de PolissacardeosImportncia: constituintes celulares, reserva de energia Gliconeognese: sntese a partir do fosfoenolpiruvato (sintetizado a partir do oxalacetato) Pentoses: ribonucleotdeo redutase converte ribose em desoxirribose (aps a sntese de nucleotdeos)
METABOLISMO
ANABOLISMOBiossntese de AminocidosAminocidos: importantes para a sntese de protenas Grupamento amino: precursor nitrognio inorgnico (NH3)
glutamatoCiclo de Krebs fornecedor dos precursores da sntese de aminocidos Reaes de Aminao (adicionado ao cido pirvico) e Transaminao (oriundo de um aa pre-existente)
METABOLISMO
ANABOLISMOBiossntese de Purinas e Pirimidinas
METABOLISMO
ANABOLISMOBiossntese de LipdeosImportncia: constituinte celular; reserva energticaA partir do acetil-CoA
Vias Metablicas
Catabolismo
Anabolismo
INTEGRAO
Glicose
ATP
ATP
CATABOLISMO
ANABOLISMO