Principais vias metabólicas do catabolismo e anabolismo
O metabolismo é constituído pelas diferentes vias metabólicas que ocorrem nos organismos vivos. Ele apresenta diferentes funções, como a produção de energia e a síntese de moléculas necessárias para a execução das funções celulares. É integrado por dois momentos metabólicos distintos: o catabolismo e o anabolismo. Esses dois processos apresentam funções diferentes e são, assim, regulados de maneira extremamente coordenada.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai compreender como o metabolismo está organizado e reconhecer as relações energéticas entre as vias anabólicas e catabólicas, identificando seus principais mecanismos de regulação.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
- Conceituar catabolismo e anabolismo.
- Identificar as principais vias catabólicas e anabólicas.
- Compreender os principais mecanismos regulatórios das vias catabólicas e anabólicas.
A desnutrição infantil representa grande problema de saúde pública em diferentes países ao redor do mundo, incluindo o Brasil. Segundo a Organização Mundial de Saúde, cerca de 178 milhões de crianças no mundo são acometidas por essa doença. A desnutrição é classificada como doença multifatorial relacionada às condições socioeconômicas familiares. A desnutrição é estabelecida pela insuficiência qualitativa ou quantitativa de nutrientes e calorias na alimentação. A interrupção precoce do aleitamento materno, parasitoses, intolerâncias e infecções repetidas podem estar relacionadas à etiologia desse quadro clínico. Várias alterações na composição corporal são observadas na desnutrição. Tais alterações apresentam maior gravidade quanto maior for o déficit nutricional.
Em vista disso, responda ao Desafio a seguir.
Em relação às vias catabólicas e anabólicas, relacione os sinais e sintomas da desnutrição com as possíveis alterações metabólicas que ocorrem nesse quadro clínico.
A) Nessa situação clínica, qual é a relação observada entre o anabolismo e o catabolismo?
B) Por que são notados sinais de emagrecimento, perda de massa e redução do crescimento?
Infográfico
Neste Infográfico, você vai entender como o metabolismo está organizado.
Conteúdo do Livro
Os processos de catabolismo e anabolismo ocorrem de maneira organizada e são regulados simultaneamente. O metabolismo é compreendido por diferentes reações químicas pelas quais as moléculas são transformadas. O metabolismo celular é atividade altamente coordenada que compreende todas as reações químicas que ocorrem dentro das células. O metabolismo celular se dá por meio das vias metabólicas.
No capítulo Principais vias metabólicas do catabolismo e do anabolismo, que faz parte da obra Bioquímica aplicada, você vai compreender a organização do metabolismo e identificar as principais vias catabólicas e anabólicas e seus mecanismos de regulação.
Dica de vídeo
O metabolismo ocorre de maneira organizada e coordenada nos organismos vivos. Ele é regulado por diferentes mecanismos para que as células possam desempenhar adequadamente as suas funções.
vamos entender quais são as principais formas de regulação empregadas pelas células para o controle das vias metabólicas.
Estratégias de regulação do metabolismo
Fonte e créditos : https://www.youtube.com/watch?v=A-_Roxqak78
Na prática
Catabolismo de lipídeos: o papel da lipólise e da β-oxidação
Os triacilgliceróis constituem a principal forma de armazenamento de lipídeos e são a principal reserva de combustível do nosso organismo. Eles são formados pela união de moléculas de ácidos graxos a uma molécula de glicerol e são armazenados no tecido adiposo. Quando você passa por períodos de jejum ou realiza exercícios físicos, os triacilgliceróis são mobilizados do tecido adiposo até o tecido hepático ou muscular, onde são degradados por vias catabólicas. A partir do catabolismo dos triacilgliceróis, grande quantidade de energia é gerada.
Veja Na Prática como isso ocorre.
Exercícios
1. O metabolismo refere-se ao conjunto de reações químicas que ocorrem nos organismos vivos. Ele é dividido em catabolismo e anabolismo. Sobre o catabolismo, é correto afirmar:
A.
O catabolismo compreende as vias metabólicas onde substratos simples são transformados em produtos maiores e mais complexos.
B.
No catabolismo, energia livre é utilizada para a síntese de macromoléculas.
C.
As vias catabólicas são vias endergônicas.
D.
As vias catabólicas ocorrem normalmente quando o organismo vivo precisa de energia para executar determinadas funções.
E.
O catabolismo é caracterizado por vias metabólicas que conduzem à síntese e à degradação do mesmo grupo de biomoléculas.
2. O anabolismo representa uma das divisões do metabolismo. Sobre esse conceito, podemos afirmar que:
A.
no anabolismo, ocorre a síntese de ATP.
B.
o anabolismo ocorre normalmente quando o organismo precisa de grandes quantidades energéticas.
C.
as reações anabólicas fornecem ATP, NADH e FADH2 para que as reações catabólicas ocorram.
D.
as vias anabólicas são formadas por reações enzimáticas favoráveis, chamadas exergônicas.
E.
no anabolismo, moléculas simples são convertidas em macromoléculas.
3. Durante exercícios físicos intensos, a proteólise pode ocorrer, isto é, proteínas podem acabar sendo degradadas. Enquanto isso, quando os músculos estão em repouso, normalmente temos a situação inversa e proteínas são sintetizadas. Esses dois processos são, respectivamente, exemplos de vias _________________.
A.
anabólicas e catabólicas
B.
anabólicas e endergônicas
C.
catabólicas e anabólicas
D.
catabólicas e exergônicas
E.
endergônicas e exergônicas
4. As vias metabólicas são reguladas continuamente por diferentes mecanismos. Sobre os mecanismos de controle das vias catabólicas e anabólicas, é correta a afirmativa:
A.
O controle da quantidade de enzimas por meio da modulação da expressão gênica é exemplo de mecanismo empregado pelos organismos vivos e permite o controle rápido da atividade das vias metabólicas.
B.
A atividade catalítica das enzimas pode ser regulada por meio de controle alostérico. Esse mecanismo consiste na ligação covalente de algumas pequenas moléculas a sítios enzimáticos.
C.
A quantidade de substratos também modula a atividade enzimática e contribui para o controle da via metabólica. Quando a quantidade de substratos está próxima ao Km da enzima, a sua atividade é aumentada.
D.
A atividade catalítica enzimática pode ser regulada pelo mecanismo de ligação covalente reversível. Normalmente, esse mecanismo ocorre por fosforilação ou desfosforilação enzimática.
E.
Os hormônios são reguladores do metabolismo. Quando presentes, eles se ligam às enzimas-chave das vias metabólicas, ocasionando aumento ou redução da sua atividade.
5. A enzima hexoquinase participa da via glicolítica, uma via central do catabolismo dos carbo-hidratos. A hexoquinase catalisa a primeira reação da via, convertendo a glicose no metabólito glicose-6-fosfato. Essa reação é irreversível e a hexoquinase representa um ponto de regulação da via glicolítica. Essa enzima é inibida pelo seu próprio produto. Quando a molécula glicose-6-fosfato tem sua concentração aumentada, atua inibindo a hexoquinase.
Sobre o mecanismo de regulação exemplificado, é correto afirmar:
A.
O mecanismo se refere ao controle da atividade catalítica enzimática por ligação covalente reversível.
B.
O mecanismo se refere ao controle alostérico da atividade catalítica da enzima.
C.
O mecanismo se refere ao controle por expressão gênica do gene que codifica a hexoquinase.
D.
Trata-se do mecanismo por controle da quantidade de enzimas.
E.
Trata-se do mecanismo por controle da disponibilidade de substratos.
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