Bioquímica

Principais vias metabólicas

Principais vias metabólicas
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Você aprendeu sobre o catabolismo da glicose, que fornece energia para as células vivas. Mas as coisas vivas consomem mais do que apenas glicose como alimento. Como um sanduíche de peru, que contém proteína, fornece energia para suas células? Isso acontece porque todas as vias catabólicas de carboidratos, proteínas e lipídios eventualmente se conectam à glicólise e às vias do ciclo do ácido cítrico ( Figura ). As vias metabólicas devem ser consideradas como porosas – isto é, as substâncias entram de outras vias e outras deixam outras vias. Esses caminhos não são sistemas fechados. Muitos dos produtos em uma determinada via são reagentes em outras vias.

Conexões de outros açúcares ao metabolismo da glicose

Glicogênio, um polímero de glicose, é uma molécula de armazenamento de energia de curto prazo em animais. Quando há ATP adequado presente, o excesso de glicose é convertido em glicogênio para armazenamento. Glicogênio é feito e armazenado no fígado e músculo.

O glicogênio será retirado do armazenamento se os níveis de açúcar no sangue caírem. A presença de glicogênio nas células musculares como fonte de glicose permite que o ATP seja produzido por mais tempo durante o exercício.

A sacarose é um dissacarídeo feito de glicose e frutose ligados entre si. A sacarose é decomposta no intestino delgado e a glicose e frutose são absorvidas separadamente. A frutose é um dos três monossacarídeos da dieta, juntamente com a glicose e galactose (que é parte do açúcar do leite, o dissacarídeo lactose), que são absorvidos diretamente na corrente sanguínea durante a digestão. O catabolismo da frutose e da galactose produz o mesmo número de moléculas de ATP que a glicose.

Conexões de Proteínas ao Metabolismo da Glicose

As proteínas são decompostas por uma variedade de enzimas nas células. Na maioria das vezes, os aminoácidos são reciclados em novas proteínas. Se houver excesso de aminoácidos, no entanto, ou se o corpo estiver em estado de fome, alguns aminoácidos serão desviados para caminhos de catabolismo da glicose.

Cada aminoácido deve ter seu grupo amino removido antes de entrar nessas vias. O grupo amino é convertido em amônia. Nos mamíferos, o fígado sintetiza a ureia a partir de duas moléculas de amônia e uma molécula de dióxido de carbono. Assim, a ureia é o principal resíduo de mamíferos do nitrogênio originário de aminoácidos e deixa o corpo na urina.

Veja também:

Conexões de Lipídios ao Metabolismo da Glicose

Os lipídios que estão conectados às vias de glicose são colesterol e triglicérides. O colesterol é um lipídio que contribui para a flexibilidade da membrana celular e é um precursor dos hormônios esteróides. A síntese do colesterol começa com acetil-CoA e prossegue em apenas uma direção. O processo não pode ser revertido e o ATP não é produzido.

Triglicerídeos são uma forma de armazenamento de energia a longo prazo em animais. Triglicerídeos armazenam cerca de duas vezes mais energia que carboidratos. Triglicerídeos são feitos de glicerol e três ácidos graxos. Os animais podem produzir a maioria dos ácidos graxos de que precisam.

Os triglicerídeos podem ser feitos e decompostos em partes das vias do catabolismo da glicose. O glicerol pode ser fosforilado e prossegue através da glicólise. Os ácidos graxos são quebrados em duas unidades de carbono que entram no ciclo do ácido cítrico.

Esta ilustração mostra que glicogênio, gorduras e proteínas podem ser catabolizados por meio da respiração aeróbica. O glicogênio é decomposto em glicose, que se alimenta da glicólise. As gorduras são decompostas em glicerol, que é processado pela glicólise, e ácidos graxos, que são convertidos em acetil CoA. As proteínas são divididas em aminoácidos, que são processados ​​em vários estágios da respiração aeróbica, incluindo a glicólise, a formação de acetil-CoA e o ciclo do ácido cítrico.
Glicogênio do fígado e músculos, juntamente com gorduras, podem alimentar as vias catabólicas para carboidratos.
EVOLUÇÃO EM AÇÃO

Vias de Fotossíntese e Metabolismo Celular Afotossíntese e o metabolismo celular consistem em várias vias muito complexas. Geralmente acredita-se que as primeiras células surgiram em um ambiente aquoso – uma “sopa” de nutrientes.

Se essas células se reproduzissem com sucesso e seu número subisse constantemente, as células começariam a esgotar os nutrientes do meio em que viviam, à medida que transferissem os nutrientes para suas próprias células.

Essa situação hipotética teria resultado em seleção natural favorecendo os organismos que poderiam existir usando os nutrientes que permaneceram em seu ambiente e manipulando esses nutrientes em materiais que eles poderiam usar para sobreviver. Além disso, a seleção favoreceria os organismos que poderiam extrair o valor máximo dos nutrientes disponíveis.

Uma forma inicial de fotossíntese desenvolveu-se e aproveitou a energia do sol usando compostos que não a água como fonte de átomos de hidrogênio, mas essa via não produzia oxigênio livre. Acredita-se que a glicólise se desenvolveu antes dessa época e poderia tirar vantagem da produção de açúcares simples, mas essas reações não foram capazes de extrair totalmente a energia armazenada nos carboidratos.

Uma forma posterior de fotossíntese usou a água como fonte de íons de hidrogênio e gerou oxigênio livre. Com o tempo, a atmosfera tornou-se oxigenada. Coisas vivas adaptadas para explorar essa nova atmosfera e permitiram a respiração como a conhecemos evoluir. Quando todo o processo de fotossíntese, tal como o conhecemos, se desenvolveu e a atmosfera ficou oxigenada,

Resumo da seção

A decomposição e síntese de carboidratos, proteínas e lipídios se conectam com as vias do catabolismo da glicose. Os carboidratos que também podem alimentar o catabolismo da glicose incluem galactose, frutose e glicogênio. Estes se conectam com a glicólise.

Os aminoácidos das proteínas conectam-se com o catabolismo da glicose através do piruvato, acetil-CoA e componentes do ciclo do ácido cítrico. A síntese de colesterol começa com acetil-CoA, e os componentes dos triglicerídeos são captados por acetil-CoA e entram no ciclo do ácido cítrico.

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