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quarta-feira, 12 de janeiro de 2011

Bioquímica I

Eu devo ser muito louca mesmo... Querer ver isso de novo depois de dois anos... Vou gostar mais quando começar a ler a "apostila".. Mas vamos lá.
Para quem terá o primeiro contato com essa disciplina esse ano, não se preocupe. Bioquímica pode ser muito legal! Eu gostava, apesar do susto com a lista de notas da primeira prova...

Seguirei a sequência das aulas pelo cronograma.. não consegui pensar uma maneira melhor de estudar. 

Referência: BAYARDO, B.T. Bioquímica básica. 3. ed. São Paulo: Guanabara Koogan, 2007. 

Capítulo 8: Introdução ao Metabolismo

1. Informações mais do que básicas:

Os nutrientes oxidados perdem H+ e elétrons e tem átomos de carbono convertidos a CO2. Os prótons e elétrons são recebidos por coenzimas, passando à forma reduzida.

A reoxidação ocorre quando há transferência dos prótons e elétrons para o oxigênio, formando água, e a energia derivada dessa oxidação é utilizada para produção de ATP.

O ATP é utilizado quando há transferência do grupo fosfato às moléculas aceptoras.

Mesmo que não tenha entendido muito, guarde essas informações. Elas serão necessárias.


2. Macronutrientes e interconversões

Existem três macronutrientes: CHO, PTN e LIP, os quais, após a digestão, serão reduzidos a glicose, aminoácidos (aa) e ácidos graxos(AG), respectivamente. Porém, não é possível converter "todos em todos". A glicose não pode ser transformada em proteína, nem os ácidos graxos em glicose ou proteína.
Isso ocorre porque são necessários os 20aa para sintetizar proteínas e, para a síntese de glicose precisam seis carbonos, não disponíveis na tentativa de formação a partir de AG.
Ou seja, se vc só consumir carboidrato ou gordura, não sobreviverá. As proteínas são o único macronutriente que pode ser convertido em qualquer outro. Mas isso não quer dizer que vc pode só consumir proteínas e um dos motivos é que elas não são capazes de sintetizar energia (ATP) na mesma quantidade que os carboidratos, por exemplo.

Abaixo um esquema em que se pode verificar essas conversões (em rosa são as perdas de CO2 e entre parênteses a quantidade de C).


FONTE: BAYARDO, 2007, p.112.


Capítulo 9: Metabolismo de CHO

1. Glicose

A glicose é o principal substrato oxidável, ou seja, principal substrato para a produção de ATP. Para isso deve ser oxidada a piruvato (lembra do Ciclo de Krebs do cursinho ou da escola? É esse ciclo na figura acima).

A glicólise é a conversão da glicose (6C) a piruvato (3C), com a formação de ATP, hidrogênio (próton) e elétrons. De maneira mais simplificada, é a quebra da molécula de glicose, com formação de energia na forma de ATP.

O piruvato é descarboxilado o AcetilCoA (2C), o qual é combinado ao oxaloacetato (4C), caracterizando a entrada no Ciclo de Krebs, onde há produção de grande quantidade de H+ e elétrons, recebidos por coenzimas e oxidados pelo oxigênio, produzindo ATP.
Quando essas coenzimas são os NAD+, recebem dois elétrons e um H+; já quando é são os FAD+, recebem dois elétrons e dois H+.
Já já essas coenzimas aparecerão e vc entenderá o motivo delas existirem.
Essa é a glicólise:



Parece difícil? Não é não...Vamos por partes e com mais detalhes...

Quando a glicose entra nas células, sua função principal é gerar energia, sendo assim, devem permanecer lá dentro. Nas células existem algumas enzimas, entre elas, as hexoquinases, que convertem glicose em glicose-6-fosfato. Essa conversão é importante, pois a glicose-6-fosfato não consegue atravessar a membrana, garantindo que seja mantida no meio intracelular.
Nesta reação é gasto um ATP.

A glicose-6-fosfato é isomerizada à frutose-6-fosfato pela fosfoglicoisomerase. Em seguida, a fosfofrutoquinase fosforila a frutose 6-fosfato, formando frutose 1,6 bisfosfato, ocorrendo o gasto de mais um ATP.

As reações que envolvem o gasto de ATPs na glicólise são irreversíveis.

Até aqui foram 2ATPs gastos e nenhum formado... Há um salto negativo.

A frutose 1,6 bisfosfato é clivada em diidroxicetona e gliceraldeído-3 fosfato pela aldolase. Como são isômeros, podem ser interconvertidas pela triosefosfatoisomerase. Isso é bastante importante, porque permite que uma molécula de glicose seja convertida em duas de gliceraldeído, o que leva à oxidação de todos os C a piruvato. Assim, todos os próximos intermediários são duplicados (na figura só há um lado).

Uma informação importante é que a clivagem da frutose 1,6 bisfosfato e a isomerização da diidroxicetona são termodinamicamente desfavoráveis, ou seja, se houvesse equilíbrio, esses compostos seriam predominantes. Contudo, o gliceraldeído 3-fosfato é continuamente fosforilado pela gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase, fazendo com que a reação sempre se processe neste sentido.
Nesta clivagem, aparece a primeira coenzima, o NAD, que capta o H+ derivado da reação, e é formado o 1,3 bisfosfoglicerato.

O 1,3 bisfosfoglicerato é transformado em 3 fosfoglicerato pela fosfogliceratoquinase. Aqui é formado o primeiro ATP. Na verdade, os dois primeiros ATPs. Lembre-se que tudo aqui é duplicado. Temos um saldo nulo agora: foram investidos dois e formados dois ATPs.

O 3 fosfoglicerato é clivado em 2 fosfoglicerato pela fosfoglicerato mutase, com formação intermediária de 2,3 bisfosfoglicerato, originado por doação pela enzima de um grupo fosfato ao substrato.

O 2 fosfoglicerato é desidratado pela enolase, ou seja, ocorre a perda de uma molécula de água. Há formação do fosfoenolpiruvato, que será convertido a piruvato pela enzima fosfoquinase, com a formação de mais um ATP.

Saldo positivo agora: Investimento = 2ATPs; Ganho = 4ATPs.

A equação até agora é (não precisa decorar isso, ok? entenda o processo que vai conseguir montá-la sozinh@):

Glicose + 2ADP + 2 fosfatos + 2 NAD+ -> 2 piruvatos + 2ATP + 2H2O + 2NADH + 2H+

Obs: NAD+ está presente nas células em condições limitantes, muito inferiores aos substratos, portanto o funcionamento da glicólise depende da reoxidação do NADH a NAD+.



Mudando um pouco de situação... Quando não há oxigênio, o que acontece?

A resposta é fermentação. Esse é o caso de células como as hemáceas e as células musculares, quando há contração intensa (atividade física, por exemplo).

Nas reações anaerobióticas, o piruvato produzido pela glicose serve como aceptor de elétrons do NADH, garantindo que sobre NAD+.
Há vários tipos de fermentação, mas etapas comuns: conversão de glicose a piruvato, produzindo NADH, e conversão do NADH a NAD+. Dependendo das enzimas presentes no processo, os produtos diferem e são excretados da célula.

Na fermentação lática, o piruvato recebe elétrons do NADH, reduzindo-se a lactato, pela lactato desidrogenase:

Piruvato + 2NADH + 2H+ <-> Lactato + 2NAD+
Glicose + 2ADP + 2fosfato -> 2lactatos + 2ATP + 2H2O


Na fermentação alcóolica, o piruvato é descarboxilado, originando acetaldeído, que serve como aceptor de elétrons do NADH e reduz-se a etanol:

Piruvato + H+ -> acetaldeído
acetaldeído + NADH + H+ <-> etanol + NAD+

A equação geral é:

Glicose + 2ADP + 2fosfatos -> 2etanol + 2Co2 + 2ATP + 2H2O

Ou seja, na fermentação, o rendimento da glicose são dois mols de ATP por mol de glicose. Já na oxidação aeróbia, um mol de glicose forma 38 ATPs!


Voltando à aerobiose:

2. Conversão de piruvato a acetil-CoA

O piruvato é transportado do citoplasma à mitocôndria, através de uma permease (permesases são enzimas que facilitam o transporte de substâncias através de membranas), e é transformado em acetil CoA. O acetil CoA é o "agente" que liga a glicólise ao ciclo de Krebs.

O piruvato origina acetil-CoA por descarboxilação oxidativa:

Piruvato + CoA + NAD+ -> Acetil-CoA + NADH + CO2

Esta reação ocorre em etapas sequenciais, catalisada por um sistema multienzimático (complexo piruvato-desidrogenase), composta por três enzimas e cinco coenzimas, das quais quatro são derivadas de vitaminas (TPP - tiamina pirofosfato - tiamina; CoA - ácido pantotênico; NAD - nicotinamida; FAD - riboflavina). Assim, esse processo não ocorre se essas vitaminas não estiverem em quantidades suficientes no organismo.


A próxima etapa é o Ciclo de Krebs. Continuo amanhã, porque daqui a pouco vai começar Amor em 4 Atos. ;)


Baci e buona notte.

Terminando com uma frase da minissérie de ontem em homenagem às vítimas das enchentes:

"Não é porque o céu está nublado que as estrelas morreram"

Esperança... Esperança de que um dia esses governantes fdp irão pensar e botar em prática políticas públicas preventivas, afinal as chuvas de janeiro não tem nada de imprevisíveis, como eles adoram justificar. Ou melhor, esperança de que um dia a sociedade vai conseguir fazer os governantes tomarem alguma atitude, porque se depender da iniciativa deles, outras milhares de pessoas serão prejudicadas. =/

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