Os principais tipos de metabolismo

ftossintesesMetabolismo Celular

Conjunto de todas as reações químicas que ocorrem ao nível das células, e que são essenciais à vida.

Os principais tipos de metabolismo são:

1) Catabolismo – no catabolismo, há degradação de compostos orgânicos complexos em compostos orgânicos mais simples, com libertação de ATP. São reações exoenergéticas.

Ex: digestão, renovação celular

2) Anabolismo – no anabolismo, há formação de substâncias mais complexas a partir de substâncias mais simples. Há consumo de ATP, que se libertou pelo catabolismo e que não foi usado. São reações endoenergéticas.

Ex: crescimento, síntese de proteínas

Mobilização de ATP na célula

As principais vias catabólicas que permitem obter ATP a partir da degradação de matéria orgânica são:

1) Respiração Celular – a degradação faz-se na presença de O2 e é completa.

Ex: animais, plantas, algumas bactérias

2) Respiração Anaeróbia (Fermentação) – a degradação não se faz na presença de O2, como tal não é completa.

Ex: algumas bactérias e leveduras, células musculares do Homem

Fermentação

Via catabólica de obtenção de ATP, a partir a glicose e na ausência de O2.

Tipos de fermentação:

- Alcoólica – produz-se CO2 e etanol – produção de vinho, cerveja e pão

- láctica – produz-se ácido láctico – produção de queijos e iogurtes

- Acética – produz-se ácido acético – produção de vinagre

- Butírica – produz-se ácido butírico – alteração da manteiga

Independentemente do tipo de fermentação, existem sempre duas fases comuns:

1) Glicólise – fase em que há a transformação da glicose em ácido pirúvico (C3H4O3)

2) Redução do ácido

Glicólise

Fase comum à fermentação e à respiração celular.

Glicose (6C)

ATP  ADP + P

Glicose-fosfato (6CP)

ATP  ADP + P

Frutose-difosfato (P6CP)

Aldeido fosfoglicérico (3CP) Aldeido fosfoglicérico (3CP)

NAD+ NAD+

NADH + H+ NADH + H+

2 ADP 2 ADP

2P 2P

2 ATP 2 ATP

Ácido Pirúvico (3C) C3H4O3 Ácido Pirúvico (3C) C3H4O3

No final da glicólise ocorreu:

- consumo de 2 moléculas de ATP

- formação de 2 NADH + 2H+

- formação de 4 moléculas de ATP (2 foram gastas no início, logo, no fim há apenas 2)

- formação de 2 moléculas de ácido pirúvico

Redução do Ácido Pirúvico (nas fermentações alcoólica e láctica)

1) Fermentação Alcoólica

2 ácido pirúvico (3C)

2 CO2

2 aldeido acético (2C)

2 NADH + 2H+  2 NAD+

2 álcool etílico ou etanol (2C) C2H5OH

Equação geral: Glicose + 2 ADP + 2P  2 CO2 + 2 etanol + 2 ATP

2) Fermentação láctica

2 ácido pirúvico (3C)

2 NADH + 2H+  2 NAD+

2 ácido láctico (3C) C3H6O3

Respiração Celular

As principais fases da respiração celular são:

1) Glicólise – fase comum à fermentação, ocorre no hialoplasma (citosol).

2) Formação de Actetil-Coenzima A – fase curta, ocorre na matriz mitocondrial. Nesta fase, cada molécula de ácido pirúvico sofre descarboxilação (retira-se uma molécula de CO2), bem como sofre oxidação (são-lhes retirados 2e- + 2H+). Os eletrões e H+ vão reduzir o NAD+, que passa a NADH + H+. Em suma, nesta fase formam-se: 2 moléculas de CO2, 2 moléculas de NADH + 2H+ e 2 moléculas de Acetil-CoA.

3) Ciclo de Krebs – ciclo que ocorre na matriz e que permite a oxidação total da glicose. As reações que ocorrem são catalizadas por enzimas específicas. Em suma, no final de um ciclo, formam-se: 2 moléculas de CO2, 3 moléculas de NADH + 3H+, 1 molécula de FADH2, 1 molécula de ATP.

NOTA: Lembrar que para degradar na totalidade uma molécula de glicose,