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Introdução ao metabolismo. Reação química. T ermodinâmica da reação- variação de energia envolvida. Importante só o estado inicial e final Espontânea- sistema final tem menor energia que o inicial Cinética da reação- velocidade. Termodinâmica.
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Reação química • Termodinâmica da reação- variação de energia envolvida. • Importante só o estado inicial e final • Espontânea- sistema final tem menor energia que o inicial • Cinética da reação- velocidade
Termodinâmica Estudo das formas de energia que afetam a matéria Possibilita prever se processos bioquímicos são possíveis Estuda sistema X ambiente Transformações iguais tem variações de energia idênticas, independentemente do sistema ou processo
Variação de energia livre (Gibbs) • Reação química- tem variação de energia livre • ∆G- quantidade de energia capaz de realizar trabalho a temperatura e pressão constantes. • Caloria: a quantidade de energia necessária para elevar em 1 grau celsius a temperatura de 1 g de água • 1 caloria = 4,1868 J
A B • Por convenção: -se a reação ocorre no sentido de B: ∆G com sinal negativo -se a reação ocorre no sentido de A: ∆G com sinal positivo • Valor de ∆G varia com a concentração de reagentes e produtos • ∆G0 – variação de energia livre em condições padrão
∆G0 de uma reação define o trabalho disponível em uma reação quando substratos e produtos estão presentes em concentrações 1 M, 25ºC, pH7.0 e 1 Atm. • ∆ G define o trabalho disponível em uma reação quando os substratos e produtos estão em suas concentrações reais intracelulares, e é obtido pela soma: ∆G = ∆G0 + 2,3 RT log [produtos] / [reagentes] R= cte dos gases- 8,31 J/K.mol T= Temperatura escala Kelvin (K = C + 273)
Compostos ricos em energia • - reação com ∆G0´ negativo e superior a 25kJ/mol Ex. : hidrólise de ATP= - 31kJ/mol hidrólise de fosfocreatina= -43 kJ/mol
Adenina Ribose Adenina + Ribose = Adenosina Adenosina Monofosfato = AMP Adenosina Difosfato = ADP Adenosina Trifosfato = ATP
Na célula: -reações com energia livre de Gibbs padrão positiva são associadas a reações com energia livre negativa
Metabolismo -Seqüência de reações que resultam na formação de produto -Altamente regulada -Anabolismo (biossíntese): construção de macromoléculas- gasto de energia (ATP) -Catabolismo: degradação de nutrientes e material celular- geração de energia (ATP) reaproveitamento de materiais
Conversão a poucos compostos
http://juang.bst.ntu.edu.tw/BCbasics/Animation.htm Kegg- Kyoto Encyclopedia of genes and genomes http://expasy.org/
Aspectos gerais do metabolismo • VIA- SEQUÊNCIA DE REAÇÕES; METABOLITOS • REAÇÕES REVERSÍVEIS- ALGUMAS IRREVERSÍVEIS- DEPENDENDO DA VIA EM QUESTÃO • ANABOLISMO E CATABOLISMO- PARTE DAS REAÇÕES DISTINTAS • COMPARTIMENTALIZAÇÃO DE VIAS • REGULAÇÃO
Níveis de Regulação 1. Expressão gênica . 2. Controle alostérico [ATP e ADP] - [NAD+ e NADH] – Citrato - Frutose 2,6 bisfosfato 3. Controle hormonal Insulina – Glucagon – Adrenalina
Reservas energéticas de um homem adulto Composto (kg) Energia disponível (kcal) Fígado 600 0,150 Músculo (Glicogênio) 1.200 0,300 Músculo (Proteína) 6 24.000 Tecido adiposo 15 135.000