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BIOENERGÉTICA, ENZIMAS E METABOLISMO Biologia Celular Prof. Dr. Rogaciano Batista <[email protected]>

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BIOENERGÉTICA, ENZIMAS E METABOLISMO

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BIOENERGÉTICA, ENZIMAS E METABOLISMO

Termodinâmica – é o estudo das variações da energia que acompanham eventos do universo.

Energia – capacidade para realizar trabalho. Ex: Química, Mecânica, Luminosa, Elétrica e Térmica.

“ A energia útil perdida para a entropia resulta de um aumento no estado e na desordem do universo”.

A 1ª Lei da Termodinâmica – Lei da conservação de energia, a energia não pode ser criada ou destruída e sim convertida de uma forma em outra;

A principal transformação energética do mundo biológico é a conversão da luz solar em energia química - Fotossíntese

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A 2ª Lei da Termodinâmica – Expressa o conceito de que elementos dentro do universo tem direção, tendem a ocorrer de um estado de alta energia para um estado de baixa energia (downbill).

Equilíbrio versus Metabolismo e estado fixo – O metabolismo celular é um metabolismo sem equilíbrio, isto é, ele é caracterizado pela ausência de reação de equilíbrio dos produtos aos reagentes.

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A hidrólise do ATP (adenosina trifosfato) é uma reação altamente favorável e pode ser utilizada para conduzir reações que de outro modo seriam desfavoráveis;A hidrólise pode desempenhar um papel nesse processo porque a célula mantém uma elevada relação ATP/ADP que está bem acima do equilíbrio;O estado de redução de uma molécula orgânica, medido pelo nº de hidrogênios por átomo de carbono, fornece uma medida bruta do conteúdo energético da molécula:a) 01 mol de glicose libera 686 kcal;b) 01 mol de ADP/ATP requer 7,3 kcal. A atividade enzimática é comumente regulada por dois

mecanismos: Modificação covalente e Modulação Alostérica.

Ex: A MC é mais freqüentemente realizada pela transferência de um grupo fosfato de ATP

a um ou mais resíduos de Serina, Treonina, etc.

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As enzimas são proteínas que aceleram a taxa de reações químicas específicas pela ligação ao reagente, aumentando a probabilidade de que elas sejam convertidas em produtos.

Propriedades das enzimas: a) São necessárias somente em pequenas quantidades;b) Não são alteradas durante o curso da reação;c) Não possuem efeito na termodinâmica da reação.

Cinética enzimática – apresentam uma variação muito grande em sua habilidade de catalisar reações.

As enzimas são também caracterizadas pela especificidade em relação aos seus substratos, pelas catálises altamente eficientes com nenhum subproduto, indesejável e pela oportunidade de sua atividade catalítica ser regulada.

As enzimas tem a propriedade de tornar os substratos mais reativos influenciando sua configuração eletrônica e são capazes de exercer estresse físico, o que enfraquece certas ligações dentro do substrato.

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METABOLISMO – é o conjunto de reações bioquímicas que ocorrem no interior da célula;

VIAS METABOLICAS – Divididas em 02 grandes grupos:a. Vias Catabólicas – Onde compostos são degradados e a energia é liberada;b. Vias Anabólicas – Que levam a síntese de compostos complexos utilizando a energia

armazenada na célula.

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Leituras:I. O Crescente Problema da Resistência aos antibióticos “ O desenvolvimento da resistência bacteriana fornece um excelente exemplo de seleção natural; o uso irrestrito (einadequado) dessas drogas matam as células suscetíveis,deixando indivíduos resistentes sobreviverem e recomporem asua espécie”.

II. Determinando o Mecanismo de Ação da Lisozima – Alexander Fleming – 1922

“ Diferentemente da penicilina que Fleming descobriu em 1928, a Lisozima não provou ter valor clínico, mas desempenhou papel importante no estudo de mecanismos enzimáticos”.“ Com o desenvolvimento de novas metodologias na tecnologia do DNA, tornou-se possível fazer deleções, adições ou substituições de qualquer polipeptídios do gene que tenha sido previamente isolado”.

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Os espaços extracelulares estende-se da superfície exterior da membrana plasmática e contém uma variedade de materiais secretados que influenciam o comportamento celular; Os principais componentes das matrizes extracelulares incluem colágenos, proteoglicanos e uma variedade de proteínas, tais como: Fibronectina e a Laminina; Os colágenos são altamente abundantes, proteínas fibrosas que dão a matriz extracelular a capacidade de resistir as forças de tensão; O colágeno é a proteína mais abundante no corpo humano (constituindo mais de 25% de proteínas), um fato que reflete a ampla ocorrência de materiais extracelulares.

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A adesão de células a outras é mediada por várias famílias distintas de proteínas integrais de membrana, incluindo as: selectinas, integrinas, caderinas e membros da imunoglobulina; As células vegetais são circundadas por uma complexa parede celular composta de uma variedade de materiais secretados que fornecem suporte mecânico e protegem a célula de influências potencialmente prejudiciais; Interações das células com substratos não-celulares: a maioria das células malignas é capaz de crescer quando em suspensão em um meio de cultura líquido. Células normais em contra partida, podem somente crescer e se dividir se elas forem cultivadas sobre um substrato sólido.

Osteóide por células malignas Câncer na LaringeCélulas cancerosas

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Uma doença com formação de bolhas parecida e hereditária, a Epidermólise Bolhosa, pode ocorrer em pacientes com alteração genética em qualquer uma das proteínas hemidesmossomais. Parede celular . Protegem a célula contra danos de atrito mecânico e patógenos, elas medeiam interações célula-célula e servem como uma barreira primária a penetração de substâncias moleculares grandes e outros danos.

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Leitura:I . A Função da adesão celular na inflamação e na metástaseA inflamação é uma resposta primária para a infecção. Se uma parte do corpo está para ser contaminada por bactérias. O local se tornará um imã para uma variedade de células brancas (Leucócitos).

Figura 2 - Infecção Herpética

HIV

Tatoo

herpes

HPV

Pós-cirúrgico

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Os verdadeiros amigos são como anjos! Descobri essa irrefutável verdade ao perceber o quanto são raras

essas preciosidades que chegam de repente na vida da gente e se alojam devagarzinho em local especial e

essencial da nossa existência.