Catabolismo 2020

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Catabolismo
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Catabolismo
Catabolismo: 
�Conjunto de processos bioquímicos de transformação oxidativa (“degradação”) das 
substâncias em um organismo - envolve todas as reações químicas de “quebra” 
dos grupos de biomoléculas.
�Catabolismo no Metabolismo intermediário: série de vias catabólicas comuns à 
maioria das células e organismos/servem para a degradação de metabólitos importantes.
�As rotas metabólicas ocorrem basicamente dentro das células, muitas das quais em 
organelas específicas, principalmente nas mitocôndrias (que tem um papel central do 
metabolismo energético).
Oxidação de
aminoácidos Beta-oxidaçãoGlicólise
graxos
Principais rotas catabólicas: 
Eixo Central do 
Catabolismo
Energético
Principais rotas catabólicas: 
• Glicólise: degradação da glicose até piruvato. Depois 3 rumos 
possíveis: 
– Oxidação aeróbica: CO2 + H2O. Produção de 32 ATPs.
– Glicólise anaeróbica: Lactato. Produção de 2 ATPs.
– Fermentação alcoólica anaeróbica: CO2 + Etanol. Produção de 2 ATPs.
• Beta-oxidação: degradação de ácidos graxos até Acetil-CoA e 
oxidação aeróbica.
• Oxidação de aminoácidos: degradação de aminoácidos até 
metabólitos precursores (piruvato e acetil-CoA) ou 
intermediários (oxaloacetato, fumarato, etc.) do ciclo dos 
ácidos cítricos e oxidação aeróbica. Eliminação do N pelo 
ciclo da Uréia.
• Ciclo do Ácido Cítrico (Citrato) / Ciclo dos Ácidos 
Tricarboxílicos / Ciclo de Krebs.
Fosforilação
(Hexoquinase)
Isomerização
(Glicosefosfatoisomerase)
Fosforilação
(Fosfofrutoquinase)
Quebra
(Aldolase)
Isomerização
(Triosefosfato-isomerase)
Glicólise
Oxidação
(Gliceraldeído 3-fosfato 
desidrogenase)
Transferência
(Fosfogliceratoquinase)
Isomerização
(Fosfogliceromutase)
Desidratação
(Enolase)
Transferência
(Piruvato quinase)
Glicólise Anaeróbica
Glicólise Anaeróbica
Em alguns microrganismos Em alguns microrganismos / 
células animais
Nas células animais, vegetais
e diversos microrganismos sob
condições aeróbicas
• Principais rotas catabólicas: 
• Glicólise: degradação da glicose até piruvato. Depois 3 rumos 
possíveis: 
– Oxidação aeróbica: CO2 + H2O. Produção de 32 ATPs.
– Glicólise anaeróbica: Lactato. Produção de 2 ATPs.
– Fermentação alcoólica anaeróbica: CO2 + Etanol. Produção de 2 ATPs.
• Beta-oxidação: degradação de ácidos graxos até Acetil-CoA e 
oxidação aeróbica.
• Oxidação de aminoácidos: degradação de aminoácidos até 
metabólitos precursores (piruvato e acetil-CoA) ou 
intermediários (oxaloacetato, fumarato, etc.) do ciclo dos 
ácidos cítricos e oxidação aeróbica. Eliminação do N pelo 
ciclo da Uréia.
• Ciclo do Ácido Cítrico (Citrato) / Ciclo dos Ácidos 
Tricarboxílicos / Ciclo de Krebs.
Beta - oxidação
Em plantas (sementes) –
associação com o ciclo
do Glioxalato.
Glicose /
Ciclo de Krebs
• Principais rotas catabólicas: 
• Glicólise: degradação da glicose até piruvato. Depois 3 rumos 
possíveis: 
– Oxidação aeróbica: CO2 + H2O. Produção de 32 ATPs.
– Glicólise anaeróbica: Lactato. Produção de 2 ATPs.
– Fermentação alcoólica anaeróbica: CO2 + Etanol. Produção de 2 ATPs.
• Beta-oxidação: degradação de ácidos graxos até Acetil-CoA e 
oxidação aeróbica.
• Oxidação de aminoácidos: degradação de aminoácidos até 
metabólitos precursores (piruvato e acetil-CoA) ou 
intermediários (oxaloacetato, fumarato, etc.) do ciclo dos 
ácidos cítricos e oxidação aeróbica. Eliminação do N pelo 
ciclo da Uréia.
• Ciclo do Ácido Cítrico (Citrato) / Ciclo dos Ácidos 
Tricarboxílicos / Ciclo de Krebs.
• Principais rotas catabólicas: 
• Glicólise: degradação da glicose até piruvato. Depois 3 rumos 
possíveis: 
– Oxidação aeróbica: CO2 + H2O. Produção de 32 ATPs.
– Glicólise anaeróbica: Lactato. Produção de 2 ATPs.
– Fermentação alcoólica anaeróbica: CO2 + Etanol. Produção de 2 ATPs.
• Beta-oxidação: degradação de ácidos graxos até Acetil-CoA e 
oxidação aeróbica.
• Oxidação de aminoácidos: degradação de aminoácidos até 
metabólitos precursores (piruvato e acetil-CoA) ou 
intermediários (oxaloacetato, fumarato, etc.) do ciclo dos 
ácidos cítricos e oxidação aeróbica. Eliminação do N pelo 
ciclo da Uréia.
• Ciclo do Ácido Cítrico (Citrato) / Ciclo dos Ácidos 
Tricarboxílicos / Ciclo de Krebs.
• Principais rotas catabólicas:
• Ciclo dos Ácidos Cítricos:
– Via central do metabolismo da maioria das células eucarióticas.
– Participa tanto do catabolismo como do anabolismo, sendo denominado anfibólico.
– Ocorre nos mitocôndrios.
– As reações químicas resultam na produção de moléculas de CO2 e liberação de energia.
– A energia é utilizada para fosforilar GDP em GTP e reduzir moléculas de NAD+ e FAD 
a NADH e FADH2. 
• Cadeia respiratória:
– Conversão de coenzimas reduzidas nas formas oxidadas por série de reações -cadeia 
transportadora de elétrons.
– Transporte gradual de elétrons NADH+ para moléculas de O2, formando moléculas de 
H2O.
– Geração de energia aproveitada para a formação de gradiente de pH (prótons) através da 
membrana mitocondrial interna, estocando energia para o processo de fosforilação 
oxidativa.
– Formação de ATP, a partir de ADP + Pi, pela enzima ATP-sintase (energia do retorno 
dos prótons da membrana mitocondrial interna para o espaço da matriz do mitocôndrio).
Fluxo de prótons pela mitocôndria