O anabolismo heterotrófico
Um atleta come frango com arroz e feijão, mas os músculos dele não guardam "proteína de frango" nem "amido de arroz": guardam miosina humana e glicogênio. Como as células transformam moléculas de outros seres vivos em moléculas próprias, e quanto isso custa em energia? É isso que você vai descobrir nesta página.
Construir com o que vem da dieta
Na digestão, os nutrientes são quebrados em moléculas pequenas: proteínas viram aminoácidos, o amido vira glicose, as gorduras viram ácidos graxos e glicerol. O anabolismo faz o caminho contrário: junta os monômeros em polímeros próprios da célula.
| Polímero produzido | Monômero vindo da dieta |
|---|---|
| Proteínas | Aminoácidos |
| Glicogênio | Glicose |
| Triglicerídeos (gordura de reserva) | Ácidos graxos e glicerol |
O fígado, o grande laboratório de síntese
O fígado é o órgão que mais sintetiza no corpo. Entre outros processos, ele produz glicogênio, proteínas do plasma (como a albumina), colesterol e ureia. Por exemplo: a albumina é fabricada a partir de aminoácidos e ajuda a manter o equilíbrio de água no sangue. Se o fígado adoece, essa produção cai.
Defina anabolismo heterotrófico e apresente dois exemplos concretos de processos anabólicos de uma célula humana (síntese de proteínas, de ácidos graxos ou de…
Defina anabolismo heterotrófico e apresente dois exemplos concretos de processos anabólicos de uma célula humana (síntese de proteínas, de ácidos graxos ou de glicogênio), indicando o que esses processos consomem (ATP, NADPH e precursores).
Para produzir suas proteínas, uma célula precisa de aminoácidos, energia e informação. Explique de onde uma célula humana obtém cada uma dessas três coisas.
Para produzir suas proteínas, uma célula precisa de aminoácidos, energia e informação. Explique de onde uma célula humana obtém cada uma dessas três coisas.
Durante a digestão, os nutrientes se decompõem em moléculas pequenas e o anabolismo faz o oposto. Apresente dois exemplos de polímeros que o organismo humano produz a…
Durante a digestão, os nutrientes se decompõem em moléculas pequenas e o anabolismo faz o oposto. Apresente dois exemplos de polímeros que o organismo humano produz a partir de monômeros provenientes da dieta e indique qual é o monômero de cada um.
Que papel desempenha o fígado no anabolismo? Nomeie dois processos de síntese que ele realiza (glicogênio, proteínas plasmáticas, colesterol, ácidos graxos) e explique…
Que papel desempenha o fígado no anabolismo? Nomeie dois processos de síntese que ele realiza (glicogênio, proteínas plasmáticas, colesterol, ácidos graxos) e explique sucintamente um deles.
Síntese de proteínas e de aminoácidos
A célula usa esqueletos de carbono vindos do metabolismo e uma fonte de nitrogênio. Na transaminação, um grupo amino passa de um aminoácido para um esqueleto carbônico, formando um aminoácido novo. Assim o organismo fabrica os aminoácidos não essenciais. Os essenciais o corpo humano não consegue produzir em quantidade suficiente: precisam vir na dieta.
Mas aminoácidos não bastam. Os passos para fazer uma proteína são:
-
Ativação: cada aminoácido é ligado ao seu RNAt, com gasto de ATP.
-
Tradução: o ribossomo lê o RNAm e liga os aminoácidos na ordem certa, com novo gasto de energia a cada ligação.
Por isso a síntese de proteínas é um dos processos que mais gastam energia da célula. Uma célula que produz muita proteína (como as do pâncreas ou as musculares em crescimento) precisa de muito ATP e, portanto, respira intensamente.
Renovação proteica (turnover)
As proteínas do corpo não são eternas: são desmontadas e refeitas o tempo todo, mesmo quando o músculo não cresce. Essa renovação (turnover) permite trocar proteínas danificadas e ajustar quantidades. Como refazer proteínas custa ATP, parte do gasto de energia em repouso vem desse ciclo permanente de degradar e sintetizar.
A síntese de proteínas é um dos processos que mais consomem energia na célula. Indique em que etapas da síntese se gasta energia (ativação dos aminoácidos, tradução) e…
A síntese de proteínas é um dos processos que mais consomem energia na célula. Indique em que etapas da síntese se gasta energia (ativação dos aminoácidos, tradução) e explique por que uma célula que produz muitas proteínas precisa respirar intensamente.
As proteínas musculares se degradam e voltam a ser sintetizadas constantemente, mesmo que o músculo não aumente de volume. Explique em que consiste essa renovação…
As proteínas musculares se degradam e voltam a ser sintetizadas constantemente, mesmo que o músculo não aumente de volume. Explique em que consiste essa renovação proteica (turnover) e que implicação ela tem no gasto energético em repouso.
Raciocine por que razão os aminoácidos essenciais devem ser obrigatoriamente fornecidos por meio da alimentação, ao passo que os não essenciais não, e explique que…
Raciocine por que razão os aminoácidos essenciais devem ser obrigatoriamente fornecidos por meio da alimentação, ao passo que os não essenciais não, e explique que problema metabólico surge quando uma dieta é pobre em proteínas completas.
Glicogênio, gorduras e gliconeogênese
Depois de uma refeição, chega mais glicose do que a célula precisa de imediato. O corpo guarda o excesso de duas formas.
Se mesmo assim sobra energia, o excesso de acetil-CoA vira ácidos graxos (no citosol, com NADPH como poder redutor). Eles são armazenados como triglicerídeos no tecido adiposo.
Gliconeogênese: fabricar glicose
Entre as refeições ou em jejum, a glicose do sangue (glicemia) cairia se o corpo dependesse só do que comeu. O cérebro e as hemácias precisam dela. Então o fígado fabrica glicose a partir de substâncias que não são carboidratos.
Explique o que é o glicogênio, em quais órgãos é sintetizado principalmente e a partir de qual precursor se forma, indicando se o processo consome ou libera energia.
Explique o que é o glicogênio, em quais órgãos é sintetizado principalmente e a partir de qual precursor se forma, indicando se o processo consome ou libera energia.
O que é a gliconeogênese e em que órgão ocorre principalmente? Apresente dois exemplos de precursores que não sejam carboidratos a partir dos quais o organismo pode…
O que é a gliconeogênese e em que órgão ocorre principalmente? Apresente dois exemplos de precursores que não sejam carboidratos a partir dos quais o organismo pode produzir glicose.
Regulação hormonal: insulina e glucagon
O corpo precisa decidir, a cada momento, entre construir reservas ou usá-las. Quem comanda isso são dois hormônios do pâncreas.
| Situação | Hormônio | O que acontece |
|---|---|---|
| Logo após comer (glicemia alta) | Insulina | Fígado e músculo: sintetizam glicogênio; fígado e tecido adiposo: sintetizam ácidos graxos e triglicerídeos; as células captam mais glicose; a gliconeogênese é inibida |
| Entre refeições e em jejum (glicemia baixa) | Glucagon | O fígado quebra glicogênio e ativa a gliconeogênese; o tecido adiposo libera ácidos graxos |
Quando a gordura corporal diminui
Quando uma pessoa emagrece, o tecido adiposo faz lipólise: os triglicerídeos se quebram em glicerol e ácidos graxos. Os ácidos graxos vão para as células e são oxidados na respiração celular, produzindo ATP. O carbono da gordura sai quase todo do corpo na forma de CO₂ expirado (e uma parte menor em outras vias). Água é eliminada também. Assim, os quilos perdidos "saem pela respiração" e não simplesmente "derretem".
Após uma refeição rica em carboidratos aumenta a secreção de insulina. Explique que processos anabólicos a insulina ativa no fígado, no músculo e no tecido adiposo, e o…
Após uma refeição rica em carboidratos aumenta a secreção de insulina. Explique que processos anabólicos a insulina ativa no fígado, no músculo e no tecido adiposo, e o que acontece com esses mesmos processos durante o período entre as refeições.
Uma pessoa perde $5\ \text{kg}$ de gordura corporal após meses de dieta e exercício físico. Raciocine sobre o que aconteceu metabolicamente com esse tecido adiposo…
Uma pessoa perde $5\ \text{kg}$ de gordura corporal após meses de dieta e exercício físico. Raciocine sobre o que aconteceu metabolicamente com esse tecido adiposo (lipólise e oxidação dos ácidos graxos) e explique por que a maior parte do carbono perdido deixa o corpo sob a forma de $\text{CO}_2$ expirado.
Voltando ao começo: o atleta transforma o frango e o arroz em miosina e glicogênio quebrando os alimentos em monômeros e reconstruindo polímeros próprios, usando ATP, NADPH e a informação do DNA.