Bioenergética e Introdução ao Metabolismo

FIGURE 1 Cycling of carbon dioxide and oxygen between the autotrophic (photosynthetic) and heterotrophic domains in the biosphere.

Energy relationships between catabolic and anabolic pathways.

Oxidação completa de Glicose

∆G0’ = - 2,303 R.T.log Keq’

A + B < ---- > C + D

• Keq’ = [C]eq.[D]eq [A]eq.[B]eq

• Relação entre constante de equilibrio de uma reação e a variação de energia livre-padrão (reagentes e produtos 1 M, a 250C e 1 atm, em pH 7,0).

• Quando as concentrações de reagentes e produtos são diferentes de 1 M

∆G’ = ∆G0’ + 2,303 R.T.log ( [C].[D] ) [A].[B]

∆G0’ = - 2,303 R.T.log Keq’

(carboidrato e lipídeo)

(1) Glucose + Pi ----- glucose 6-phosphate + H2O

(2) ATP + H2O ---- ADP + Pi _________________________________________

Soma: ATP + glucose ----- ADP + glucose 6-phosphate

∆G’0 = 13.8 kJ/mol

∆G’0 = -30.5 kJ/mol

∆G’0 = 13.8 kJ/mol + (-30.5 kJ/mol) = -16.7 kJ/mol

Hidrólise de ATP

Hidrólise de Fosfocreatina

Hidrólise de Fosfoenolpiruvato

Hidrólise de 1,3-Bisfosfoglicerato

Hidrólise de Acetil-CoA

Síntese de compostos acoplado à hidrólise de ATP

Ativação de ácido graxo

Ativação do Palmitato

Reações Biológicas de Óxido-Redução

∆G0’ = - n.F.∆E0’

∆G0’ = - n.F.∆E0’

∆G0’ = - n.F.∆E0’

∆E0’ = E0’ox – E0’red

ExemploAcetaldehyde + NADH + H + Ethanol + NAD+

Acetaldehyde + 2H+ + 2e - Ethanol E’0 = - 0.197 V oxidante

NAD+ + 2H+ + 2e - NADH + H+ E’0 = - 0.320 V redutor

∆E0’ = E0’ox – E0’red∆E0’ = -0,197V – ( - 0,320V) = 0,123 V , n = 2

∆G0’ = - n.F.∆E0’ F = 96.5 kJ/V.mol = 23.1 kcal/V.mol (1cal = 4,184 J)∆G0` = - 2 (96,5 kJ/V.mol) (0,123V) = - 23,7 kJ/mol = - 5,7 kcal/mol

Dehidrogenases que usam NAD+

ou NADP+ como coenzimas

Coenzimas em Flavoproteínas

Considerando que um(a) corredor(a) de elite (63 Kg) em uma Maratona correrá 42 Km em menos de 130 min, êle/ela:

• Gastará aproximadamente 3.000 quilocalorias• Oxidará quase 700 g de carboidratos (90% do

Glicogênio)• Oxidará mais de 30 g de gordura• Utilizará aproximadamente 600 L de oxigênio• Quebrará e produzirá mais de 150 moles de ATP