Os 3 tipos de vias metabólicas (e exemplos) - Médico - 2023

medical

Contente

Somos pura química. Qualquer ser vivo deve poder abrigar "fábricas" e "indústrias" que, por um lado, geram a energia necessária para manter todos os processos vitais funcionais e, por outro lado, consomem energia para fabricar moléculas que, novamente, nos mantêm vivo.

Nesse sentido, as pessoas (e qualquer outro ser vivo) são uma "fornalha" de reações químicas. Dentro de nossas células, ocorre uma série de processos bioquímicos nos quais as moléculas (provenientes dos alimentos que comemos) se quebram, liberando energia.

Posteriormente, esta energia obtida também é consumida pela célula para se manter ativa e sintetizar as moléculas de que necessita para garantir a nossa saúde. Esta energia é necessária para, entre muitas outras coisas, permitir a comunicação entre neurônios, renovar e regenerar células, permitir movimentos musculares, ativar o sistema imunológico, etc.


Esse delicado equilíbrio entre obter e consumir energia é chamado de metabolismo. E em nosso corpo ocorrem diferentes vias metabólicas, que têm importância individual, mas estão relacionadas entre si. No artigo de hoje vamos entender o que são as vias metabólicas, quais são as características de cada um dos diferentes tipos e veremos exemplos década.

Quais são as vias metabólicas?

Aproximadamente, uma via metabólica é uma reação química na qual uma molécula A se transforma em uma molécula B. Se a molécula B for mais complexa que A, para gerá-la será necessário gastar energia, mas se for mais simples, esse processo vai gerar energia.

Isto é apenas um resumo. Mas a realidade é que a bioquímica e tudo o que tem a ver com metabolismo estão entre os mais complicados da biologia, já que essas reações químicas, além do fato de muitas moléculas diferentes estarem envolvidas nelas, estão ligadas entre si, de forma que não podem ser estudado de forma compartimentada.


Mas como o objetivo hoje não é fazer uma aula de bioquímica pura, vamos tentar simplificá-la o máximo possível para que algo tão complexo como o metabolismo seja pelo menos um pouco mais compreensível.

Y Para entender o que é metabolismo, apresentaremos alguns protagonistas: células, metabólitos, enzimas, energia e matéria. Agora vamos olhar para eles um por um e analisar seu papel.

Todas as reações químicas ocorrem dentro de nossas células. Isso significa que todo e qualquer processo de obtenção (e consumo) de energia ocorre dentro de nossas células, seja no sistema nervoso, seja nos músculos. Dependendo da rota, isso acontecerá no citoplasma, no núcleo, na mitocôndria, etc.

  • Recomendamos que você leia: "As 23 partes de uma célula (e suas funções)"

E é que o ambiente interno das células reúne todas as condições necessárias para permitir que as reações químicas de obtenção (e consumo) de energia sejam eficientes. Mas porque? Muito simples: porque dentro das células é onde temos as moléculas essenciais para acelerar as reações químicas. Essas moléculas são chamadas de enzimas.


Essas enzimas são moléculas que aceleram a conversão de um metabólito em outro. Sem eles, as reações químicas seriam muito lentas e algumas nem mesmo poderiam ocorrer. Tentar desenvolver reações químicas fora das células seria como tentar acender um foguete na água. E faça isso sem enzimas, tente fazer o pavio acender sem fogo.

Nesse sentido, as enzimas são as nossas "mais leves", pois são as moléculas que possibilitam essa conversão de metabólitos. E já faz um tempo que falamos sobre metabólitos, mas o que são exatamente? Metabólitos são cada uma das moléculas geradas em uma reação química.

Qualquer substância produzida durante o metabolismo é chamada de metabólito. Há momentos em que existem apenas dois, uma substância fonte (metabólito A) e um produto final (metabólito B), mas na grande maioria das vezes, entre a origem e o fim, existem dezenas de metabólitos intermediários.

Cada passo de um metabólito para outro é possível graças à ação de enzimas. E é fundamental que dentro de nossas células haja um equilíbrio correto entre os metabólitos, pois isso permite que nosso corpo mantenha sua homeostase, ou seja, que nossas funções vitais permaneçam estáveis.

E faltam dois conceitos: energia e matéria.E isso deve ser analisado em conjunto, uma vez que o metabolismo e as próprias reações metabólicas são uma espécie de "dança" entre a energia e a matéria. Eles estão relacionados e devem encontrar seu equilíbrio.

A matéria é a substância orgânica que dá origem aos nossos órgãos e tecidos. E energia, a "força" que alimenta nossas células para realizar suas funções. E dizemos que eles estão intimamente relacionados porque para conseguir energia você tem que consumir matéria (que vem dos alimentos), mas para gerar matéria também tem que consumir energia.

E é aqui que se baseia o seu metabolismo. Dependendo das necessidades do corpo, ele queimará matéria para obter energia ou consumirá energia para gerar matéria orgânica. Y aqui está a chave para entender como os diferentes tipos de vias metabólicas diferem.

Quais são as principais vias metabólicas?

Como já dissemos, as vias metabólicas são projetadas para obter energia (pela degradação da matéria orgânica) ou para gerar matéria (pelo consumo de energia). Essa é a ideia básica, mas existem centenas de nuances e esclarecimentos que poderíamos fazer, mas com esse resumo ele nos ajuda.

As três principais rotas metabólicas nascem desse critério, ou seja, da finalidade das reações químicas. que estão fazendo. A seguir, vamos examiná-los um por um e apresentar exemplos de vias metabólicas específicas.

1. Vias catabólicas

As vias catabólicas são reações químicas aceleradas por enzimas que permitem a degradação oxidativa da matéria orgânica. Em outras palavras, uma via catabólica é aquela em que a matéria orgânica é consumida para obter energia que a célula usa para se manter viva e desenvolver sua função.

Para encontrar uma metáfora, um caminho catabólico é o que acontece em uma lareira. Por meio do fogo (que seria a enzima), queimamos matéria orgânica (decompomos-a) para gerar energia, neste caso em forma de calor.

Dependendo da célula, essa energia irá para uma função ou outra. As fibras musculares, por exemplo, degradam a matéria orgânica para obter combustível que possibilite a contração das fibras musculares e assim nos permita agarrar objetos, correr, pular, etc.

Mas como não podemos consumir nossa própria matéria orgânica (o corpo só o faz em situações de emergência), essa matéria tem que vir de fora. E é por isso que comemos.

  • Recomendamos a leitura: "Dieta Keto: realmente funciona?"

Os alimentos têm o único propósito de fornecer metabólitos ao nosso corpo que ele pode decompor em outros mais simples. e, como resultado dessa quebra de moléculas, liberamos energia na forma de ATP, que é a molécula “combustível” em nosso corpo. Assim como os carros usam gasolina para funcionar, nossas células usam ATP. Todas as reações catabólicas culminam na obtenção deste ATP, embora ao longo do caminho existam diferenças substanciais entre eles.

Os exemplos mais importantes de catabolismo com glicólise e oxidação beta. A glicólise é uma via metabólica na qual, a partir da glicose (ou seja, do açúcar), começa a se decompor em moléculas cada vez mais simples até dar origem a duas moléculas de piruvato (para cada molécula de glicose obtêm-se duas), obtendo-se um ganho de duas Moléculas de ATP. É a forma mais rápida e eficiente de obter energia.

A oxidação beta, por outro lado, é uma via metabólica semelhante, mas não começa com a glicose, mas com os ácidos graxos. A via metabólica é mais complexa e tem o objetivo de degradar as cadeias de ácidos graxos para dar origem a uma molécula conhecida como acetil-CoA (coenzima A), que entra em outra via metabólica conhecida como ciclo de Krebs, que veremos adiante.

2. Vias anabólicas

As vias anabólicas são as reações químicas aceleradas por enzimas que permitem a síntese de matéria orgânica. Em outras palavras, reações anabólicas são aquelas em que a energia não é obtida, muito pelo contrário, pois deve ser consumido para passar de moléculas simples a outras mais complexas. É o inverso dos catabólicos.

As reações catabólicas culminaram na obtenção de ATP. Essas moléculas "combustíveis" são utilizadas pelas vias anabólicas (daí dizemos que todas as vias estão interconectadas) para sintetizar moléculas complexas a partir de moléculas simples com o objetivo principal de regenerar células e manter os órgãos e tecidos do organismo saudáveis.

Exemplos de vias anabólicas importantes são a gliconeogênese, a biossíntese de ácidos graxos e o ciclo de Calvin. A gliconeogênese é o inverso da glicólise, pois, neste caso, a partir de aminoácidos ou outras moléculas estruturalmente simples, o ATP é consumido com o objetivo de sintetizar moléculas cada vez mais complexas para dar origem à glicose, essencial para alimentar o cérebro e os músculos. Essa via anabólica é muito importante quando não ingerimos glicose através dos alimentos e temos que "mergulhar" nas reservas que temos na forma de glicogênio.

A biossíntese de ácidos graxos, por outro lado, é o inverso da oxidação beta. Essa via anabólica, graças ao consumo de ATP e à contribuição de moléculas precursoras, permite a síntese de cadeias de ácidos graxos, algo muito importante para a formação das membranas celulares.

E o ciclo de Calvin é uma via anabólica exclusiva para organismos fotossintéticos (como as plantas), fase essencial da fotossíntese na qual o ATP é obtido graças à energia da luz e aos átomos de carbono através do CO2, permitindo assim a síntese .glicose.

3. Rotas anfíbias

As vias dos anfibólios, como pode ser deduzido de seu nome, são reações químicas metabolicamente misturadas, isto é, rotas em que algumas fases são típicas do catabolismo e outras, do anabolismo. Isso permite que eles forneçam precursores (metabólitos) para outras vias e também coletem metabólitos de outras, tornando-se peças centrais do metabolismo.

A rota dos anfibólios por excelência é o ciclo de Krebs. O ciclo de Krebs é uma das vias metabólicas mais importantes nos seres vivos, pois unifica o metabolismo das moléculas orgânicas mais importantes: carboidratos, ácidos graxos e proteínas.

É também uma das mais complexas, mas pode ser resumida no fato de que consiste nas reações químicas de "respiração" das células. Acontecendo dentro da mitocôndria e partindo de uma molécula conhecida como acetil coenzima A, um processo bioquímico começa com diferentes etapas que culminam na liberação de energia na forma de ATP (parte catabólica), mas também precursores são sintetizados por outras vias metabólicas que eles são. Destina-se à síntese de moléculas orgânicas (parte anabólica), principalmente aminoácidos.

  • Recomendamos a leitura: "Os 20 aminoácidos (essenciais e não essenciais): características e funções"