Aula - 01

Termodinâmica 

“Termodinâmica é o conjunto de princípios que regem as transformações de energia”

1ª Lei:
Princípio da conservação de energia:
A energia não pode ser criada nem destruída. Pode somente mudar a forma e local em que ela se apresenta.

2ª Lei:

Princípio da "desordem crescente":
Nos processos instantâneos há uma tendência em aumentar o grau de desordem. O universo sempre tende para a desordem crescente: em todos os processos naturais a entropia do universo aumenta.

Equação da termodinâmica

A variação de energia livre (deltaG) depende da variação do conteúdo de calor (deltaH) e da variação no grau de desordem (deltaS).

Energia livre de Gibbs, G:

Quantidade de energia associada a uma reação, é a capacidade de realizar trabalho.

• Quando a reação libera energia, a variação na energia livre de Gibbs tem sinal negativo.
  
  
  Delta G < 0 (exergônica)
  

• Quando a reação absorve energia,  a variação na energia livre de Gibbs tem sinal positivo.
  
  Delta G > 0 (endergônica)
  
  
  

Entalpia, H

É o conteúdo de calor de um sistema.

Reflete o número e o tipo de ligações químicas nos reagentes e nos produtos.

• Quando uma reação libera calor DH tem, por convenção, um sinal negativo.
  
  
  
  Delta H > o ( exotérmica)
  

  
  
• Quando uma reação absorve calor DH tem, por convenção, um sinal positivo.
  
  
  Delta H < o ( endotérmica)
  
  
  
  

Entropia, S

É uma expressão do grau de desordem de um sistema.

Quando os produtos de uma reação são menos complexos ou mais desordenados que os reagentes a reação ocorre com ganho de entropia.


Delta S > 0 ( aumento da desordem)

Delta S < o ( diminuição da desordem)

Variação da entropia na combustão da glicose

Introdução ao Metabolismo

• O metabolismo é o conjunto de reações que ocorrem no organismo.
• As unidades lógicas do metabolismo são as vias metabólicas.
• As vias metabólicas são compostas por enzimas que funcionam de forma coordenada.
• Cada via metabólica tem uma função
• Para que serve na célula?
• Cada via metabólica tem sua regulação
• Como é ligada e desligada? Quais moléculas funcionam como reguladores?
• Cada via metabólica tem suas conexões:
• Com que outras vias se conecta? O que dá para outras vias e o que recebe de outras vias?

Vias do metabolismo energético

Neste curso vamos estudar as 11 vias envolvidas com o metabolismo energético:

          Note que seis delas podem ser agrupadas em três pares que exercem funções opostas:

Glicogênese (1) X glicogenólise (2)

Glicólise (3) X Gliconeogênese (4) 

Síntese de ác. Graxo (8) X Ox. ác. Graxo (9)

Duas são cíclicas: 

Ciclo de krebs (6) 

Ciclo da uréia (11)

As outras são:

Fosforilação oxidativa (7)

Oxidação de aminoácidos (10)

Via das Pentoses (5)

Existem alguns intermediários-chave no metabolismo energético.

• Glicogênio
• Piruvato
• Acetil—CoA
• Ácido graxo
• Aminoácidos
• Ribose

Essas moléculas são produtos finais de vias metabólicas e substratos iniciais para outras vias metabólicas, por isso merecem uma atenção especial.

Anabolismo e Catabolismo

O metabolismo pode ser dividido em dois processos 

antagônicos: anabolismo ecatabolismo :

Anabolismo	Catabolismo
Sìntese de macromoléculas	Degradação de macromoléculas, produção de moléculas inorgânicas (CO2, H2O, NH3)
Consumo de energia (ATP)	Produção de energia (ATP)
Aumento da organização	Aumento da desorganização
Consumo de hidrogênios (NADH, NADPH, FADH2)	Liberação de hidrogênios (NADH, NADPH, FADH2)

Cofatores do Metabolismo

Os cofatores do metabolismo são sistemas de transporte de energia, fosfato, hidrogênios e carbonos que conectam as vias metabólicas.

Sistema	Natureza química	Função	OBS:
ADP/ATP	Nucleotídeo	Carregador de energia quimica e grupamentos fosfato	O ATP é sintetizado na via glicolítica e na fosforilação oxidativa e consumido por todos os processos celulares que nescesitam de energia ou de grupamentos fosfato (ex: Na+/K+ATPase, contração muscular, cinases...)
NAD+/NADH	Dinucleotídeo	Carregador de hidrogênios (eletrons)	O NAD+ se carrega com hidrogênios nas vias glicolítica, oxidação de aminoácidos, oxidação de lipídeos e entrega esses hidrogênios para a fosforilação oxidativa.
NADP+/NADPH	Dinucleotídeo	Carregador de hidrogênios (eletrons)	O NADP+ se carrega com hidrogênios na via das pentoses e entrega esses hidrogênios para síntese de ácidos graxos.
CoA/Acil-CoA	Nucleotídeo	Carregador de carbonos (grupamentos acila)	A coenzima A participa da sintese e degradação de ácidos graxos e do ciclo de Krebs.

Identificando o estado redox dos átomos de carbono 

______________________________________________  Apostila                     Exercício
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