Metabolismo é o conjunto de ações químicas que ocorrem nas
células e que lhe permite manter-se viva, crescer e se dividir. Refere-se à
síntese, à degradação e à transformação de proteínas, ácidos gordos e hidratos
de carbono.
O equilíbrio de nossas reações químicas adapta-se as variações
do meio externo dentro de um intervalo, de modo que as células funcionem bem,
ainda que as concentrações não sejam exatamente as mesmas sempre. Existem
várias vias metabólicas responsáveis pelo objetivo final das células, que é:
produzir energia e manter-se viva. Nesse caso, a integração metabólica vem a
ser a integração dessas vias e o seu funcionamento conjunto para o
funcionamento da célula em questão.
Veremos como acontece essa integração de forma mais
detalhada, no metabolismo dos carboidratos, dos lipídios e das proteínas.
Os carboidratos são as moléculas
orgânicas mais encontradas na natureza e possuem uma enorme variedade de
funções. Entre essas funções está uma parcela considerável de fornecimento de
energia necessária a dieta da maioria dos organismos além da atuação no
armazenamento dessa energia no corpo. Serve também como componentes estruturais
de muitos organismos, entre eles:
- parede celular das bactérias
- exoesqueletos de alguns insetos
- fibras de celulose das plantas
Os
carboidratos quase sempre são solúveis em água, apresentam sabor doce e a
maioria apresenta terminação ose.
Podem ser classificados em:
Monossacarídeos ou glicídeos: que são os açúcares simples
como glicose, frutose e galactose;
Dissacarídeos: que são interações químicas entre dois
monossacarídeos. Ex.: sacarose, lactose e maltose)
Oligossacarídeos:
interações químicas de 3
a 10 moléculas de monossacarídeos. Ex.: destrinas
Polissacarídeos ou glicanas: que são ligações de
monossacarídeos (amido, glicogênio).
São insolúveis em meio aquoso e não apresentam o sabor doce.
Fermentação: O
metabolismo oxidativo nas mitocôndrias é alimentado pelos ácidos graxos e pelo
piruvato produzido a partir da glicólise de acúcares no citosol.
As células animais armazenam ácidos graxos na forma de
gordura e glicose na forma de glicogênio, a fim de assegurar um suprimento
contínuo de combustível para metabolismo oxidativo.
Glicólise – A glicólise se caracteriza como uma via
metabólica utilizada por todas as células do corpo, para extrair parte da
energia contida na molécula da glicose, e gerar duas moléculas de lactato. Esse
processo não envolve consumo de oxigênio molecular e por isso é chamado de fermentação anaeróbica.
A molécula de glicose
ativada, divide-se em duas moléculas de 3 carbonos(converte a molécula
de glicose de seis carbonos a duas moléculas de piruvato de três carbonos).
Fotossíntese - É um
processo onde ocorre absorção de luz. É através dela que os vegetais produzem
alimentos, o combustível indispensável para a vida da planta, do homem e de
outros animais. As folhas possuem células denominadas fotossintetizadoras, que
contém clorofila e são muito sensíveis à luz. Quando a luz incide em uma
molécula de clorofila, esta absorve parte da energia luminosa que permite a
reação do gás carbônico com água, produzindo carboidratos e liberando oxigênio.
A
fotossíntese é dividida em duas fases: clara e escura.
A
fase clara, também chamada de fotoquímica, consiste na incidência da luz solar
sob a clorofila A. Elétrons são liberados e recebidos pela plastoquinona
(aceptor primário de elétrons). Estes elétrons passam por uma cadeia
transportadora liberando energia utilizada na produção de ATP. Os elétrons com
menos energia entram na molécula de clorofila A repondo os liberados pela ação
da luz.
A fase escura ocorre no estroma
dos cloroplastos e é nesta fase que se forma a glicose, pela reação inicial
entre o gás carbônico atmosférico e um composto de 5 carbonos, a ribulose
difosfato (RDP), que funciona como “suporte” para a incorporação do CO2.
Os lipídios
são compostos quimicamente diferentes entre si, porém apresentam uma
característica comum a todos, que é a insolubilidade em água.Os lipídios mais
abundantes na dieta são os triagliceróis e constituem a forma de armazenamento
de todo o restante. Estes lipídios são provenientes de duas fontes: dos
alimentos ingeridos e da reserva orgânica que é o tecido adiposo.
Diariamente, ingerimos cerca de 25g-105g de lipídios. Estes lipídios estão
geralmente sob forma de triglicerídeos (TG). O armazenamento de ácidos graxos
na forma de TG é o mais eficiente e quantitativamente mais importante do que o
de carboidratos na forma de glicogênio. Quando hormônios sinalizam a
necessidade de energia metabólica, promove-se a liberação destes TG com o
objetivo de convertê-los em ácidos graxos livres, os quais serão oxidados para
produzir energia. Porém, outras formas de lipídios fazem parte da dieta diária,
como os fosfolipídeos, o colesterol e as vitaminas lipossolúveis.
Falando em colesterol, ele é o esteróide característico dos
tecidos animais, que desempenha funções essenciais nos organismos, por exemplo:
É indispensável para
o organismo manter suprimento de colesterol, pois ele está presente em todas as
membranas celulares, modulando sua fluidez e, em tecidos especializados é o
precursor de ácidos biliares, hormônios esteróides e da vitamina D. O fígado, é
o órgão que desempenha o papel central na regulação da homestasia do
colesterol.
O colesterol é precursor de outros Esteróides, como, por exemplo,
os hormônios sexuais.
A testosterona é o hormônio sexual masculino, produzido
pelos testículos enquanto que o
estradiol é o hormônio responsável pelas características femininas, produzido
pelos folículos ovarianos.
Os hormônios esteróis são transportados pelo sangue de seus
sítios de síntese até o local de ação.
Proteínas: O nome proteína tem origem em um termo
grego que significa "de primordial importância". Esse macronutriente
é o componente celular orgânico mais abundante, tendo diversas formas e
funções. As proteínas fornecem a base estrutural de todos os tecidos e órgãos
além de formarem neurotransmissores e hormônios polipeptídicos, tais como
Insulina e Hormônio do Crescimento. As proteínas encontradas dentro do núcleo
da célula (DNA) transmitem as características hereditárias e são responsáveis
pela síntese protéica contínua. As proteínas globulares formam as quase 2.000
enzimas diferentes que são responsáveis por desempenhar funções específicas,
acelerando e regulando reações químicas e conferindo a determinados tecidos
suas capacidades metabólicas. Além disso, os protídeos são responsáveis por
mecanismos contráteis, com destaque para a actina e miosina.
As proteínas, assim como os carboidratos e as gorduras, contêm átomos de
carbono, oxigênio e hidrogênio, porém, diferente deles, as proteínas contém
nitrogênio (16% da molécula), enxofre, fósforo e ferro. As moléculas de
protídeos são polimerizadas a partir de blocos formadores, denominados de
aminoácidos (ver Aminoácidos). Apesar das proteínas apresentarem estruturas e
funções bastante diversificadas, elas são sintetizadas a partir de apenas 20
aminoácidos diferentes. Todos esses vinte aminoácidos devem estar
simultaneamente presentes na célula para que aconteça a síntese proteica. Nove
deles não podem ser sintetizados pelo organismo humano, portanto deverão ser
obtidos pelos alimentos (dieta), chamando-se por isso aminoácidos essenciais.
Além disso, o corpo sintetiza cisteína e tirosina a partir de dois outros
aminoácidos essenciais, a metionina e fenilalanina respectivamente. Outros nove
podem ser produzidos pelo corpo, a partir de compostos intermediários, oriundos
do metabolismo de carboidratos e lipídios. Estes nove aminoácidos e os dois que
são sintetizados a partir de aminoácidos essenciais são chamados de aminoácidos
não-essenciais.
Enfim, o metabolismo dos três compostos expostos, é de suma
importância, cada um com suas funções essenciais no organismo.
Carboidratos são a nossa principal fonte energética, responsável
pelo de fornecimento de energia necessária à dieta da maioria dos organismos e
armazenamento dessa energia no corpo. Servindo também como componentes
estruturais de muitos organismos.
Os lipídios têm, basicamente, função energética, da mesma
forma que os carboidratos, também têm função estrutural, eles participam da
constituição das membranas celulares.
As proteínas é uma a
categoria de alimentos indispensável ao ser humano , principal componente da massa
celular. A elas cabe a parte mais ativa na constituição do
corpo, tendo papel fundamental na formação no crescimento, regeneração e
substituição de diferentes tecidos, principalmente dos músculos. Grande parte
das proteínas que produzimos em nossas células tem função plástica ou
construtora, isto é, participa da construção de nossos tecidos. As proteínas
podem também ter a função reguladora no organismo.