Anabolismo

Anabolismo ( / ə n Æ b ə l ɪ s m / ) é o conjunto de vias metabólicas que constroem moléculas de unidades mais pequenas. ^[1] Essas reações requerem energia , também conhecida como processo endergônico . ^{[2] O} anabolismo é o aspecto de desenvolvimento do metabolismo , enquanto o catabolismo é o aspecto de decomposição. Anabolismo é geralmente sinónimo com a biossíntese .

Caminho

A polimerização , uma via anabólica usada para construir macromoléculas como ácidos nucléicos, proteínas e polissacarídeos, usa reações de condensação para unir monômeros. ^{[3] As} macromoléculas são criadas a partir de moléculas menores usando enzimas e cofatores .

Uso de ATP para conduzir o processo endergônico de anabolismo.

Fonte de energia

O anabolismo é alimentado pelo catabolismo, onde grandes moléculas são quebradas em partes menores e então usadas na respiração celular . Muitos processos anabólicos são alimentados pela clivagem do trifosfato de adenosina (ATP) . ^{[4] O} anabolismo geralmente envolve redução e diminui a entropia , tornando-o desfavorável sem entrada de energia. ^[5] Os materiais iniciais, chamados de moléculas precursoras, são unidos usando a energia química disponibilizada pela hidrólise do ATP, reduzindo os cofatores NAD ⁺ , NADP ⁺ e FAD ou realizando outras reações colaterais favoráveis. ^[6] Ocasionalmente, também pode ser impulsionado por entropia sem entrada de energia, em casos como a formação da bicamada fosfolipídica de uma célula, onde as interações hidrofóbicas agregam as moléculas. ^[7]

Cofatores

Os agentes redutores NADH , NADPH e FADH 2 , ^[8] assim como os íons metálicos, ^[3] atuam como cofatores em várias etapas nas vias anabólicas. NADH, NADPH e FADH ₂ agem como transportadores de elétrons , enquanto íons metálicos carregados dentro de enzimas estabilizam grupos funcionais carregados em substratos .

Substratos

Os substratos para o anabolismo são principalmente intermediários retirados das vias catabólicas durante os períodos de alta carga de energia na célula. ^[9]

Funções

Os processos anabólicos constroem órgãos e tecidos . Esses processos produzem crescimento e diferenciação de células e aumento no tamanho do corpo, um processo que envolve a síntese de moléculas complexas . Exemplos de processos anabólicos incluem o crescimento e mineralização do osso e aumento da massa muscular .

Hormônios anabolizantes

Os endocrinologistas classificam tradicionalmente os hormônios como anabólicos ou catabólicos, dependendo de qual parte do metabolismo eles estimulam. Os hormônios anabólicos clássicos são os esteróides anabolizantes , que estimulam a síntese protéica e o crescimento muscular, e a insulina .

Síntese de carboidratos fotossintéticos

A síntese de carboidratos fotossintéticos em plantas e certas bactérias é um processo anabólico que produz glicose , celulose , amido , lipídios e proteínas a partir do CO ₂ . ^[5] Ele usa a energia produzida pelas reações da fotossíntese conduzidas pela luz e cria os precursores dessas grandes moléculas por meio da assimilação do carbono no ciclo de redução do carbono fotossintético , também conhecido como ciclo de Calvin. ^[9]

Biossíntese de aminoácidos a partir de intermediários da glicólise e do ciclo do ácido cítrico.

Biossíntese de aminoácidos

Todos os aminoácidos são formados a partir de intermediários nos processos catabólicos da glicólise , do ciclo do ácido cítrico ou da via da pentose fosfato . Da glicólise, a glicose 6-fosfato é um precursor da histidina ; O 3-fosfoglicerato é um precursor da glicina e da cisteína ; piruvato de fosfoenol , combinado com eritrose 4-fosfato derivado de 3-fosfoglicerato , forma triptofano , fenilalanina e tirosina ; e o piruvato é um precursor da alanina , valina , leucina e isoleucina . A partir do ciclo do ácido cítrico, o α-cetoglutarato é convertido em glutamato e, posteriormente , em glutamina , prolina e arginina ; e o oxaloacetato é convertido em aspartato e subsequentemente asparagina , metionina , treonina e lisina . ^[9]

Armazenamento de glicogênio

Durante os períodos de alto nível de açúcar no sangue, a glicose 6-fosfato da glicólise é desviada para a via de armazenamento de glicogênio. É alterado para glicose-1-fosfato pela fosfoglucomutase e depois para UDP-glicose pela UTP - glicose-1-fosfato uridililtransferase . A glicogênio sintase adiciona esta UDP-glicose a uma cadeia de glicogênio. ^[9]

Gliconeogênese

O glucagon é tradicionalmente um hormônio catabólico, mas também estimula o processo anabólico da gliconeogênese pelo fígado e, em menor grau, pelo córtex renal e intestinos, durante a fome para evitar a baixa de açúcar no sangue . ^[8] É o processo de conversão do piruvato em glicose. O piruvato pode ser proveniente da degradação da glicose, lactato , aminoácidos ou glicerol . ^[10] A via da gliconeogênese tem muitos processos enzimáticos reversíveis em comum com a glicólise, mas não é o processo reverso da glicólise. Ele usa diferentes enzimas irreversíveis para garantir que o caminho geral seja executado em apenas uma direção. ^[10]

Regulamento

O anabolismo opera com enzimas separadas da catálise, que passam por etapas irreversíveis em algum ponto de suas vias. Isso permite que a célula regule a taxa de produção e evite que um loop infinito, também conhecido como ciclo fútil , se forme com o catabolismo. ^[9]

O equilíbrio entre anabolismo e catabolismo é sensível ao ADP e ATP, também conhecido como carga de energia da célula. Altas quantidades de ATP fazem com que as células favoreçam a via anabólica e diminuam a atividade catabólica, enquanto o excesso de ADP retarda o anabolismo e favorece o catabolismo. ^[9] Essas vias também são reguladas por ritmos circadianos , com processos como a glicólise flutuando para corresponder aos períodos normais de atividade de um animal ao longo do dia. ^[11]

Etimologia

A palavra anabolismo vem do novo latim, que teve suas raízes no grego : ἁνά , "para cima" e βάλλειν , "jogar".

Referências

^ de Bolster MW (1997). "Glossário de termos usados em química bioinorgânica: anabolismo" . União Internacional de Química Pura e Aplicada. Arquivado do original em 30 de outubro de 2007 . Página visitada em 2007-10-30 .
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[1] Bolster MW (1997). "Glossário de termos usados em química bioinorgânica: anabolismo" . União Internacional de Química Pura e Aplicada. Arquivado do original em 30 de outubro de 2007 . Página visitada em 2007-10-30 .

[2] Rye C, Wise R, Jurukovski V, Choi J, Avissar Y (2013). Biologia . Rice University, Houston, Texas: OpenStax. ISBN 978-1-938168-09-3.

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[4] Nicholls DG, Ferguson SJ (2002). Bioenergetics (3ª ed.). Academic Press. ISBN 978-0-12-518121-1.

[:0-5] Ahern K, Rajagopal I (2013). Biochemistry Free and Easy (PDF) (2ª ed.). Oregon State University.

[6] Voet D, Voet JG, Pratt CW (2013). Fundamentos de bioquímica: a vida em nível molecular (Quarta ed.). Hoboken, NJ: Wiley. ISBN 978-0-470-54784-7. OCLC 738349533 .

[7] Hanin I, Pepeu G (11/11/2013). Fosfolipídios: considerações bioquímicas, farmacêuticas e analíticas . Nova york. ISBN 978-1-4757-1364-0. OCLC 885405600 .

[:1-8] Jakubowski H (2002). "Uma Visão Geral das Vias Metabólicas - Anabolismo" . Bioquímica Online . College of St. Benedict, St. John's University: LibreTexts.

[:2-9] Nelson DL, Lehninger AL, Cox MM (2013). Princípios de Bioquímica . Nova York: WH Freeman. ISBN 978-1-4292-3414-6.

[:3-10] Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L (2002). Biochemistry (5ª ed.). Nova York: WH Freeman. ISBN 978-0-7167-3051-4. OCLC 48055706 .

[11] Ramsey KM, Marcheva B, Kohsaka A, Bass J (2007). "O mecanismo do metabolismo". Revisão Anual de Nutrição . 27 : 219–40. doi : 10.1146 / annurev.nutr.27.061406.093546 . PMID 17430084 .

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