O que é o Anabolismo?

Anabolismo é o processo pelo qual o corpo utiliza a energia libertada pelo catabolismo para sintetizar moléculas complexas. Estas moléculas complexas são então utilizadas para formar estruturas celulares que são formadas a partir de pequenos e simples precursores que atuam como blocos de construção.

Estágio de anabolismo

Há três estágios básicos de anabolismo.

• Estágio 1 envolve a produção de precursores como aminoácidos, monossacarídeos, isoprenoides e nucleotídeos.
• Estágio 2 envolve a ativação desses precursores em formas reativas usando energia de ATP
• Estágio 3 envolve a montagem desses precursores em moléculas complexas como proteínas, polissacarídeos, lipídios e ácidos nucléicos.

Fontes de energia para processos anabólicos

Diferentes espécies de organismos dependem de diferentes fontes de energia. Autotróficos como plantas podem construir as moléculas orgânicas complexas em células como polissacarídeos e proteínas de moléculas simples como dióxido de carbono e água usando a luz solar como energia.

Heterotrofos, por outro lado, requerem uma fonte de substâncias mais complexas, como monossacarídeos e aminoácidos, para produzir estas moléculas complexas. Fotoautotrofos e fotoheterotrofos obtêm energia da luz enquanto quimioautotrofos e quimioheterotrofos obtêm energia de reacções de oxidação inorgânicas.

Anabolismo de hidratos de carbono

Nestes passos ácidos orgânicos simples podem ser convertidos em monossacarídeos como a glucose e depois utilizados para montar polissacarídeos como o amido. A glicose é feita de piruvato, lactato, glicerol, glicerato 3-fosfato e aminoácidos e o processo é chamado de gluconeogênese. A gluconeogênese converte o piruvato em glucose-6-fosfato através de uma série de intermediários, muitos dos quais são compartilhados com a glicólise.

Ácidos gordossualmente armazenados como tecidos adiposos não podem ser convertidos em glicose através da gluconeogênese, pois esses organismos não podem converter acetil-CoA em piruvato. Esta é a razão pela qual quando há fome a longo prazo, humanos e outros animais precisam produzir corpos cetônicos a partir de ácidos graxos para substituir a glicose em tecidos como o cérebro que não podem metabolizar ácidos graxos.

Plantas e bactérias podem converter ácidos graxos em glicose e utilizam o ciclo do glioxilato, que ultrapassa a etapa de descarboxilação no ciclo do ácido cítrico e permite a transformação de acetil-CoA em oxaloacetato. A partir desta glicose é formada.

Os glucanos e polissacáridos são complexos de açúcares simples. Estas adições são possíveis pela glicosiltransferase de um doador reactivo de açúcar-fosfato, como a glicose difosfato de uridina (UDP-glucose), para um grupo hidroxil aceitante no polissacarídeo em crescimento. Os grupos hidroxilos no anel do substrato podem ser aceitadores e assim os polissacáridos produzidos podem ter estruturas rectas ou ramificadas. Estes polissacarídeos assim formados podem ser transferidos para lipídios e proteínas por enzimas chamadas oligossacariltransferases.

Anabolismo de proteínas

Proteínas são formadas por aminoácidos. A maioria dos organismos pode sintetizar alguns dos 20 aminoácidos comuns. A maioria das bactérias e plantas pode sintetizar os vinte, mas os mamíferos podem sintetizar apenas os dez aminoácidos não essenciais.

Os aminoácidos são unidos em cadeia por ligações de peptídeos para formar cadeias de polipeptídeos. Cada proteína diferente tem uma sequência única de resíduos de aminoácidos: esta é a sua estrutura primária. A cadeia de polipeptídeos sofre modificações, dobras e mudanças estruturais para formar a proteína final.

Nucleotídeos são feitos de aminoácidos, dióxido de carbono e ácido fórmico em vias que requerem grandes quantidades de energia metabólica.

Purinas são sintetizadas como nucleosídeos (bases ligadas à ribose). Adenina e guanina, por exemplo, são feitas a partir do precursor nucleósido inosina monofosfato, que é sintetizado usando átomos dos aminoácidos glicina, glutamina e ácido aspártico, bem como formato transferido a partir da coenzima tetrahidrofolato.

Pirimidinas, como timina e citosina, são sintetizadas a partir do orotato de base, que é formado a partir da glutamina e aspartato.

Anabolismo dos ácidos graxos

Ácidos graxos são sintetizados usando sintetizadores de ácidos graxos que polimerizam e depois reduzem as unidades de acetil-CoA. Estes ácidos gordos contêm cadeias de acilo que são prolongadas por um ciclo de reacções que adicionam o grupo actílico, reduzem-no a um álcool, desidratam-no a um grupo alceno e depois reduzem-no novamente a um grupo alcano.

Em animais e fungos, todas estas reacções de síntese de ácidos gordos são realizadas por uma única proteína multifuncional do tipo I. Nas plantas, os plasmídeos e as bactérias separam as enzimas do tipo II e realizam cada etapa do caminho.

Outros lípidos como terpenos e isoprenóides incluem os carotenóides e formam a maior classe de produtos naturais das plantas. Estes compostos são feitos pela montagem e modificação de unidades de isopreno doadas a partir dos precursores reativos isopentenil pirofosfato e dimetilalil pirofosfato. Em animais e arcaias, a via do mevalonato produz estes compostos a partir de acetil-CoA.

Fontes

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