É todo o processo de troca material e energética entre os organismos e o ambiente externo. Incluindo todas as alterações químicas que as substâncias sofrem no corpo vivo, denominadas metabolismo.

Utilizar os elementos estruturais de pequenas moléculas ou macromoléculas e convertê-los nas macromoléculas necessárias para si é chamado de anabolismo, também conhecido como biossíntese.

Determinar a estrutura e função das enzimas e coenzimas envolvidas em cada reação metabólica

Determinar as estruturas, nomes e tipos de reações de substratos, metabólitos intermediários e produtos finais em uma via metabólica

Determinar o mecanismo regulador de uma reação enzimática

Pesquisa in vivo

pesquisa ex vivo

método de rastreamento de isótopos

inibidores enzimáticos

defeitos metabólicos hereditários

Espectroscopia de RMN

Método de medição de gás

Cromatografia-Espectrometria de Massa

Engenharia genética

Genoma

transcriptoma

Proteoma

Metaboloma

Coleta de amostras, pré-processamento de amostras, separação e detecção de metabólitos, pré-processamento de dados, análise de dados

O processo de oxidação de substâncias nos organismos vivos é denominado oxidação biológica. Refere-se principalmente ao processo no qual a energia é gradualmente liberada quando açúcar, gordura, proteína, etc. são decompostos no corpo e, finalmente, CO2 e H20 são gerados.

Açúcares, lipídios e proteínas são decompostos em seus blocos de construção básicos (glicose, ácidos graxos, glicerol e aminoácidos). Nesta fase, menos energia é liberada, menos de 1% da energia total, e a maior parte dela é perdida na forma de energia térmica.

Glicose, ácidos graxos, glicerol e aminoácidos passam por uma série de reações enzimáticas para gerar acetil CoA. A energia liberada nesta etapa representa cerca de 1/3 da energia total, parte da qual é armazenada em compostos químicos de alta energia.

Acetil CoA entra no ciclo do ácido tricarboxílico e é completamente oxidado para gerar CO2, e sofre quatro desidrogenações ao mesmo tempo: o hidrogênio removido é transferido para o oxigênio através da cadeia respiratória para gerar água, e uma grande quantidade de energia é liberada ao mesmo tempo tempo, parte do qual é armazenado em ATP para uso pelo corpo.

Siga as regras gerais das reações redox (adição de oxigênio, desidrogenação, perda de elétrons)

reação enzimática

Condições de reação suaves (temperatura corporal, pH próximo do neutro)

Reação gradual, liberação gradual de energia

Quando a água é produzida, ATP é produzido (fosforilação oxidativa)

Uma série de enzimas ou coenzimas na membrana mitocondrial interna são organizadas em uma determinada ordem para transferir hidrogênio ou elétrons, o que é chamado de cadeia de transporte de elétrons. A cadeia de transporte de elétrons está relacionada à respiração celular, por isso também é chamada de cadeia respiratória

Dinucleotídeo de nicotinamida adenina (NAD): Coenzima de várias desidrogenases, aceita 2H (2H 2e) removido dos metabólitos e o transfere para flavoproteína (FP)

Flavoproteína (FP)

Proteína ferro-enxofre (Fe-S)

Ubiquinona (UQ, Q)

citocromo

Compostos de alta energia contendo ligações fosfato de alta energia

Substâncias energéticas que podem ser utilizadas diretamente pelos organismos vivos

Fosforilação em nível de substrato: juntamente com a reação de desidrogenação, o processo de transferência direta de energia em moléculas de metabólitos de alta energia para ADP para gerar ATP ou GTP

Fosforilação oxidativa: O processo de acoplamento da fosforilação do ADP para gerar ATP durante o processo de transferência de elétrons na cadeia respiratória, também conhecido como fosforilação acoplada

Sistema monooxigenase (oxidase funcional mista, hidroxilase)

Um átomo de oxigênio do O2 catalisado é adicionado à molécula do substrato (hidroxilação), e o outro átomo de oxigênio é reduzido por H a H2O (H de NADPH H)

Oxossomos: Encontrados no fígado de animais, rins e células da mucosa do intestino delgado

Contém uma variedade de enzimas que catalisam a produção de H2O2 e também contém enzimas que decompõem H2O2