Diferencie vias catabólicas de vias anabólicas, dando exemplos e explicando sua importância no equilíbrio metabólico.

Passo 1

O enunciado pede para distinguirmos duas classes de vias metabólicas — catabólicas e anabólicas — e darmos exemplos de cada uma, além de explicar por que o balanço entre elas é essencial para a homeostase celular. Para isso vamos recorrer aos conceitos de energia livre, geração de precursores metabólicos e consumo de ATP.

Passo 2

Vias catabólicas são aquelas em que há degradação de moléculas complexas em moléculas mais simples, liberando energia. Nesse processo ocorre geralmente a quebra de ligações ricas em energia e a transferência de elétrons para transportadores como NA D^{+} e FAD, gerando NADH e FAD H_{2}, e produzindo ATP por fosforilação.
Exemplo clássico: a glicólise converte glicose em piruvato, rendendo um ganho líquido de 2 moléculas de ATP e 2 de NADH por molécula de glicose. Outro exemplo é a β-oxidação de ácidos graxos, que degrada acil-CoA em acetil-CoA, gerando NADH, FAD H_{2} e alimentando o ciclo do ácido cítrico.

Passo 3

Vias anabólicas são aquelas em que moléculas simples são usadas como blocos de construção para sintetizar moléculas maiores, exigindo aporte de energia na forma de ATP e poder redutor, quase sempre proveniente de NADPH.
Exemplo clássico: a síntese de ácidos graxos ocorre no citosol e consome ATP e NADPH para alongar a cadeia de acetil-CoA até formar palmitato. Outro exemplo é a síntese de glicogênio em fígado e músculo, que usa UDP-glicose e gasta energia para formar polímeros de reserva.

Passo 4

O equilíbrio metabólico depende do acoplamento entre essas vias. A energia liberada pelas reações catabólicas (na forma de ATP e NADH) alimenta as reações anabólicas, mantendo o suprimento de biomoléculas essenciais. Ao mesmo tempo, o consumo de ATP pelas vias anabólicas estimula a glicólise e a oxidação de ácidos graxos, garantindo renovação de cofatores energéticos. A regulação alostérica e hormonal (por exemplo, insulina versus glucagon) sincroniza essas vias para que a célula responda corretamente ao estado nutricional e evite acúmulos ou déficits de energia e precursores.

Resposta

Vias catabólicas degradam moléculas complexas liberando energia (por exemplo, glicólise e β-oxidação), enquanto vias anabólicas consomem energia para construir moléculas complexas (por exemplo, síntese de ácidos graxos e de glicogênio). O acoplamento entre ambas é fundamental para gerar ATP e poder redutor quando necessário e, ao mesmo tempo, fornecer blocos de construção para biossíntese, mantendo o equilíbrio metabólico e a homeostase celular.

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