8.14: Dietary Connections
8.14: Conexões Dietéticas
Overview
Metabolic pathways are interconnected. The cellular respiration processes that convert glucose to ATP—such as glycolysis, pyruvate oxidation, and the citric acid cycle—tie into those that break down other organic compounds. As a result, various foods—from apples to cheese to guacamole—end up as ATP. In addition to carbohydrates, food also contains proteins and lipids—such as cholesterol and fats. All of these organic compounds are used as energy sources (i.e., to produce ATP).
Carbohydrate Digestion
The human body possesses several enzymes that break down carbohydrates into simple sugars. While glucose can enter glycolysis directly, some simple sugars, such as fructose and galactose, are first converted into sugars that are intermediates of the glycolytic pathway.
Protein Digestion
Proteins are broken down by enzymes into their constituent amino acids, which are usually recycled to create new proteins. However, if the body is starving or there is a surplus of amino acids, some amino acids can lose their amino groups and subsequently enter cellular respiration. The lost amino groups are converted into ammonia and incorporated into waste products. Different amino acids enter cellular respiration at different stages, including glycolysis, pyruvate oxidation, and the citric acid cycle. Amino acids can also be produced from intermediates in cellular respiration processes.
Fat Digestion
Lipids, such as cholesterol and triglycerides (i.e., fats), can also be produced and broken down in cellular respiration pathways. Triglycerides, for example, are composed of glycerol and three fatty acids. Phosphorylated glycerol can enter glycolysis. Fatty acids enter the citric acid cycle after being converted into acetyl CoA through a series of reactions called beta-oxidation.
Biochemical energy, in the form of ATP, can thus be obtained from carbohydrates, proteins, or lipids.
Visão Geral
As vias metabólicas estão interconectadas. Os processos de respiração celular que convertem glicose em ATP—como glicólise, oxidação do piruvato e ciclo do ácido cítrico—estão ligados aos que quebram outros compostos orgânicos. Como resultado, vários alimentos—de maçãs a queijo a guacamole—acabam como ATP. Além dos carboidratos, os alimentos também contêm proteínas e lípidos—como colesterol e gorduras. Todos esses compostos orgânicos são usados como fontes de energia (ou seja, para produzir ATP).
Digestão de Carboidratos
O corpo humano possui várias enzimas que quebram carboidratos em açúcares simples. Enquanto que a glicose pode entrar diretamente na glicólise, alguns açúcares simples, como frutose e galactose, são primeiro convertidos em açúcares que são intermediários da via glicolítica.
Digestão Proteica
As proteínas são quebradas por enzimas nos seus aminoácidos constituintes, que geralmente são reciclados para criar novas proteínas. No entanto, se o corpo estiver faminto ou houver um excedente de aminoácidos, alguns aminoácidos podem perder os seus grupos amino e, posteriormente, entrar na respiração celular. Os grupos amino perdidos são convertidos em amoníaco e incorporados em produtos residuais. Diferentes aminoácidos entram na respiração celular em diferentes alturas, incluindo glicólise, oxidação do piruvato e ciclo do ácido cítrico. Os aminoácidos também podem ser produzidos a partir de intermediários em processos de respiração celular.
Digestão de Gordura
Lípidos, como colesterol e triglicerídeos (ou seja, gorduras), também podem ser produzidos e quebrados em vias de respiração celular. Os triglicerídeos, por exemplo, são compostos por glicerol e três ácidos gordos. O glicerol fosforilado pode entrar na glicólise. Os ácidos gordos entram no ciclo do ácido cítrico após serem convertidos em acetil-CoA através de uma série de reações chamadas de beta-oxidação.
A energia bioquímica, na forma de ATP, pode, assim, ser obtida a partir de carboidratos, proteínas, ou lípidos.
