Bioquimica Princípios de regulação metabólica 4

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- Estado estável dinâmico: combustíveis como a glicose entram na célula, e resíduos como o CO² 
saem dela, mas a massa e a composição total de uma célula, de um órgão ou de um animal adulto 
não se alteram significativamente ao longo do tempo 
- Para regular as vias metabólicas, é necessário regular a atividade de enzimas, podendo aumentar a 
transcrição gênica 
*OBS: regulação da atividade enzimática/ quanto menor as enzimas, mais lento a via catabólica 
- Número de moléculas da enzima 
 Fatores de transcrição: são proteínas nucleares que, quando ativadas, se ligam a regiões 
especificas do DNA, próximas a um promotor gênico e ativam ou reprimem a transcrição de 
um gene, levando a um aumento ou redução da produção de proteínas, podem vir a umas 
respostas de hormônios, neurotransmissores 
 Reciclagem: dentro de RNA mensageiros (capacidade de resposta rápida) 
- Alterações na atividade catalítica: (atividades catalíticas regulam o número de moléculas da enzima 
 Mudanças alostéricas (alteração conformacional da enzima, que torna ela mais ativa, 
aumentando a sua afinidade pelo substrato, um alosterico se liga, uma molécula que vai ao sítio 
que regulador, que essa molécula se liga e ficará mais a ativa a sua atividade basal a enzima, 
deixando a enzima com maior substrato) 
 Segundos mensageiros (um aceptor sensível a hormônio, que libera um segundo mensageiro/ 
geralmente extracelular) 
 Sinais extra e intracelulares 
 Inibição de produto imediato 
- Compartimentalização de enzimas (guardar as enzimas dentro de organelas, para que ela não esteja 
ativa em determinado momento) 
- Fosforilando: fosfato na estrutura (inativação) ou ocorre desfosforilação 
 
- Sinais de regulação 
1. Sinais extracelulares (hormonais, neuronais, (neuroreceptores) fatores de crescimento e etc), 
que gera um estimulo dentro da célula, podendo desencadear um segundo mensageiro, que 
pode aumentar a transcrição genica 
2. Síntese e degradação: (fatores de transcrição genica) (pega a informação do gene e 
transcreva num RNA mensageiro, que depois será traduzida numa enzima) (exemplo da insulina 
sendo transformada em piruvato) (estimulo da formação genica -> quanto mais transcrição 
genica, mais RNAm, pois quanto mais RNAm, mais eu traduzo isso em enzima) 
3. Estabilidade de RNAms: resistência a degradação por ribonucleases 
4. Tradução do RNAm: Traduzido em proteína 
5. Degradação proteica: depende das condições da célula, para serem degradadas 
*OBS: Reciclagem: Síntese Seguida de degradação, caso a célula precise, ela recicla, sendo rápida a 
reciclagem 
6. Compartimentalização: Colocar enzimas dentro de organelas, guarda de reserva 
7. Concentração de substrato: 
8. Efetores alostéricos: alteração conformacional da enzima, que torna ela mais ativa, aumentando 
a sua afinidade pelo substrato, um alosterico se liga, uma molécula que vai ao sítio que 
regulador, que essa molécula se liga e ficará mais a ativa a sua atividade basal a enzima, 
deixando a enzima com maior substrato) uma molécula que vai até o sítio regulador (liga-se em 
outro sítio regulador), que vai se ligar e aumentar a afinidade que essa enzima tem, por 
determinado substrato ficando mais ativa, quando ele saí, a enzima volta a atividade basal dela 
9. Modificação covalente: - Fosforilando: fosfato na estrutura (inativação) ou ocorre desfosforilação 
10. Ligação de proteína reguladora 
*OBS: Sinais hormonais, são lentas, mas profundas 
*OBS: retroalimentação 
*OBS: Na glicose as enzimas reguladoras do metabolismo são hexocinase, 
*OBS: Vai ter um estimulo hormonal ou neurotransmissores, que aumenta a síntese de enzima e 
degradação, 
- Não são todas as enzimas que são reguladas, apenas as afastadas do equilíbrio, delta G negativo 
 
- O efeito da concentração de ATP na velocidade inicial de uma enzima depende de ATP típica 
 
- Quando a concentração de AMP alta (pobreza energética), ocorre a ativação da cinase para mandar 
um sinal para o cérebro para que ocorra um aumento de alimento, ou seja, fome, estimula também a 
oxidação de ácidos graxos no coração, inibe a síntese de ácidos graxos e lipólise no tecido adiposo no 
fígado, além de inibir as células B pancreáticas e estimula músculos esqueléticos 
 
- Contribuição de cada enzima para o fluxo de uma via (hexocinase IV, Fosfofrutocinase-1 e fosfo-
hexose-isomerase, existindo enzimas chaves) 
*OBS: existem enzimas, nas quais têm maiores importâncias na regulação metabólica 
- O glicogênio, estoca carboidratos, sendo um polissacarídeo (um monte de glicose) 
- Síntese acontece no estado alimentado 
- A insulina afeta três das cinco etapas desta via, mas é o efeito sobre o transporte e sobre a atividade 
da hexocinase que aumenta o fluxo para o glicogênio e não a mudança na atividade da glicogênio-
sintase 
 
ç
- Glicólise insulina, no estado alimentado, via catabolica para a produção de ATP 
- Glucagon estimula a gliconeogênese jejum, via anabólica 
- Não acontece os dois processos ao mesmo tempo 
- Para que ocorra a glicogênogenese é necessário que ocorra a glicólise primeiro, ou seja, primeiro 
armazena e depois degrada 
 
- Isoenzimas, são proteínas diferentes, que catalisam a mesma reação 
- Pode-se ter como exemplo a hexocinase 1 no cérebro e hexocinase IV no fígado, assim elas são 
estimuladas por glicose, entretanto se o nível estiver baixo ele só será usado se na mais importante na 
hexoxinase 1 
 
- Hexocinase IV (no fígado) (não inibida pelo produto) 
 Glicose alta 
Glicocinase converte em glicose-6-fosfato 
 Glicose baixa 
Glicose gerada pela gliconeogênse deixa a célula antes de ficar retida pela fosforilação 
- Regulação da hexocinase IV (glicocinsae) por sequestro no núcleo 
 Glicose alta (estado alimentado) 
Estimula hexocinase 
 Frutose-6-fosfato alta (jejum) 
Inibe hexocinase 
*OBS: a hexocinase IV, é menos sensível e só será ativa em altas concentrações de glicose, sendo 
essa molécula encontrada no fígado 
ç
- Alta demanda de energia 
 Baixa (ATP), alta (AMP), concentração muscular vigorosa, glicose sanguínea alta 
- Alta demanda de produção de glicose 
 (Glicose) baixa, sinalização por glucagon 
 Aumento da transcrição do gene da glicose-6-fosfatase 
ç
 
- AMP (pobreza energética) inibe uma enzima da via gliconeogênse, estimulando a glicose 
- Baixa glicose: glucagon sinaliza para o fígado produzir e liberar mais glicose e parar de consumi-la 
 Fontes: glicogênio ou gliconeogênses 
- Alta glicose: insulina sinaliza para o fígado usar a glicose como combustível e como precursor na 
síntese e armazenamento de glicogênio e triacilglicerol 
 
 
- Dois destinos alternativos para o piruvato 
 O catabolismo de ácidos graxos no fígado gera acetil-CoA, que indica que não é necessária 
oxidação adicional de glicoses para o combustível 
 Quando as necessidades energéticas da célula estão satisfeitas a fosforilação oxidativa é 
reduzida, o NADH aumenta e inibe o ciclo do ácido cítrico, e a acetil-CoA se acumula