Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Por que fazemos via Glicolítica? R: Quebrar glicose em piruvato para no final ter a produção de ATP. Se a célula está muito rica em ATP, será necessário quebrar mais glicose para sintetizar mais ATP? R: Não. Pois já existe muito ATP, e produzir mais séria inútil. Nesse sentido, com a disponibilidade de muito ATP, o próprio ATP inibi a via glicolítica, diminuindo sua atividade, controlando a produção de ATP. Já sabemos que todas as vias metabólicas estão sobre intensa regulação. Fluxo de metabólitos de uma via metabólica pode ser modulado por: (1) Número de enzimas – por controle transcricionais e traducionais minutos até horas. (2) Mudança de atividade enzimática por: ✓ Modificação covalente – ligando ou desligando fosfato ou a ligação de proteína reguladora. ✓ Regulação alostérica (milissegundos) ✓ Sequestro da enzima ou do substrato em compartilhamentos diferentes. ➢ glicose para glicose-6-fosfato (Inibição da Hexoquinase pelo produto da via, a glicose 6 fosfato) ➢ frutose-6-fosfato para frutose-1,6- bisfosfato (inibição da fosfofrutoquinase pelo excesso de ATP; citrato, H+) ➢ fosfoenolpiruvato a piruvato (inibição da piruvatoquinase por ATP). Ou seja, a via glicolítica é controlada por uma regulação alostérica, e essa regulação é feita pelo próprio produto final da via, o ATP. (feedback negativo) Mas e se a células estiver com pouco ATP, pouco energizada, ou seja, com muito AMP, esse AMP acaba ativando a via glicolítica (feedback positivo). Esse AMP é um efetor alostérica positiva tanto para a fosfofrutoquinase-1 quanto para a piruvatoquinase. Nesse sentido, ele acelera a via glicolítica, para produzir ATP. • A hexoquinase é inibida pelo próprio produto da reação, a glicose 6 fosfato. Ela é uma enzima muito rápida, então produz muita glicose 6 fosfato, mais do que as outras enzimas podem catalisar. Nesse sentido, com o acumulo de glicose 6 fosfato na célula ela pode ir para outras vias metabólicas, como por Metabolismo @umdia.vet @irondoguinho @umdia.vet @irondoguinho exemplo a via de pentose, mas ela também pode inibir a enzima hexoquinase para que ela diminua a velocidade de produção desse produto. IMPORTANTE: O fígado possui uma outra enzima, que não é inibida pela glicose 6 fosfato, que a glicoquinase. Ter duas enzimas é importante pois ao bloquear a hexoquinase a via cessa a produção de glicose, sendo de grande perigo visto que o fígado é responsável por degradar o glicogênio e mandar para o sangue com o intuito de normalizar os níveis de glicose. Nesse sentido o fígado possui essa segunda enzima, a glicoquinase que não é inibida pelo produto e consegue manter a via ativa. • Fosfofrutoquinase é inibida pelo aumento da quantidade de ATP. Em grande concentração de ATP ocorre a diminuição da afinidade pelo substrato, aumentando de AMP. Com um aumento da concentração de AMP, reverte o caso, e, esse AMP acaba ativando a via glicolítica (feedback positivo). Outro fator negativo é o citrato. O citrato está presente no ciclo de Krebs, mas em altas concentrações ele sai da mitocôndria e vai para o citoplasma. Se o citrato se encontra em altas concentrações significa que a célula está energética então ele próprio inibe a via glicolítica. • Fosfofrutoquinase também é inibida pelo aumento de ATP. Hexoquinase e glicoquinase ➢ Ativadores da hexoquinase • Fosfato inorgânico (fosforilação da glicose) • Frutose 1 fosfato ➢ Inibidores da Hexoquinase • Glicose 6 fosfato (Músculo e fígado) NO FÍGADO Mas no fígado não pode parar a produção de glicose 6 fosfato, isso porque ele é responsável por gerar ATP para si (via glicolítica) e a outra metade da glicose vai para a produção de glicogênio. Nesse sentido o fígado possui essa segunda enzima, a glicoquinase que não é inibida pelo produto e consegue manter a via ativa e produzindo a glicose 6 fosfato. ➢ Isoenzima da hexoquinase hepática ➢ Menos ativa sobre a glicose -> Afinidade 50X menor do que a hexoquinase • Fosforila glicose somente quando esta é farta no fígado • Não é inibida pela glicose 6 fosfato: sem retroalimentação negativa • Fornece Glicose 6 fosfato para síntese de glicogênio. A hexoquinase está presente em todas as células, KM baixo (alta afinidade) Glicoquinase (fígado, pâncreas, intestino e cérebro) KM alta (baixa afinidade) O QUE É KM? Km significa o valor de substrato que expressa a afinidade do substrato Inversamente proporcional. Quanto maior o KM baixa afinidade/ Quando menor KM alta afinidade. A hexoquinase possui um KM MENOR do que a glicoquinase, ou seja, a hexoquinase tem maior afinidade pela glicose do que a glicoquinase. A vantagem de ter a glicoquinase é que ela tem menor afinidade pela glicose, dessa forma, consegue manter a síntese de glicose 6 fosfato constante e consequentemente, pode produz glicogênio ou segui a via glicolítica sem grandes problemas. Fosfofrutoquinase 1 Apresenta uma regulação especifica para diferentes tecidos. ➢ Ativadores da PFK 1: • Frutose 2,6 bifosfato (fígado) • Frutose 6 fosfato • ADP e AMP ➢ Inibidores da PFK 1: • Glucagon (fígado) • ATP • Citrato Importante: O glucagon é liberado quando estamos em hipoglicemia, ou seja, quando não temos glicose disponível. Dessa maneira, não é possível seguir a via glicolítica, assim se faz necessário inibir essa via. Com isso, ao fosforilar a piruvatoquinase e torna-la inativa e impossibilita a via glicolítica. Nesse sentido, o fígado deverá seguir alguma via alternativa, promovendo a glicogenólise – se tiver glicogênio- ou a gliconeogênese. • Fosfoenolpiruvato • H+ Enzima alostérica, regulada no músculo pena energia, ou seja, em uma concentração alta de ATP ou de Citrato a enzima é inibida. Se a concentração elevada for de ADP ou AMP, significa para a célula que tem pouca energia disponível, sendo assim precisa produzir ATP. Piruvatoquinase Enzima alostérica regulada por energia. Os principais ativadores da PK é o ADP, a frutose 1,6 bifosfato e a desfosforilação, que é o produto da fosfofrutoquinase. Em altas concentrações de frutose 1,6 bifosfato significa que é preciso sintetizar piruvato, ou seja, é preciso diminuir a concentração de frutose 1,6 bifosfato. E como os inibidores de PK, temos os indicadores de energia alta, ATP, Acetil-CoA, ácidos graxos de cadeia longa, NADH, Alanina e a fosforilação. ➢ Energia baixa: ativa ➢ Energia alta: inibe A piruvatoquinase é regulada pela fosforilação e desfosforilação. Os efetores, ou seja, os ativadores ou os inibidores fazem a regulação na piruvatoquinase ativa (desfosforilada), deixando-a ativa mais rápida ou ativa mais lenta. Para que a piruvatoquinase esteja inativa, ela precisa da enzima proteínaquinase A (PKA) quebre uma molécula de ATP e pendure um fosfato desse ATP na piruvatoquinase, tornando- a dessa forma inativa. Em hipoglicemia o glucagon é liberado. Esse glucagon se liga à PKA que promove a fosforilação da piruvatoquinase. Ao adicionar um fosfato na piruvatoquinase a torna inativa. ➢ Glucagon indiretamente promove a fosforilação e a inativação da piruvatoquinase Quando for preciso ativar a piruvatoquinase, é preciso ativar a proteína fosfatase, que vai remover o fosfato da piruvatoquinase a torando ativa. Uma vez ativa, a piruvatoquinase pode estar mais ativa ou menos ativa dependendo dos efetores alostéricos disponíveis. Fosfofrutoquinase 1 (sensível à carga energética) • Alta [ATP] -> Inibida: Alto teor energético • Alta [AMP]-> Ativada -> Baixo teor energético • Alta [H+]-> inibida: Presença de Lactato (proteção) Piruvato desidrogenase Lembrete: Piruvato desidrogenase transforma o piruvato em Acetil-CoA. A piruvato desidrogenase também é uma enzima alostérica, e sua regulação é através de uma fosforilação e desfosforilação e essa ação irá ocorrer em E1. ➢ Fosforilada: Inativa ➢ Desfosforilada: Ativa Quem faz essa ação é a Piruvato desidrogenasequinase ou a piruvato desidrogenasefosfatase. E quando está desfosforilada (ativa), pode sofre alosteria. Os efetores alostéricos podem se ligar e aumentar ou diminuir a atividade. Os produtos da reação da piruvato desidrogenase, Acetil-CoA, NADH- atuam como inibidores (feedback negativo) Regulação do ciclo de Krebs O ciclo de Krebs não pode parar, pois ele é o ciclo central de geração de ATP. Apenas é possível aumentar ou diminuir a velocidade, nunca parar a via. Pontos de controle do Ciclo de Krebs • Citrato sintase. • Isocitrato desidrogenase. • Alfa-cetoglutarato desidrogenase. Enzimas alostéricas que podem ser ativadas ou inibidas. Uma forma de controle dessas enzimas é a disponibilidade de substrato, ou seja, quanto mais substratos mais rápidos o funcionamento das enzimas no ciclo de Krebs e quanto menos substratos mais devagar as enzimas funcionam. Outra forma de regular o ciclo é pelo efetores alostéricos que são regulados por energia. ➢ Em altas concentrações de ATP, vai reduzir a velocidade do ciclo de Krebs, pois vai afetar a Citrato sintase e a isocitrato desidrogenase. ➢ Se tiver muito ADP, significa que a energia está baixa dentro da célula, dessa forma vai acelerar a Citrato sintase e a isocitrato desidrogenase. ➢ Se tem muito Cálcio melhora a ligação com o substrato e consegue metabolizar mais rápido. Já o succinil-CoA e o NADH – o produto- inibi a enzima. Regulação da glicólise e gliconeogênese Na via glicolítica temos a regulação feita por alosteria e fosforilação/ desfosforilação. As enzimas de glicólise e gliconeogênese estão localizadas no mesmo ponto, no citosol. tirando a piruvatoquinase que está dentro da mitocôndria. Se eu tenho todas as enzimas no mesmo lugar, é preciso de uma maneira de regular quando uma vai estar ativar e a outra desativar a outra. OBS: Frutose 2,6 bifosfato não é um intermediário da glicólise e não participa de via metabólica especifica No período pós absortivo qual a via tem que estar ativa? R: Glicólise. Dessa maneira, é preciso estar com as enzimas da glicólise ativa, enquanto as enzimas da gliconeogênese inativa. Como controlar essas enzimas de vias metabólicas opostas? Utilizamos os mesmos efetores alostéricos. Para poder controlar positivamente uma enzima e negativamente outra enzima. ✓ Para a Glicólise temos o AMP e a frutose 2,6 bifosfato como fatores alostéricos positivos ✓ Para a Gliconeogênese, temos o AMP e a frutose 2,6 bifosfato como fatores alostéricos negativos. Caso não tivesse regulação e as duas vias estivessem ativas, iria ter muita glicose que ia sintetizar muita glicose 6 fosfato, a fosfofrutiquinase ativa ia transformar em frutose 1,6 bisfosfato e a frutose 1,6 bifosfatase iria transformar novamente em frutose 6 fosfato, virando um ciclo continuo e sem chegar ao produto final (sem piruvato e sem glicose), ou seja, viraria um ciclo fútil. • O citrato inibe a fosfofrutoquinase e ativa a frutose 1,6 bifosfatase • A frutose 2,6 bifosfato ativa a fosfofrutoquinase e inativa a frutose 1,6 bifosfatase Se tem muito ADP inibe a gliconeogênese, pois tem que favorecer a síntese do piruvato com a intenção de chegar com o piruvato até o ciclo de Krebs e gerar ATP. Enzimas regulatórias Enzima bifuncional Hepática ✓ PFK1 (Fosfofrutoquinase 1) - Responsável por produzir frutose 1,6 bifosfatase (via glicolítica) ✓ FBPase1 (Frutose 1,6 bifosfatase) – Responsável por produzir frutose 6 fosfato (gliconeogênese) As atividades enzimáticas são controladas por frutose 2,6 bifosfato (efetor alostérico) A molécula de frutose 2,6 bifosfato se liga na PFK1 e a ativa. Em uma alta contração de frutose 2,6 bifosfato tem a via glicolítica acelerada. Quando a frutose 2,6 bifosfato se liga à FBpase1 inibe a PFK1. Metabolismo de frutose 2,6 bifosfato ➢ Sintetizar: PFK2 ➢ Degradação: FBPase 2. Se eu tenho produção de frutose 1,6 bifosfato vai seguir pela via glicolítica a partir da glicose e se tiver a produção de frutose 6 fosfato vai seguir o caminho da gliconeogênese para produzir glicose. Isso vai ser controlado pela disponibilidade da frutose 2,6 bifosfato. com a proteína quinase A ativa qual o metabolismo que está ativo? R: Gliconeogênese. Porque a FBPase 2 vai estar ativa, vai estar reduzindo a quantidade de frutose 2,6 fosfato e deixo de ativar a PFK-1. Se tem a liberação de glucagon no sangue o que vai acontecer com a frutose 2,6 bifosfato? R: O glucagon diminui a concentração de frutose 2,6 bifosfato, pois estimula sua degradação. Uma vez a frutose 2,6 bifosfato está em baixa quantidade, a PFK1 não é ativada e deixar de inibir a FBPase 1. Dessa forma, vai acelerar a gliconeogênese em comparação com a via glicolítica. Se tiver uma concentração muito grande de frutose 6 fosfato, vai ativar a PFK2, e consequentemente vai produzir grande quantidade de frutose 2,6 bifosfato, que irá ativar a PFK1, acelerando a via glicolítica ao mesmo tempo que inibe a FBPase-1, reduzindo a gliconeogênese. Glicólise e gliconeogênese são reguladas via humoral Essa enzima bifuncional (enzima responsável pela degradação/ síntese de frutose 2,6 bifosfato) é regulada por fosforilação e desfosforilação. Quando ocorre a fosforilação da enzima PFK2 / FBPase 2, a parte de PFK2 está inibida e a parte da FBPase 2 está ativa, consequentemente vai degradar frutose 2,6 bifosfato. Quando a enzima PFK2 / FBPase 2 esta desfosforilada, a PFK2 está ativa e a FBPase 2 está inibida, ou seja, tem a síntese acelerada de frutose 2,6 bifosfato. ➢ PFK2 fosforilada: Inativa – degradar frutose 2,6 bifosfato ➢ PFK2 desfosforilada: Ativa - síntese acelerada de frutose 2,6 bifosfato Fosforilada PFK2 INIBIDA FBPase ATIVA degradar frutose 2,6 bifosfato Desfosforilada PFK2 ATIVA FBPase INIBIDA síntese acelerada de frutose 2,6 bifosfato QUEM SOFRE A FOSFORILAÇÃO E A DESFOSFORILAÇÃO É A PFK2 Para realizar o processo de fosforilação e desfosforilação existe duas enzimas. A proteína quinase A que faz a fosforilação da enzima PFK2 e a fosfoproteina fosfatase que faz a desfosforilação da PFK2. Ou seja, a proteína quinase A ao fosforilar a PFK2 e vai ativar a FBPase-2 a degradação da frutose 2,6 bifosfato. A fosfoproteina fosfatase que vai desfosforilar a PFK2 e promover a síntese de frutose 2,6 bifosfato ( e assim ativar a via glicolítica). Regulação hormonal ✓ Insulina ➢ A insulina ativa muito mais a via glicolítica e inibindo uma parte da gliconeogênese. ➢ Estimula a síntese da hexoquinase, enzima do primeiro passo da glicólise ➢ Estimula a PFK2 a produzir a frutose 2,6 bifosfato, um estimulador alostérico da PFK-1 e que estimula a glicólise. ➢ Inibe a síntese de fosfoenolpiruvato carboxicinase, responsável pelo primeiro passo da gliconeogênese (segunda enzima) Tem lógica para quando se está em hiperglicemia a PFK2 está ativa? Sim. Pois em alta concentração de glicose haverá uma grande quantidade de frutose 6 fosfato, que vai ativar a PFK2 que consequentemente irá produzir frutose 2,6 bifosfato e ativará a PFK1, acelerando a via glicolítica. Glucagon estimula a PKA quando a glicose sanguínea é escassa. A FBPase 2 é ativa. A glicólise é inibida e agliconeogênese estimulada. 1 1 1 1 1 1 Altos níveis de frutose 6 fosfato estimulam a fosfoproteina fosfatase. A PFK2 é ativada. A glicólise é estimulada e a gliconeogênese, inibida. 1 1 1 1 Mecanismo da insulina Existe um receptor de insulina é formado por 4 polipeptídios, 2 do tipo alfa -onde liga a insulina- e dois do tipo beta – sitio ativo da tirosina quinase- e encontra-se pela membrana plasmática, uma parte voltada para o espaço extracelular e uma parte mergulhado na membrana e outra mergulhado para dentro do citosol. Quando a insulina se liga ao receptor ocasiona uma mudança estrutural tanto na porção α (alfa) quanto no receptor da porção β (beta). Com essa mudança estrutural o sitio ativo do domínio tirosina quinase é ativado, parte que possui atividade enzimática. Ao ficar exposto, a primeira reação que a tirosina quinase realiza é se auto-fosforilar, ou seja, vai hidrolisar uma molécula de ATP e ligar um fosfato ao seu resíduo de tirosina quinase (localizado no sitio ativo da proteína β) uma vez que é fosforilada, ela irá transferir esse fosfato para outra proteína, que é substrato desse domínio, ou seja, transfere esse fosfato (que estava ligado no domínio tirosina quinase) para a tirosina da proteína alvo, fosforilando essa proteína. Essa proteína fosforilada vai agir confirme sua função. O pedaço que está voltado para o citosol, chamamos de domínio tirosina quinase. ➢ O receptor de insulina tem como mecanismo de ação a tirosina quinase. O processo pelo qual a insulina ativa ou inibe as enzimas é por meio da fosforilação e desfosforilação da tirosina quinase. A imagem mostra alguns efeitos de algumas proteínas que são controladas pela insulina. A porção beta ativada, começa a fosforilar um monte de proteínas. A insulina promove a incorporação do transportador de glicose na membrana plasmática. Outra proteína se liga ao P110 – P85 e promove uma série de fosforilações responsáveis por regular o metabolismo de glicose, glicogênio, lipídios, proteína, ao mesmo tempo a PKC é responsável pelo crescimento e diferenciação celular. Ainda em relação as proteínas que são fosforiladas pelos receptores de insulina, uma proteína pode se ligar a outras proteínas, ativando a MAP quinase que também é responsável pelo crescimento e diferenciação celular ou pela expressão genérica de outras proteínas. Isso é apenas para mostrar que ao fosforilar proteínas diferentes, o receptor de insulina é responsável por controlar mecanismos diferentes, que tem haver tanto com metabolismo quanto com crescimento, quanto com a expressão gênica. ✓ Glucagon e Adrenalina ➢ Estimula a síntese de glicose 6 fosfatase, terceiro desvio da gliconeogênese. ➢ Inibe a síntese de frutose 2,6 bifosfato pela PFK-2, inibindo a PFK-1 e a glicólise. ➢ Estimula a síntese de fosfenolpiruvato carboxilase (PEPCK), responsável pelo primeiro passo da gliconeogênese. ➢ No fígado, inibe a piruvato quinase, último passo da glicólise. Mecanismo do glucagon O receptor de glucagon é acoplado a proteína G (proteína ativadora). Quando o glucagon se liga ao receptor ocasiona uma mudança estrutural tanto no seu receptor quanto na proteína G, a partir disso, um dos domínios da proteína G se desliga da proteína G e se liga a uma proteína de membrana (denilato ciclase). Uma vez que essa porção da proteína G se liga à denilato ciclase ativa essa enzima que estava inibida, e assim começa a produzir AMPc, esse AMPc é um segundo mensageiro (um efetor alostérico) ao aumentar dentro da célula começa a se ligar nas enzimas que tem ele como efetor alostérico. Uma dessas enzimas é a PKA que é ativada pelo AMPc (efetor alostérico positivo da PKA) e começa a promover fosforilações das proteínas que ela fosforila (Ex: ela fosforila a glicogênio sintetase) Glicogenólise/ glicogênese A regulação do ciclo de glicogênio é feita em curto espaço de tempo. Almoço temos o aumento não muito pronunciado do glicogênio e na janta tem um grande aumento do glicogênio, pois é de noite que vai degradar, sendo assim, a primeira subida temos a glicogênese (glicogênese). Depois que temos uma redução da glicose no sangue entra em glicogenólise. Quando se alimenta novamente, uma grande concentração de glicose entra na célula, fazendo glicogênio. No tempo zero é o tempo alimentado, período pós absortivo e a glicose está elevada. A glicose ingerida cai muito rápido no sangue, mais ou menos 4 horas depois, estamos em hipoglicemia. Nesse estado, em hipoglicemia, vai ser realizado glicogenólise, que vai aumentar a glicose no sangue, até que chega um ponto que foi o máximo que a glicogenólise suporta, e assim, começa a faltar glicose a partir do glicogênio (demora em média 24h para zerar o glicogênio hepático). Ao diminuir o glicogênio hepático, tem início a gliconeogênese, quando está perto de zerar o glicogênio a gliconeogênese está no pico da sua função e ela se mantém durante alguns dias (ao mesmo tempo encontra-se em lipólise) https://users.med.up.pt/~ruifonte/PDFs/PDFs_arquiv ados_anos_anteriores/2005- 2006/G21_integracao_do_metabolismo_solucoes .pdf https://users.med.up.pt/~ruifonte/PDFs/PDFs_arquivados_anos_anteriores/2005-2006/G21_integracao_do_metabolismo_solucoes.pdf https://users.med.up.pt/~ruifonte/PDFs/PDFs_arquivados_anos_anteriores/2005-2006/G21_integracao_do_metabolismo_solucoes.pdf https://users.med.up.pt/~ruifonte/PDFs/PDFs_arquivados_anos_anteriores/2005-2006/G21_integracao_do_metabolismo_solucoes.pdf https://users.med.up.pt/~ruifonte/PDFs/PDFs_arquivados_anos_anteriores/2005-2006/G21_integracao_do_metabolismo_solucoes.pdf Fase Origem da glicose no sangue Tecidos que utilizam glicose Principal combustível do cérebro l Exógena - alimentação Todos Glicose ll Glicogênio hepático e a gliconeogênese hepática Músculo e tecido adiposo (com taxas diminuídas de glicose) fará mais uso de corpos cetônicos (ácidos graxos) glicose lll Gliconeogênese hepático e menos glicogênio hepático Músculo e tecido adiposo (com taxas diminuídas de glicose) fará mais uso de corpos cetônicos (ácidos graxos) glicose lV Gliconeogênese hepática e renal Cérebro (em quantidade moderada) Eritrócitos e medula renal) Glicose, corpos cetônicos V Gliconeogênese hepática e renal Cérebro (em quantidade moderada) Eritrócitos e medula renal) Glicose, corpos cetônicos OBS: glicogênio: é a degradação de glicogênio Glicogênese: corresponde ao processo de síntese de glicogênio no fígado e músculos • Estágio 1: A maior parte do seu corpo está queimando glicose exógena (ingerida através dos alimentos). • Estágio 2 e 3: O glicogênio armazenado no corpo provê a maior parte da glicose necessária. A maioria dos tecidos ainda está queimando glicose, porém, os músculos, fígado e células de gordura começam a queimar gordura. • Estágio 4: Os estoques de glicogênio acabaram. O processo de gluconeogêneses (criação de glicose pelo fígado e rins) está agora provendo toda a glicose necessária pelo corpo, porém, somente o cérebro, os glóbulos vermelhos e a medula renal usam glicose. Todo o resto está já queimando gordura. • Estágio 5: O cérebro começa a praticamente só queimar gordura na forma de corpos cetônicos e os glóbulos vermelhos precisam somente de uma pequena quantidade de glicose (gerada pelo próprio corpo através da gliconeogêneses). Regulação do metabolismo de glicogênio glicogênio: é a degradação de glicogênio. 1) Controle alostérico Quando o ATP diminui e o AMP aumenta, significa para a célula que está em baixa energia. Nesse sentido, precisa ativar a via glicolítica para produzirATP. Sendo assim, é preciso quebrar o glicogênio ativando a glicogênio fosforilase formar glicose 6 fosfato e seguir pela via glicolítica. ➢ Glicogênio fosforilase: vai quebrar ligações do tipo alfa 1,4. Quando tem muito ATP e a redução de AMP ativa a glicogênio sinetase. Tem muito ATP e muita glicose 6 fosfato, para não gastar glicose sem necessidade vai ativar a glicogênio sintetase e promover a síntese de glicogênio. ➢ Lembrando que a glicogênio sintetase é fosforilada pela PKA, tornando-a inativa para que torne o processo de degradação do glicogênio mais fácil. Portanto, para a síntese do glicogênio é preciso ser ativada por meio da adrenalina ou em altas concentrações de glicose. Glicogênio fosforilase A glicogênio fosforilase é o principal centro de regulação. Regulada por alosteria- retroalimentação Regulação diferencial para o músculo e fígado. Músculo No músculo temos a glicogênio fosforilase, presente em dois formatos. A forma menos ativa que é a glicogênio fosforilase B e forma mais ativa que a glicogênio fosforilase A. ➢ Glicogênio fosforilase B: Desfosforilada: Síntese de glicogênio menos favorecida ➢ Glicogênio fosforilase A: fosforilada Síntese de glicogênio mais favorecida ❖ O que promove a fosforilação no músculo? R: Adrenalina, aumento de cálcio e aumento de AMP. Quem controla a degradação de glicogênio no músculo é a Adrenalina. Devido o comportamento de luta e fugo, a adrenalina é a principal responsável pela ativação da degradação do glicogênio no músculo. Quem controla a degradação de glicogênio no fígado é o Glucagon. A hipoglicemia, que é a responsável por liberar o hormônio glucagon pro sangue é o principal motivo de ativação da degradação do glicogênio. Fígado. Quando a fosforilase A está fosforilada, ‘’guarda’’ os fosfatos no interior da enzima. A fosforilase A hepática possui dois sítios alostérico para a glicose. Então, quando chega a glicose no fígado, ela irá se ligar nos sítios alostéricos, causa uma mudança conformacional na fosforilase e torna os fosfatos, antes escondidos, expostos, facilitando para a fosfatase que atua diretamente nesses fosfatos (removendo esses fosfatos). Quando temos glicose e insulina temos que degradar o glicogênio ou sintetizar? R: sintetizar. Se eu preciso sintetizar, é necessário inibir a glicogênio fosforilase. Então quando a glicose chega, ela é um efetor alostérico positivo para a fosforilase, ou seja, ela se liga na fosforilase e modifica a estrutura dessa fosforilase. Ao mudar sua estrutura, os fosfatos que estavam ligados e escondidos, vão para a superfície e ficando expostos, assim, a fosfatase pode facilmente retirar esses fosfatos, fazendo com que a glicogênio fosforilase fique menos ativa, inibida. Além disso, a insulina ativa a fosfatase, aumentando a velocidade da retirada dos fosfatos das fosforilases e transformando aquela fosforilase A em uma fosforilase B inativa. Regulação do metabolismo de glicogênio 2) Controle por modificação covalente. Quando a glicogênio fosforilase esta fosforilada ela está ativa, quando ela está desfosforilada, esta inibida. Quando a glicogênio sisntetase está fosforilada ela está inativa, quando ela está desfosforilada, está ativa. Insulina ativando a fosfatase, desfosforila tanto a glicogênio sintetase quanto a glicogênio fosforilase. 3) Controle hormonal • Célula Hepática: Possui receptores de glucagon e receptores alfa adrenérgico como receptores betas adrenérgicos além do GLUT O glucagon e o receptor beta adrenérgico agem da mesma forma. São receptores ligados a proteína G que é a estimuladora do AMPc. Tanto o glucagon quanto a adrenalina ou epinefrina, quando se liga ao receptor Beta promove o aumento do AMPc dentro da célula e isso vai fazer que aja a degradação de glicogênio, à glicose para poder sair. A adrenalina possui um receptor alfa adrenérgico na célula hepática, vai por outro caminho, mas um aumento de cálcio dentro da célula causada pelo receptor alfa adrenérgico vai também promover a degradação de glicogênio liberando glicose. Glucagon e Adrenalina vão fazer então que haja a glicogenólise. O fígado controla a síntese de glicogênio, principalmente pela entrada de glicose. Por alostérica por glicose 6 fosfato. • Célula Muscular Beta adrenérgico, receptor de insulina e GLUT O músculo possui um receptor beta adrenérgico, que liga a adrenalina, aumenta a concentração de AMPc esse AMPc promove a degradação de glicogênio vai para via glicolítica para produzir ATP no músculo. Músculo tem receptor de insulina e GLUT dependente de insulina. Então a insulina vai se ligar tanto no seu receptor quanto no transportador de glicose (GLUT). Só entra glicose no músculo se tiver insulina. Uma vez que a insulina está entrando, entra glicose no músculo. Além disso, a insulina e o aumento da glicose promovem uma redução do AMPc dentro da célula, essa redução ativa a síntese de glicogênio. Na diabete: Uma vez que o músculo não tem glicose. Ele entende que a pessoa está em inanição/ em jejum então ele começa a quebrar proteína para poder compensar. Metabolismo de lipídios Extremamente importante para o organismo, não só pela energia, mas também por modelar a superfície do corpo, serve como amortecedor e isolante térmico. (funções metabólicas) ➢ Molécula armazenadora de energia na maioria dos tecidos) exceto nas hemácias e cérebro) O lipídio pode ser produzido a partir da própria glicose, via acetil-coa, quando estiver em alta concentração de energia (hiperglicemia exagerada). Em uma concentração de glicose e caso as vias não consigam utiliza por completo, não sendo metabolizada na glicólise, nem no glicogênio e nem nas células, pois a célula já tem muito ATP disponível, o destino da glicose é ser transformada em triacilglicerol. Então ela vai ser armazenada na forma de triacilglicerol e posteriormente será utilizada caso precise. ➢ Síntese: pode causar obesidade ➢ Degradação: Quando não tem mais combustível disponível na forma de carboidrato. Glicogênio acabou, dessa forma é preciso liberar tanto os ácidos graxos do triacilglicerol, quanto o próprio glicerol para poder sintetizar energia. No Jejum Uma vez que a gente tem uma baixa quantidade de glicose no sangue, ou seja, estamos em hipoglicemia, mas precisamos de glicose em alguns tecidos, o fígado precisa resolver esse problema. Ao detectar baixa taxa de glicose no sangue, sua primeira opção é liberar glicogênio (glicogenólise), se tem pouco glicogênio vai ser preciso fazer lipólise, ou seja, a baixa de glicogênio vai fazer com que lá no tecido adiposo a lipase hormônio sensível seja ligada e comece a quebrar o triacilglicerol. Quando o triacilglicerol é quebrado ele gera 3 moléculas de ácido graxos -que vão sair do tecido adiposo e vão pro fígado- e 1 molécula de glicerol – que vai cair no sangue e ir pro fígado- (processo conhecido como lipólise) Uma vez chegando no fígado esse glicerol, por gliconeogênese, vai dar origem a glicose e os ácidos graxos vão ser quebrados, dando origem a Acetil-CoA. E esse Acetil-CoA vai poder ser utilizado pelas células para gerar energia via ciclo de Krebs. Quando temos lipídios sendo degradados para gerar energia não temos a glicolítica. E vai está acontecendo é gliconeogênese e beta- oxidação (o metabolismo de quebra do ácido graxo e gerar Acetil-CoA) ➢ Lipólise: glicose em excesso é metabolizada formando triacilglicerol. Os triacilgliceróis sofrem a ação das lipases hormônios sensíveis, e começa a degradar o triacilglicerol e gerando 3 moléculas de ácidos graxos e 1 molécula de glicerol. Os ácidos graxosligam-se em transportadores específicos (quilomícrons, VLDL) e vai para o fígado e o glicerol vai para a corrente sanguínea em direção ao fígado. Uma vez no fígado, os ácidos graxos são quebrados e formando Acetil- CoA (no metabolismo chamamos de oxidação) esse Acetil-CoA vão ser disponibilizado para os outros tecidos que não possuem glicose, dessa forma, o Acetil-CoA vai poder ser utilizado pelas células para gerar energia via ciclo de Krebs. Já o glicerol, por gliconeogênese, dá origem a glicose que vai par ao sangue e depois para outros tecidos que se faz necessária. Mobilização de triacilgliceróis do tecido adiposo. Como os adipócitos mobilizam os triglicerídeos para mandar o fígado. 1) Baixa concentração de glicose ocorre a liberção de glucagon 2) O glucagon se liga ao seu receptor. Esse esse receptor é aclopato a proteína G, que ao se liga com o glucagon essa proteina G é ativada e se desgruda do receptor e vai se ligar ao Adenilato ciclase e gerar AMPc e aumentando sua concentração no adipócito. 3) AMPc em alta concentração é um afetor alostérico da Proteína quinase A (PKA), ocorrendo assim, sua ativação. Essa PKA, por meio da fosforilação, ativa a lipase hormônio sensível, essa lipase vai degradar o triacilglicerol. 4) Os lipídios nos adipócitos formam micelas, visto a quantidade de água que tem no citoplasma. Em volta desses lipídios tem uma camada de proteína chamadas (pirilipina), essas pirilipinas formam uma camada em volta da gotícula de lipídio e faz a ponte entre o triacilglicerol e a água. 5) A PKA também tem efeito na fosforiliação da pirilipinas. Ao fosforilar as pirilipinas elas se afastam uma das outras, abrindo espaçõ para a lipase hômonio sensível ativa poder se ligar. Assim, as lipases podem hidrolizar o triacilglicerol gerando ácido graxo e glicerol. Os ácidos graxos saem pela corrente sanguinea, podendo se ligar a albumina e indo para o fígado sofrer beta-oxidação. • PKA ativa fosforila a lipase e a pirilipinas. • Lipase ativa se encixa nos espaços entre as pirilipinas e hidroliza o triacilglicerol em ácidos graxos e glicerol. • Ácido graxos vai para o hepatócito, para sofrer beta-oxidação e o glicerol para para o hepatócito sofrer gliconeogênese. Metabolismo oxidativo de lipídios. Via catabólica cíclica de degradação de ácidos graxos para produção de energia. Ocorre na matriz mitocondrial e como produto final gera acetil CoA, NADH+ H+ e FADH2. Dividido em 3 fases: • Ativação de ácido graxo; • Reações de Beta-oxidação; • Cadeira respiratória; Ativação do ácido graxo Para que seja possível fazer a degradação do ácido graxo, é necessário que ele esteja na forma de S-CoA. ( Acilgraxo-CoA). Caso ele não esteja ligado ao CoA, as enzimas de beta oxidação não reconhece o substrato e não fazem a beta- oxidação. Para a etapa de ativação utiliza-se uma molécula de ATP. A enzima hidroliza o ATP, liberando o priofosfato e deixando o AMP livre para se ligar ao ácido graxo formando um aciladelilato graxo, quem faz essa reação é o acil graxo-CoA sintetase. Uma vez que produziu o Acil-adenilato-graxo, que está grudado na enzima, a própria enzima vai promover a troca do AMP para o CoA, produzindo o Acil graxo-CoA (Acil-Coa) OBS: o nome Acil significa ácido graxo. A Acil-coa sintetase é uma enzima citosolica e a enzima de beta oxidação está dentro da mitocôndria. Então é preciso transportar o Acil- CoA através da membrana mitocôndrial. No entanto, não tem transportador de COA na membrana, ou seja, precisa de uma forma de transportar. Transporte do ácido graxo ativo. Não existe um trasportador de COA na membrana, no entanto existe um transportador de carnitina. A carnitia é uma mólecula que é sintetizado pelas célula para servir como transprote de ácido graxo. Então quando se tem a formação de Acil-CoA, existe uma enzima na membrana externa da mitocôndria chamada carnitina aciltrasnferase l. Essa enzima troca o Acil e coloca no lugar uma molécula de carritina, gerando um acil carritina. E com isso, existe um transprotador na membrana interna de carnitina, transportando o acilcarnitina para dentro da mitocôndria. Ao entrar a acilcarnitina e sai a carnitina livre (antiporte), para poder pegar outro acil. Uma vez dentro da mitocôndria, grudada ao transportador, existe uma outra enzima chamada carnitina aciltrasnferase ll, que tira a carritina e coloca um CoA no lugar, gerando o Acil-CoA. Beta-Oxidação Quebra do ácido graxo para gerar acetil Coa ➢ Degradação do ácido graxo: OBS: a maioria dos animais possuem entre 16 e 18 carbonos. ➢ Acetil-CoA: 2 Se uma molécula de actil-CoA tem 2 carbonos, quatas acetil-coa eu posso produzir de um ácido graxo de 16 carbono? ( ocorre de 2 em 2) R: 8 A beta oxidação são quatros reações. Obs: Palmitoil-CoA é um acil-CoA em que a parte de acil tem 16 carbono. 1° Reação: Desidrogenação No carbono alfa e carbono beta vai ser retirado 1 hidrogenio de cada, transportando esse hidrogenio para o FAD, que é o grupo prostetico da enzima Acil Coa desidrogenase, reduzindo o FAD (FADH2) e forma o Elonil-CoA. 2° Reação: Hidratação O Elonil-Coa sofre a ação da elonil-CoA hidratase, que adicionará um H2O, adiconando um hidrogila no carbono alfa e outro no carbono beta, formando Beta-hidroxiacil-CoA. 3° Reação: Desidrogenação. A beta-hidroxiacil-CoA vai perder 2 hidrogênio, por ação da Beta-hidroxiacil-CoA desidrogenase, e transferirá para o NAD+ que é o cofator da enzima reduzindo à NADH+ H+ e forma o Beta-cetoacil-CoA. 4° Reação: Transferência do grupamento. A enzima acetil-CoA acetiltransferase (tilolase) vai quebrar a Beta-cetoacil-CoA, liberando uma molécula de Acetil-CoA e o restante recebe uma molécula de Coa e vira um novo Acil-Coa com 14 carbonos, chamado de miristoil-CoA. Esse miristoil-CoA volta para a primeira reação e começa tudo novamente. A cada ciclo vai gerar um FADH e um NADH+ H+ E UM Acetil-CoA até terminar. Teve inicio com o palmitoil-Coa e terminou em miristoil-CoA V. O miristoil-CoA volta e faz outro ciclo e assim por diante. O ciclo gera 2 molécula de acetil -CoA. Uma que foi retirada e a outra que sobrou. No total tem 8 Acetil -CoA. ➢ Na beta-oxidação • Temos a produção de FADH2, NADH+H+ • Metabolismo cíclico, que vai acontecer enquanto temos a molécula de Acil-CoA disponÍvel • Gera Acetil-CoA no final de cada ciclo Esses NADH e FADH que são gerados pela beta- oxidação não saem do fígado. São utilizados para gerar energia para o fígado. O Acetil-CoA gerado vai ser para produzir energia para os outros tecidos. Se está fazendo beta-oxidação, siguinfica que está em jejum. Não chega glicose nem no fígado. Por isso, o fígado se aproveita dos NADH+ H+ e FADH2 que são produzidos pela beta-oxidação para gerar energia. Os acetil-CoA vão para os outros tecidos. Como se faz para retirar essa grande quantidade de Acetil-CoA produzido? Temos 1 triglicerídeo que produz 3 moléculas de ácidos graxos. Vamos imaginar que os 3 são de palmitoil-CoA de 16 carbonos. Quantas moléculas de acetil-Coa é produzida? R: 24 moléculas. 16 /2= 8 acetil-coa 8*3=24 No adipócito tem muita molécula de triacil glicerol. Em suposição, por minuto o fígado quebre 100 moléculas de triacilglicerol, quantas moléculas de acetil-coa vai ser produzida? Molécula de ( palmitoil-CoA) de R: 2400 moléculas 1 palmitoil-CoA → 8 Acetil-CoA 100 moléculas produz 3 acidos graxos 100X3= 300 ácidos graxos 8 X300= : 2400 Uma Acetil CoA roda o ciclo de Krebs e produz quantos ATP? R: 10 molécula de ATP Quantas moléculas de ATP eu produzo com essas 2400 moléculas de Acetil-CoA? R: 1 → 10 ATP 2400→ X X= 24000ATP Se fosse quebrar 100 moléculas de glicose quanto moléculas de ATP iria produzir?R: 3200 ATP 1 glicose -> 32 ATP 100 -> 3200 ATP Por que não utilizamos oxidação de lipídios no lugar de oxidação de carboidratos? Para transportar todo o Acil-CoA produzido da oxidação dos ácidos graxos e fazer com que ele saia da mitocôndria para os outros tecidos é preciso converte-los em corpos cetônicos. Corpos Cetônicos A oxidação dos ácidos graxos no fígado leva à formação de grande quantidade de Acetil-CoA, que pode ser oxidado no próprio fígado, ou convertido nos Corpos Cetônicos. ➢ São 3 corpos cetônicos formados a aprtir da acetil-CoA • Acetoacetato • Beta-hidroxibutirato • Acetona 1) Fígado 1) 2 moléculas de Acetil-CoA se juntam, por ação da tilolase que retira uma molécula de CoA-SH, formando Acetoacetil-CoA. 2) Nessa nova molécula gerada a Acetoacetil-CoA sofre ação da enzima HMG-CoA sintetase, que adiciona uma molécula de Acetil-CoA , formanfo HMG- CoA (beta-hidroxi-beta-metilglutaril-CoA) 3) Essa HMG-CoA perde um Acetil-CoA por ação da HMG-CoA lipase, formando um Acetoacetato. 4) O Acetoacetato tem dois caminhos, porém uma enzima é mais rápido que a outra. Se tiver muito NADH+H+, por ação da enzima Beta-hidroxibutirato desidrogenase, vai à beta- hidroxibutirato. Caso não tenha NADH+H+ o Acetoacetato vai ser descarboxilado pela acetoacetato descarboxilase, e gera Cetona. No jejum tem muito NADH+H+, portanto a tendência é transforma-lo em beta- hidroxibutirato. Essa molécula passa pela membrana mitocôndrial sem problema, não precisa de transportador, pois é carregada (soluvel) pelo sangue e assim vai distribuida para todos os tecidos. 2) Tecido 1) No tecido que chegar o Beta- hidroxibutirato com a ajuda da enzima Beta-hidroxibutirato desidrogenase vai ser oxidada, retirando hidrogênio e reduzindo-o. Vai ter muito NADH+H+ por conta da via glicolítica parada.formando Acetoacetato. 2) Depois esse Acetoacetato vai se ligar a CoA vindo do Succinil-CoA, por ação da enzima beta-cetoacil-CoA transferase, formando a Acetoacetil-CoA. 3) A seguir, a enzima tiolase recebera um CoA-SH e inserir um segundo CoA, formando duas moléculas de Acetil-CoA. Portanto, a cada molécula de Beta- hidroxibutirato que chega no tecido são produzidos 2 Acetil-CoA. Ai roda duas vezes o ciclo de krebs, tem 20 moléculas de ATP, dessas 20 vão ser utilizadas pelo tecido/ célula. As moléculas de Acetoacetato e Beta- hidroxibutirato pertecem a que classe química/ que família? R: Os dois possuem uma carboxila, que é um grupo funcional de qual família? Ácido carboxílico. Com 2400 moléculas de Acetil-CoA, então quantas moléculas de Beta-hidroxibutirato eu posso gerar? Se utiliza 2 moléculas de Acetil- CoA para produzir uma molécula de beta- hidroxibutirato? R: 1200 moléculas de ácido graxo sendo produzida pelo fígado por minutos, sendo descarregada no sangue. Com o passar do tempo o sangue vai se tornar ácido (acidose metabólica). Porque nas dietas low carbs ou em diabéticos não controlado tem bafo? R: Por causa da cetona que esta sendo gerada em grande quantidade. Diabete: No tecido adiposo temos o GLUT 4 como transportador de glicose. Na diabete não se tem insulina e o GLUT 4 é o único transportador de glicose que é dependente de insulina. Então quando a pessoa é diabetica não entra glicose no tecido adiposo (nem no muscular), essa ausência de glicose transmite a mensagem que a pessoa esta em jejum, que não tem glicose disponível, e por isso começa a metabolizar triacilglicerol. Dessa forma, vai mandar muito ácido graxo para o fígado, fazendo beta-oxidação, cetogênese e vai liberar beta-hidroxibutirato e acetona no sangue. Sinais clínicos de diabete descontrolada: hálito de acetona, urina ácida, emagrecimento por estar tirando triacilglicerol do tecido adiposo. Complicações da diabete: acidose metabólica. O fígado produziu acetil-CoA, esse Acetil-CoA vai pouco para o ciclo de Krebs e a maior parte produz corpos cetônicos. O fígado pode utilizar NADH+H+ , FADH2, ACETIL-COA. Os corpos cetônicos vai pro sangue e para os tecidos extras hepáticos retornam a Acetil-CoA. Não tem glicose e pouca Beta-oxidação nos tecidos extra hepáticos. Esse Acetil-CoA vai para o ciclo de Krebs e gera energia. Como tem muito corpos cetônicos eles acabam indo para a urina, acidificando a urina, a acetona vai para os pulmões sendo exaladas dos pulmões. Em alta quantidade de carboidrato. Portanto quando estamos no jejum, sem carboidrato e sem glicogênio, é preciso fazer beta-oxidação e cetogênese para poder produiz acetil-coa e mantar acetil-coa na forma de corpos cetônicos para os outros tecidos. Agora vamos mostrar outra situação, quando se tem alta quantidade de carboidratos na dieta, ou seja, grande quantidade de glicose (hiperglicemia), vai ser liberado insulina pelo pancrêas e a glicose vai começar a entrar nos tecidos. Nos tecidos em geral, vai fazer glicólise ou vias de pentoses e, consequentimente, se for uma hemácia, vai realizar glicólise que gera piruvato e depois lactato. Se for outro tecido com mitocôndria, do piruvato vai a Acetil-CoA que vai para o ciclo de krebs e produzir NADH+H+ e FADH2, que vai para a fosforilação, e liberará prótons para o meio intramembrana da mitocôndria, produzindo ATP, pela ATP sintase, e depois o transportador de fosfato volta com o próton para o caminho inicial. No fígado e no músculo, com muita glicose ambos fazem via glicolítica, oxidação aeróbica e podem faz vias de pentoses, mas também faz glicogênio. No entanto, mesmo fazendo isso tudo, sobra glicose no sangue, assim, ela vai ser armazenada na forma de glicogênio ou vai para o tecido adiposo. O tecido adiposo tem GLUT 4 (transportador de glicose inslunina dependente) vai estar entrando muita glicose no tecido adiposo, essa glicose vai seguir pela via glicolítica e pela descarboxilação do piruvato e vai produzir acetil-CoA. O tecido adiposo não é um tecido muito rápido metabolicamente, por isso, o Acetil- CoA vai começar a sobrar dentro do tecido adiposo e para não perder essa fonte de energia importate para o tecido, ele transforma esse Acetil-CoA em Acil-CoA, ou seja, produz ácido graxo a partir do Acetil-CoA. Uma vez que se produz ácido graxo, com 3 moléculas de ácido graxo juntar com o glicerol e formar uma molécula de triglicerideos e vão ser amarzenados e circulados por pirilipinas. Então o carboidrato não vai gerar diretamente lipídio ele precisa passar por um metabolismo, virar acetil-Coa e é esse acetil-coa que vai dar origem ao ácido graxo. Se a quantidade de carboidrato for exagerado, pode ser que outros tecidos auxilie esse tecido adiposo, como por exemplo, o fígado e o coração pode produzir triacilglicerol. Isso já é uma situação patologica, caso de diabete. Então essa glicose que se transforma em ácido graxo via acetil-coa chama-se Lipogênise. Lipogênise é a via de síntese de triacilgliceróis a partir de ácidos graxos e glicerol Os principais pontos de síntese de ácidos graxos normalmente é fígado e tecido adiposo, cérebro, rins e glândulas mamárias (em lactação). A glicose, por glicólise, vai a piruvato entra na mitocôndria é descarboxilado e vira acetil-CoA, esse acetil-coa entra no ciclo de krebs. Do ciclo de Krebs é rápido formar citrato, mas as outras reações é muito mais lente, com uma quantidade enorme de glicose produz muito citrato, e a via não consgue dar conta da quantidade de citrato disponivel dentro da mitocôndria. Assim, a celula busca um caminho segundario, coloca o citrato para fora , para o citoplasma, por meio de um trasportador outransformando o citrato em mlatato, assim esse citrato vai a Acetil-CoA, vai a malonil CoA e a partir dele sintetiza ácido graxo (palmitoil CoA.) OBS: Acetil-CoA tem 2 carbonos, Malonil CoA tem 3 carbonos e o palmitoil CoA é um ácido graxo, é um acil-CoA, no caso tem 16 carbonos. A sintese de palmitoil-CoA se da pela colocação de carbono. Síntese de ácido graxo Lipogênese A primeira reação da citrato sintase que temos a Oxaloacetato se junto aos carbonos do acetil CoA gerando citrato (1° reação do ciclo de krebs). O citrato vai sair para o citosol e lá encontra-se com uma enzima chamada citrato liase, responsável por quebrar o citrato e inserir um CoA nos dois carbonos que ela retirou e gerar o Acetil-CoA e o oxaloacetato. Esse oxaloaceto pode voltar para a mitocôndria na forma de malato ou na forma de piruvato através de transportadores. Uma vez que se tem citrato no citosol e a citrato lipase faz acetil-CoA, esse acetil-CoA vai ser utilizado para a sintese de ácidos graxos. OBS: as enzimas sinteses de ácidos graxos estão no citosol, por isso precisa produzir acetil- CoA do lado de fora da mitocôndria. Por que não produz acetil-coa fora da mitocôndria e manda ela para dentro para o ciclo de krebs? R: Por falta de transportador. Grande quantidade de Acetil-CoA no citosol é um indicativo de que é necessário produzir ácido graxo. Então a célula entende que é preciso ativar as enzimas de sintese de lipídios e isso vai fazer com que a gente ligue o metabolismo de sisntese a lipogênese. Uma vez que se tem muito Acetil-CoA no citoplasma, isso faz com que uma enzima chamada Acetil CoA carboxilase (ACC) fique ativa e começa a inserir CO2 (HCO-3) nesse Acetil-CoA, no entanto, para adicionar esse Co2 é preciso de Biotina e ATP. Então a molécula de Acetil-CoA com 2 carbonos, ao adiconar Co2, e forma Melonil CoA. Esse Melonil CoA é quem doa carbonos para a sintese de ácido graxo. Ácido graxo sintase É a enzima respónsavel por sintetisar ácidos graxos. A ácido graxo sintase é um complexo enzimático igual a piruvato desidrogenase. • A ácido graxo sintase Animal: Produz Palmitato. (16 carbonos) • Ácido graxo sintase vegetal e bactérias: vários tamanhos, ramificados ou não, uma enzima versátil, Temos uma proteína que faz parte do ácido graxo sintase que é responsável por segurar o ácido graxo que está nascendo. Tem que ficar grudado na enzima até completar os 16 carbonos, então essa proteína que chamamos de ACP, que possui um ácido pantotênico (vitamina) e uma SH , responsável por segurar o ácido graxo (na sufridila). Síntese de ácido graxo Etapas de síntese de ácido graxos: 1° Condensação: 1° Etapa: Uma ligação de Melanil no ACP e uma molécula de ACETIL-CoA na KS. Temos a ACP que vai ligar uma molécula de malonil-CoA (ligada ao enxofre). Ao lado tem uma outra proteína a resíduo de cisteina no domínio beta-cetoacil-ACP sintase (KS) que faz parte do complexo, nela vamos ligar um Acetil- CoA. Vai ocorrer uma descarboxilação do Malonil-CoA, que sai o CO2, e no lugar vai inserir o carbono do grupo acetil. 2° Etapa: Redução do grupo carbonil Ácido graxo não tem carbonila no meio da estrutura. É uma molécula que só tem carbono e hidroênio, só na ponta que tem o carbono do ácido carboxílico. Quem faz essa redução, ou seja, quem doa os hidrogênios para a molécula é o NADPH +H+ reduzido. (de onde vem o NADPH? Da via de pentoses)Quando estamos produzindo triacilglicerol, ácido graxo no tecido adiposo a via de pentose desse tecido adiposo vai estar ativa, para produzir NADPH. Inserimos os dois hidrogênios no carbono. 3° Reação: Desidratação Vai retirar o H20, removendo a hidroxila fazendo com que forme uma dupla ligação 4° Reação: Redução da dupla ligação Vai colocar outro hidrogênio para completar, reduzindo a reação com mais uma molécula de NADPH +H+ . Vai ocorrer a quebra de uma reação e insirir dois hidrogênios nos carbonos, voltando a ser uma estrutura de ligações simples, com cara de ácido graxo. Resumo: 1) Descarboxilação com condensação do Acetil-CoA ao que restol do Malonil. Inicia-se a sintese com uma molécula de Malonil-CoA e uma molécula de Acetil 2) Reduz 3) Desidrata 4) Reduz Como é somente na ACP que tem a ligação do Malonil-CoA a outra porção tem que passar pra sufritrila da KS. A KS com os 4 carbonos (butiril), a ACP com Sufridila livre e essa ACP pode receber um novo malonil. E depois ocorre tudo novamente.... Vai descarboxilar o malonil, tirar Co2 e assim por diante. A síntese vai acontecendo, vai espinhando a molécula de ácido graxo de 2 em 2 carbonos até chegar em 16 carbono. Ao chegar em 16 carbonos vem a Tioesterase e retira o ácdio graxo da ACP cortando a ligação da ACP, liberando a enzima e o palmitoil-Coa. Para cada ciclo de colocação de 2 carbonos liberamos uma molécula de co2. Regulação da Beta-Oxidação O carboidrato da dieta, ou seja, a glicose que entra na célula. Essa glicose passa pelo processo de glicólise e sofre a ação do complexo da piruvato desidrogenase (início do ciclo de Krebs) que libera citrato para o citosol, e esse citrato é transformado em Acetil- CoA. Esse acetil-CoA será carboxilado pela Acetil-CoA carboxilase (ACC) gerando melanil- CoA. Com um aumento do melanil-CoA na célula, ocorrerá a síntese de ácidos graxos, sendo assim, será necessário inibir a beta oxidação com o intuito de evitar a degradação desses ácidos. Isso porque, não faria sentido degradar o que está sendo produzido para armazenamento. O controle da Beta-oxidação está na entrada dos ácidos graxos para o interior da mitocôndria, torna o melonil-CoA um efetor alostérico negativo da carnetina-acil trasferase 1, essa enzima é a responsável por retirar o COA e colocar a carnetina no lugar, e assim, por meio de um transportador de carnetina levar o ácido graxo para o interior da mitocôndria. Uma vez dentro da mitocôndria, dará início a betaoxidação. Na ausência de Ácil graxo- CoA na mitocôndria, não ocorrerá a beta oxidação, pois não existe um controle regulatório nas enzimas de beta-oxidação. Dessa forma, o único controle é a entrada do ácido graxo da mitocôndria, comandada pela carnetina Acil transferase l, se ela estiver inibida não terá carnetina acil graxo, e não fará a entrada para o interior da mitocôndria (a inibição da enzima é realizada pelo melonil-CoA) • Grande concentração de melanil- CoA – Síntese de ácido graxos – inibição da beta- oxidação (não entra ácido graxos na mitocôndria) Se não tivesse esse controle iria ocorrer um ciclo fútil, ia gerar ácido graxo, que já tem Ácil- CoA e ia ser metabolizado pela carnetina Ácil transferase 1, ia formar Acil carretina e ia entrar na mitocôndria. Então toda molécula que ia sintetizar, iria entrar e não faria sentido sinterizar para armazenar. A única enzima regulada é a Acetil-CoA carboxilase, que sofre regulação pela fosforilação e desfosforilação (Ativa: desfosforilada; Inativa: Fosforilada). Por isso precisa de uma enzima para fosforilar que é a PKA e uma para desfosforilar que é a fosfatase. Em estado de Hiperglicemia (glicose elevada no sangue) ocorre a liberação da insulina e ela irá ativar a enzima fosfatase, que irá desfosforilar e ativar a ACC, e começa a sintetizar malonil-CoA que será utilizado para a síntese de ácido graxo e ao mesmo tempo inibindo a beta oxidação, através do transporte do ácido graxo. Já no estado de Hipoglicemia, o glucagon é liberado, vai ativar a PKA e fosforilar ACC e assim inativar a ACC. A liberação do glucagon significa que precisa de energia e a inibição do malonil-CoA, que vai desligar da carnitina acil transferase, e faz com que os ácidos graxos entremna mitocôndria e faça a beta-oxidação. ORGANIZAÇÃO DO PROCESSO: 1- Em Hiperglicemia: Liberação insulina, ativa a enzima fosfatase, ACC desfosforila e fica ativa, sintetizando malonil-CoA que sintetiza ácido graxo e atua na inibição da beta-oxidação. 2- Em Hipoglicemia: Liberação de glucagon, ativa a PKA, fosforila a ACC e fica inativa. O glucagon é um sinal da necessidade de energia, inibindo malonil-CoA, desliga da carnitina acil- transferase l, permitindo a entrada de ácidos graxos na mitocôndria e fazendo a beta- oxidação. 3- Citrato encontrado no citosol, é transformado em Acetil-CoA. Esse acetil-CoA será carboxilado pela Acetil-CoA carboxilase (ACC) gerando melonil-CoA. 4- O controle da Beta-oxidação está na entrada dos ácidos graxos para o interior da mitocôndria, torna o melonil-CoA um efetor alostérico negativo da carnetina-acil trasferase 1, essa enzima é a responsável por retirar o COA e colocar a carnetina no lugar, e assim, por meio de um transportador de carnetina levar o ácido graxo para o interior da mitocôndria. 7 e 8 -. Uma vez dentro da mitocôndria, dará início a beta-oxidação. Na ausência de acil graxo- CoA na mitocôndria, não ocorrerá a beta oxidação, pois não existe um controle regulatório nas enzimas de betaoxidação. Dessa forma, o único controle é a entrada do ácido graxo da mitocôndria, comandada pela carnetina Acil transferase l, se ela estiver inibida não terá carnetina acil graxo, e não fará a entrada para o interior da mitocôndria (a inibição da enzima é realizada pelo melonil-CoA). Origem do colesterol Endógeno • Sintetizado 70% por todos os tecidos • Fornecido pela dieta 30% • Produto típico de metabolismo Animal (Gema de Ovo, Carne, Fígado) Funções: • Componente estrutural essencial das membranas biológicas • Percursor de todos os esteroides (Corticosteroides, Hormônios sexuais, ácidos biliares, vitamina D) ➢ Colesterol livre: percursor dos colesteróis (ativa) ➢ Éster de colesterol: ligado ao ácido graxo, molécula apolar que vai fazer parte das membranas. • Colesterol deriva da Acetil-CoA. Então a célula precisa estar energeticamente favorável. • Pela mesma via metabólica do colesterol temos as sínteses de outras moléculas como por exemplo, a ubiquinona, Dolicol e 1,25-dihidroxicolecalciferol (vitamina D) • Colesterol: Saias biliares, Hormônios esteroides, Membranas e proteínas. Partindo da glicose da dieta temos a via de pentose para produzir NADPH, glicogênio se tiver no fígado e oxidação da glicose para gerar ATP. Para a síntese de colesterol será preciso de NADPH, ATP, Acetil-CoA. Então a partir da via glicolítica eu sintetizo piruvato, piruvato entra e é descarboxilado, virando Acetil-CoA, entra na primeira reação do ciclo de Krebs, citrato sintase, acetil-CoA + Oxaloacetato, muito energética faz o citrato sair da mitocôndria que vai para o citosol. Mas ainda terá citrato suficiente para ir para o ciclo de Krebs sintetizar NADH+H+ e FADH2 para a cadeia transportadora de elétrons, para que ATP sintase produza ATP. O Citrato no citosol, por ação de citrato lipase, tenha o Acetil-CoA disponível no citosol para que consiga construir a molécula de colesterol. • Para produzir colesterol precisa de: NADPH, ATP, Acetil-CoA Síntese de colesterol Síntese de colesterol demanda muita energia, precisa de muito ATP e Acetil-CoA. 70% do colesterol é sinterizado e 30% pela dieta, mas isso pode mudar, dependendo da fonte da dieta. Sintetiza colesterol com ATP vindo da oxidação da glicose ou com ATP vindo pela degradação dos ácidos graxos ou com ATP vindo da degradação dos aminoácidos, vai depender de qual rica é a fonte. Os ácidos graxos por beta- oxidação e cetogênese em sequência pode dar Acetil-CoA ou a glicose que também vai dar acetil-coa e produzir ATP. O acetil-CoA pode sair da mitocôndria via citrato, assim ele vai estar do lado de fora da mitocôndria para produzir colesterol. O NADPH é sintetizado pela via das pentoses com a mesma glicose que vem da dieta. A 3 moléculas que preciso são todas derivadas da glicose. Sendo assim, precisa de glicose disponível para produzir colesterol. Síntese de colesterol • Juntamos duas moléculas de Acetil-CoA, pela Tiolase (citosólica) e forma Acetoacetil-CoA (4 carbonos) • Esse Acetoacetil-CoA recebe mais uma molécula de acetil-CoA, e por ação da HMG-CoA sintase (citosólica) transforma- se em HMG-CoA (6 carbonos). E a partir dessa molécula que é sintetizado o Mevalonato (uma molécula que participa de várias vias metabólicas relacionado a lipídios) • Para sintetizar o mevaloanto, é preciso de enzima HMG-CoA redutase (retículo endoplasmático) e essa enzima é a única que pode ser controlada, tanto fisiologicamente, quanto farmacologicamente. Devido sua localização, é possível controlar a via inteira de colesterol. Regulação da Síntese de Colesterol: HMG-CoA redutase. • A HMG-CoA redutase é ativada por insulina, sendo inibida por glucagon colesterol intracelular e sais biliares. Essa enzima é fosforilada, ou seja, que sofre fosforilação e desfosforilação, quando se encontra desfosforilada está ativa, transformando HMG-CoA em Mevalonato até colesterol e fosforilada está inativa. Essa reação de fosforilação é feita por enzimas, uma quinase para fosforila e inativa e uma fosfatase desfosforila e ativa. Existe também o controle hormonal sobre as enzimas fosfatase relacionada a HMG-CoA redutase. O glucagon tem a capacidade de inibir a fosfatase e a insulina de ativar a fosfatase direta da HMG-CoA redutase. Fazendo com que torne ativo (desfosforilando) ou inativo (fosforilando). Esses hormônios também atuam na fosfatase da quinase, que ao fosforilar a quinase deixa-a ativa e desfosforilada está inibida. Ou seja, os mesmos hormônios fazem a desfosforilação da quinase tornando essa enzima inativa, fazendo com que não tenha ciclo fútil. ✓ HMG-CoA redutase desfosforilada está ativa. ✓ HMG-COA redutase fosforilada está inativa. Nesse processo de fosforilação e desfosforilação temos duas enzimas: ✓ Uma fosfatase que desfosforila e ativa ✓ Uma quinase que fosforila e inibe Por sua vez, a quinase responsável por inativar a HMG-CoA redutase também é fosforilada. Portanto, precisa ter uma fosfatase e uma quinase, para ativar (fosforilar) essa quinase. Essa quinase fosforilada promove a fosforilação da HMG-CoA redutase, inativando-a e inibindo a enzima. Os hormônios regulam a atividade tanto da fosfatase da HMG-CoA redutase e da HMG-CoA redutase fosfatase. Inibe a quinase impedindo a produção. E ativa a fosfatase inibindo a HMG-CoA redutase quinase ✓ Insulina: ativa a síntese ✓ Glucagon: Inibe. Tem lógica a insulina ativa a a fosfatase e o glucagon inibir? R: Tem. Insulina significa que o organismo está energeticamente favorável e o Glucagon alto significa que não tem glicose, não podendo sintetizar a molécula que gasta muita energia, sem glicose não ocorre síntese de colesterol. A prioridade é a funcionabilidade das funções via ATP. Outra forma de controlar é por alosteria. O próprio da reação, Mavalonato, se liga HMG- CoA quando ativa e inibe a redutase (mavalonato). Controle de longo prazo de expressão gênica. E nesse caso tem tanto o colesterol quanto os sais biliares, inibindo a transcrição génica do gene da redutase. Muito colesterol inibe a síntese da enzima. O próprio colesterol estimula a degradação (proteólise) da enzima. Se tem muito colesterol dentro do organismo e não precisa usar de imediato, esse colesterol acaba sendo prejudicial, formando placas de ateromas, e assim, entupindo os vasos sanguíneos, tanto pequeno quanto de grande calibre. Esterificação do colesterol intracelular.O colesterol quando é sintetizado ou vem da dieta entra na célula na forma de colesterol livre. E caso ele não seja usado de imediato acaba recebendo uma célula de ácido graxo (esterificação). Nessa forma, totalmente apolar, é armazenado na membrana, quanto mais colesterol entra na célula, mais é esterificado, mais a enzima Ácil-CoA colesterol aciltransferase faz a esterificação. Regulação da Síntese de Colesterol • LDL: é uma estrutura formada por proteínas e lipídios (lipoproteínas), responsável por transportar lipídios no sangue. Quanto mais essas lipoproteínas passam pelo tecido, mais elas distribuem os triglicerídeos e as vitaminas lipossolúveis, reduzindo o tamanho dessas lipoproteínas e fazendo com que dentro concentre mais ésteres de colesterol. • Lipídios são insolúveis em água, e o sangue é o principal transportador, então para transportar esses lipídios do sitio de ativação (intestino) para todos os tecidos que precisam, existe a lipoproteínas. Elas são produzidas pelas células intestinais, que após vai para a circulação sanguínea, ai para o fígado que é degradada liberando os lipídios, as proteínas e aminoácidos no hepatócito, para remontar uma nova lipoproteína. • LDL responsável por doar para os tecidos o colesterol que ele precisa. Uma vez doando, ela se desfaz na célula. Ela é fagocitada, englobada pela membrana da célula, se junta ao lisossomo formando um endossomos. Lá degrada todas as moléculas e libera aminoácidos das proteínas e o colesterol. O colesterol vai fazer seu papel, indo para a membrana ou para células produtoras de hormônios esteroides. Para ocorrer a entrada do colesterol na célula, é necessário que ela se ancore no receptor de LDL, esses receptores se ligam a LDL e devido a deformação da membrana ocorre o englobamento. Mas caso já tenha muito colesterol, não permite a entrada de mais colesterol, deixando de mandar colesterol para a membrana plasmática parando a entrada da LDl. • HDL: Quando sai do fígado, sai vazia, tendo apenas proteína e lipídios. Papel de retirar o colesterol dos tecidos que estão em excesso. Para evitar que o colesterol prejudique a célula ou o vaso sanguíneo. Uma vez cheia, vai para o fígado, onde é degrada. Degradação do colesterol O colesterol para ser degradado precisa ser transformado em sais biliares. Esses sais biliares tem o papel de emulsificar a gordura das dietas. O fígado sintetiza ácidos biliares, mas não podem ser liberados para não atrapalhar o PH do intestino. Esses ácidos vão cair na vesícula biliar, lá vai ser modificado e armazenado. Esse sal pode cristalizar e virar as pedras na vesícula. Formação de Eliminação do colesterol A 7-Alfa-hidroxilase é uma enzima que marcapasso. Que é inibida pelos sais biliares, mas é ativada pelo colesterol Tratamento de Hipercolesterolemia ➢ Nível de colesterol muito alto 1) Dieta hipocolesterolêmica + fibras+ Exercícios. Rações hipocolesterolêmica: Diminui a entrada do colesterol. As fibras fazem com que os sais biliares se grudem e não vão ser reabsorvidos. Portanto, o fígado vai precisar sintetizar sais biliares, a partir do colesterol, uma maneira de acelerar a degradação de colesterol. Auxiliando a redução do colesterol junto com a dieta. Dessa forma, excreta mais rapidamente o colesterol. O exercício vai ajudar a degradar os lipídios. Com o colesterol precisa de muito ATP para ser formado, utilizando ATP, por exemplo, para fazer contração e relaxamento muscular, batimento cardíaco, gastando ATP que seria utilizado para formar o colesterol. Ou seja, reduz a síntese. O colesterol chegou e sintetizou ácidos biliares e armazenou na vesícula e liberou para o intestino, ocorre a emulsificação e digestão de lipídios e quando chega no íleo os sais biliares são reabsorvidos. As fibras grudam os sais biliares e não deixa que ocorra a reabsorção e vai ser excretada. Eicosanóides Moléculas derivadas de ácidos graxos de 20 carbono. Quando os ácidos graxos são metabolizados e dão origem ao eicosanoides eles se transformam em hormônios. • Hormônios parácrinos, mediadores inflamatórios, presentes em todas as células • Derivados de ácidos graxos de 20C das famílias ômega 6 e ômega 3. • Percursores: ácido linoleico e o ácido araquidônico. Por isso está na moda tomas ômegas, pois são esses ácidos graxos que não sintetizamos, que vão dar origem aos eicosanóides. E esses eicosanóides tem funções anti-inflamatórias. Muitas vezes conseguimos melhorar nosso sistema imune, quando aumentamos a quantidade de ácidos graxos do tipo ômega na nossa alimentação. Quando se alimenta de fontes de ômega 3, começa a ter eicosanóides com atividades anti- inflamatórias. Quando utiliza a família ômega 6, os eicosanóides sintetizados são de maioria de atividade inflamatória. As duas vias de sínteses são longas e no meio dessa via de síntese são produzidos os eicosanóides e eles que terão as atividades de hormônios. Se recebe o ácido linoléico da dieta ele fará parte dos fosfolipídios de membrana. E quando houver a necessidade de produzir um eicosanóides, vai sofrer uma ação enzimática da fosfolipase A2, vai retirar o ácido araquidônico e fazer com que ele entre nas vias de síntese de eicosanóides. Dependendo do tipo celular, existe duas vias que podem seguir para produzir esses eicosanóides, pela via do ciclooxigenase ou pela lipooxigenase. Famílias de eicosanóides: Eicosanóides controlam processos fisiológicos, até a liberação de HCL do estômago, vasoconstrição, contração uterina, controle de coagulação, broncoconstrição, broncodilatação, ou seja, atuam em um monte de processo diferente dependendo do tipo celular. Se tem ácido graxo, geralmente eles estão localizados nas membranas, pois fazem parte da composição dos fosfolipídios. Quando uma determinada célula precisa de um determinado eicosanóide, existe uma enzima, fosfolipase A2, que retira o ácido graxo, formado por parte apolares e polares. Se uma das partes apolares forem o ácido araquidônico a fosfolipase A2 pode retirar e mandar para dentro da célula, dependendo de que célula está e do que precisa, esse ácido araquidônico pode ser utilizado pelo ciclo oxigenase, dando origem a PGH2 (prostaglandina) e a partir dela tem todos os eicosanóides. • Ciclo oxigenase: Sintetiza PGD2: Postoglandina PGE: Postoglandina PGI: prostociglina TXA: Tromboxano Lipoxigenase produz 5-HpETE e a partir dela se tem o Leucotrieno. Formando o LTA4 que é percursor de vários Leucotrienos. N° de Carbono: N° de insaturações: entre quais carbonos e família de ômega Depois de absorver o ácido linoléico da dieta sintetizamos os outros. • Percursores dos eicosanóides: ácido araquidônico, eicosapentaenóico (EPA), docosahexaenóico (DHA). Devido sua forma tridimensional favorece por deixar as membranas mais fluídas e também por ser percursores dos araquidônicos (eicosanóides) que precisamos. • Família ômega 3 Eles fazem parte da mesma família, pois derivam do ácido alfa-linolênico. E todos tem a 1° insaturação está entre o 3° e 4° C a partir do radical da metila. • Família ômega 6 Eles fazem parte da mesma família, pois derivam do ácido linoléico. E todos tem a 1° insaturação está entre o 6° e 7° C a partir do radical da metila. Ômega 6 a partir do ácido linoléico com 2 insaturações e ômega 3 a partir do ácido alfa- linolênico com 3 insaturações. Quando terminamos de sintetizar um ácido graxo, terminamos em ácido palmítico, o palmitato (16 carbono). Porém, não utilizamos apenas esse ácido graxo de 16 carbono, precisamos de outros maiores, com insaturações diferentes e para fazer essas modificações existe dois grupos de enzimas,as Dessaturase e a Elongases. • Dessaturase: insere dupla ligação no ácido graxo. (insaturações). • Elongases: Incorporações de 2 em 2 carbonos. Promovendo o alongamento da cadeia. • Ômega 6: Se a gente se alimenta e entra um ácido linoléico (18 carbono e 2 insaturações) e precisa de araquidônico (20 carbonos e 3 insaturações). Vai precisar passar pela enzima dessaturase, para inserir mais insaturação e pela enzima elongase que vai alongar colocando mais carbono. • Ômega 3: Se a gente se alimentar e entra um ácido alfa-linolénico (18 carbonos e 3 insaturações) e precisa de EPA (20 carbonos e 5 insaturações) a enzima dessaturase, vai inserir mais insaturação e a enzima elongase vai alongar colocando mais carbono. IMPORTANTE: As insaturações que são impostas no ácido linoléico e do ácido alfa- linolénico os animais não consegue fazer, portanto tem que ser feito por um vegetal Quais as importâncias do eicosanóides. Ácido linolénico: pró- inflamatórios Ácido alfa-linolênico: Anti-inflamatório. ➢ PROSTAGLANDINAS • Aumento de temperatura, vermelhidão, inchaço ➢ TROMBOXANOS ➢ Leucotrienos Produzidos para tentar impedir que moléculas potencialmente alergênicas entrem pelo pulmão. • Inflamações das vias aéreas: Células inflamatórias vão tentar contornar a invasão de moléculas estranhas. • Broncoconstrição: Diminuir a superfície de contato/ absorção do brônquio. • Edema: Chegada de células para proteger o tecido. • Aumento na viscosidade da mucosa branquial: dificultar a entrada dessas moléculas na mucosa. ✓ Começaram a pesquisar moléculas para diminuir os efeitos pró- inflamatórios dos eicosanóides e descobriram que existe moléculas ácido acetilsalicílico (AAS), que é um potente inibidor do ciclo oxigenase. Se tomamos AAS para com a síntese de todo os eicosanóides e assim parar a inflamação. Para com a Tromboxano A2, Prostaglandinas e Prostaciclina. ➢ ECOSANÓIDES ✓ Inibem a atividade da fosfolipase A2, inibem a retirada do ácido araquidônico do EPA da membrana plasmática. Tomando Corticoide, significa que não vai ter nenhum eicosanoide. ✓ Anti-inflamatórios não esteroides: impede a síntese de Prostaglandina, mas não afeta a síntese de leucotrienos ✓ Esteroides: inibem produção total de eicosanóides. ✓ Aspirinas- Inibe a via de ciclo das oxigenase. Impede a formação de coágulo. Inibição da síntese de eicosanóides. São duas vias, os corticosteroides atuam na PLA2, na retirada do ácido araquidônico da membrana. Inibem a PLA2. Os anti-inflamatórios não esteroidais atuem na COX-2 e COX-1 (prostaglandinas e tromboxanas), em cima das ciclo oxigenases, mas não atua em cima da lipooxigenase (leucotrienos) SÍNTESE DE PROSTAGLANDINAS, PROSTACICLINAS E TROMBOCANOS 1) COX-1: São constitutivas, pois produzem os eicosanóides que são associadas as funções fisiológicas comuns (constrição, produção de muco) 2) COX-2: Essa enzima só vai ser produzida quando tiver inflamação. Por que tomar ácido acetilsalicílico faz mal para o estômago? São Anti-inflamatórios não esteroides que inibem os dois ciclos oxigenadas, deixando de produzir todos os eicosanoides, inclusive aqueles que regulam a produção de muco do estômago, fazendo com que os estômagos estejam mais desprotegidos em relação a HCL, e podendo danificar a parede do estômago. Ele vai inibir a produção dos eicosanoides relacionados diretamente a inflamação quantos daqueles que são relacionados a processo fisiológicos normais. Por isso, para pacientes que tem problemas cardíacos são recomendados AAS infantil. Esse AAS infantil inibe a produção de tromboxanos, que são responsáveis pela agregação plaquetárias evitando a produção de trombo, reduz a pressão por ter menos probabilidade de coagular. Ao tomar os anti-inflamatórios específicos, depois de alguns anos observaram que aqueles que tomaram esses inibidores da COX-2 começaram a ter problemas cardíacos e por isso tirado em circulação. Meloxicam: inibidor do COX-2 Fermentação Ruminal Tipos de digestório Ruminantes • Estômagos multicompartimentalizado Fermentador através do intestino • Estômago simples com intestino grande e complexo. Monogástricos • Estômago simples. Os ruminantes e os que fazem fermentação intestinal possuem o mesmo mecanismo Digestão Fermentativa • Digestão simples: Carboidratos, proteínas e gorduras, ai passar pelo estômago, que entra com o PH ácido do estômago e a enzima pepsina (protease) e passa para o intestino, com o restante da digestão enzimática. Nele é absorvido Glicose, Aminoácidos, ácidos graxos. • Ruminantes Vai entrar carboidratos, proteínas, gorduras, vai passar por um estômago diferentes, onde esse combustível vai ser utilizado pela microbiota do estômago, gerando e eliminando metano e Co2 e vai metabolizar os combustíveis e transformá-los em ácidos graxos de cadeia curta e nitrogênio não proteico. Os ruminantes absorvem os metabólicos da microbiota, aquilo que não foi utilizado pela microbiota do rúmen. Ele possui um compartimento que tem o mesmo processo dos humanos, tendo a pepsina e o HCl e o intestino que absorve um pouco de glicose, aminoácidos e ácidos graxos. Digestão fermentativa A fermentação (oxidação anaeróbia) nos pré- estômago permite: • Uso de dietas fibrosas e digestão da celulose. • Síntese de ácidos graxos voláteis: 60% a 80% energia dietética dos ruminantes • Síntese de nitrogênio não proteico e seu uso na síntese de proteínas (ureia, amônia) • Síntese de proteínas microbianas de alto valor biológico (as essenciais) a partir do alimento fibroso • Sobrevivência em lugares ermos. Desvantagens: • Maior gasto energético na mastigação (1-7h/dia) e ruminação (8h-10h/dia) • Digestão mais lenta. Bactérias encontradas no rúmen e suas vias. O processo de uma fermentação ruminal é uma simbiose, visto que a vaca come o capim, que não seria utilizado caso não tivesse as bactérias ruminais, esse capim é utilizado para a manutenção de microbiota. Essa microbiota que estará dentro do rúmen e do intestino será responsável pelo combustível necessário para o organismo. A celulose que chega do capim entra no rúmen e as bactérias ruminais que estão lá presentes pegam esse capim e degrada a celulose e libera pro meio beta-amilase, absorve essa glicose, liberada da celulose, a bactéria processa essa glicose (fermentação) dentro dela, liberando o produto final da fermentação, os ácidos graxos voláteis. Esses produtos finais que são excretados e que foram produzidos a partir da fermentação da glicose vão passar pela membrana ruminal e vão ser utilizados para gerar energia para o ruminante. • O microrganismo gera sua própria energia, e o que resta do ATP é o que vai ser usado pelo ruminante para gerar energia para ele. Ácidos graxos voláteis • Ácido acético = Acetato é encontrado em maior abundância no ruminante. (2C) • As bactérias ruminais utilizam o ácido acético para gerar energias para elas próprias e geram Co2. • Ácido acético é utilizado na síntese de ‘’gordura’’ corporal. Visto que do acetato vai ter a síntese de acetil-CoA, que vai para o ciclo de Krebs (tecidos), mas também podem ser utilizados pelas glândulas mamarias para produzir ácidos graxos. • Ácido propiônico= propionato (3C) • 18% a 20% são moléculas de propionato • 30% - Dá origem ao lactato no epitélio ruminal. Uma parte do propionato é metabolizado na parede do rúmen e libera para a corrente sanguínea o lactato. Então o lactato + propionato vão para o fígado, o lactato segue pela via da gliconeogênese, formando glicose ou vai para
Compartilhar