INTEGRAÇÃO DO METABOLISMO

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INTEGRAÇÃO DO 
METABOLISMO
Universidade Federal do Ceará
Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular
Introdução a Bioquímica
Profa. Daniele Bezerra de Sousa
Aspectos Bioquímicos 
• Catabolismo x Anabolismo
– Catabolismo – vias de degradação em
que biopolímeros são degradados
originando moléculas menores
•Geração de NADH, FADH2 e ATP
– Anabolismo – vias de biossíntese das
macromoléculas.
•Utilização de NADPH e ATP
Conecção entre as vias metabólicas
• Vários metabólitos aparecem em mais de uma
via.
• Várias vias ocorrem simultaneamente. Daí a
necessidade de mecanismos de controle.
• Mecanismos de controle
– Interações alostétricas
– Modificações covalentes
• Coordenação entre anabolismo e
catabolismo
Ciclo de Krebs – Função central
Ciclo de Krebs – Função central
• Catabolismo de proteínas, 
lipídeos e carboidratos
• Anabolismo de 
carboidratos, lipídeos e 
aminoácidos.
• Vias metabólicas 
individuais e ciclo de Krebs. 
Nutrição
Proteínas Carboidratos Lipídios
Digestão
Aminoácidos
Monossacarídeos
Ác. graxos
Liberação de energia e produção de ATP
Nutrição
Proteínas Carboidratos Lipídios
Digestão
Aminoácidos
Monossacarídeos
Ác. graxos
Liberação de energia e produção de ATP
Os alimentos são fontes de 
substratos para as reações 
catabólicas
Qualidade das Dietas
Ingestão adequada de macronutrientes 
(carboidratos, lipídeos e proteínas)
Principal preocupação – conteúdo adequado 
de PROTEÍNAS.
•Falta de proteínas
•Excesso de proteínas
•Aminoácidos essenciais
•Proteínas estão sendo constantemente degradadas no
organismo.
Qualidade das Dietas
Cuidados com a ingestão adequada de 
micronutrientes (vitaminas e minerais).
Vitaminas – compostos necessários aos processos
metabólicos.
Minerais – substâncias inorgânicas necessárias
para os processos vitais na forma iônica ou na de
elemento livre.
Macrominerais – sódio, potássio, cloro, magnésio,
fósforo e cálcio.
Integração do metabolismo 
celular
– Que tipo de combustível é utilizado?
– Quais via metabólicas predominam?
– Quais compostos são sintetizados?
Integração 
do 
metabolismo
FÍGADO
•Após absorção no TGI o principal destino dos
nutrientes é o fígado.
•O fígado apresenta grande flexibilidade
metabólica.
Dieta rica em proteínas – enzimas para 
catabolismo de aminoácidos e 
gliconeogênese.
Dieta rica em carboidratos – enzimas para 
metabolismo dos carboidratos e biossíntese dos 
lipídeos
Fígado - Metabolismo de Carboidratos
Glicoquinase – fosforilação da glicose quando esta
encontra-se em alta concentração no sangue.
Glicose -6-fosfato
Glicose 
Tecidos
Glicogênio 
hepático
Desfosforilação
Glicólise
Piruvato
Acetil-CoA
ATP
Ciclo de Krebs,
CTE, 
Fosforilação oxidativa
Ácidos 
graxos
Biossíntese
Pentoses e 
NADPH
Via das pentoses fosfato
Estado bem alimentado
(Absortivo – 2 a 3 h após a 
refeição)
Síntese de glicogênio
Jejum 
Fígado + Carboidrato + Alimentação
Degradação de 
glicogênio
Gliconeogênese
Fígado -
Metabolismo dos 
Carboidratos
Insulina/Glucagon
(Absortivo)
Glicólise (anabólica)
Síntese de glicogênio
Fígado -
Metabolismo dos 
Carboidratos
Insulina/Glucagon
(Jejum)
Glicogenólise
Gliconeogênese
(Jejum prolongado)
Fígado -
Metabolismo 
dos 
Aminoácidos
Fígado -
Metabolismo dos 
Aminoácidos
Absortivo (bem 
alimentado)
Aminoácidos (DIETA) 
fornecem energia 
(oxidação ou síntese 
de glicose, 
glicogênio e corpos 
cetônicos)
Fígado -
Metabolismo dos 
Aminoácidos
Jejum
(Pós-absortivo)
Aminoácidos 
(TECIDOS) fornecem 
energia 
Fígado -
Metabolismo 
dos 
Aminoácidos
JEJUM
Fígado -
Metabolismo 
dos Lipídeos
Excesso de 
acetilCoA
Fígado -
Metabolismo 
dos Lipídeos
Absortivo
Síntese de ácidos
graxos
Distribuição de de 
ácidos graxos para os
tecidos (lipoproteínas)
Fígado -
Metabolismo 
dos Lipídeos
Jejum 
(Pós-absortivo)
Oxidação de 
ácidos graxos
Produção de 
corpos cetônicos
TECIDO ADIPOSO
TECIDO ADIPOSO
•Metabolismo glicolítico ativo
Excesso de carboidratos e lipídeos
Armazenamento de ácidos graxos 
provenientes do fígado ou alimentação
•Necessidade de energia
Triacilgliceróis Ácidos graxos
Hidrólise
Lipases
Insulina/Glucagon ( Glicose)
Diidroxicetona 
fosfato
(Glicólise anabólica)
Síntese de 
triacilgliceróis
Glicerol-3-fosfato
Insulina/Glucagon (Jejum)
Diidroxicetona 
fosfato
Síntese de 
triacilgliceróis
Glicerol-3-fosfato
TECIDO MUSCULAR
TECIDO MUSCULAR
TECIDO MUSCULAR
Repouso
Atividade intensa
CÉREBRO
CÉREBRO
•Glicose – Único
combustível (120 g/dia)
•60% da glicose é
consumida pelo cérebro no
estado de repouso
•Jejum prolongado- Corpos
cetônicos
SANGUE
Intestino delgado
FígadoTecido adiposo
Pulmões Outros
tecidos
Hormônios
• Substâncias produzidas pelas glândulas
endócrinas a fim de permitir a comunicação
INTERCELULAR.
• Realizam a coordenação do metabolismo
Pressão 
arterial
Volume 
sanguíneoEquilíbrio 
hidroeletrolítico
Reprodução
Diferenciação 
sexual
Desenvolvimento
Fome
Comportamento 
alimentar
Alocação de 
energia
Como agem os hormônios?
• Agem através de receptores específicos
localizados nas células-alvo sensíveis ao hormônio.
• Cada tipo de célula possui sua própria
combinação de receptores.
• Ação combinada de hormônios (insulina,
glucagon, adrenalina e cortisol) permite a
manutenção dos níveis normais de glicose (4,5
mM).
Hormônios no Metabolismo 
Energético
• Glucagon
• Epinefrina
• Insulina
• Cortisol
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Insulina
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Glucagon
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Jejum curto ou prolongado
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Epinefrina (Adrenalina)
Liberada das glândulas 
adrenais em resposta ao 
estresse (lutar ou fugir) ou 
devido a diminuição da 
glicose.
Aumenta os níveis de glicose no sangue.
- Aumenta glicólise no tecido muscular
- Aumenta degradação de ácidos graxos.