Integração metabólica

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Código da disciplina: GMV007 
 
 
 
Integração metabólica 
 
 
 
 
 
 
 
Profª Kelly Aparecida Geraldo Yoneyama Tudini 
 
 
Integração metabólica 
Cada tecido exerce uma função, integrando entre si para manter a homeostase do corpo. O 
metabolismo é diferenciado de acordo com o tecido. 
 Metabolismo no fígado : 
No geral a função do fígado é processar e distribuir os nutrientes adquiridos da alimentação . 
Proteínas carboidratos e lipídeos precisam ser hidrolisados e absorvidos, o primeiro órgão a 
entrar em contato com as moléculas quebradas é o fígado, que gerencia o destinos destas 
moléculas menores . Ele recebe aminoácidos , monossacarídeos , lipídeos (TAG lipoproteínas) 
mas este precisa ser hidrolisado para passar pela membrana. 
No fígado os açúcares tem transportador de glicose, GLUT 2 presente na membrana 
plasmática ,não depende da insulina, esse açúcar segue o gradiente de concentração. A 
glicose ao chegar no hepatócito é transformada em glicose – 6 P ,fosforilada, fazendo com 
que a concentração da glicose caia ,no hepatócito, ou seja a concentração de glicose no 
sangue sempre será maior do que no fígado. A hexoquinase hepática irá fosforilar a glicose. 
Destinos possíveis da glicose 6P 
1. A glicose 6P perde um fosfato se tornando livre e volta para o sangue , repondo a 
glicemia nutrir outros tecidos e etc. 
2. Pode ser armazenada, quando o animal está bem alimentado a glicose 6P é 
armazenada na forma de glicogênio. 
3. O hepatócito pode usar a glicose para obter energia , a partir do glicogênio 
4. A glicose pode virar ácido graxo numa situação de boa nutrição , com excesso de 
carboidrato ,este é armazenado em forma de gordura , a partir da biossíntese de 
acetil CoA. Então é produzido triacilglicerol que vai para o tecido adiposo na forma de 
lipoproteína VLDL . Pois fígado não armazena TAG . 
5. Uma via alternativa , a via das pentoses , onde ocorre produção de NADPH 
importante nas reações de biossíntese redutoras . 
 
 
Destinos do aminoácido 
1. pode ser usado na síntese de proteínas hepáticas, produção de proteínas plasmáticas 
2. Podem sair do hepatócito ir para o sangue serem distribuídos e usados para síntese 
de proteínas em outros tecidos que não o hepatócito 
3. Utilização de aminoácidos para síntese de nucleotídeos de hormônios e de porfirinas 
4. Aa que não é necessário para síntese de nenhum proteína é usado para produção de 
energia : 1º passo , precisa ser degradado , perdendo grupamento amino , formando 
amônia que vai para o ciclo da uréia , após a perda ocorre a produção do alfa 
cetoácido , que podem entrar no CK podendo ser usados para geração de energia .Ou 
seja seria uma rota produtora de energia 
 
 
5. O piruvato pode formar glicose por gliconeogênese no jejum , podendo ser distribuída 
para diferentes tecidos , ou para os músculos para seguir o ciclo da glicose – alanina 
6-7-8 utilização de alfa cetoácidos para produção de energia. 
9. Aa transformado em lipídeos, em estado nutricional de boa nutrição com excesso de 
aminoácido. Aa são precursores de glicose por gliconeogenese 
10. aa para gliconeogenese para formar glicose que vai para o sangue.Se o acido graxo que 
produz somente acetil coa, não contribui para a formação de glicose pois não contribui com o 
numero de carbonos 
11. Aa que vieram do músculo quando ocorre proteólise muscular , são transportados para o 
hepatócito na forma de alanina que viram piruvato após perder grupamento amino. 
 
Destinos do lipídeo 
1. Aa pode ser usado na síntese de lipídeos hepáticos (*fosfolipídeos ) 
2-3-4 – Ac graxo usado para obtenção de energia , situação de jejum, fígado prioriza essa 
via .Oxidação completa dos ácidos graxos 
5. Ac graxo fazem beta oxidação , produto final acetil coa pode formar corpos cetônicos 
que são lançados para o sangue 
 
6. Acetil coa vindo do acido graxo, pode entrar na biossíntese de colesterol que é usado 
para formar sais biliares que emulssificam gorduras vindas da alimentação , ou eles 
podem ser mandados para tecidos como precursor de hormônios 
7. Ácido graxo usados para formação de lipoproteínas plasmáticas (ex: VLDL ). 
 
8. Ac graxos exportados para o sangue , se ligam pela albumina para serem distribuídos. 
 
Metabolismo do tecido adiposo 
A função geral do tecido adiposo é armazenar triacilglicerol , proteínas ou aminoácidos em 
excesso , que são metabolizados no sentido de formar acetil coa para formar TAG e forma 
VDLD que vai para o tecido adiposo , sendo armazenado em vacúolo lipídico . A molécula que 
pode ser armazenada sem muita dificuldade é o triacilglicerol , pelo fato de que ele não precisa 
de água para ser estocado. A utilização dessa molécula armazenadas ocorre a partir da ação da 
enzima LIPASE que realiza a quebra do TAG , no estado de jejum , formando ácidos graxos 
livres que vão para os diferentes tecidos. A glicose e os ácidos graxos também podem ser 
utilizados se estiverem disponíveis. 
 
 
 
METABOLISMO NO MÚSCULO 
Para ocorrer a contração muscular é preciso que aconteça a hidrólise de um ATP em ADP + Pi . 
O ATP que vai sofrer a hidrólise vem de ácidos graxos, corpos cetônicos e glicose sanguínea, 
variando qual vai ser usado de acordo com estado de alimentação do animal. 
 Bem alimentado : glicose 
 jejum inicial : ac graxo 
 jejum : corpos cetônicos 
 Se o músculo está exercendo atividade pesada o combustível é glicogênio muscular, porque 
ocorre o metabolismo anaeróbico , que é feito pela glicose produto final é lactato . Para 
atividades leves usa a glicose sanguínea , metabolismo aeróbico. Fosfocreatina composto de 
alta energia , presente no músculo , em atividade pesada , ela libera o seu fosfato e energia 
para ser usada para fazer ATP que vai ser usado na contração muscular num surto de atividade 
pesada. 
 
 
CICLO DE CORI 
Envolve fígado e músculo e sangue como tecido comunicante.Importante no surto de 
atividade pesada , que realiza metabolismo anaeróbico formando lactato que vai ser usado na 
gliconeogêmese para formar glicose . Esta glicose vai para o sangue e deste para o músculo 
que pode ser armazenada em forma de glicogênio . Em caso de atividade contínua a glicose vai 
para o músculo e vai para a glicogenólise formando ATP. 
 
 
 MÚSCULO CARDÍCADO 
Tem a característica de estar o tempo todo em processo de contração e relaxamento , não 
tendo surto de atividade. Por isso ele não tem metabolismo anaeróbico ,não podendo ficar 
sem suprimento de oxigênio. Combustíveis são : 
 glicose 
 corpos cetônicos 
 ac graxos. 
 Dependendo do estado nutricional , combustíveis são oxidados no ciclo do acido cítrico . 
 
 
 
METABOLISMO NO CÉREBRO 
 
Assim como o coração , o cérebro é constituído por células que precisam estar 
constantemente polarizadas ,para que isso seja possível a atividade de uma enzima é 
importante, essa enzima recebe o nome de ATPase sódio potássio , responsável pelo 
transporte desses íons , o que significa uma demanda considerável de ATP. O combustível 
preferencial desse tecido nervoso é a glicose , mas também pode utiliza corpos cetônicos, que 
são produzidos a partir de ácidos graxos , dependendo do estado nutricional do animal . Em 
estado não alimentado os corpos cetônicos são recrutados , no caso de estado alimentado a 
glicose é mobilizada para produção de energia. Os ácidos graxos não podem ser usados como 
combustíveis pelo cérebro , por eles não atravessam a barreira hematoencefálica. 
 
CICLO DE JEJUM-ALIMENTAÇÃO 
O que acontece com carboidratos proteínas obtidas na alimentação em diferentes estados 
nutricionais ? 
Estado bem nutrido : 
glicose 
Depois de uma refeição rica em proteínas carboidratos lipídeos, as moléculas vão ser 
quebradas absorvidas e alguma parte vai para o fígado . 
Neste estado as biomoléculas o hormônio que marca essa situação é a insulina , produzidapelo pâncreas. 
A glicose chega vinda da alimentação: 
 1ª possibilidade é formar glicogênio (glicogênese) 
 2ª possibilidade é produção de energia (ATP) . 
 3ª possibilidade é a glicose formar tracilglicerol que forma VLDL que vai para o tecido 
adiposo, ou ir para o tecido muscular , mas é para produção de ATP e não 
armazenamento . 
 4ª possibilidade é exportação da glicose para outros tecidos , como cérebro, adipócito 
e para o músculo, e boa parte vai para o músculo e tecido adiposo, quando estes 
tecidos não absorvem a glicose caracteriza a hiperglicemia. 
 
Aminoácidos : 
Usados na síntese de proteína no fígado e em outros tecidos, depois disso ainda tem 
aminiacidos ,estes são degradados para produção de energia. 
 
 
Lipídeos : 
Deixa acido graxo no musculo estriado esquelético, no tecido adiposo, e o restante vai para o 
fígado como ácido graxo ,e é transformado em TAG e forma VLDL que vai para outros tecidos 
ou para o fígado. 
 
Fígado lipogênico é quando ele está bem nutrido , carboidrato em 
excesso forma TAG no fígado e deste forma VLDL. 
 
Estado de jejum inicial 
Glicemia começa a cair, e o pâncreas responde produzindo glucagon , que sinaliza a quebra de 
glicogênio hepático iciando a gliconeogênese, pouco intensa, que gera glicose para repor no 
sangue . Neste momento inicia a proteólise muscular , marcado pela presença de alanina no 
sangue, ela vai para o fígado , assim como o lactato (metabolismo anaeróbico ocorre nas 
hemácias) , precursores de gliconeogenese . Tendo inicio a glicogenólise 
 
Jejum estabelecido. 
Quadro de hipoglicemia, o glucagon continua ser produzido pelo pâncreas , e quem marca o 
fígado neste momento é a gliconeogênese . 
Com a queda da glicemia o fígado trabalha no sentido de repor esta glicemia ,ele quebra 
glicogênio, mas está baixa a quantidade de glicogênio , não sendo tão importante. A 
gliconeogenese é feita a partir de piruvato que veio da quebra de aminoácidos que veio da 
quebra de proteínas . A partir da quebra de aminoácidos podem produzir intermediários do 
CK. 
Pode ocorrer gliconeogenese a partir do glicerol que veio da mobilização de TAG 
Pode ser usado também lactato 
Lipólise ocorre no jejum estabelecido . Com isso glicose – 6p é produzida retirada um fosfato 
tornando a glicose livre para ir para os diferentes tecidos. 
Mesmo no jejum em situação de luta ou fuga o glicogênio é usado pelo músculo, depois ocorre 
a reposição deste glicogênio no musculo. 
Síntese de corpos cetônicos , relacionado com a mobilização de lipídeos do tecido adiposo. 
Fígado está gliconeogênico 
 
 
 
Estado de realimentação 
Fígado permanece gliconeogênico por um tempo . Para depois entrar no estado bem nutrido. 
Para isso a glicose obtida da alimentação vai para o músculo que faz metabolismo anaeróbico 
e tem como produto o lactato, que vai para o fígado e aproveita a via de gliconeogenese . 
Passado um tempo ele entra no estado bem nutrido.(Livro : Manual de bioquímica...) 
 
PATOLOGIAS 
Obesidade e diabetes mellitus 
 
Obesidade : Quando um animal se mantem no estado bem nutrido por um período muito 
prolongado , acaba por desencadear um problema no hormônio leptina , que é o responsável 
pela saciedade , ou seja este animal vai começar a se sentir menos satisfeito ao se alimentar . 
Com isso essa glicose em excesso entra no organismo chegando ao fígado , iniciando então a 
produção de insulina que indicará a produção de glicogênio, como já existe glicogênio 
armazenado no hepatócito ele será então transformado em gordura , e esta em VLDL sendo 
armazenada no tecido adiposo. 
Com a glicose constantemente alta a insulina estará o tempo todo sinalizando atividade isso 
acaba causando uma dessensibilização, que é a retirada de receptores deste hormônio ,que 
estão localizados na membrana principalmente do M. esquelético e tecido adiposo, na 
tentativa de manter a homeostase do organismo. Neste caso uma outra patologia pode ser 
desencadeada a chamada DIABETES MELLITUS . 
 
DIABETES MELLITUS TIPO II : 
Indivíduo produz insulina, e alguns tecidos deixam de responder à insulina (tecido adiposo e 
muscular). 
Glicose chega no fígado , que ainda responde à insulina , ainda ocorre a síntese de glicogênio. 
Mas boa parte da glicose deveria ser deixada no tecido adiposo e musculo esquelético , 
quando eles não captam mais a glicose começa a se acumular no sangue , pois o glut 4 não 
está sendo exposto, não ocorrendo a via de sinalização de insulina, ocorrendo a hiperglicemia 
, mas essa glicose precisa ser armazenada , então ela é convertida em gordura , insulina 
sinaliza a conversão de glicose em gordura, aumentando a quantidade de gordura que forma 
VLDL aumentando a quantidade de tracilglicerol (hipertriacilglicerolemia) 
Hiperglicemia e hipertriacilglicerolemia marcam a diabetes mellitus tipo 2 
 
 
 
DIABETES MELLITUS TIPO I 
Pâncreas falha em produzir insulina . 
No diabetes tipo 1 não tratado, é como se o indivíduo estivesse no jejum crônico, e o 
pâncreas produz glucagon 
Glicose chega no fígado e deveria ser formado o glicogênio , mas o armazenamento depende 
do estímulo de insulina . O glicogênio que já estava armazenado é quebrado. A glicose deveria 
ser deixada no tecido adiposo e m esquelético , mas estes tecidos não vão capitar a glicose 
pois não tem insulina que é responsável por expor o glut 4 , então a glicose não é deixada em 
nenhum dos tecidos , aumentando a concentração de glicose (hiperglicemia) . 
Mesmo no estado bem alimentado o estímulo é dado pelo glucagon , que sinaliza a quebra do 
glicogênio e a gliconeogênese . Ocorrendo síntese de glicose a partir do lactato. 
A proteólise intensa também ocorre , a lipólise , gliconeogênese glicogenôlise todos 
intensos,pois como não tem a sinalização da insulina a glicose não é detectada nem mandada 
para seus possíveis destinos desencadeando assim no seu aumento acarretando um grave 
quadro de hiperglicemia (glicemia da alimentação + glicemia produzida pelos processos 
metabólicos) 
As gorduras que vem da alimentação formam quilomicron que deveriam ser distribuídos pelo 
sistema linfático, músculos e tecido adiposo, mas isso não ocorre , pois para o TAG entrar no 
tecido adiposo, é preciso a participação de uma enzima lipase, que é produzida a partir da 
sinalização da insulina . 
No tecido adiposo ocorre lipólise intensa libera muito ácido graxo , este vai ser usado por 
vários tecidos. Mas mesmo assim ocorre a sobra deste ácido, e acaba indo para o fígado com 2 
destinos possíveis, voltar a ser TAG formando VLDL que fica no sangue circulando, que 
deveria deixar o TAG no tecido adiposo, mas isso não ocorre por causa da enzima que não é 
produzida por falta de insulina, acumulando o TAG .Começa a acumular tanto TAG como 
quilomícron . 
Lipólise intensa ,o que não ocorre na tiabetes tipo 2 . Tem muito ácido graxo vindo da lipólise e 
consequentemente tem muitos corpos cetônicos, que são ácidos, o que prejudica o sistema 
tampão do organismo. ( Cetoacidose metabólica ). 
 
Tipo 2 hiperglicemia hipertriacilglicerolemia fígado responde à glicose não tem 
gliconeogênese 
Tipo 1 hiperglicemia hipertriacilglicerolemia + acúmulo de corpos cetônicos (cetogênese 
diferencia tipo 1 do tipo 2) .Fígado não responde à glicose.