Resumo- Integração Metabólica 2

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Regulação e Integração Metabólica II 
RESUMO – Alberto Galdino LoL 
↗Metabolismo e Integração Metabólica 
Mesmo nas células procarióticas mais simples, os processos metabólicos devem ser 
coordenados para que rotas opostas não ocorram simultaneamente e também de modo que o 
organismo possa responder a alterações externas como, por exemplo, à disponibilidade de 
nutrientes. Além disso, as atividades metabólicas do organismo devem obedecer às ordens 
determinadas pelo programa genético de crescimento e reprodução. Os desafios de coordenar 
a captação e a utilização da energia são muito mais complexos nos organismo multicelulares, 
nos quais deve haver cooperação das tarefas metabólicas entre os diferentes tecidos. 
 
Sabe-se que a presença ou ausência de alimentos influencia drasticamente o metabolismo de 
carboidratos, lipídios e proteínas. E ainda, que cada tecido têm características metabólicas 
próprias. 
 
Metabolismo 
É o conjunto de transformações que as substâncias químicas sofrem no interior dos 
organismos vivos. São essas reações que permitem a uma célula ou um sistema transformar os 
alimentos em energia, que será utilizada pelas células para que as mesmas se multipliquem, 
cresçam, movimentem-se, etc. Ou seja, o metabolismo é o conjunto de reações químicas 
responsáveis pelos processos de síntese e degradação dos nutrientes na célula. O metabolismo 
divide-se em duas etapas: 
 Catabolismo (onde há degradação, ou “quebra” de compostos) 
 Anabolismo (que é a síntese, ou seja, formação de compostos). 
 
O Catabolismo refere-se ao processo o qual leva a quebra ou degradação de 
compostos em moléculas menores, mais simples, tais como o íon lactato, etanol, etc. As vias 
catabólicas são invariavelmente acompanhadas por uma rede de liberação de energia livre, e 
uma das metas do metabolismo é capturar pelo menos alguma desta energia sob a forma de 
compostos de alta energia, como a adenosina trifosfato (ATP). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Já o Anabolismo descreve sequências de reações nas quais moléculas crescentemente 
mais complexas são sintetizadas a expensas de ATP, ou seja, o anabolismo requer energia para 
ser realizado, e esta energia é proveniente das reações de decomposição (catabolismo). 
Durante o metabolismo, em ambos os processos, catabolismo e anabolismo, ocorrem uma 
série de passos discretos e pequenos, passando através de um número de intermediários em 
seus caminhos até chegar aos produtos finais. 
 
 
 
 
 
Regulação e Integração Metabólica II 
RESUMO – Alberto Galdino LoL 
Adenosina trifosfato (ATP) é a fonte primária de energia química para uma variedade 
aparentemente sem fim de processos biológicos. Ela alimenta processos tão diversos como a 
bioluminescência, o transporte de íons e moléculas através de membranas, a contração de 
músculos, a realização de exercícios, e a síntese de carboidratos e ácidos nucléicos. 
Quando um ATP libera energia ele vira ADP (adenosina difosfato) e precisa ser 
fosforilado para voltar a ser ATP, sendo necessária, para isso, a degradação de micronutrientes 
como a fosfocreatina, a glicose, o ácido graxo ou o aminoácido, para novamente ser capaz de 
gerar energia. 
 
O metabolismo é simplificado por dois fatores. 
 
 Primeiro, ele exibe somente pequenas variações dentro de células de uma mesma 
espécie. 
 Segundo, os processos metabólicos são acoplados ao longo de reações essenciais que 
podem ser organizadas em vias, tais como a glicólise (degradação da glicose – 
carboidrato), e um entendimento de um limitado número destas vias pode revelar 
uma grande quantidade de informação sobre todo o processo do metabolismo. 
 
Apesar do ensino classificatório da nutrição implicar na atribuição das funções únicas e 
específicas para cada nutriente: função "energética" para os carboidratos, função de "reserva" 
para os lipídeos e função "estrutural" (ou "plástica") para as proteínas. Estes mesmos 
nutrientes podem contribuir para a produção de energia no organismo humano. 
 
O metabolismo dos nutrientes pode ser dividido por vias metabólicas, ou seja, existe o 
metabolismo dos carboidratos (glicose ou glicogênio muscular e hepático), o metabolismo das 
gorduras (ácidos graxos) e o metabolismo das proteínas (aminoácidos). O metabolismo pode 
ser dividido também em relação à presença de oxigênio (metabolismo aeróbio) e na ausência 
de oxigênio (metabolismo anaeróbio), o que vai definir qual será a via metabólica utilizada 
para gerar a síntese do ATP será a velocidade e a intensidade do gasto energético. 
 
O metabolismo aeróbico 
Refere-se às reações catabólicas geradoras de energia nas quais o oxigênio funciona como um 
aceitador final de elétrons na cadeia respiratória e se combina com o hidrogênio para formar 
água. A presença de oxigênio no “final da linha” determina em grande parte a capacidade para 
a produção de ATP. Por sua vez, isso determina em grande parte a possibilidade de manter um 
exercício de alta intensidade. 
O metabolismo aeróbico promove a síntese de ATP através da combustão de 
carboidratos e gorduras. O metabolismo de carboidratos, após uma cadeia de eventos, libera 
energia suficiente para sintetizar 36 a 38 Moléculas de ATP por molécula de glicose. Enquanto 
o metabolismo das gorduras é capaz de gerar 147 moléculas de ATP provenientes da 
degradação completa de um ácido graxo. E 441 moléculas de ATP, a partir dos componentes 
dos triglicerídeos, e mais 19 moléculas de ATP são formadas durante a degradação do glicerol, 
dando um total de 440 moléculas de ATP para cada triglicerídeo catabolizado. O fator de 
limitação desse sistema é o fluxo de moléculas de oxigênio para as mitocôndrias. Ou seja, sem 
oxigênio esta via metabólica não consegue sintetizar ATP em tempo suficiente que a sua 
demanda exige, ficando restrito o visto glicolítica a síntese do ATP. 
 
O metabolismo anaeróbico 
Refere-se às reações catabólicas geradoras de energia nas quais o oxigênio não está 
presente, não sendo possível acontecer o processo total de degradação da glicose para síntese 
do ATP, devido à alta velocidade de degradação do ATP e na dificuldade na reposição de 
energia para trabalho celular. Ou seja, a demanda de energia é maior que a oferta. 
Regulação e Integração Metabólica II 
RESUMO – Alberto Galdino LoL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Regulação e Integração Metabólica II 
RESUMO – Alberto Galdino LoL 
 
 
 
PROTEINAS 
 
 
 
Por que a glicose é fosforilada na 
primeira etapa da glicólise? 
Umas das razões é que quando a glicose entra na célula, ela precisa ser fosforilada (adição 
de um fosfato) para impedir que ela saia da célula. A membrana celular é permeável à 
glicose (ou seja, deixa ela passar), mas não é permeável a glicose fosforilada. 
 
O que ocorre com o excesso de glicose que não é 
utilizado na via glicolítica? 
O excesso é enviado para o fígado, que transforma a glicose em glicogênio e ela fica 
armazenada em nosso fígado, aumentando a concentração de glicogênio. Quando o nível de 
glicogênio fica alto, o fígado começa a quebrar o glicogênio excedente, mandando-o para a 
corrente sanguínea, aumentando a concentração de glicose no sangue. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Regulação e Integração Metabólica II 
RESUMO – Alberto Galdino LoL 
Especialização dos Órgãos 
Muitas rotas metabólicas estão relacionadas com a oxidação dos combustíveis para a 
produção de ATP, estas abrangendo a síntese e a degradação da glicose, dos ácidos graxos e 
dos aminoácidos. 
 
Glicólise: A degradação metabólica da 
glicose inicia com a sua conversão em duas 
moléculas de piruvato, com a geração de 
duas moléculas de ATP. 
 
Gliconeogênese: Os mamíferos são 
capazes de sintetizar glicose a partir de 
uma variedade de percussores, como,por 
exemplo, o piruvato, por meio de uma 
série de reações que, em grande parte, 
reverte a rota da glicólise. 
 
Degradação e síntese do Glicogênio (Glicogênese e Glicogenólise): As reações opostas, 
catalisadas pela glicogênio-fosforilase e pela glicogênio-sintase, são reguladas, 
reciprocamente, pelo controle hormonal de fosforizações e desfosforilações. 
 
Síntese e degradação dos Ácidos Graxos: Os ácidos graxos são degradados pela β-oxidação, 
formando acetil-CoA, que, pela conversão em malonil-CoA, é substrato também para a síntese 
dos ácidos graxos 
 
O ciclo do Ácido Cítrico: O ciclo do ácido cítrico oxida a acetil-CoA até CO2 e H20 com a 
produção concomitante de coenzimas reduzidas, cuja reoxidação impele a síntese de ATP. 
Muitos aminoácidos glicogênios podem ser oxidados no ciclo no ácido cítrico, após terem sido 
transformados em alguns intermediários do ciclo, os quais, por sua vez, são metabolizados a 
piruvato e, a seguir, a acetil-CoA, o único substrato do ciclo. 
 
Fosforilação Oxidativa: Essa tota mitocondrial acopla a oxidação do NADH e do FADH2, 
produzidos na glicolise, na oxidação e no ciclodo acido cítrico, a fosforilaçao do ADP. 
 
Síntese e Degradação dos Aminoácidos: Os aminoácidos em excesso são convertidos em 
intermediários da glicolise e do ciclo do acido cítrico. Os grupos amino são eliminados pela 
síntese da uréia. Os aminoácidos não-essenciais são sintetizados por meio de vias que se 
iniciam com metabólicos comuns. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Regulação e Integração Metabólica II 
RESUMO – Alberto Galdino LoL 
Período Absortivo ou Pós-Prandial 
 Após a digestão dos carboidratos, a maior parte da glicose é absorvida no intestino e o 
excedente permanece na circulação. 
 A glicemia no sangue leva à liberação de insulina e redução dos níveis de glucagon. 
 A insulina também favorece a entrada de aminoácidos nos tecidos e a síntese de 
proteínas, sendo o excedente oxidado e transformado em intermediários do ciclo de 
Krebs. 
 Ocorre aumento dos processos biossintéticos (4 horas). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Regulação e Integração Metabólica II 
RESUMO – Alberto Galdino LoL 
Período Pós-Absortivo 
 Glicemia reduz a níveis normais. 
 O glucagon é então liberado e a degradação do glicogênio hepático é iniciado. 
 Este período dura em média 12 horas. 
 A captação de glicose é inibida, sendo permitida nos tecido insulino-independentes 
(cérebro, hemácias e medula renal). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Período Jejum 
 A gliconeogênese é intensificada. 
 Aumento da degradação dos TAG armazenados. 
 Os AG circulantes fornecem energia para tecidos como músculo esquelético e 
cardíaco, fígado e tecido adiposo. 
 Os processos degradativos são intensificados. 
 
 
Regulação e Integração Metabólica II 
RESUMO – Alberto Galdino LoL 
Período Jejum Prolongado 
 Após 24 horas de jejum, o glicogênio hepático está praticamente esgotado, sendo a 
gliconeogênese a única forma de manter a glicemia. 
 O excesso de corpos cetônicos produzidos mantém-se circulante, causando um quadro 
de cetoacidose, com significativa redução dos níveis de bicarbonato plasmático. 
 A degradação das proteínas provenientes do tecido muscular esquelético compõe a 
nova fonte para formação de glicose. Alanina e glutamina são sintetizadas em maior 
quantidade. 
 O organismo pode sobreviver meses sem ingerir alimentos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Regulação e Integração Metabólica II 
RESUMO – Alberto Galdino LoL 
Irei considerar aqui o metabolismo de cinco órgãos dos mamíferos: 
 
 Cérebro; 
 Músculos; 
 Tecido adiposo; 
 Fígado; 
 Rins. 
 
Regulação e Integração Metabólica II 
RESUMO – Alberto Galdino LoL 
Os metabólicos transitam entre esses órgãos por rotas bem-definidas, nas quais o fluxo varia 
com o estado nutricional do animal. Por exemplo, a glicose, os aminoácidos, e os ácidos graxos 
estão disponíveis a partir do intestino logo após uma refeição. Mais tarde, quando esses 
combustíveis tiverem sido exauridos, o fígado supre os outros tecidos com glicose e corpos 
cetônicos, ao passo que o tecido adiposo fornece os ácidos graxos. Todos estes órgãos estão 
conectados entre si pela corrente sangüínea. 
 
 
O Cérebro 
O tecido cerebral possui uma taxa respiratória notavelmente alta. Embora o cérebro humano 
constitua somente cerca de 20% do total de O2 consumido pelo individuo em repouso. A 
maior parte da energia produzida pelo cérebro é usada na ATPase – ( Na + -K+) da membrana 
plasmática, que mantém o potencial de membrana necessário para a transmissão do impulso 
nervoso. 
 
Em condições normais, a glicose é o combustível principal do cérebro (embora possa 
ser substituída, gradualmente, por corpos cetônicos, durante um jejum prolongado). As células 
cerebrais precisam ser supridas regularmente de glicose pelo sangue, já que estocam pouco 
glicogênio. A concentração sanguínea de glicose abaixo da metade do valor normal de 
aproximadamente 5mM resulta em disfunção cerebral. Níveis ainda mais baios resultam em 
coma, dano irreversível e, finalmente, morte. 
 
 
O ciclo alimentado/jejum. 
O encéfalo utiliza energia em uma taxa constante. Uma vez que o encéfalo é vital para o 
funcionamento apropriado de todos os órgãos do corpo, uma atenção especial é dada as suas 
necessidades energéticas. Para fornecer energia ao encéfalo, os substratos devem ser capazes 
de atravessar as células endoteliais que revestem os vasos sangüíneos no encéfalo. 
 
 Metabolismo de carboidratos: no estado alimentado, o encéfalo utiliza exclusivamente 
glicose como combustível, oxidando completamente cerca de 140g de glicose/dia a 
dióxido de carbono e água. O encéfalo contém uma quantidade muito pequena de 
glicogênio e, portanto, depende completamente da disponibilidade de glicose no 
sangue. 
 
 Metabolismo de Lipídios: o encéfalo não apresenta um armazenamento significante de 
triacilglicerois, e a oxidação de ácidos graxos obtidos do sangue, que não atravessam 
eficientemente a barreira. 
 
O Encéfalo no Jejum 
Durante os primeiros dias de jejum, o SNC continua a usar exclusivamente glicose como fonte 
energética. No jejum prolongado, os níveis plasmáticos de corpos cetônicos atingem níveis 
significantes elevados e são usados, juntamente com a glicose, como combustíveis pelo 
encéfalo. Isso reduz a necessidade de catabolismo protéico para a gliconeogênese. As 
mudanças metabólicas que ocorrem no jejum asseguram que todos os tecidos tenham um 
adequado suprimento de moléculas combustíveis. 
 
 
 
 
 
Regulação e Integração Metabólica II 
RESUMO – Alberto Galdino LoL 
Os Músculos 
O principal combustível para o músculo é a glicose (a partir do glicogênio), ácidos graxos, 
corpos cetônicos. Um músculo bem nutrido, em repouso sintetiza um estoque de glicogênio 
correspondente entre 1 a 2% de sua massa. 
 
Sendo o triacilglicerol a forma mais eficiente de estoque de energia, o esforço 
metabólico mais rentável é sintetizar glicogênio, porque o glicogênio pode ser mobilizado mais 
rapidamente do que a gordura; E a glicose, ao contrário dos ácidos graxos, pode ser 
metabolizada anaerobicamente. 
 
No músculo em repouso, os ácidos graxos preenchem 85% dos principais compostos 
energéticos das necessidades energéticas. O músculo difere do cérebro por ter grande 
depósito de glicogênio cerca de 1.200 Kcal, cerca de ¾ do glicogênio do organismo está 
armazenado nos músculos. Este glicogênio é prontamente transformado em G6P 
(glicose 6 fosfato) para uso dentro das células musculares. O músculo assim como o cérebro 
não possui Glicose-6-fosfatase, e assim não exporta glicose. O músculo retém glicose, sua 
fonte de energia preferida para explosões de atividades. 
 
“Apesarde sintetizar glicogênio proveniente da glicose os músculos não participam 
da gliconeogênese, pois não possui maquinaria enzimática necessária. Obtendo como 
conseqüência, o metabolismo dos carboidratos servindo somente ao músculo.” 
 
A velocidade da glicólise excede a do ciclo do ácido cítrico, e muito do piruvato 
formado nestas condições e reduzido a lactato, do qual uma parte flui para o fígado onde é 
transformado em glicose. Assim essas permutas desviam parte 
da carga metabólica do músculo para o fígado. 
 
Grande quantidade de alanina é formada no músculo 
ativo, por transaminação do piruvato. A alanina como o lactato, 
pode ser transformada em glicose pelo fígado. E porque o 
músculo libera alanina? Por poder absorver e transaminar 
aminoácidos de cadeia ramificada usando seus arcabouços 
carbonados como fontes de energia, contudo, não pode formar 
uréia. 
Em consequência o nitrogênio é liberado no sangue como 
alanina, o fígado absorve e remove o nitrogênio para excretá-lo 
como uréia e processa o piruvato em glicose ou ácidos graxos. 
 
O coração é um órgão muscular que funciona 
continuamente, e não intermitentemente. O músculo cardíaco 
baseia-se no metabolismo aeróbico e possui uma grande 
quantidade de mitocôndrias que ocupam até 40% do espaço 
citoplasmático. 
O coração pode metabolizar ácidos graxos, corpos cetônicos, 
glicose, piruvato e lactato. 
Alguns indivíduos com aterosclerose sofrem de angina 
(dor no coração) devido a um suprimento insuficiente de O2. A 
droga ranolazina alivia a angina porque inibe a oxidação dos 
ácidos graxos obrigando o músculo cardíaco a queimar mais 
glicose, sendo este um processo que requer menos oxigênio 
para a mesma quantidade de ATP produzida. 
Regulação e Integração Metabólica II 
RESUMO – Alberto Galdino LoL 
Cooperação metabólica entre o músculo esquelético e o fígado. 
Os músculos extremamente ativos usando o glicogênio como fonte de energia, 
gerando lactato via glicólise. Durante a recuperação, parte desses lactato é transportada para 
o fígado e usada para formar glicose via gliconeogênese. A glicose é liberada no sangue e 
retorna aos músculos para repor as reservas de glicogênio. Sendo assim a via completa: 
Glicose → Lactato → Glicose 
Sendo assim o ciclo de Cori que homenageia os primeiros bioquímicos que a descreveram Carl 
e Gerty Cori. 
 
 
Ciclo Alimentado/Jejum 
 
 Tecido Muscular Esquelético em repouso. 
O metabolismo energético no músculo esquelético é singular por sua capacidade de responder 
às mudanças substanciais da demanda de ATP. 
Responsável por 30% do oxigênio consumido pelo corpo, em casos de exercício rigoroso 
pode ser até de 90% de consumo. Apesar do seu potencial para períodos transitórios de 
glicólise anaeróbica, é um tecido oxidativo. Difere do tecido muscular cardíaco em 3 aspectos: 
 
 É continuamente ativo, enquanto os M. esqueléticos se contraem dependendo da 
demanda; 
 Apresenta um metabolismo completamente aeróbico; 
 Possui depósitos energéticos insignificantes, ex: glicogênio e lipídios. 
 
No metabolismo dos carboidratos terá: 
O aumento do transporte de glicose para dentro das células, após uma refeição rica 
em carboidratos. Contrastando com o período pré-absortivo onde os principais combustíveis 
são os ácidos graxos e os corpos cetônicos. 
O aumento da síntese de glicogênio pelo acréscimo de insulina/glucagon e a 
disponibilidade de G6P favorecendo a síntese de glicogênio. 
 
No metabolismo dos lipídios: 
Liberação de ácidos graxos pela ação da lípase lipoproteica. Os ácidos graxos são 
fontes de energia secundária p/ o músculo no estado alimentado, sendo a glicose a fonte 
principal de energia. 
 
No metabolismo de aminoácidos: 
Aumento da síntese protéica como incremento na captação de aminoácidos e na 
síntese protéica que ocorre no período absortivo, após uma refeição contendo proteína, 
repondo as proteínas degradadas desde a refeição anterior. Aumento da captação de 
aminoácidos ramificados. LEUCINA, ISOLEUCINA, VALINA são captados pelo músculo e são 
usados para síntese protéica e como substratos energéticos. 
 
 
 Tecido Muscular Esquelético Em Repouso, No Jejum: 
Usam os ácidos graxos como principal fonte energética. Em contraste durante um 
exercício usa-se inicialmente o glicogênio estocado. No exercício intenso a G6P é convertida 
em lactato, pela glicólise anaeróbica, a medida que se esgota, os ácidos graxos fornecidos pela 
mobilização dos triacilgliceróis do tecido adiposo, torna-se principal fonte de energia. 
 
 
 
Regulação e Integração Metabólica II 
RESUMO – Alberto Galdino LoL 
No metabolismo dos carboidratos terá: 
Transporte de glicose p/ dentro das células através das proteínas transportadoras 
dependentes de insulina na membrana plasmática e o seu subseqüente metabolismo estão 
reduzidos, devido à baixa concentração de insulina circulante. 
 
No metabolismo dos lipídios: 
Durante as 2 primeiras semanas de jejum os músculos usam ácidos graxos do tecido 
adiposo e corpos cetônicos do fígado como combustíveis 
Com cerca de 3 semanas de jejum reduz o consumo de corpos cetônicos e oxidam quase que 
exclusivamente os ácidos graxos. 
 
 
No metabolismo de proteínas: 
Nos primeiros dias de jejum, há uma rápida quebra de proteína muscular, fornecendo 
aminoácidos que serão usados pelo fígado para a gliconeogênese (Alanina e Glutamina) 
Depois de várias semanas de jejum a velocidade da proteólise muscular decresce pelo 
declínio da necessidade de glicose pelo encéfalo que começa utilizar corpos cetônicos como 
fonte de energia. 
 
 
O Tecido Adiposo 
A função do tecido adiposo é a de estocar ácidos graxos e liberá-los quando necessário. O 
tecido adiposo é amplamente distribuído por todo o corpo, mas ocorre de modo 
predominante sob a pele, na cavidade abdominal e no músculo esquelético. O tecido adiposo 
de um homem normal de 70kg contem cerca de ~15 kg de gordura. Essa quantidade 
representa 590.000KJ de energia (141.000) calorias, o suficiente para manter a vida por cerca 
de três meses. 
 
O tecido adiposo recebe a maior parte de seus ácidos graxos das lipoproteínas 
circulantes. Os ácidos graxos são ativados pela formação dos correspondentes acetil-CoA e 
esterificados com glicerol-3-fosfato, formando os triacilgliceróis de reserva. O glicerol-3-
fosfato é formado pela redução do fosfato de diidroxiacetona, que é gerado a partir da 
glicose, na via glicolitica. 
 
Em caso de necessidade metabólica, os triacilgliceróis são hidrolisados e ácidos graxos 
e a glicerol nos adipócitos, pela ação de uma lípase sensível a hormônios. Se existir 
glicerol-3-fosfato em abundancia muitos dos ácidos graxos formados serão reesteritificados a 
triacilgliceróis. Se o glicerol-3-fosfato estiver em baixa concentração metabólica, ácidos graxos 
serão liberados na corrente sanguínea. Assim a mobilização dos ácidos graxos depende, em 
parte, da velocidade, de captação da glicose, uma vez a glicose é o percussor do glicerol-3-
fosfato. A necessidade metabólica é sinalizada diretamente por uma redução na concentração 
da glicose bem como por estimulação hormonal. 
 
O ciclo alimentado/jejum 
 
 Tecido Adiposo: Depósito dos Estoques Energéticos 
O tecido adiposo é o segundo tecido, apenas depois do fígado em capacidade para distribuir 
moléculas combustíveis. Em um homem de 70 kg, o tecido adiposo pesa aproximadamente 
14Kg ou cerca de metade da massa muscular total. Em indivíduos obesos, ele pode constituir 
até 70% do peso corporal. Um adipócito pode ter seu volume quase inteiramente ocupado por 
uma única gotícula de triacilglicerol. 
Regulação e Integração Metabólica II 
RESUMO – Alberto Galdino LoL 
No metabolismo de carboidratos terá: 
Aumento do transporte de glicose para dentro dos adipócitos é muito sensível à 
concentração de insulina no sangue. Os níveiscirculantes de insulina são elevados no estado 
absortivo, resultando em um influxo de glicose para os adipócitos. 
Aumento da glicólise, da disponibilidade intracelular de glicose resulta em um 
aumento na atividade glicolitica. No tecido adiposo, a glicólise serve a função sintética, 
fornecendo glicerol-fosfato para a síntese de triacilgliceróis. 
Aumento da atividade da via das hexoses-monofostato ou via das pentoses-fosfato. O 
tecido adiposo pode também metabolizar a glicose utilizando a via das pentoses-fosfato, desse 
modo produzindo NADPH, que é essencial para síntese de ácidos graxos. Nos humanos, no 
entanto, a síntese de novo não é uma fonte importante de ácidos graxos para o tecido 
adiposo. 
No metabolismo dos lipídios: 
Aumento da síntese de ácidos graxos. A síntese de novos ácidos graxos a partir de 
Acetil-CoA é quase indetectável em humanos, exceto quando um indivíduo é realimentando 
após um período de jejum. Em outras situações, a síntese de ácidos graxos no tecido adiposo 
não é uma rota importante. Em vez disso, a maioria dos ácidos graxos adicionados aos 
estoques de lipídeos nos adipócitos é fornecida pela gordura da dieta ou pelo fígado (na forma 
VLDL) 
Aumento da síntese de triacilgliceróis. Depois de uma refeição contendo lipídeos, a 
hidrólise dos triacilgliceróis de quilomicra (do intestino) e VLDL (do fígado) fornece os ácidos 
graxos ao tecido adiposo. Esses ácidos graxos exógenos são liberados pela ação da lípase 
lipoprotéica, uma enzima extracelular ancorada à parede dos capilares de muitos tecidos, 
particularmente os tecidos adiposos e musculares. Uma vez que os adipócitos não apresentam 
glicerol-cinase, o glicerol-3-fosfato usado na síntese de triacilgliceróis vem do metabolismo da 
glicose. Portanto, no estado alimentado, os elevados níveis de glicose e insulina favorecem o 
armazenamento de triacilgliceróis. 
Decréscimo da degradação de triacilgliceróis. Níveis elevados de insulina favorecem a 
forma desfosforilada (inativa) da lípase sensível a hormônio. Portanto, no estado alimentado, a 
degradação de triacilgliceróis está inibida. 
 
 
 O Tecido Adiposo no jejum. 
 
No metabolismo dos carboidratos terá: 
Aumento da degradação de triacilgliceróis. A ativação da lípase sensível a hormônio e a 
subseqüente hidrólise dos estoques de triacilglicerol são aumentados pelos elevados níveis das 
catecolaminas adrenalina e, particularmente, noradrenalina. Esses compostos, que são 
liberados pelos terminais nervosos simpáticos no tecido adiposo, são fisiologicamente 
importantes na ativação da lípase sensível a hormônio. 
Aumento da liberação de ácidos graxos. Os ácidos graxos obtidos da hidrolise de 
triacilgliceróis estocados são liberados no sangue. Ligados à albumina, eles são transportados 
para uma variedade de tecidos, para utilização como combustível. O glicerol produzido 
durante a degradação dos triacilgliceróis é usado como um percussor para a gliconeogênese 
no fígado. 
Decréscimo na captação de ácidos graxos. No jejum, a atividade da lípase lipoprotéica 
no tecido adiposo é baixa. Conseqüentemente, triacilgliceróis de lipoproteínas circulantes não 
estão disponíveis para a sintse de triacilgliceróis no tecido adiposo. 
 
 
 
Regulação e Integração Metabólica II 
RESUMO – Alberto Galdino LoL 
O Fígado 
No fígado, o transporte de glicose ocorre por transportadores GLUT2, os quais de modo 
eficiente mantêm a concentração de glicose no hepatócito na mesma proporção com que este 
nutriente existe na circulação sangüínea. No entanto, a glicose só poderá ser utilizada pelo 
tecido hepático após ser fosforilada. A enzima responsável por essa reação, a glicoquinase, 
possui baixa afinidade pela glicose, assim, o fígado só irá fosforilar e garantir a permanência da 
glicose dentro das células hepáticas, uma vez que haja concentração suficientemente alta de 
glicose na circulação. Isso ocorre, porque o fígado pode usar outros substratos energéticos 
como ácidos graxos ou aminoácidos como fonte energética. Apesar da insulina não influenciar 
a captação de glicose nas células hepáticas, influencia profundamente a utilização da glicose 
por estas células. A glicose só será utilizada pelo fígado como nutriente preferencial quando a 
razão insulina/glucagon for suficientemente alta para ativar a via glicolítica. O alto aporte de 
glicose juntamente com a presença de insulina também estimulará a síntese de glicogênio, e, 
neste momento, o fígado passa a ser um armazenador de glicose. Caso contrário, o fígado fará 
exatamente o oposto, será um exportador de glicose. 
 
No momento de jejum, quando houver predomínio do glucagon sobre a insulina, a 
glicogenólise será ativada e o fígado passa a exportar a glicose que havia armazenado sob a 
forma de glicogênio. Como o glicogênio é uma reserva limitada e somente pode suprir a 
demanda de glicose no organismo por algumas horas, o fígado lança mão de outro recurso, a 
gliconeogênese. 
 
A gliconeogênese ocorre predominantemente 
no tecido hepático pelo estímulo do glucagon e é 
simultânea a glicogenólise hepática. Enquanto houver 
glicogênio, a velocidade da gliconeogênese é pequena, 
no entanto, esta via ocorrerá em velocidade máxima 
após a exaustão do glicogênio hepático. Portanto, no 
jejum prolongado, a glicemia é mantida somente pela 
gliconeogênese, o que significa um custo metabólico 
importante, pois esta via está relacionada à perda 
significativa de massa muscular e de tecido adiposo que 
acompanham o jejum. 
É preciso lembrar que a síntese de glicose que 
ocorre no fígado durante períodos de jejum prolongados 
tem como principais precursores aminoácidos, advindos 
do músculo esquelético, glicerol, advindo da mobilização 
de triglicerídeos do tecido adiposo e lactato, advindo das 
hemácias, e tendo como fonte de energia a intensa 
beta- oxidação dos ácidos graxos liberados pela 
mobilização dos triglicerídeos. 
Mesmo com a chegada de alimentos a produção 
de glicogênio a partir de aminoácidos provenientes da 
dieta pode continuar ocorrendo no fígado por algum 
tempo. Isto é chamado de gliconeogêse 
pós-prandial e ocorre para garantir um adequado 
armazenamento de glicogênio no fígado. 
 
 
 
 
Regulação e Integração Metabólica II 
RESUMO – Alberto Galdino LoL 
 O metabolismo lipídico no fígado 
No período pós prandial, estimulado pela insulina, os 
ácidos graxos podem ser sintetizados em alta velocidade 
pelo fígado a partir de moléculas de acetil-CoA. 
Os ácidos graxos sintetizados pelo fígado serão 
exportados através das lipoproteínas transportadoras 
VLDL até o tecido adiposo, local onde serão 
armazenados. 
Toda vez que o consumo de alimentos excederem 
a demanda energética terá o acúmulo de reservas 
(glicogênio e triglicerídeos). No entanto, a capacidade de 
armazenamento de glicogênio é bastante limitada 
quando comparada a de triglicerídeos. Veja que a 
capacidade total do fígado armazenar glicogênio é em 
torno de 70 g e do músculo esquelético 120 g, mas o 
tecido adiposo pode conter dezenas de quilogramas de 
triglicerídeos. A capacidade de transformar excessos 
alimentares em lipídeos é praticamente ilimitada e toda 
vez que houver desequilíbrio neste processo teremos a 
obesidade. 
 
 O metabolismo protéico no fígado 
No período pós-prandial, quando a concentração de aminoácidos na corrente circulatória é 
alta, a oxidação completa de aminoácidos fornece uma quantidade de energia significativa 
para o tecido hepático. Os aminoácidos podem ser totalmente oxidados pelo fígado, ou ainda, 
ser convertidos em glicose ou corpos cetônicos. 
A produção de glicogênio a partir de 
aminoácidos provenientes da dieta 
(gliconeogênese pós-prandial) é 
particularmente estimulada por dietas ricas 
em proteínas e pode persistir por algum 
tempo mesmo após o término de uma 
refeição. Nos momentos de jejum, o fígado 
passaa receber aminoácidos do tecido 
muscular priorizando a gliconeogênese. 
O fígado participa ativamente do 
catabolismo protéico, já que o ciclo da uréia é 
exclusivo do tecido hepático, e é a forma 
preferencial de excreção de nitrogênio 
advindo da proteólise. Por outro lado, o 
fígado é responsável pela síntese de todas as 
proteínas plasmáticas, com exceção das 
imunoglobulinas as quais são sintetizadas 
pelos linfócitos. A manutenção da 
concentração de proteínas circulantes nos 
valores adequados 6-8 g/dL exige um intenso 
trabalho de síntese protéica hepática. 
 
 
 
 
Regulação e Integração Metabólica II 
RESUMO – Alberto Galdino LoL 
Os rins 
Os rins filtram a uréia e outros produtos de excreção do sangue enquanto que regeneram 
tampões sanguíneos depletados como o bicarbonato (perdido pela exalação de CO2) e 
excretam o excesso de H+ juntamente com as bases conjugadas com o excesso de metabólicos 
ácidos como os corpos cetônicos acetato e β-hidroxibutirato. Os prótons também são 
excretados na forma de NH+4 com a amônia derivada da glutamina ou do glutamato. O dos 
aminoácidos pode ser convertido em glicose pela gliconeogênese (o tecido renal é o único, 
além do hepático, que pode sintetizar glicose). Durante o jejum, os rins geram até 50% do 
suprimento corporal de glicose. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Desordens Metabólicas: Diabetes 
O diabetis melittus é uma doença metabólica complexa, caracterizada pela hiperglicemia. 
 
 tipo I (insulino-dependente) 
Inabilidade de produção de insulina, normalmente resultado da destruição das células beta da 
ilhota do pâncreas devido a distúrbios auto-imunes. 
 tipo II (insulino-independente) 
Resistência à insulina, não havendo resposta dos tecidos à sua liberação pelo organismo. 
 
O quadro metabólico do diabético do tipo I é muito semelhante ao jejum prolongado. 
↑Glicose = hiperglicemia 
↑Glucagon = hiperglucagonemia 
 
 Glucagon permanece continuamente sendo liberado 
 A concentração de glicose no sangue se eleva; permanece circulante 
 As concentrações de glicose no sangue podem exceder, causando sobrecarga renal 
 Eliminação de glicose e eletrólitos pela urina 
 A glicose não pode ser utilizada pelas células 
 
Características 
-Destruição progressiva de células beta 
-Diminuição ou falta da secreção de insulina endógena 
-Dependência de insulina exógena pela toda vida 
 
Sintomas presentes na Diabete tipo I 
-Poliúria: excreção de glicose na urina aumenta o volume de urina 
-Polidipsia: urinar em excesso leva a aumento da sede 
-Hiperfagia: "fome Celular" aumenta o apetite 
Regulação e Integração Metabólica II 
RESUMO – Alberto Galdino LoL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Controle do Diabetes 
O controle glicêmico em diabéticos é indicado para prevenção de episódios de hiperglicemia e 
desenvolvimento futuro de doenças cardiovasculares. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Uso de insulina injetável. Análogos de insulina na forma injetável, infusão contínua e inalável.