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Hormônios - aulas 31, 32 e 33 A capacidade de os tecidos especializados funcionarem de uma maneira integrada foi possível, em grande parte, pelo aparecimento do sistema endócrino, que, juntamente com o sistema nervoso, promove a coordenação das atividades metabólicas dos organismos complexos, otimizando a distribuição de nutrientes e de precursores para os diferentes órgãos e tecidos. Essa integração é mediada por uma importante classe de mensageiros químicos, os HORMÔNIOS. Definição inicial Definição atual As substâncias sintetizadas pelas glândulas endócrinas e secretadas na circulação, levando a respostas específicas de um ou mais tecidos- alvo. Refere-se a qualquer molécula sinalizadora, capaz de gerar uma resposta em determinada célula. Classificação definição endócrinos Aqueles que circulam pelo corpo até atingirem o órgão-alvo parácrinos Aqueles que interagem com células vizinhas autócrinos Aqueles que atuam sobre a própria célula secretora Compare os mecanismos e as ações dos hormônios insulina e glucagon. O glucagon é um hormônio peptídico que se liga a um receptor ligado a proteína G, mediando uma cascata de sinalização via AMPc. É secretado em resposta à hipoglicemia e, portanto vai ativar as vias que liberam energia: glicogenólise, glicólise, gliconeogênese, degradação de triacilglicerol. E conseqüentemente, vai inativar as vias anabólicas: síntese de ácido graxo e glicogênese. O glucagon vai inibir também a via glicolítica no fígado, a fim de garantir a ativação da gliconeogênese. A insulina também é um hormônio peptídico que se liga a um receptor tirosina quinase, promovendo a fosforilação de resíduos de tirosina e propagando o sinal via interação proteína-proteína. Este hormônio responde a situações de hiperglicemia e portanto vai atuar de maneira oposta ao glucagon: vai ativar a síntese de ácido graxo, a via das pentoses, a glicogênese, a captação de glicose e a via glicolítica e vai inibir a gliconeogênese e a glicogenólise. Escreva um texto comparando os mecanismos de ações esperados para um hormônio de natureza protéica (como o glucagon por exemplo) com um hormônio esteróide. Os hormônios peptídicos são polares e atuam na superfície celular, interagindo com receptores específicos que promovem a liberação de mensageiros secundários (como o AMPc) possibilitando, no citoplasma, uma enorme amplificação do sinal extracelular, já que milhares de enzimas podem ser reguladas devido a ligação de uma única molécula sinalizadora. Os hormônios derivados de esteróides, por outro lado, são, devido a sua natureza apolar, capazes de atravessar membranas lipídicas e vão se ligar a receptores específicos no citoplasma ou no núcleo. O complexo hormônio-receptor vai regular a transcrição de genes específicos, aumentando a síntese de determinadas enzimas e, portanto aumentando a produção de determinadas biomoléculas. Sobre a insulina responda: a) A forma inativa é um polipeptídeo de cadeia única enquanto que o hormônio ativo é constituído de duas cadeias polipeptídicas. Explique A insulina é sintetizada como uma única cadeia polipeptídica chamada de pré-pró-insulina. Esta forma inativa perde sua seqüência de sinalização e recebe 3 pontes dissulfeto, dando origem a pró-insulina que é armazenada em vesículas no complexo de Golgi. Quando ocorre o estímulo para a secreção de insulina, duas ligações peptídicas são hidrolisadas, retirando um peptídio e deixando duas cadeias peptídicas unidas por pontes dissulfeto que correspondem a forma ativa do hormônio. Desta forma, o polipeptídeo inativo de cadeia única dá origem ao hormônio ativo constituído por duas cadeias. b) Qual o mecanismo de ação? A insulina se liga às células-alvo através de um receptor tirosina quinase provocando uma mudança conformacional no mesmo que leva a fosforilação no resíduo de tirosina da porção citosólica do receptor. Esta fosforila os resíduos de tirosina de outra proteína, ativando-a. O sinal é, então, propagado no interior da célula por interação proteína-proteína c) Quais as ações deste hormônio? A insulina responde a situações de hiperglicemia e portanto, vai ativar as vias de armazenamento de energia: glicogênese, síntese de ácido graxo e por conseqüência a via das pentoses. Além disso, ela vai estimular a captação da glicose e a sua degradação via glicólise. A fim de evitar ciclos fúteis, a insulina também vai promover a inibição das vias catabólicas: glicogenólise e gliconeogênese. 51 - Compare as ações dos hormônios: adrenalina, glucagon, insulina, glicocorticóides Glucagon Adrenalina Insulina Glicocorticóides Natureza química Peptídio Derivado de AA Peptídio Lipídio (ação intracelular) Local de síntese pâncreas Glândula supra-renal Pâncreas Glândula supra-renal Tipo de resposta Rápida Rápida Rápida Lenta (ação intracelular) Situação metabólica Hipoglicemia, hiperaminoacidemia, estresse, exercício Estresse agudo Hiperglicemia Estresse Ativa Glicogenólise, gliconeogênese, β-oxidação (aumenta a disponibilidade de ácido graxo) Glicogenólise, β-oxidação, glicólise no músculo, glicogenólise e gliconeogênese no fígado. secreção de glucagon Glicogênese, síntese de ácido graxo, glicólise Gliconeogênese, β-oxidação e degradação de proteínas e aminoácidos Inibe Glicogênese, síntese de ácido graxo, glicólise no fígado Glicogênese, síntese de ácido graxo, glicólise no fígado, secreção de insulina Glicogenólise, gliconeogênese, β-oxidação Indique se as frases abaixo são verdadeiras ou falsas. Para as afirmativas falsas, reescreva-as de forma correta: (V) A síntese da uréia aumenta após uma dieta rica em proteínas. (F) A hipoglicemia ocorre em estado de jejum avançado. (F) A conversão de enzimas não fosforiladas em enzimas fosforiladas sempre ativa a enzima. (F) O tecido adiposo responde a uma baixa relação insulina/glucagon estimulando o depósito de gordura. (V) Uma elevada relação glucagon/insulina, que é observada no jejum, estimula a mobilização de ácidos graxos dos estoques do tecido adiposo Mecanismo de Ativação Efeitos da insulina no metabolismo: Glicocórticóides Figuras para o chat Legenda: Bem alimentado Legenda: Bem alimentado 1- Insulina 17 – quilomícrons 2- Glicose 19 – VLDL 3 – Aminoácidos 20 – tecido adiposo 5 – Lactato 20 – dentro do intestino e do fígado: lipídeos 8 – (dentro do fígado) síntese de ptn Portal vein – veia porta 8 – (fora do fígado) síntese ptn em todos os tecidos Liver – fígado 9 – piruvato Brain – cérebro 11- glicogênio Muscle tissue – tecido muscular 12 – uréia Red blood cells – hemácias 16 – CO2 + H2O Gut – intestino Lymphatics – circulação linfática Jejum prolongado Legenda estado de jejum Legenda estado de jejum 1 – glucagon 8 – CO2 + H2O 2 – Proteína 9 – ácidos graxos 3 – aminoácido 10 – Alamina 4 – glicose 11 – Lactato 5 – glicerol 12 – Alamina 6 – uréia 13 – Lipídeos 7- glicerol 14 – glutamina e15 – Corpos Cetônicos e jejum
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