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29/03/2017 1 Profª. Drª. Sheila Tavares Nascimento 2017 Estudo dos nutrientes - Carboidratos 1 Metabolismo dos Carboidratos Relembrando... Destinos metabólicos dos carboidratos na dieta 1. Boca - Saliva – α amilase 2. Estomago – paralização – pH ácido 3. Intestino delgado – continua... 2 29/03/2017 2 Metabolismo dos Carboidratos Utilização de carboidratos por suínos � Leitões são incapazes de utilizar certos carboidratos devido a insuficiente atividade das enzimas (carboidrases). � Desenvolvimento destas com a idade (21 dias – aproveitamento suficiente). 3 Metabolismo dos Carboidratos Utilização de carboidratos por suínos � Avanço da idade → diminuição da atividade da lactase. � Na prática... Fornecimento de ração (fase de amamentação) – incentivo a ativação do sistema enzimático � * diarreias 4 29/03/2017 3 Metabolismo dos Carboidratos Utilização da fibra bruta por suínos e aves � Monogástricos tem pequena capacidade de digerir alimentos fibrosos. � Suínos fêmeas em gestação devem receber alimentação mais fibrosa do que em engorda * evitar sobrepeso na gestação. � Pesquisas.. 5 a 7% de FB em suas dietas. 5 Metabolismo dos Carboidratos Cães e Gatos: � não necessitam de CHOs na ração � proteínas (aa); � Melhoram o funcionamento do intestino � Fibra= trânsito e equilíbrio da flora bacteriana � Amido mal cozido = diarréia 6 29/03/2017 4 Metabolismo dos Carboidratos 7 Fonte: Aulus Carciofi Metabolismo dos Carboidratos 8 Fonte: Aulus Carciofi 29/03/2017 5 Metabolismo dos Carboidratos 9 O que é metabolismo? “Conjunto de reações para a obtenção de energia e para sintetizar substâncias necessárias ao organismo” CATABOLISMO ANABOLISMO Metabolismo dos Carboidratos 10 PRODUTO DA DIGESTÃO DOS CARBOIDRATOS � COMBUSTÍVEL METABÓLICO BÁSICO 29/03/2017 6 Metabolismo dos Carboidratos 11 CHOs Energia conservada na forma de ATP, GTP, NADH E FADH2 Fosforilação oxidativa Conversão para ATP � armazenamento Metabolismo dos Carboidratos Carboidrato dieta Digestão no intestino delgado Açucares simples Não digerido Absorção Músculo glicogênio Energia Fígado glicogênio Intestino grosso - fermentação Absorção Intestino grosso Ácidos graxos voláteis Fígado gordura CO2 + H2O Resíduo Excreção Figura 1. Destinos metabólicos dos carboidratos dietéticos. 12 29/03/2017 7 Metabolismo dos Carboidratos 5 destinos: 1. Glicólise 2. Glicogenólise 3. Glicogênese 4. Gliconeogênese 5. Ciclo/ Via da pentose fosfato 13 14 GLICÓLISE • Seqüência de reações pelas quais a glicose é convertida em duas moléculas de piruvato por enzimas no citosol de todas células de um animal • O resultado é a produção de 2 moléculas de ATP e duas de NADH CATABOLISMO ANAERÓBICO DA GLICOSE 29/03/2017 8 15 GLICÓLISE CATABOLISMO ANAERÓBICO DA GLICOSE 16 GLICÓLISE • É REALIZADA NUMA SEQUÊNCIA DE 10 PASSOS: FASE PREPARATÓRIA OU DE INVESTIMENTO FASE DE PAGAMENTO OU RENDIMENTO OU GERAÇÃO DE ATP 5 REAÇÕES 5 REAÇÕES 29/03/2017 9 17 GLICÓLISE • É REALIZADA NUMA SEQUÊNCIA DE 10 PASSOS: FASE PREPARATÓRIA OU DE INVESTIMENTO5 REAÇÕES NÃO HÁ ARMAZENAMENTO DE ENERGIA 18 GLICÓLISE • É REALIZADA NUMA SEQUÊNCIA DE 10 PASSOS: FASE PREPARATÓRIA OU DE INVESTIMENTO5 REAÇÕES GLICOSE É FOSFORILADA GASTO DE 1 ATPREAÇÃO IRREVERSÍVEL 29/03/2017 10 19 GLICÓLISE • É REALIZADA NUMA SEQUÊNCIA DE 10 PASSOS: FASE PREPARATÓRIA OU DE INVESTIMENTO5 REAÇÕES GLICOSE É FOSFORILADA GASTO DE OUTRO ATP SIMÉTRICA PARA SER CLIVADA 20 GLICÓLISE • É REALIZADA NUMA SEQUÊNCIA DE 10 PASSOS: FASE PREPARATÓRIA OU DE INVESTIMENTO5 REAÇÕES 2 TRIOSES ALDOLASE 29/03/2017 11 21 GLICÓLISE • É REALIZADA NUMA SEQUÊNCIA DE 10 PASSOS: FASE PREPARATÓRIA OU DE INVESTIMENTO5 REAÇÕES ISOMERIZADA EM UMA 2ª MOLÉCULA DE GLICERALDEÍDO-3- FOSFATO FIM DA 1ª ETAPA DA GLICÓLISE CONSUMO DE 2 ATP 22 GLICÓLISE • É REALIZADA NUMA SEQUÊNCIA DE 10 PASSOS: CADA MOLÉCULA DE GLICERALDEÍDO É OXIDADA E FOSFORILADA PRODUZ 2 NADH FASE DE PAGAMENTO OU GERAÇÃO DE ATP5 REAÇÕES 29/03/2017 12 23 GLICÓLISE • É REALIZADA NUMA SEQUÊNCIA DE 10 PASSOS: CONVERTIDAS EM 2 MOLÉCULAS DE PIRUVATO LIBERAÇÃO DE ENERGIA FASE DE PAGAMENTO OU GERAÇÃO DE ATP5 REAÇÕES LIBERAÇÃO DE ENERGIA PRODUZ 4 ATP 24 Balanço final mostra um ganho líquido de ATP • O rendimento energético da glicólise é: – ATP consumido: 2 (reações 1 e 3) – ATP produzido: 10 (2 nas reações 6 e 9, e 2 NADH da reação 5) x 2 � pq?!?! • 1 molécula de glicose produz 2 moléculas de gliceraldeído-3-P – Saldo energético: 8 ATP 29/03/2017 13 25 Fermentação alcoólica na levedura Nos animais, vegetais e muitas células microbianas sob condições aeróbicas Fermentação a lactato durante contração muscular vigorosa, nos eritrócitos e em alguns microrganismosCiclo do ácido cítrico 26 Destinos do piruvato em condições aeróbicas e anaeróbicas • Fermentação lática Rendimento energético: – Glicose � piruvato • Libera: 8 ATP – Piruvato � lactato • Consumo: 1 NADH x 2 – Saldo: 2 ATP 29/03/2017 14 27 • Fermentação alcoólica: Rendimento energético: – Glicose � piruvato • Libera: 8 ATP – Piruvato � etanol • Consumo: 1 NADH x 2 – Saldo: 2 ATP Destinos do piruvato em condições aeróbicas e anaeróbicas 28O piruvato é oxidado à acetil-CoA e CO2 • Reação completa catalisada pelo complexo da piruvato desidrogenase � descarboxilação oxidativa • Processo irreversível Destinos do piruvato em condições aeróbicas e anaeróbicas PRODUZ NADH 2x 29/03/2017 15 29 • Esta reação ocorre em 5 etapas, sendo catalizada por um sistema enzimatico envolvendo 3 enzimas e 5 coenzimas • Rendimento energético – Glicose 2 piruvato 2 acetil-CoA Portanto, – Glicose 2 acetil-CoA Libera Libera Libera NADH + H+ (2x) 8 ATP 8 ATP + 6 ATP = 14 ATP 30 Ciclo de Krebs 29/03/2017 16 31 • Uma volta completa no ciclo libera: – 3 NADPH +H+ = 3 x 3 ATP = 9 ATP – 1 FADH2 = 1 X 2 ATP = 2 ATP – 1 GTP = 1 X 1 ATP = 1 ATP Total = 12 ATP 1 molécula de Acetil-Coa � 12 ATP » Lembrar que 1 glicose � 2 Acetil-CoA • Rendimento total do metabolismo de açúcares – 1 mol de glicose CO2 + H2O 38 ATP Libera 32 • Quebra do glicogênio muscular/hepático, com liberação de unidades de glicose em resposta a necessidade de recuperação dos níveis séricos de glicose • Glucagon, produzido pelos pâncreas, tem função de ativação do sistema enzimático para que ocorra a quebra do glicogênio • Rota ocorre somente quando o animal está em jejum ou em condições de estresse GLICOGENÓLISE 29/03/2017 17 33 GLICOGENÓLISE 34 GLICOGENÓLISE 29/03/2017 18 35 GLICOGENÓLISE Suprimento de glicose ao organismo 36 GLICOGÊNESE • Síntese de glicogênio no músculo e fígado, a partir da glicose 6-P, tendo a glicogênio sintase como importante enzima no processo; • Ativado pela insulina em resposta aos altos níveis de glicose sanguínea. Após as refeições! 29/03/2017 19 37 GLICOGÊNESE 38 GLICOGÊNESE • Os músculos armazenam até 4x mais glicogênio do que o fígado � maior massa; • O músculo armazena apenas para consumo próprio e utiliza durante exercício quando há necessidade de energia rápida. 29/03/2017 20 39 GLICOGÊNESE40 GLICONEOGÊNESE • Formação da glicose a partir de compostos aglicanos (não-açúcares ou não carboidratos); • Importante em situações de jejum prolongado ou excesso de proteína na dieta; • A maior parte realizada pelo fígado e uma pequena porção no córtex dos rins. 29/03/2017 21 41 GLICONEOGÊNESE • Principais precursores: – Aminoácidos glicogênicos – Lactato – Glicerol Alguns tecidos dependem quase completamente de glicose como fonte de energia metabólica � cérebro e o SN, eritrócitos, testículos, medula renal e tecidos embrionários 42 GLICONEOGÊNESE 29/03/2017 22 43 GLICONEOGÊNESE – Quando a concentração de glicose circulante vinda da alimentação diminui � ocorre glicogenólise (degradação do glicogênio hepático e muscular) � glicemia retoma valores normais; – Porém o suprimento de glicose desses reservatórios não é sempre suficiente: entre as refeições e durante longos jejuns, ou após exercícios vigorosos, o glicogênio é consumido. 44 GLICONEOGÊNESE – Nessas situações, os organismos necessitam de um método para sintetizar glicose a partir de precursores não-carboidratos. – Isso é realizado pela via chamada gliconeogênese, a qual converte piruvato e compostos relacionados de três e quatro carbonos em glicose. 29/03/2017 23 45 GLICONEOGÊNESE Ciclo de Cori 46 • Uma rota alternativa da via glicolítica, mais rápida e , tem a finalidade básica de produzir NADPH + H+ para a biossíntese dos AG, durante a lipogênese. • Ocorre principalmente para o metabolismo das células sanguíneas. CICLO DA PENTOSE FOSFATADA 29/03/2017 24 Metabolismo dos Carboidratos Destinos metabólicos dos carboidratos na dieta (Ambos) - Maior fração do carboidrato absorvido é metabolizado na forma de lipídeos (reserva energética). Aves de postura - reserva de gordura vai para a produção de ovos. Metabolismo dos Carboidratos Lipogênese � A maior parte dos carboidratos ingeridos em sua fase final de criação, irá integrar o metabolismo dos lipídios através da lipogênese. 48
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