Integração metabólica.ppt

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Integração Metabólica
Profa. MS Meire Freitas Portela
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O que é metabolismo?
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 Por que precisamos de reações químicas?
Energia
Crescimento
Manutenção
Reprodução
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 Energia
 Crescimento
 Manutenção de estrutura
 Reprodução
Todos estes processos requerem reações metabólicas!
 Por que precisamos de reações químicas?
Lavoisier
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 Energia
 Crescimento
 Manutenção de estrutura
 Reprodução
Todos estes processos requerem reações metabólicas!
Mas...
- Será que estes requerimentos são sempre iguais?
 Por que precisamos de reações químicas?
Lavoisier
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 Como o ambiente varia?
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 Como o ambiente varia? 
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 Como o ambiente varia? 
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 Como o ambiente varia? 
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 Como o ambiente varia? 
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 Por que o metabolismo
tem de responder ao ambiente?
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 Homeostase 
Do grego: ὅμοιος, homoios, "similar"; and ἵστημι, histēmi, "permanecer“
Conceito proposto em 1932 por Walter Cannon. 
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 Homeostase
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- Muitas variáveis tem que ser mantidas constantes!
Variação de temperatura corporal é mínima
 Homeostase
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 Homeostase
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- Muitas variáveis devem ser mantidas constantes!
Níveis normais de glicose
 Homeostase
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 Regulação metabólica
Para responder ao ambiente, metabolismo tem de ser regulado de acordo com ele.
Regulação constante do metabolismo é fundamental para a vida!
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Receptores no hipotálamo regulam a sensação de fome, a partir de substâncias secretadas pelo corpo.
Leptina
Camundongo
normal
Gene da leptina mutado
 Regulação da ingestão
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No entanto, nem sempre temos o que precisamos à disposição, nem podemos comer tudo o que precisamos.
 Regulação da ingestão
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Metabolismo
Em última análise, nada mais é do que uma maneira de transformar as substâncias obtidas do meio nas substâncias que o organismo necessita para a sobrevivência, conforme as necessidades do mesmo.
No entanto, transformar uma coisa em outra nem sempre é simples!
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O que é uma via metabólica?
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O que é uma via metabólica?
Uma sequência de reações químicas que transforma um substrato em um produto final.
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O que é uma via metabólica?
Uma sequência de reações químicas que transforma um substrato em um produto final.
Glicólise
Glicose
Piruvato
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O que é uma via metabólica?
Parece simples...
Glicólise
Mas...
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Como regular o metabolismo?
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Como regular o metabolismo?
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Regulação metabólica
Ocorre através da modulação do fluxo de substâncias através das diferentes vias metabólicas.
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Ocorre através da modulação do fluxo de substâncias através das diferentes vias metabólicas.
Regulação metabólica
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Como regular o fluxo de substâncias por uma via metabólica?
 Concentração de substratos e produtos
 Velocidade de reação
Regulação metabólica
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O que regula o fluxo de substâncias por vias metabólicas?
 Concentração de substratos e produtos
 Velocidade de reação
 Aporte
 Transporte
 Excreção
 Temperatura
 pH
 Enzimas
Regulação metabólica
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O problema...
- Metabolismo deve ser regulado de forma harmônica nos diferentes tecidos, ou seja, deve funcionar de maneira integrada.
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O problema...
Caso contrário...
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Como fazer o metabolismo funcionar de maneira integrada?
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Integração metabólica
Funcionar de maneira integrada significa responder de maneira integrada ao ambiente!
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Requisitos:
1. Precisamos de um sensor de que algo mudou no ambiente.
Integração metabólica
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Requisitos:
1. Precisamos de um sensor de que algo mudou no ambiente.
Perigo: sistemas sensoriais
Integração metabólica
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Requisitos:
1. Precisamos de um sensor de que algo mudou no ambiente.
 Glicose: Célula beta pancreática
Integração metabólica
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Requisitos:
2. Precisamos de algo para sinalizar a mensagem.
Integração metabólica
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Integração metabólica
Requisitos:
2. Precisamos de algo para sinalizar a mensagem.
Aonde queremos que ela chegue?
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O organismo responde de forma integrada
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Sinalização endócrina
Agindo em múltiplos órgãos, a insulina permite que o metabolismo ocorra de maneira coordenada
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Requisitos :
3. Precisamos que outras células possam receber a mensagem.
Receptor de insulina
Integração metabólica
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Integração metabólica
Requisitos :
4. Precisamos passar a mensagem para dentro da célula.
Transdução de sinal do glucagon/adrenalina
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Transdução de sinal
Sinalização intracelular distinta em diversos tecidos permite respostas diferentes a um mesmo sinal, possibilitando a regulação!
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Integração metabólica
Conceito chave: nada acontece sozinho!
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Integração metabólica
Conceito chave: nada acontece sozinho!
Se quisermos entender o que está acontecendo com o corpo, é melhor esquecer os detalhes e tentar enxergar o todo.
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Estado alimentado
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Estado alimentado
GLICOGÊNESE
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Estado de jejum
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Estado de jejum
GLICOGENÓLISE
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Corpo funciona “em bloco” no estado alimentado e no jejum!
Anabolismo e catabolismo
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Estado pós-alimentar
Anabolismo
 Utilização de nutrientes provindos da dieta.
 Transporte de nutrientes para armazenamento.
 Síntese de macromoléculas para armazenamento de energia.
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Estado de jejum
Catabolismo
- Utilização de reservas energéticas do corpo.
 Transporte de nutrientes para órgãos que precisam deles.
 Quebra de macromoléculas em compostos menores, que por sua vez são oxidados a CO2.
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Uma ressalva...
 Nada é tão bem definido quando mostram as figurinhas...
 Vias metabólicas não ligam ou desligam: simplesmente ficam mais ou menos ativas!
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Uma ressalva...
Vias metabólicas opostas estão sempre funcionando ao mesmo tempo, ainda que em velocidades diferentes.
- Gera gasto energético, mas permite regulação rápida e precisa.
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Moral da história
- Regulação do metabolismo em resposta a estímulos é fundamental para a manutenção da homeostase e da vida do organismo.
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Mas...
O que acontece quando a regulação falha?
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Disfunção metabólica
 Diabetes melitus
 Obesidade
 Desnutrição
 Câncer
 Cirrose
 Erros inatos do 
metabolismo
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Diabetes melitus
 Deficiência na sinalização por insulina.
 Tipo I : de causa auto-imune, em jovens, cursa com destruição das células beta do pâncreas e perda da capacidade de produção de insulina.
 Tipo II : de causa multifatorial, a partir da meia-idade, cursa com resistência progressiva à ação da insulina e múltiplas alterações metabólicas.
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- Na falta de sinalização por insulina, o metabolismo tende a funcionar como se estivesse em jejum (mesmo não estando)!
Diabetes melitus
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OBRIGADA!