Metabolismo de carboidratos%2c lipídeos e compostos nitrogenados

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Metabolismo
Bioquímica
Prof Raquel Xavier Ligeiro
• Paciente do sexo feminino de 1 ano e 8 meses, interna para
investigação de desnutrição grave com história de vômitos,
diarréia sanguinolenta e perda ponderal pronunciada a partir
dos 8 meses de idade.
• Amamentação exclusiva no primeiro mês de vida e fórmula
láctea do segundo ao quarto mês; desde então, com leite de
vaca integral.
• Na admissão, chorosa, irritada, emagrecida, desidratada,
cabelos despigmentados e quebradiços
• Exames laboratoriais revelaram anemia megaloblástica,
leucocitose e hipoalbuminemia.
Desnutrição
Bioquímica da desnutrição
Integrando os conceitos 
bioquímicos
Nutrientes essenciais
• Substratos energéticos:
carboidratos
lipídeos
Proteínas
• Componentes necessários:
aminoácidos essenciais: histidina, lisina, triptofano, fenilalanina,
leucina, treonina, isoleucina, valina e metionina
ácidos graxos essenciais
vitaminas
minerais
água
Reservas de substratos energéticos
Glicogênio
Fígado 
Músculo
TAG
Adipócitos
Proteínas
Músculo 
Importância do fígado
Glicogênio
Fígado 
• Papel chave:
manter os níveis de glicemia no intervalo de 80 a 100 mg/dl
suprimento próprio de ATP
Desnutrição
• Desequilíbrio entre a necessidade do corpo e 
a ingestão de nutrientes essenciais. 
Má 
alimentação
Síndrome de 
má absorção
Anorexia e/ou 
bulimia
Disfagia
Doenças 
consumptivas
Causas
Déficit nutricional Gasto energético
Rápido consumo de ATPs (mitocôndrias)
Consumo de glicose dos tecidos e do sangue
com liberação de insulina
Esgotamento da glicose
Mobilização do glicogênio (fígado e músculos)
Glicose Obtenção de energia
Liberação de gorduras das reservas adiposas
Ácido graxo Glicerol
β oxidação
Corpos cetônicos Novas moléculas de 
glicose
↓pH sanguíneo
Cetoacidose Organismo tenta corrigir
(pH < 7,3) com liberação de 
bicarbonatos na circulação
TAG: principal 
substrato energético 
durante a falta de 
nutrientes
Proteínas
(músculos e fígado)
Aminoácidos
Gliconeogênese
Glicose
Energia
Excreção de uréia
(nitrogênio dos 
aminoácidos) 
Marasmo
Kwashiorkor
Comentários bioquímicos
• Concentrações maiores ou menores indicam o tecido 
com disfunção
• Menor concentração: FÍGADO
• Maior concentração: RIMUréia
• Menor concentração: menor atividade muscular
• Maior concentração: incapacidade de excreçãoCreatinina
• Maior concentração: INANIÇÃO
• Maior concentração em associação aumento de glicose: 
DEFICIÊNCIA DE INSULINA
Corpos 
cetônicos
Comentários bioquímicos
Albumina Transferrina
• Fígado sintetiza um grande número de proteínas
séricas
• Diminuem durante a desnutrição
*** Os níveis de albumina e transferrina podem alteram em 
outras condições: doenças hepáticas, renais e cirurgias.
Via glicolítica
Gliconeogênese
Glicogênese
Glicogenólise
Via das pentose
Metabolismo dos carboidratos
Visão geral
• Uso da glicose nas células:
1. Degradada em gás carbônico, água e energia;
2. Armazenada em glicogênio;
3. Formando pentoses;
4. Piruvato é convertido em lactato (fermentação 
láctica)
Metabolismo dos carboidratos
Síntese e degradação do glicogênio
• Glicogênio : ligações glicosídicas do tipo alfa 1-4 e 
beta 1-6
• Glicogênese
Músculos: suprimento próprio
Fígado: produção de ATP e controle dos níveis da glicose sangüínea
• Glicogenólise
Metabolismo dos carboidratos
* Glicogênio de partida
Metabolismo dos carboidratos
UDPG pirofosforilase
Metabolismo dos carboidratos
Metabolismo dos carboidratos: glicogenólise
Metabolismo dos carboidratos: Gliconeogênese
• 2 funções básicas: biossíntese de nucleotídeos;
: produção de NAPH: síntese de 
ácidos graxos e esteróides; integridade de membranas 
• Hemácias
• Deficiências genéticas na produção de glicose fosfato desidrogenase 
leva a anemia hemolítica.
Metabolismo dos carboidratos: Via de pentoses
1: glicose 6 fosfato desidrogenase
Metabolismo dos carboidratos: Via de pentoses
• Ao final das reações, uma molécula de glicose
(hexose) converte-se em uma pentose ,
liberando gás carbônico.
Metabolismo dos carboidratos: Via de pentoses
ETAPAS: 
1)Glicólise (citosol)
2)Ciclo de Krebs (matriz mitocondrial)
3)Cadeia transportadora de elétrons e 
fosforilação oxidativa (cristas mitocondriais)
Respiração celular
• Usina de produção de energia
• Local de combustão de carboidratos, lipídeos 
e aminoácidos
• Vias de degradação leva a produção de: 
piruvato (3C) e acetil-CoA (2C)
• Liberação de gás carbônico, água, ATP 
Mitocôndria 
Primeiro passo para o Ck
Local: matriz mitocondrial
Ciclo de Krebs
• Ciclo do ácido cítrico
• Ciclo dos ácidos tricarboxílicos
• Via final para o metabolismo de carboidratos, 
lipídeos e proteínas
• Via consumidora de acetil CoA
• Esqueletos carbonados são convertidos em CO2
•Seqüência cíclica de reações, por meio das quais
moléculas de acetil CoA são oxidados a gás carbônico
com liberação de átomos de H para a produção de
energia nas cadeias respiratórias.
Via aeróbica: mais eficiente mecanismo de produção de
energia
Localização: matriz mitocondrial
Consumidor de acetil CoA ou acetil-coenzima A
Enzima marca-passo: isocitrato desidrogenase
Inibição: ATP
Ativação: ADP
Ciclo de Krebs
Enzima marca-passo:
isocitrato desidrogenase
Funções do 
citrato
Ciclo de Krebs
• Glicólise: 4 ATP
2 NADH *(CK e CR) ( 2X 3ATP) 6ATP
Investimento - 2ATP 
Total : 8ATP (via aeróbica)
: 2ATP (via anaeróbica)
• Ciclo de Krebs e cadeia transportadora de elétrons e 
fosforilação oxidativa 
6ATP (descarboxilação do piruvato)
22 ATP (CK e CR)
2 GTP
CO2
H20
Saldo energético: 38 ATP
• Macromoléculas orgânicas
• Inúmeras funções
• Adulto consumo de 81 gramas /dia
• 90% TAG
• 10% colesterol, fosfolipídeos e ácidos 
graxos livres
Metabolismo dos lipídeos 
Metabolismo de lipídeos
Destino dos 
demais 
componentes dos 
quilomicra
Destino 
dos ácidos 
graxos 
livres
Destino do 
glicerol
Gliconeogênese
Fígado
Beta oxidação
Acetil CoA
Metabolismo do colesterol
Hormônios esteróides
Vitamina D
Sais e ácidos biliares
Excreção fecal
Membrana celular
Lipoproteínas
Destinos do colesterol
Destinos do colesterol
• Membrana plasmática
• Excreção: colestanol, coprostanol
• Sais e ácidos biliares: ácido cólico e taurocólico
• Vitamina D: 7-desidrocolesterol- colecalciferol- 1,25 
diidroxicolecalciferol (pele, fígado e rim)
• Hormônios esteróides: 
 Ovários: estrógeno e progesterona
 Testículos: testosterona
 Córtex da adrenal: mineralocorticóide – aldosterona
glicocorticóide - cortisol
Equilíbrio entre a produção e consumo de acetil CoA
Corpos cetônicos
• Quando os ácidos graxos estiverem sendo queimados
em substituição à glicose, a produção momentânea de
acetil-coA supera suas possibilidades.
• Acetoacetato
• D- beta hidroxibutirato
• Acetona
Corpos cetônicos
• A acetona é volátil e produzida em menor quantidade;
• Hálito adocicado característico de diabéticos;
• Via utilizada para distribuir combustível para o resto do
organismo;
• Cetose: acúmulo de corpos cetônicos, causado por jejum
prolongado e diabetes;
• No jejum na falta de glicose o organismo lança mão dos ácidos
graxos;
Corpos cetônicos
Corpos cetônicos
Metabolismo dos compostos nitrogenados
• Estrutural
• Armazenamento e produção de energia
• São constituídos:C, H, O
• Aminoácidos
• Proteínas
•Ácidos nucléicos
• Vitaminas
• Porfirinas
São moléculas que apresentam NITROGÊNIO 
Metabolismo dos compostos nitrogenados
• Degradação oxidativa dos aminoácidos
• Um homem com 70 kg com dieta normal ingere 400 
gramas de proteínas
¼ degradação oxidativa ------- GLICOSE
¾ reciclados
Metabolismo dos compostos nitrogenados
Ciclo da uréia
• Hemácias circulantes (90
a 120 dias) são
destruídas, libertando-se
seu conteúdo de
hemoglobina
• Degradação do grupo
heme
• Bilirrubina
• Baço
Metabolismo dos compostos nitrogenados não 
protéicos 
• Um aumento dos níveis de 
bilirrubina sérica 
• Cor amarela das escleras, das 
mucosas e da pele 
• Icterícia
• Indicativo: lesões hepáticas, 
obstrução biliar ou quando a 
velocidade de destruição dos 
glóbulos vermelhos está 
aumentada.
Metabolismo da bilirrubina