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Integração e Regulação Hormonal do Metabolismo dos Mamíferos Objetivo do estudo: 1. Estudar o metabolismo especializado de vários dos principais órgãos e tecidos e a integração do metabolismo do organismo inteiro; 2. Estudar a estrutura e a ação dos hormônios que regulam esses processos metabólicos. COOPERAÇÃO METABÓLICA ENTRE O MÚSCULO E O FÍGADO: Durante o trabalho muscular extremamente ativo, o músculo esquelético usa o glicogênio como fonte de energia, via glicólise; Durante a recuperação, parte do lactato formado nos músculos é transportado ao fígado e é usado para formar glicose, que é liberado ao sangue e retorna aos músculos para repor as reservas de glicogênio. Esta via constitui o ciclo de Cori. SÍNTESE DE GLICOSE A PARTIR DO LACTATO (ciclo de Cori) LACTATO PIRUVATO PIRUVATO OXALOACETATO FOSFOENOLPIRUVATO CO2 CO2 FOSFOENOLPIRUVATO Gliceraldeído-3-fosfato Frutose-1,6-bifosfato Glicose-6-fosfato GLICOSE Eritrócitos Mitocôndria nos hepatócitos Asp Oxaloacetato Asp SÍNTESE DE GLICOSE A PARTIR DE AMINOÁCIDOS GLICOGÊNICOS (Ex. ALANINA) Glicogênio ALANINA PIRUVATO PIRUVATO OXALOACETATO Malato CO2 MALATO Gliceraldeído-3-fosfato Glicose-6-fosfato GLICOSE Mitocôndria nos hepatócitos OXALOACETATO Asp Músculo Ciclo da Alanina INTEGRAÇÃO DOS CICLOS DA ALANINA E DE CORI GLICONEOGÊNESE: mecanismos para suprir os tecidos que precisam de glicose como fonte primária. VIAS METABÓLICAS PARA A GLICOSE-6-FOSFATO NO FÍGADO. A glicose-6-fosfato é desfosforilada pela glicose-6-fosfatase produzindo glicose livre, que é exportada para repor a glicose sangüínea (4mM); A glicose-6-fosfato que sobra, é convertida em glicogênio hepático; A glicose-6-fosfato pode ser oxidada pela glicólise e ciclo do ácido cítrico para obtenção de energia; O acetil-CoA, formado da oxidação da glicose-6-fosfato, é utilizado para a biossíntese de ácidos graxos, colesterol, fosfolipídios e triacilgliceróis. A glicose-6-fosfato é substrato para a via da pentose fosfato, produzindo NADPH para a biossíntese de ácidos graxos e colesterol, quanto a D-ribose-5-fosfato, um precursor na biossíntese dos nucleotídeos. Vias metabólicas para os aminoácidos Os aminoácidos são precursores para a síntese de proteínas nos hepatócitos; Os aminoácidos passam do fígado para o sangue, onde é substrato para a síntese de proteínas em outros tecidos; Certos aminoácidos são precursores na biossíntese dos nucleotídeos, hormônios e outros compostos nitrogenados; Quando deaminados e degradados produzem acetil- CoA e intermediários do ciclo do ácido cítrico que podem ser convertidos em ácidos graxos, glicose e glicogênio, ou ser oxidado para obtenção de energia (ATP). Vias metabólicas para os lipídios Os ácidos graxos são convertidos em lipídios do fígado; São oxidados pelo fígado para a obtenção de energia; O excesso de acetil-CoA oriundo da degradação lipídica é precursor para a síntese de corpos cetônicos; Parte do acetil-CoA é desviado para a biossíntese de colesterol,precursor da síntese de sais biliares e hormônios esteróides. Os músculos usam o ATP para o trabalho mecânico Fontes de energia para a contração muscular: o ATP pode ser obtido rapidamente da fosfocreatina Metabolismo energético no músculo esquelético: A glicose para a produção de ATP vem da dieta ou dos depósitos de glicogênio no músculo e no fígado. O oxigênio para o metabolismo aeróbico entra no corpo pelos pulmões. Ácidos graxos do tecido adiposo e no músculo podem ser utilizados para a síntese de ATP apenas se o oxigênio estiver disponível. Uma parte da energia é armazenada no músculo sob a forma de creatina fosfato. Integração Metabólica