5 Integração Metabolica

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Regulação e Integração 
Metabólica 
Bioquímica do exercício 
Profª. Aline Marchesi 
Qual o objetivo de se regular as 
vias metabólicas? 
Regulação do Metabolismo 
Otimizar e disponibilizar os combustíveis e 
precursores metabólicos para cada órgão para 
que não ocorra desperdício!!! 
Como as Vias Metabólicas podem 
ser reguladas? 
Regulação do Metabolismo 
-Moduladores (substratos e produtos). 
- Aumento da expressão de enzimas. 
- Regulação hormonal. 
 Cada tecido e órgão possui uma função especializada que é refletida na sua 
anatomia e atividade metabólica. 
Glicemia 
- Glicose sg 
(glicogênio) 
- AG tec. Adiposo 
- CC fígado 
Principal hormônio anabólico 
Sistema Neuroendócrino 
a. Sinalização neuronal 
b. Sinalização endócrina 
 A coordenação do metabolismo nos 
órgãos dos mamíferos é executada 
pelo Sistema neuroendócrino. 
Mensageiro químico: 
Neurotransmissor - receptor 
Hormônio - receptor 
 
RESPOSTA ESPECÍFICA 
 
Quais são os principais hormônios 
envolvidos na regulação do 
metabolismo? 
Insulina, Glucagon, Adrenalina, Cortisol 
Insulina 
 
 O pâncreas secreta insulina em resposta às variações na concentração da 
glicose no sangue; 
 
 Produzida pelas células β pancreáticas. 
Insulina Precursor mais 
longo (inativo) 
23 aa – extremidade aminoterminal 
3 ligações dissulfeto: pró-insulina 
Remoção do peptídeo por proteólise 
Hormônio peptídico com 
receptor na superfície celular. 
Insulina 
Insulina 
O efeito da insulina é favorecer a conversão do 
excesso de glicose em duas formas de 
armazenamento: glicogênio (fígado e músculo) e 
triacilgliceróis (tecido adiposo). 
Insulina 
EFEITOS 
Diabetes melito  defeitos na produção 
ou ação da insulina 
 Doença relativamente comum (quase 6% população do 
EUA); 
 Diabetes tipo 1 Destruição autoimune das células β 
pancreáticas com consequente incapacidade de produzir 
insulina em quantidade suficiente (injeção de insulina); 
Controle por toda a vida. 
 Diabetes tipo 2 Desenvolvimento lento (em geral 
pessoas mais velhas e obesas). A insulina é produzida 
mas alguns aspectos do sistema de resposta ao hormônio 
estão defeituosos. Resistência à insulina. 
 Pessoas com diabetes tipo 1 ou 2 não conseguem captar 
de maneira eficiente a glicose do sangue, tornando os 
ácidos graxos o principal combustível para fornecimento 
de energia às células; 
 Contudo, o excesso de Acetil-CoA produzido é desviado à 
síntese de corpos cetônicos que, em superprodução, 
geram a cetose (cetonemia-sangue e cetonúria-urina); 
Diabetes melito  defeitos na produção 
ou ação da insulina 
Glucagon 
 
 Produzida pelas células α pancreáticas; 
 
 A diminuição da glicose sanguínea desencadeia a secreção do glucagon e 
inibição da insulina 
Glucagon 
O Glucagon estimula a degradação do 
glicogênio, previne a glicólise e promove a 
gliconeogênese no fígado, promove a 
mobilização de ácidos graxos no tecido adiposo. 
Glucagon 
EFEITOS 
Adrenalina 
A adrenalina ou epinefrina é um hormônio derivado da modificação 
de um aminoácido aromático (tirosina), secretado pelas glândulas 
suprarrenais. 
LUTA, FUGA 
Adrenalina 
A adrenalina sinaliza atividade iminente. Ela 
possui efeito na mobilização de combustíveis e 
inibe o armazenamento dos mesmos. 
Adrenalina 
EFEITOS 
Cortisol 
- Produzido pelo córtex adrenal 
O cortisol é liberado mediante uma grande 
variedade de agentes estressores: ansiedade, 
medo, dor, hemorragia, infecção, glicose 
sanguínea baixa. Favorece o suprimento de 
combustível. 
Cortisol 
Como os hormônios agem nas 
células? 
Hormônios esteroides- Cortisol 
Ligação à receptores 
intracelulares 
Ação dos hormônios Hormônios peptídeos - Insulina, 
Glucagon, Adrenalina 
Ligação à receptores extracelulares 
Respostas mais rápidas 
 
Modificação 
conformacional 
Ativar catalisador 
↑ cAMP 
Complexo hormônio-receptor 
interagir com o DNA 
Modificando o complemento 
enzimático da célula e seu 
metabolismo 
citosol 
Segundo mensageiro 
(p.ex., cAMP) 
Transcrição alterada 
de genes específicos 
Atividade alterada 
de enzima pré-
existente 
Quantidade alterada 
de proteínas recém 
sintetizadas 
Como é a integração metabólica 
entre os órgãos e tecidos? 
Fígado, Músculo, Tecido Adiposo 
e Cérebro 
Perfil metabólico do Cérebro 
O cérebro não produz nada 
que possa ser utilizado 
como fonte de E por outros 
órgãos, mas é um tecido 
que utiliza a glicose como 
fonte de E. Também pode 
utilizar os corpos cetônicos. 
Pq o cérebro utiliza tanta 
energia? 
Devido a importância de se 
manter o pontecial de 
membrana da M.P. 
A Na+K+ ATPase mantém 
os níveis constantes de K e 
Na (interna e 
externamente) por isso é 
necessário o ATP. 
Depois de 
quebrado libera E e 
direciona a ATPase 
(q bombeia 2 ions 
K dentro e 3 Na 
fora do neurônio) 
para manter o seu 
potencial elétrico. 
- 120g/dia 
- 60 a 70% da glicose do jejum 
Perfil metabólico do Músculo 
Porque em contrações vigorosas o 
glicogênio será quebrado até 
lactato? Ele produz menos energia 
do que a oxidação da glicose mas o 
fornecimento de energia será mais 
rápido. Glicose →2 Piruvatos será 
reduzido a → 2 Lactatos (produz 
menos energia porém de forma mais 
rápida. 
Fermentação láctica (menos energia, 
porém provimento mais rápido) 
Glicose → 2 Piruvato → 2 Lactatos 
No primeiro momento de contração 
vigorosa o músculo utiliza a fosfocreatina. 
(da oxidação aeróbica) 
Pequena reserva de 
fosfato na forma de 
creatina 
Perfil metabólico do Músculo 
O ciclo de Cori ou via glicose-
lactato-glicose consiste na 
conversão da glicose → lactato, 
produzido em tecidos musculares 
durante um período de privação 
de oxigênio, seguida da 
conversão do lactato em glicose, 
no fígado. 
Gliconeogênese 
Creatina 
Creatina 
Cinase 
Perfil metabólico do Músculo 
Fosfocreatina 
Recuperação muscular 
Reserva de ATP na forma de fosfocreatina 
Ciclo Glicose Alanina 
Perfil metabólico do Músculo 
Coletados por transaminação 
Glutamato desidrogenase 
Ciclo Glicose Alanina e o Ciclo de Cori 
Em conjunto auxiliam que os produto amônia → 
uréia seja excretado e a dupla lactato-piruvato seja 
convertido em glicose que poderá retornar aos 
músculos). 
Perfil metabólico do Músculo 
Cardíaco 
 Difere do esquelético por ter atividade contínua, em ritmo regular de 
contração e relaxamento; 
 Metabolismo completamente aeróbio; 
 Mîtocôndrias ocupam quase a metade do volume das células; 
 Usa como fonte de energia AG, alguma glicose e corpos cetônicos captados 
do sangue. Tais combustíveis são oxidados no CK e FO para gerar ATP; 
 Não armazena grande quantidade de lipídeo e glicogênio; 
 Baixa quantidade de energia de reserva na forma de fosfocreatina 
(suficientes para poucos segundos de contração); 
 
 Uma vez que o coração é aeróbio, o fracasso em levar O2 a 
determinada região do músculo em decorrência de obstrução de 
vasos sanguíneos (aterosclerose) ou coágulos (trombose coronariana) 
pode causar a morte do tecido cardíaco nessa região, causando 
ataque cardíaco (infarto do miocárdio). 
Perfil metabólico do 
Fígado - Glicose 
Perfil metabólico do 
Fígado – Lipídeos 
↓glicose – Oxaloacetato é 
desviado para Gliconeogênese 
Aminoácidos 
Perfil metabólico do 
Fígado 
 
Alimentação rica em proteínas – digeridas em 
aa – corrente sg– transportadas até o figado 
Albumina 
Armazenar triglicerídeos 
Glicose e Ácidos graxos 
Fígado (VLDL) 
Alimentação 
Quilomicrons fornecem 
Ácidos graxos 
oxidada 
1 
3 
4 
2 
Armazenados 
ou Não 
Baixa glicose 
no sangue 
(glucagon) 
Regular enzimas 
Metabolismo 
Manutenção do equilíbrio 
orgânico 
 Como ocorre a integração desses órgãos após uma refeição 
1 
3 
2 
4 
5 
6 
1 1 
2 
3 
Acety CoA 
1 
2 
3 
Acety CoA 
 Como ocorre a integração desses órgãos no jejum 
Glicose 
3 
O jejum prolongado e o Diabete 
melito não controlado! 
Esses sinais levam 
↑mobilização TAG 
x 
Cetoacidose 
Sg – Acidose 
Urina- Cetose 
Cetoacidose 
Sg – Acidose 
Urina- Cetose 
CATABOLISMO INTEGRADO 
Escolha do combustível no 
exercício físico 
Exercício aeróbio Exercício anaeróbio 
Corrida rápida (curta) 
 
 
 
 
 
1s 
5s 
- Maratonistas conseguem utilizar AG como 
fonte de energia, mas associam tb outras 
fontes, senão a conclusão em 2h seria 
aumentada para 6 ou 7 horas. 
- Corredores de curta distância utilizam as 
fontes de energia mais rápidas e 
dificilmente AG. 
Os AG possuem muita 
capacidade energética, 
porém, o tempo necessário 
para conversão dessa 
energia em ATP é muito 
lento. 
Ativa glicogênese 
Inibe glicogenólise 
Ativa VG 
Inibe 
gliconeogênese 
Ativa VG 
Ativa CK 
Síntese de lipídeos 
Inibe oxidação lipídeos 
Controle do metabolismo hepático por efetores alostérico – ESTADO ABSORTIVO 
insulina 
Controle do metabolismo hepático por efetores alostérico – ESTADO JEJUM 
Glucagon, 
epinefrina