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Inter-relações Metabólicas Fígado após alimentação Amido Glicose Glicose—6P Acetil—CoA 2 CO2 Piruvato NADH NADH FADH2 Ribose—5P Glicogênio Glicose Gliceraldeído—3P NADPH Ác. graxo Fosforilação oxidativa ATP O2H2O GTP Glicerol—P GTP Triacilglicerol Proteína Aminoácidos NADH ATP VLDL Fígado no jejum Glicose—6P Acetil—CoA 2 CO2 Piruvato NADH NADH FADH2 Glicogênio Glicose Gliceraldeído—3P Ác. graxo Fosforilação oxidativa ATP O2H2O GTP Glicerol Pi Triacilglicerol NADH ATP Fígado no jejum prolongado Glicose—6P Acetil—CoA 2 CO2 NADH FADH2 Glicogênio Glicose Gliceraldeído—3P Ác. graxo Fosforilação oxidativa ATP O2H2O GTP Glicerol Pi Triacilglicerol Aminoácidos Fosfoenol Piruvato Oxalaoacetatoa-cetoácidos (ex.:piruvato) Uréia Albumina (lipoproteína) Acetoacetato b-hidroxibutirato funções metabólicas dos tecidos de mamíferos Cérebro Transporta íons para manter o potencial membrana; integra informações vindas do corpo e do ambiente; envia sinais para outros órgãos. Tecido Adiposo Sintetiza, armazena e mobiliza triacilgliceróis Músculo esquelético Realiza trabalho mecânico Intestino delgado Absorve nutrientes da dieta, move-os para o sangue ou sistema linfático. Veia porta Transporta nutrientes do intestino para o fígado Fígado Processa gorduras, carboidratos e proteínas da dieta; sintetiza e distribui lipídios, corpos cetônicos, e glicose para outros tecidos; converte excesso de nitrogênio a uréia. Pâncreas secreta insulina e glucagon em resposta às mudanças na concentração de glicose no sangue Lactato produzido no músculo é reciclado pelo fígado: ciclo de Cori Cooperação metabólica entre músculo esquelético e fígado O lactato produzido pela fermentação muscular é liberado na circulação O fígado captura o lactato e o converte em glicose através da gliconeogênese O a glicose é exportada e captada pelo músculo em atividade intensa Processo conhecido como ciclo de Cori O estado de bem-alimentado: fígado lipogênico. Após uma refeição glicose, ácidos graxos e aminoácidos entram no fígado A insulina liberada em resposta à alta glicemia estimula a captação de glicose pelos tecidos. No fígado, o excesso de glicose é oxidado a acetil-CoA, que é usado para sintetizar os ácidos graxos que são exportados na forma de triglicerídeos (VLDLs) para os tecidos adiposo e muscular O NADPH, necessário para síntese lipídios é obtido pela oxidação da glicose na via das pentoses O excesso de aminoácidos é convertido a piruvato e Acetil-CoA, que também são utilizados para a síntese de lipídios. Lipídeos também vão do intestino para a musculatura e tecido adiposo na forma de quilomícrons. Metabolismo energético no jejum Depois de algumas horas sem uma refeição, o fígado se torna a principal fonte de glicose para o cérebro. glicogênio hepático é quebrado em glicose 1-fosfato glicose-6-fosfato glicose que é liberada na corrente sangüínea. Os aminoácidos da degradação de proteínas e o glicerol da quebra de TAGs são usadas para a gliconeogênese. O fígado utiliza ácidos graxos como principal combustível O excesso de acetil-CoA é convertido em corpos cetônicos para exportação para outros tecidos O cérebro é especialmente dependente deste combustível quando a glicose está em falta Fígado glico/cetogênico Composição do sangue Células Plasma Eritrócitos Leucócitos Plaquetas Solutos componentes inorgânicos (10%) NaCl, bicarbonato, fosfato, CaCl2, MgCl2, KCl, Na2SO4 Metabólitos e rejeitos (20%) glicose, aminoácidos, lactato, piruvato, corpos cetônicos, citrato, uréia, ácido úrico proteínas plasmáticas (70%) proteínas plasmáticas principais: albumina, lipoproteínas (VLDL), (LDL), (HDL), imunoglobulinas (centenas de tipos), Proteínas da coagulação: fibrinogênio, protrombina... Proteínas de transporte como a transferrina Glicose no Sangue (mg/ 100 mL) Normal Fome. Liberação de glucagon, epinefrina, cortisol Letargia Convulsões, coma Dano cerebral permanente Morte Efeitos fisiológicos da baixa glicose no sangue de humanos Normal Combustível estocado Tecido Reserva de Combustível (9) (kcal) Glicogênio Fígado 70 280 Glicogênio Músculo 120 480 Glicose Fluídos corporais 20 80 Gordura Adiposo 15.000 135.000 Proteína Músculo 6.000 24.000 a - Dados são de um indivíduo normal pesando 70 kg. Carboidratos fornecem 4 kcal/g; gordura, 9 kcal/g; proteína, 4k cal/g. Reservas Energética no Homema Combustíveis no plasma durante o jejum C o n ce n tr aç ão n o p la sm a (m M ) Dias de jejum glicose Corpos cetônicos Ácidos graxosG lic o se n o S an gu e (m g / 1 0 0 m L) Níveis de Substratos e Hormônios no Sangue Humano nos Estados Bem-Alimentado, em Jejum e em Inaniçãoa Hormônio ou Substrato (unidades) Bem Alimentado Pós-absortivo (12 h) Jejum (3 dias) Inanição (5 semanas) Insulina (mU mL-I) 40 15 8 6 Glucagon (pg mL-') 80 100 150 120 Razão insulina/glucagon (mU/pg) 0,50 0,15 0,05 0,05 Glicose (mM) 6,1 4,8 3,8 3,6 Ácidos graxos (mM) 0,14 0,6 1,2 1,4 Acetoacetato (mM) 0,04 0,05 0,4 1,3 b-Hidroxibutirato (mM) 0,03 0,10 1,4 6,0 Lactato (mM) 2,5 0,7 0,7 0,6 Piruvato (mM) 0,25 0,06 0,04 0,03 Alanina (mM) 0,8 0,3 0,3 0,1 Equivalentes de ATP (mM) 262 235 301 428 a - Dados são de individuos de peso normal, exceto para os valores de 5 semanas de jejum, que são de indivíduos obesos submetidos a jejum terapêutico. Equivalentes de ATP foram calculados com base no rendimento esperado por completa oxidação de cada substrato a CO2 e H20: 38 moléculas de ATP para cada molécula de glicose; 144 para um ácido graxo médio (oleato); 23 para acetoacetato; 26 para fI-hidroxibutirato; 18 para lactato; 15 para piruvato e 13 para alanina (corrigido para formação de uréia).
