Aula 01 Hormônios e Metabolismo Carboidratos

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MAPA METABÓLICO DAS MACROMOLÉCULAS
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DEGRADAÇÃO DAS MACROMOLÉCULAS
Lipólise
Glicólise
Proteólise
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ESQUEMA SIMPLIFICADO DE APROVEITAMENTO DE ENERGIA NA SÍNTESE DE ATP
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HORMÔNIOS CATABÓLICOS
GLUCAGON  PRODUZIDO NO PÂNCREAS EM RESPOSTA A HIPOGLICEMIA.
ADRENALINA  PRODUZIDO NA SUPRA-RENAL EM REPOSTA A DIVERSOS FATORES: SUSTO REAL OU IMAGINÁRIO, HIPOGLICEMIA, EXERCÍCIOS.
CORTISOL  PRODUZIDO NA SUPRA-RENAL EM REPOSTA AO ESTRESSE, FRIO E EXERCÍCIOS.
NORADRENALINA  PRODUZIDO NA SUPRA-RENAL.
TIROXINA  PRODUZIDO NA TIREÓIDE.
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FOSFORILAÇÃO E DESFOSFORILAÇÃO DE PROTEÍNAS
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FOSFORILAÇÃO E DESFOSFORILAÇÃO DE PROTEÍNAS
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SINALIZAÇÕES VIA INSULINA LEVA À CAPTAÇÃO DE GLICOSE
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SINALIZAÇÃO DO CONTROLE HORMONAL E MODIFICAÇÕES COVALENTES DE ENZIMAS
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ENZIMA ADENILATO CICLASE E SÍNTESE DO AMPc
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ESTRUTURA DO RECEPTOR E DA PROTEÍNA G
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ETAPAS DA ATIVAÇÃO DO CATABOLISMO PELO GLUCAGON E ADRENALINA NO FÍGADO E NO MÚSCULO
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ATIVAÇÃO DA PROTEÍNA QUINASE PELO AMPc
PKA Inativa
Subunidade Regulatória
Subunidade Catalítica
FOSFORILAÇÃO
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DEGRADAÇÃO DO AMPc PELA FOSFODIESTERASE E INIBIÇÃO POR CAFEÍNA E TEOFILINA
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JEJUM CURTO
ESTADO METABÓLICO
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JEJUM PROLONGADO
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AS MACROMOLÉCULAS NA ALIMENTAÇÃO
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PROTEÍNAS DE MEMBRANAS RESPONSÁVEIS PELO TRANSPORTE DE GLICOSE
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MECANISMO POTENCIAL DE LIGAÇÃO A GLICOSE E EXPRESSÃO GÊNICA DA PREPROINSULINA
GLICOSE
CO 2 + H2O
Ca +2
RAS
p38
IPF1
Pré-pró-Insulina
Expressão Gênica de pré-pró-insulina
Célula beta do Pâncreas
B
A
C
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DESTINO DA GLICOSE PROVENIENTE DA ALIMETAÇÃO
Glicólise
Sínt. de Glicogênio
Sínt de Ácidos Graxos
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 Eritrócitos
 Córnea, Retina e Cristalino 
 SNC
 Medula Renal
 Gônadas
 Tecido Embrionário
 Fibras Musculares Brancas
Glicose é essencial para
IMPORTÂNCIA DA GLICOSE
GLICOSE
Sangue
GLICOSE
GLICOSE
CO2 + H2O
 LACTATO
ATP
GLICOGÊNIO
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USO DA GLICOSE ANAERÓBIO E AEROBIOSE
 [Glicose] plasmática. 70 - 99 mg/dL
 AEROBIOSE 36 ou 38 ATP ANAEROBIOSE 2 ATP; ANAEROBIOSE 3 ATP APARTIR DO GLICOGÊNIO
 Fonte de Energia Universal 
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CURVA GLICÊMICA
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A partir da tomada da refeição (tempo zero), a glicose sangüínea passou de 4mM para um máximo de 8 mM em 1 hora, retornando a níveis próximos dos basais em 4 h. A insulina seguiu um padrão semelhante. O glucagon diminuiu para um mínimo em 1,5 h e aumentou gradualmente até atingir valores um pouco maiores do que os basais no final do experimento.
CONCENTRAÇÕES PLASMÁTICAS DE GLICOSE E DOS HORMÔNIOS APÓS A INGESTÃO DE UMA REFEIÇÃO
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PATOLOGIA
 sintomas 
  [glicose]
 remissão dos sintomas por administração de glicose 
GLICOSE
EFEITOS 
70 mg/dL 50 mg/dL 40 mg/dL 20 mg/dL < 20 mg/dL
COMA
Alterações eletroencef
Neuroglicopênicos
NORMAL
Adrenérgicos
CONSEQUÊNCIAS DE UMA HIPOGLICEMIA
 cefaléia
 confusão
 falta de coordenação motora e da fala
 amnésia
 suor frio
 ansiedade
 taquicardia
 tremor
 [Glicose] plasmática. 70 - 99 mg/dL
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VIAS METABÓLICAS DE CONTROLE DA GLICEMIA
GLICOSE circ.
GLICONEOGÊNESE
GLICOGÊNIO
DIETA
Micrografia Eletrônica de um grânulos de glicogênio de ratos
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VISÃO GERAL DA GLICÓLISE 
A via Glicolítica
Todos açúcares são isômeros D,
 Ocorre no citossol,
Vai de glicose a piruvato ou ácido pirúvico,
2 fases compreendendo 10 etapas.
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GLICOSE
FRUTOSE 6P
ATP
ADP
FRUTOSE 1,6 BI P
Hexoquinase 
Glicoquinase 
Fosfofrutoquinase I
CETOSE P
ALDOSE 3- P
1,3-BI-PGLICERATO
PIRUVATO
ATP
ADP
GLICOSE 6P
FOSFOENOLPIRUVATO
VISÃO GERAL DA GLICÓLISE 
Importância Biológica
Glicose – combustível universal
Ancestralidade
Precursor versátil para síntese
Via Catabólica Central
Como a energia armazenada em moléculas como a glicose é usada para realizar trabalho biológico?
Fonte exclusiva em algumas células
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ETAPAS DA GLICÓLISE – PRIMEIRA FASE
ETAPA 1: INVESTIMENTO DE ENERGIA CONSUMO DE 2 ATPs.
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ETAPAS DA GLICÓLISE – SEGUNDA FASE
ETAPA 2: RECUPERAÇÃO DE ENERGIA
FORMAÇÃO DE 4 ATPs
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GLICÓLISE - ESTÁGIO PREPARATÓRIO
Fosfofrutoquinase I
Hexoquinase
Glicoquinase
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RENDIMENTO ENERGÉTICO - GLICOSE
 A Oxidação completa de 1 mol de GLICOSE a CO2 e H2O produz 38 moles de ATPs:
 Glicose a 2 piruvatos – 2NADH, 2ATP
 2 piruvato a 2 Acetil-CoA – 2NADH
 Acetil-CoA pelo ciclo de Krebs:
 - 6NADH, 2FADH2, 2GTP
 
 Ao reoxidar os 10NADH e 2FADH2 pela cadeia transportadora de elétrons tem-se 34 ATP.
Glicose + 6O2 + 38 ADP + 38Pi 6CO2 + 6H2O + 38 ATP 
38 ATP
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RENDIMENTO ENERGÉTICO - LEHNINGER
 A Oxidação completa de 1 mol de GLICOSE a CO2 e H2O produz 32 moles de ATPs:
 Glicose a 2 piruvatos – 2NADH, 2ATP
 2 piruvato a 2 Acetil-CoA – 2NADH
 Acetil-CoA pelo ciclo de Krebs:
 - 6NADH, 2FADH2, 2GTP
 
 Ao reoxidar os 10NADH e 2FADH2 pela cadeia transportadora de elétrons tem-se 28 ATP.
Glicose + 6O2 + 32 ADP + 32Pi 6CO2 + 6H2O + 32 ATP 
5 ATP
5 ATP
15ATP
2 ATP
3 ATP
2 ATP
32 ATP
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PIRUVATO
PIRUVATO
GLICOSE
FRUTOSE 1,6 BI P
FOSFOENOLPIRUVATO
Proteína Fosfatase
ESTIMULA a Piruvato quinase
REGULAÇÃO HORMONAL - INSULINA 
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PIRUVATO
OAA
CITRATO
Acetil-CoA
PIRUVATO
GLICOSE
FRUTOSE 1,6 BI P
FOSFOENOLPIRUVATO
Proteína Fosfatase
ESTIMULA a Piruvato quinase
Estimulada por Acetil-CoA, ATP e NADH + H
REGULAÇÃO HORMONAL - INSULINA 
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REGULAÇÃO ALOSTÉRICA DA GLICÓLISE 
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REGULAÇÃO MICHAELIANA E ALOSTÉRICA DA GLICÓLISE 
Km alto para a glicose
(Km = 10 mM)
Km baixo para a glicose
(Km = < 0,1 mM)
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REGULAÇÃO DA GLICÓLISE 
GLICOSE
GLICOSE 6- P
ATP
ADP
inibida pela G-6-P
estimulada pela insulina
MÚSCULO
HEXOQUINASE
não é inibida pela G-6-P
estimulada pela insulina
ISOENZIMAS
FÍGADO
GLICOQUINASE
COMPARAÇÃO ENTRE AS PROPRIEDADES CINÉTICAS DA HEXOCINASES I E IV
REGULAÇÃO DA HEXOCINASE (GLICOCINASE) POR SEQUESTRO NO NÚCLEO
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FOSFOFRUTOCINASE 1 (PFK-1) E SUA REGULAÇÃO ALOSTÉRICA
Altas concentrações diminui a atividade da PFK-1
REGULAÇÃO DA PIRUVATO CINASE