Apostila de Bioquímica

organismo, a patologia interfere 
também na síntese de neurotransmissores, já que o aumento de NH4+ inibe a 
glutaminase. Então, os níveis de glutamato são reduzidos, assim como os de 
GABA, já que este é sintetizado a partir do glutamato. 
 Com níveis de GLUT e GABA baixos, as neurotransmissões excitatórias 
e inibitórias também irão diminuir. Sem elas as funções cognitivas ficaram 
prejudicadas, causando letargia e falta de direção. 
 
 
 
 
 
Síntese da ureia: 
 O processo ocorre na mitocôndria hepática, já que é a única que expressa as 4 enzimas necessárias: 
Ornitina transcarbamoilase, Argininasuccinato sintetase, Argininasuccinato liase e Arginase. Pode entrar na 
mitochondria gutamato ou glutamina, que será convertido a NH4+, formando carbamoil fosfato que entrará 
no ciclo da ureia, dependente das 4 enzimas citadas. 
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 A síntese pode ser estimulada por motivos como aumento do glucagon em jejum, aumento de 
cortisol, aumento de adrenalina, entre outros motivos, que irão estimular as enzimas e aumentar a síntese 
de ureia. 
 
 A conexão entre o ciclo da ureia e o clico de Krebs se dá pelo arginino -succinato, que participa de 
ambos. 
 
 A ureia e a creatina são filtradas nos rins. Quando há insuficiência renal, os níveis dessas substâncias 
aumentam no sangue, já que a filtração é menor, causando desordens neurológicas. 
 
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Insulina 
 Logo após a descoberta da existência da insulina, os pesquisadores foram aprimorando a produção 
em busca de uma insulina mais pura e semelhante à humana. Durante algum tempo utilizou-se as insulinas 
bovina e suína, porém, alguns pacientes apresentavam casos de alergia a elas. Isso se dava devido ao fato 
da insulina ser um hormônio peptídico e apresentar diferenças cruciais entre as espécies. 
Regulação hormonal do metabolismo energético 
Mesmo após muito tempo em jejum, o corpo não entra em estado de hipoglicemia, mantendo os 
níveis de glicose sanguínea normais devido alguns ajustes realizados que envolvem a ação combinada de 
hormônios como insulina, glucagon, epinefrina e cortisol no metabolismo em muitos tecidos, principalmente 
fígado, músculo e tecido adiposo. 
Após uma refeição, os níveis de glicose sobem em cerca de 30 minutos (tempo necessário para 
digestão e caída na corrente sanguínea), passando de 4-5 mM (valores basais) podendo chegar até 10 mM. 
Essa glicose produzida poderá “alimentar” tecido nervoso, adiposo e muscular. 
 
Pâncreas 
 
É o responsável pela produção de glucagon (células α), insulina 
(células β) e somatostatina (células ). 
As células β correspondem a 60% do total de células deste 
órgão, tornando o pâncreas um grande produtor de insulina. Uma 
possível destruição ou deficiência das mesmas faz com que o indivíduo 
se torne dependente de injeção diária de insulina, já que as células 
produtoras não estarão funcionando ou presentes. 
Os estímulos para liberação de insulina se dão basicamente 
através de fatores que estimulas as células β, como por exemplo, cálcio 
(ativa PKC, proteína cinase dependente de Cálcio e Cálcio calmodulina, 
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além de ativar através do microtúbulo das vesículas secretoras), acil-CoA de cadeia longa e Malonil-CoA 
(ativa exocitose e atividade da via glicolítica), peptídeo glicose insulinotrópico (estímulo inicial para secreção 
de insulina por ação direta nas células β), ácidos graxos, óxido nítrico, entre outros. 
 Uma vez estimulada, a célula β irá secretar insulina rapidamente, já que esta insulina já estava pronta 
e armazenada em seu interior. O processo de excreção se dá como explicado abaixo. 
 
 
1 – Aumenta o nível de glicose no sangue. Glicose 
entra na célula através do GLUT2. É encaminhada 
para glicólise, CK e fosforilação oxidativa gerando 
ATP. 
2 – Aumenta a relação ATP/ADP intracelular. 
Aumenta o ATP e diminui o ADP intracelular. 
3 – O ATP estimula o fechamento dos canais de K. 
Aumenta a concentração de K intracelular o que 
induz a uma despolarização da membrana celular. 
4 – A despolarização ativa os canais de Ca2+. 
Aumenta o influxo de Ca2+. 
5 - Este aumento de Ca2+ estimula a secreção de 
insulina. 
 
OBS: a secreção de insulina pode ser estimulada 
também pela presença de ácidos graxos e 
aminoácidos, porém bem menos eficazmente que 
a de glicose.
 
Esse mecanismo é 
temporário pois o corpo não ficará 
liberando insulina durante muito 
tempo, assim, os níveis de glicose 
logo após a ingestão de 
carboidratos aumentam, atingindo 
um pico, mas algum tempo depois 
se normalizam. Em indivíduos 
diabéticos não ocorre essa 
normalização e o pico é “contínuo”. 
O mecanismo prologado de 
liberação de insulina ocorre quando 
há degradação de ácido graxo de 
cadeia longa, não atingindo o pico 
de liberação de glicose. 
O Acil-CoA cadeia longa poderia ativar a PKC, e, consequente, liberação de Ca2+ e ativar a proteína 
G. Aumentando a migração dos grânulos de insulina. Além de ativar a expressão de algumas enzimas 
relacionadas a esse processo: Acetil CoA-carboxilase, carnitina acil-transferase-1, glicocinase-1 e glicose-6-
fosfatase. 
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A presença de insulina pode afetar muitos metabolismos, por exemplo: 
• Aumentando a captação de glicose (fígado e músculos); 
• Aumentando a síntese de glicogênio (fígado e músculos); 
• Diminuindo a degradação de glicogênio (fígado e músculos); 
• Aumentando a glicólise (fígado e músculos); 
• Aumentando a síntese de AG (fígado); 
• Aumentando a síntese de triacilglicerol (tecido adiposo). 
Mecanismo de ação da insulina 
 A insulina se liga em seu transportador 
na membrana (NÃO entra na célula) que 
recebendo seu sinal estimula a vesícula que 
contem o transportador GLUT4 a se 
encaminhar para a membrana celular. Esta 
vesícula promove a exocitose do transportador 
e através dele a glicose entra na célula. Após 
este processo, o GLUT4 é novamente 
interiorizado. 
A presença de insulina aumenta a síntese de glicogênio, 
através de um mecanismo de regulação recíproca das enzimas 
glicogênio sintase e fosforilase. Quando a glicogênio sintase está 
ativa e a fosforilase menos ativa, o “caminho” de síntese é 
favorecido, quando ao contrário, o “caminho” de 
quebra/degradação é favorecido. 
 A ativação da glicogênio sintase se dá a partir da insulina, que 
promove a ativação da fosfoproteína fosfatase, esta irá 
defosforilar a glicogênio sintase, tornando-a ativa. 
 Em jejum, na presença de glucagon, ocorre a 
quebra/degradação do glicogênio, através da enzima glicogênio 
fosforilase ativa e, consequentemente, glicogênio sintase menos 
ativa. 
 
 
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O controle da síntese de glicogênio no músculo se dá 
através da influência da insulina em 3 das 5 etapas 
envolvidas, sendo elas: 
• Aumento da translocação do GLUT4 para a 
membrana; 
• Aumento da atividade da hexoquinase; 
• Aumento da atividade da glicogênio sintase. 
Porém, deve-se ressaltar que o que de fato aumenta 
o fluxo para o glicogênio é o aumento na atividade da 
hexoquinase não da glicogênio sintase. 
 
Esse aumento de atividade da hexoquinase se dá a partir do aumento da glicose sanguínea que irá 
estimular a liberação de hexoquinase do núcleo para o citoplasma e, consequentemente, a conversão de 
glicose em glicose-6-fosfato, aumentando a glicólise. Essa proteína é regulada pela presença de glicose ou 
futose-6-fosfato. Quando há muita glicose, a enzima é transportada do núcleo para o citosol e quando há 
muita frutose-6-fosfato, ela fica “presa” no núcleo. 
 
 
 A ativação da glicólise pela insulina ocorre devido a ação da fosfoproteína fosfatase que ativa a PFK2, 
que por sua vez