Resumo bioquímica USP P1

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Glicose 
	Função 	destino	produtos
	Estrutural 	Síntese de polímeros estruturais 	Matriz extracelular, parece celular 
	Síntese	Via das pentoses	Ácidos nucleicos, lipídios 
	Energia	Oxidação por glicólise	Piruvato, ATP, NADH
	Armazenamento 	Glicogênese 	Glicogênio, amido, sacarose
	Enzima 	Etapa	Reação 	Regulador
	Hexoquinase
Glicoquinase (fígado)	Reação 1 
Fase preparatória 	Glicose → Glicose-6P	─glicose-6P
No fígado: +insulina, a glicoquinase não é inibida por G6P
	Fosfofrutoquinase-1	Reação 3 
Fase preparatória	Frutose-6P → Frutose-1,6P	+AMP +Frutose-2,6P
-ATP -Citrato
	Fosfofrutoquinase-2		Frutose-6P → Frutose-2,6P	+insulina no fígado +AMP 
-citrato
	Frutose 2,6 bifosfatase 		Frutose-2,6 → Frutose 6P 	+PEP +glucagon no fígado 
	Piruvato quinase 	Reação 10 
Fase de pagamento 	Fosfoenolpiravato(PEP) → Piruvato	+insulina no fígado +frutose 1,6P
-ATP –Alanina no fígado ─glucagon no fígado 
Reação global
Glicose + 2ADP + 2NAD+ → 2 Piruvato + 2ATP + 2NADH + 2H+
Destinos do Piruvato 
Condições aeróbicas→ via glicolitica Condições anaeróbicas→ 
 Fermentação alcoólica ( Piruvato→2 etanol + 2CO2)
 Fermentação láctica (Piruvato→ 2Lactato)
Glicólise 
	Enzima 	Etapa	Reação 	Regulador
	Piruvato carboxilase 	Reação 1	Piruvato → Oxaloacetato	+Acetil-CoA
	PEP-carboxicinase	Reação 2	Oxaloacetato → PEP	+Glucagon
	Frutose 1,6 bifosfatase (FBPase-1)	Reação 8	Frutose-1,6 → Frutose 6P 	-AMP –Frutose 2,6P
Nível de FBPase1 aumenta com insulina e diminui com glucagon 
	Frutose-2,6-bifosfatase 2	Dentro da reação 8	Frutose 2,6BP→Frutose 6P 	+PEP +Glucagon no fígado 
	Glicose-6-fosfatase 	Reação 10	Glicose 6P→ Glicose	Enzima localizada no fígado e rim, ausente em outros tecidos 
Jejum aumenta a sua expressão +Glucagon
Gliconeogênese 
Gliconeogenese é síntese de glicose a partir de compostos que não são carboidratos: 
Glicerol →glicerol 3P → diidroxiacetonaP →Glicólise/gliconeogenese 
TAG→ ácidos graxos→ Acetil-coA (fígado )
Tag → glicerol → diidroxiacetonaP → glicose (fígado )
	Enzima 	Etapa	Reação 	Regulador
	Complexo piruvato desidrogenase	(para entrar no ciclo de Krebs) ocorre dentro da mitocôndria 
	Piruvato → Acetil-coA	+AMP +COA +NAD +Ca2+
-ATP –acetil-coA ─NADH –ácidos graxos 
	Citrato sintase 	Reação 1	Acetil-coA + Oxaloacetato → Citrato 	+ADP
-NADH –ATP 
─succinil-coA ─citrato
	Isocitrato desidrogenase 	Reação 3 (principal ponto de regulação)	Isocitrato → α-cetoglutarato + CO2	+Ca2 +ADP
-ATP -NADH
	Αlfa-cetoglutarato desidrogenase	Reação 4	Αlfa-cetoglutarato→succini-coA + CO2	+Ca2
- NADH –Succinil-coA
Ciclo de Krebs
Em jejum, no fígado, o Oxaloacetato está deslocado para formação de glicose pela gliconeogênese 
O citrato participa da síntese de ácidos graxos e formação de Acetil-coA
Citrato → Ácidos graxos → Acetil-coA
A Piruvato carboxilase (biotina) em presença de Acetil-coA forma Oxaloacetato 
Piruvato + CO2 → Oxaloacetato 
Saldo energético:
A partir de 1 glicose → 2 piruvato→2 Acetil-coA
Formação de 2 Acetil-Coa : 
Gastou: 2NAD+ 
Gerou: 2CO2 + 2NADH
Ciclo de Krebs:
2Acetil-coA + 6NAD + 2FAD + 2GDP + 2Pi → 4CO2 + 6NADH + 2FADH2 + 2GTP + 2coA
Transporte de ATP, ADP e Pi:
O espaço intramembranar é mais positivo por conter prótons, enquanto, a matriz mitocondrial é mais negativa
O fosfato é transportado juntamente com ions H+ 
ADP rntra na molécula em troca de ATP
ATP é mais negativo e é termodinamicamente atraído para o espaço intramembranar 
Regulação:
ATP sintase: 
gradiente de protons, 
- concentração de ADP, Pi 
Gradiente de prótons (): 
ATPsintase 
transporte de elétrons 
- outros transportadores (fosfato, ANT...) 
Cadeia de transporte de elétrons:
- NADH, FADH2 , O2
 -
Quanto ↑ é mais difícil bombear prótons
↑ADP = ↓ ATP(baixo ATP leva a conversão na ATPsintase de ADP para ATP)
Quanto mais ativa ATPsintase menor o gradiente de prótons 
Quanto maior o Transporte de elétrons, aumenta o gradiente de prótons 
A entrada de prótons ↓
Fosforilação oxidativa
ATPsintase
			Degradação	
	Enzima 	Etapa	Reação 	Regulador
	Glicogênio sintase quinase (GSK3) 	Reação 4 (fosforila
ção)	Glicogênio sintase ativa (desfosforilada) → 
Glicogênio sintase inativa 	-Insulina
	Glicogênio fosforilase 	Reação 1
	Fosforilase menos ativa (desfosforilada) → Fosforilase ativa (fosforilada)	+ glucagon +adrenalina 
+ ↑ AMP e Ca2
	Fosforilase quinase 		↑ Glucagon → ↑AMP → ↑Proteina quinase A (PKA) → ↑Fosforilase quinase → ↑Glicogênio fosforilase → ↑quebra de glicogênio 	+ glucagon +adrenalina 
+ ↑ AMP 
			Síntese 	
	Fosfoproteína fosfatase (PP1)	Desfosforilação	Glicogênio sintase inativa→ Glicogênio sintase ativa
Fosforilase fosforilada → Fosforilase desfosforilada
	+insulina 
+glicose 6P +glicose
-glucagon ─adrenalina
 Glicogenólise Glicogênese
Metabolismo do glicogênio 
	Enzima 	Etapa	Reação 	Regulador
	Glicose 6P desidrogenase 	Reação 1 fase oxidativa	Glicose 6P→ 6-fosfoglucolactona	-NADH
Regulação:
Fase oxidativa: retroalimentação negativa
Fase não oxidativa: formada por reações reversíveis 
Controlada pelo balanço de massas do consumo de ribose 5P, outros açúcares e NADPH
Via das pentoses
Etapa 1
Etapa 2
Via glicolítica e pentoses 
Degradação de lipídios:
Na presença de glucagon ou adrenalina, há um aumento de AMPc dentro da célula, com isso é ativada a Proteína quinase A (PKA). 
PKA ativa e fosforila a Lipase hormônio sensível que vai estimular a quebra de TAG
TAG será quebrado em 1 molécula de glicerol + 3 moléculas de ácidos graxos 
Destino do glicerol: 
Glicerol→ Glicerol 3P ↔ Di hidroxiacetona fosfato (pode entrar na via glicolítica)
2 Glicerol pela neoglicogênese no fígado pode gerar 1 glicose 
Destino dos ácidos graxos:
Acido graxo é degradado a moléculas de 2 carbonos, gerando Acetil coA por ß-oxidação
Acetil coA será degradado no Ciclo de Krebs gerando NADH e FADH2
NADH E FADH2 vão gerar ATP através da foforilação oxidativa 
ß-oxidação:
No citosol:
 para marcar acido graxo para degradação a enzima acil-coA sintetase utiliza-se uma molécula de ATP e é liberado Acil coA e AMP
Acido graxo → Acil coA 
Na mitocôndria:
Para entrar na mitocôndria não há transportadores para acil coA e sim, para acil carnitina. O acil coa se transforma em acil carnitina para entrar na mitocôndria e depois é reestituido.
A etapa seguinte é a beta oxidação 
No fígado é incomum essa degradação de ácidos graxos e sim a formação de corpos cetônicos
Formação de corpos cetônicos:
No fígado, tem neoglicogênese, o Oxaloacetato do ciclo de Krebs está deslocado para formação de fosfoenol piruvato (PEP) e moléculas de glicose
Na situação de jejum, há ↓Oxaloacetato, o Ciclo de Krebes não se inicia, há ↑Acetil coA que irá formar os corpos cetônicos
Beta oxidação 
Metabolismo de lipídios:
Regulação:
Degradação: 
Concentração de Acetil-coA
Oferta de NAD e FAD oxidados
Carnitina Acil tranferase é inibida por Malonil-coA
Síntese:
Citrato ativa Acetil carboxilase 
Palmitoil-coA inibe acetil coA carboxilase 
↑ insulina = ↑ Acetil coA carboxilase 
Síntese de lipídios:
A síntese ocorre no citosol, enquanto a degradação ocorre na mitocôndria 
Glicose → Piruvato → Acetil-coA → citrato → Acetil-coA + Oxaloacetato
 
Acetil-coA + Oxaloacetato → Citrato
Mitocôndria 
Citosol
Acetil coA + 1C → Malonil-CoA
Biotina + HCO3 + Acetil coA → Malonil coA + Biotina 
Reação global: 
8 Acetil coA (2C) + 14 NADPH + 7 ATP → Palmito (16C) + 14NADP + 8coA + 7ADP + 7 Pi 
Degradação de aminoácidos:
↓Glicemia = ↑ glucagon 
Ativação da gliconeogenese 
Ligação de ubiquitina à proteínas, aumentando a proteólise 
Transporte de aminoácidos do músculo para o fígado (alanina, glutamina)
Saldo ATP: gera 2 ATP para 2 aminoácidos
Aminoácido 
Aminoácido
Metabolismo de aminoácidos 
Secreção de insulina:
IRS fosforilado ativa PI3 quinase que ativa a PIP2, o PIP2vira PIP3 
PIP3 ativa a Proteína quinase B (PKB) que fosforila e inativa a GSK3, ocorrendo inativação da glicogênio sintase inativo
Ou seja, o aumento de insulina leva ao aumento da glicogênio sintase ativa, estimulando a síntese de glicogênio
A insulina ativa a via glicolitica do fígado, gerando mais Acetil coA
A insulina ativa Malonil coA (precursor da síntese de lipídios) 
Teoria Lipostática:
O próprio tecido adiposo tem um papel regulatório na manutenção da massa corporal 
A Leptina é produzida pelo tecido adiposo quando ele aumenta
A Leptina cai na corrente sanguínea, chega no cérebro e modula a sensação de fome (ativa neurônios anorexigênicos que ↓ a fome) 
Leptina- modulação dos efeitos da Insulina:
A Leptina age de maneira semelhante à insulina
Ela leva a fosforilação de IRS e ativa a via de sinalização dependente de PI-3K, inibindo a sensação de fome no cérebro 
TECIDOS - Fígado 
Carboidratos:
A GLICOSE 6P pode ter vários destinos diferentes. A Glicoquiinase presente no fígado não é inibida pela glicose 6P, assim ↑ glicemia = ↑ G6P.
No jejum: Glicose 6P → Glicose (vai para corrente sanguínea)
Síntese de glicogênio: Glicose 6P → Glicogênio
Glicólise: a insulina estimula a via glicolítica Pyr → Acetil coA (em baixos níveis de ATP)
Biossintese de TAG: ↑ ATP a Isocitrato desidrogenase é inibida no Ciclo de Krebs, isso leva a um acumulo de Citrato que sai da mitocôndria e vai gerar ácidos graxos .
Via das pentoses: Quando há síntese de TAG a partir de glicose, há o uso de NADPH como fonte de elétrons. A ↓NADPH e ↑NAD+ vai desinibir a Glicose 6P desidrogenase que é a primeira enzima das vias da pentoses. Desse modo, a Via das pentoses é estimulada
Glicose 6P
Após refeição
jejum
Aminoácidos:
Deaminação (4):
Após refeição: ↑arginina no fígado devido ao consumo de aa. Com isso, N acetil glutamato aumenta e estimula a Carbamiol fosfato sintetase (primeira enzima do ciclo da ureia) . Desse modo, ocorre a desaminação dos grupos amino dos aminoácidos na forma de ureia. Desses aminoácidos sobra m α cetoacidos que podem ser piruvatos e outros intermediários do Ciclo de Krebs que num perido pós prandial vão formar lipídios.
Jejum: Ocorre degradação de proteína muscular, ocorre o transporte, principalmente de Alanina e Glutamina para o fígado. Esses aa no fígado serão deaminados, estimullndo o Ciclo da ureia . Gera diferentes aa, que num período de jejum vão se acumular e formar corpos cetonicos.
Fígado 
Lipídeos:
↑Glucagon 
A presença de glucagon vai estimular a ação da Lipase hormônio sensível, degradando lipídios no fígado e recebendo ácidos graxos de outros órgãos.
Os ácidos graxos serão degradados pela beta oxidação 
O Glucagon inibe Acetil coA carboxilase (converte Acetil coA em Malonil coA no metabolismo de lipídios), o que resulta em baixos níveis de Malonil coA
Baixos níveis de Malonil coA, ativa a Carnitina acil transferase (enzima que participa da entrada de TAG na mitocôndria, o Acil coA se transforma em Acil Carnitina e depois é restituído), aumentando a entrada de TAG e a ß oxidação .
Acetil coA no jejum, tem dificuldade de entrar no ciclo de Krebs, devido ao desvio de Oxaloacetato . Ele acumula-se e produz corpos cetonicos.
	Hormônio/ Enzima 	Local/ Via	Funcionamento 
	insulina	Células ß	Quando há ↑Glicemia as células beta secretam insulina. As células beta tem transportadores que igualam as concentrações de glicose dentro e fora da célula. A glicose entra nas células beta por GLUT2, segue a via glicolítica e produz ATP. O aumento da concentração de ATP, inativa os canais para potássio na célula e leva a uma despolarização da membrana. Isso ativa os Canais de cálcio dependentes de voltagem e permite a entrada de Ca2+ para o interior da célula. O aumento da concentração de cálcio intracelular leva a síntese e liberação da Insulina. 
	Glicoquinase	Glicolítica	Glicoquinase é uma hexoquinase com baixa afinidade pela glicose, só produz Glicose 6P quando os níveis de Glicose estão elevados. Glicose → Glicose 6P
A Glicose 6P segue a via glicolítica, Ciclo de Krebs e Fosforilação oxidativa de modo não responsivo a hormônios. Haverá maior concentração de ATP quando há mais glicose circulante e isso estimulará a secreção de insulina. 
Pâncreas
Tecido adiposo: 
A insulina estimula a glicólise → citrato → TAG
O tecido adiposo acumula ácidos graxos e TAG sintetizados no fígado 
O Glucagon/adrenalina: ↑ hormônio lipase que exporta os ácidos graxos do tecido adiposo 
Tecido adiposo marrom é rico em UCP1(proteína desacopladora que faz com que a fosforilação oxidativa não ocorra e gere calor) e mitocôndrias 
Músculo esquelético: 
Não tem modulação da glicólise por insulina e glucagon
Tem ativação da glicólise e glicogenólise por adrenalina
Utiliza vários tipos de substratos: glicose, ácidos graxos, corpos cetônicos
Em exercício intenso o musculo produz lactato a partir de glicogênio de modo estimulado por adrenalina, essa glicose pode retornar para o musculo e formar lactato novamente → ciclo de recuperação de lactato 
Fosfocreatina + ADP ↔ ATP + Creatina (quando há baixo ATP a reação está deslocada para a direita) 
Metabolismo de Glicogênio 
Regulação metabólica 
Jejum
↓Glicemia → secreção de Glucagon
Glucagon se liga aos receptores de 7 hélices acoplado com a proteína G
Ao fazer essa ligação com o receptor, ocorre uma mudança conformacional na proteína G e isso leva a uma ativação da Adenilato ciclase
Com isso ocorre ↑ AMPc que estimula a Proteína quinase A. Esta fosforila a Glicogênio fosforilase ativa que vai degradar glicogênio
A Proteína quinase A também fosforila a Glicogênio sintase (inativa) que inibe a formação de glicogênio 
Na presença de glucagon a PEP carboxiquinase é estimuladae há aumento de PEP (1)
Como há ↑PEP e a presença de Glucagon, a Frutose 2,6 bifosfatase será estimulada e haverá maior degradação de Frutose 2,6P (2)
Como a Frutose 2,6P foi mais degradada, há menos Frutose 2,6P (3)
A Frutose 2,6P como está em baixa quantidade desinibe a Frutose 1,6 bifosfatase, gerando mais Frutose 6P (3) 
Metabolismo de Glicose 
1
2
3
Jejum 
Metabolismo de Aminoácidos 
Há degradação das proteínas do músculo, desse modo há aumentos de aminoácidos.
A Arginina ativa a produção de N-acetil-glutamato que é um ativador alostérico da Carbamoil fosfato sintetase (primeira enzima do ciclo da ureia), estimulando o Ciclo da ureia 
As cadeias carbônicas dos aminoácidos que geram intermediários do Ciclo de Krebs e Piruvato vão formar glicose
Já as cadeias que geram Acetil coA serão usadas para formação de corpos cetônicos pois o Oxaloacetato está deslocado do Ciclo de Krebs para produção de glicose no jejum
Metabolismo de Lipídeos 
Glucagon estimula o hormônio Lipase Sensível que vai degradar TAG
A presença de ácidos graxos inibe Acetil coA carboxilase diminuindo a conversão de Acetil coA em Malonil coA
↓ Malonil coA, pouco inibe a Carnitina acil transferase (ácido graxo →
Acil coA →Acil carnitina) estimulando o transporte de ácidos graxos para degradação 
Mais Acetil coA entrará no Ciclo de Krebs (exceto no fígado aonde ocorre a neoglicogenese , o Oxaloacetato está deslocado para formação de glicose)