Aspectos gerais da integração do metabolismo

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Pesquisa sobre integração metabólica 
 Prof: Renata Fontes
 Aluno: João Pedro Lourenço Reis 
 
Aspectos gerais da integração do metabolismo
A integração do metalismo é o estudo que se baseia nas informações bioquímicas da alimentação para entender os processos fisiológicos que acontecem nos animais. as vias metabólicas mais importantes são: glicólise - oxidação da glucose a fim de obter ATP. ciclo de Krebs - oxidação do acetil-CoA a fim de obter energia. fosforilação oxidativa - eliminação dos electrões libertados na oxidação da glucose e do acetil-CoA.
Ciclo no estado de jejum 
No jejum a fim de gerar energia o organismo precisa degradar os carboidratos e transformá-los em glicose, bem como quebrar as proteínas em subunidades chamadas aminoácidos e reduzir as gorduras a ácidos graxos. Glicose, aminoácidos e ácidos graxos são substratos usados pelas células do corpo como combustível para realizar tarefas necessárias a sobrevivência do organismo. Moléculas de glicose são armazenadas sob a forma de glicogênio, principalmente no fígado, assim como aminoácidos formam as proteínas e são estocados em maiores proporções nos músculos e os ácidos graxos compõem os triacilgliceróis e constituem as reservas do tecido adiposo. Durante as primeiras horas de jejum, a quantidade de glicose, aminoácidos e ácidos graxos que circulam no sangue diminui progressivamente, sendo essa baixa concentração responsável pela redução da quantidade de insulina secretada, ao passo que provoca um aumento da liberação de glucagon. Isulina e o glucagon são hormônios produzidos e liberados pelo pâncreas e são responsáveis pela regulação do metabolismo da glicose, dos ácidos graxos e das proteínas. Os dois hormônios têm funções opostas: enquanto a insulina desempenha papel importante no armazenamento de energia, promovendo a retirada dos substratos usados como combustível do sangue e estocando-os, o glucagon determina uma elevação da quantidade de fontes de energia no sangue para serem usadas pelas células do corpo. Assim, a insulina diminui a quantidade de glicose, aminoácidos e ácidos graxos do sangue, enquanto o glucagon promove um aumento dos mesmos; ao mesmo tempo em que a insulina aumenta a quantidade de glicose, aminoácidos e ácidos graxos no fígado, músculos e tecido adiposo respectivamente, enquanto o glucagon determina uma redução desses. Havendo durante o jejum uma pequena quantidade de substratos e de insulina circulando no sangue, porém uma grande concentração de glucagon, ocorre um período de catabolismo, durante o qual as reservas de energia do corpo são quebradas e disponibilizadas às células para serem utilizadas. Assim, na tentativa de fornecer glicose ao cérebro e aos outros tecidos que dessa dependem e abastecer outros tecidos de corpos cetônicos advindos dos ácidos graxos, acontece uma troca de substratos entre o fígado, os músculos, o tecido adiposo e o cérebro.
Ciclo no estado alimentado
No estado alimentado o valor calórico dos alimentos ingeridos em um determinado tempo supera o total da energia consumida no mesmo período, os alimentos excedentes são convertidos em gorduras corporais. Essa conversão acontece mais facilmente quando ingerimos gorduras do que quando ingerimos proteínas ou carboidratos. O estoque de glicose é representado pelo glicogênio armazenado no fígado e nos músculos. Enquanto houver glicose disponível, ela será usada, e o metabolismo das gorduras será interrompido. Essa via ocorre por anaerobiose e é um processo pelo qual uma hexose, a molécula de glicose, é oxidada a duas moléculas de piruvato. Esse processo é realizado em duas etapas: a primeira em que se trata da fosforilação da glicose para que seja mantido preso na célula onde é oxidada à Gliceraldeido-3P e à Dihidroxiacetona-P. Nessa primeira etapa só há gasto de energia. A segunda, a Dihidroxiacetona-P é transformada em Gliceraldeido-3P para continuar a via. As duas moléculas de Gliceraldeido-3P são transformadas em duas moléculas de piruvato. Nessa segunda etapa há compensação da energia perdida na primeira etapa e apresenta um saldo positivo de ATP; A glicoquinase é específica da glicose e atua somente no fígado ou pâncreas, e a hexoquinase pode atuar sobre a glicose, frutose ou manose somente no músculo. 
Mecanismos envolvidos na mudança do metabolismo hepático entre os estados bem alimentado e de jejum 
O pâncreas responde produzindo glucagon, que sinaliza a degradação de glicogênio hepático iniciando a gliconeogênese, pouco intensa, que gera glicose para repor no sangue ; Neste momento inicia a proteólise muscular, marcado pela presença de alanina no sangue, que vai para o fígado, assim como o lactato, precursores de gliconeogênese ; Inicia a glicogenólise. Jejum estabelecido Quadro de hipoglicemia: O glucagon continua a ser produzido pelo pâncreas, no fígado acontece a gliconeogênese; Com a queda da glicemia o fígado trabalha no sentido de repor esta glicemia, diminuindo o glicogênio; A gliconeogênese é realizada a partir do piruvato que é oriundo da degradação de aminoácidos através da degradação de proteínas; A partir da degradação de aminoácidos podem produzir intermediários; A gliconeogênese pode ocorrer também a partir do glicerol que veio da mobilização de TAG, como também apartir do lactato. A Lipólise ocorre no jejum estabelecido. Com isso a glicose 6P é produzida com a retirada de um fosfato, tornando a glicose livre para ir para os diferentes tecidos. Mesmo no jejum em situação de luta ou fuga o glicogênio é usado pelo músculo, depois ocorre a reposição deste glicogênio no músculo. A Síntese de Corpos Cetônicos está relacionada a mobilização de lipídeos do tecido adiposo. Estado de realimentação Fígado permanece gliconeogênico por um tempo; Para depois entrar no estado bem nutrido. Para isso a glicose obtida da alimentação vai para o músculo que faz metabolismo anaeróbico e tem como produto o lactato, que vai para o fígado e aproveita a via de gliconeogênese. Mecanismos envolvidos na alteração do metabolismo hepático entre os estado bem alimentado e o estado de jejum .Cada tecido exerce uma função, integrando entre si para manter a homeostase do corpo. O metabolismo é diferenciado de acordo com o tecido. Metabolismo no fígado: A função do fígado é processar e distribuir os nutrientes adquiridos da alimentação. Proteínas, carboidratos e lipídeos precisam ser hidrolisados e absorvidos, o primeiro órgão a entrar em contato com as moléculas degradadas é o fígado, que gerencia o destinos destas moléculas menores. Ele recebe aminoácidos, monossacarídeos, lipídeos (TAG e lipoproteínas) mas estes precisam ser hidrolisado para passar pela membrana. No fígado os açúcares tem transportador de glicose, GLUT2, presente na membrana plasmática, não depende da insulina, esse açúcar segue o gradiente de concentração. A glicose ao chegar no hepatócito é transformada em glicose 6P, fosforilada, fazendo com que a concentração da glicose caia, no hepatócito, ou seja a concentração de glicose no sangue sempre será maior do que no fígado. A hexoquinase hepática irá fosforilar a glicose. Destinos possíveis da glicose 6P 1. A glicose 6P perde um fosfato se tornando livre e volta para o sangue, repondo a glicemia para nutrir outros tecidos Pode ser armazenada, quando o animal está bem alimentado a glicose 6P é armazenada na forma de glicogênio. 3. O hepatócito pode usar a glicose para obter energia, a partir do glicogênio. 4. A glicose pode virar ácido graxo numa situação de boa nutrição, com excesso de carboidrato, este é armazenado em forma de gordura, a partir da biossíntese de acetil CoA. Então é produzido triacilglicerol que vai para o tecido adiposo na forma de lipoproteína VLDL. Pois o fígado não armazena TAG. 5. Uma via alternativa, a via das pentoses, onde ocorre produção de NADPH importante nas reações de biossíntese
redutoras. Inter-relações metabólicas de tecidos em vários estados nutricionais e hormonais METABOLISMO NO MÚSCULO Para ocorrer a contração muscular é preciso que aconteça a hidrólise de um ATP em ADP + Pi. O ATP que vai sofrer a hidrólise vem de ácidos graxos, corpos cetônicos e glicose sanguínea, variando qual vai ser usado de acordo com estado de alimentação do animal. Bem alimentado: glicose jejum inicial: Ác. graxo jejum: corpos cetônicos, se o músculo está exercendo atividade pesada o combustível é glicogênio muscular, porque ocorre o metabolismo anaeróbico, que é feito pela glicose produto final é lactato. Para atividades leves usa-se a glicose sanguínea, metabolismo aeróbico. A Fosfocreatina, presente no músculo, em atividade pesada, ela libera o seu fosfato e energia para ser usada para fazer ATP que vai ser utilizada na contração muscular quando o animal está em atividade. Estado bem nutrido: glicose Depois de uma refeição rica em proteínas, carboidratos e lipídeos as moléculas vão ser degradadas, absorvidas e alguma parte vai para o fígado. Neste estado as biomoléculas, o hormônio que marca essa situação é a insulina, produzida pelo pâncreas. A glicose chega vinda da alimentação.
Inter-relaçãoes metabólicas de tecidos em vários estados nutricionais e hormonais 
Para ocorrer a contração muscular é preciso que aconteça a hidrólise de um em ADP + Pi .O ATP que vai sofrer a hidrólise vem de ácidos graxos, corpos cetônicos e glicose sanguínea, variando qual vai ser usado de acordo com estado de alimentação do animal. Bem alimentado: glicose jejum inicial: Ácido graxo. Jejum: corpos cetônicos. Se o músculo está exercendo atividade pesada o combustível é glicogênio muscular, porque ocorre o metabolismo anaeróbico, que é feito pela glicose produto final é lactato. Para atividades leves usa-se a glicose sanguínea, metabolismo aeróbico. A Fosfocreatina, presente no músculo, em atividade pesada, ela libera o seu fosfato e
Energia para ser usada para fazer ATP que vai ser utilizada na contração muscular quando o animal está em atividade. Depois de uma refeição rica em proteínas, carboidratos e lipídeos as moléculas vão ser degradadas, absorvidas e alguma parte vai para o fígado. Neste estado as biomoléculas, o hormônio que marca essa situação é a insulina, produzida pelo pâncreas. A glicose chega vinda da alimentação: forma glicogênio; produção de energia (ATP); glicose formar triacilglicerol que forma VLDL que vai para o tecido adiposo, ou vai para o tecido muscular , mas é para produção de ATP e não armazenamento; exportação da glicose para outros tecidos , como cérebro, adipócito e para o músculo, e boa parte vai para o músculo e tecido adiposo, quando estes tecidos não absorvem a glicose caracteriza a hiperglicemia.
Bibliografia 
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