Introdução ao metabolismo

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1 - Entender os processos metabólicos das macromoléculas: carboidratos (glicogênese, glicogenólise, glicólise e gliconeogênese) lipídios (beta-oxidação das gorduras) e proteínas (proteogênese e proteólise).𝕸𝖊𝖙𝖆𝖇𝖔𝖑𝖎𝖘𝖒𝖔
Metabolismo é a soma de todas as reações químicas do corpo. Essas reações extraem energia dos nutrientes; usam essa energia para o trabalho, o qual pode ser químico (para as reações químicas), mecânico (utilização das fibras e filamentos intracelulares para criar movimento – contração do musculo esquelético, bombeamento do coração) e um trabalho de transporte (mover moléculas através da membrana plasmática); e armazenam o excesso de energia para que possa ser usado posteriormente. Para isso, são utilizadas duas vias: anabólica e catabólica. Na via anabólica, sintetiza-se uma grande quantidade de moléculas a partir de unidades menores. Já na via catabólica, quebra-se as grandes moléculas em partículas menores. Essas vias são classificadas pelo seu resultado líquido, não pelo que ocorre em qualquer etapa. 
É possível dividir o metabolismo em dois estado no corpo humano. O estado alimentado ou absortivo é o período da refeição, quando se tem absorção, utilização e armazenamento dos produtos da digestão. Esse estado é anabólico, no qual a energia das biomoléculas dos nutrientes é transferida para compostos de alta energia ou armazenada em ligações químicas de outras moléculas. A partir do momento em que os nutrientes de uma refeição recente não estão mais na corrente sanguínea e disponíveis para o uso, o corpo entra no estado de jejum ou pós-absortivo. Nesse estado, o corpo extrai os nutrientes de suas reservas. Logo ele é catabólico: as células quebram grandes moléculas em moléculas menores. A energia de quebra das ligações químicas das moléculas das moléculas maiores é utilizada para realizar trabalho.
 As biomoléculas que o ser humano ingere podem atingir três destinos:
1- Energia. Podem ser metabolizadas imediatamente. A quebra das suas ligações libera energia que é armazenada no ATP, no fosfato de creatina e em outros compostos ricos em energia. Essa energia pode ser usada para trabalhos mecânicos;
2- Síntese. Ao entras nas células, as biomoléculas podem ser utilizadas para sintetizar componentes básicos necessários para o crescimento e subsistência celular e dos tecidos;
3- Armazenamento. Se a ingestão de alimento ultrapassar exceder as necessidades do corpo para energia e síntese, o excesso de energia é armazenado nas ligações do glicogêncio e da gordura. Isso é fundamental para se ter energia disponível em períodos de jejum.
O destino de uma biomolécula vai depender se ela é carboidrato, proteínas ou gordura. Após a digestão são formados os pools de nutrientes: nutrientes disponíveis para uso imediato, primariamente localizados no plasma. Da digestão de lipídios, os ácidos graxos livres formam o pool primário de gorduras no sangue. Eles podem ser usados como fonte energética por vários tecidos, e serem estocados na forma de gordura (triacilglicerol) no tecido adiposo.
Os carboidratos são absorvidos como glicose. A glicose é a mais regulada dos três pools de nutrientes, pois é o único combustível que o encéfalo pode metabolizar, se não forem períodos de jejum. Se a concentração de glicose disponível ficar muito baixa, somente o cérebro terá cesso a ela, garantido ao encéfalo suprimento adequado. Se a quantidade de glicose disponível estiver em quantidade adequada, a maioria dos tecidos a usa como fonte de energia. Se estiver em excesso, ela é armazenada como glicogênio pelo processo de glicogênese. Mas a capacidade de armazenamento de glicogênio é bastante limitada. Então, o organismo estoca quantidades excessivas de glicose na forma de gordura, por meio da lipogênese. Se as concentrações plasmáticas de glicose estiverem baixas, por meio da glicogenólise o organismo converte glicogênio em glicose. Se o mecanismo de homeostasia falhar e a glicose ficar em excesso no sangue, atingindo um nível crítico, como ocorre no diabetes melito, o excesso de glicose é excretado na urina, pois atinge o nível máximo de transporte para a reabsorção. 
Os produtos da digestão das proteínas são os aminoácidos. Eles são utilizados primariamente para a síntese proteica. Mas se a ingestão de glicose for baixa, eles podem ser convertidos glicose, através da via gliconeogênese. 
O organismo controla as mudanças d metabolismo entre estado alimentado e de jejum pelo uso de diferentes enzimas para catalisar reações nas direções direta e inversa. Esse duplo controle também pode ser chamado de controle puxa-empurra, o que permite uma cuidadosa regulação da direção de reações enzimáticas. A maioria dessas reações enzimáticas é modulada por hormônios. Por exemplo, durante o estado alimentado, os hormônios secretados pelo pâncreas endócrino, como a insulina, estimulam as enzimas a promoverem a síntese de glicogênio por meio da glicogênese. Esse evento também inibe as enzimas responsáveis pela glicogenólise. O resultado líquido é a síntese de glicogênio a partir da glicose. No estado de jejum, o hormônio glucacon, também secretado pelo pâncreas endócrino, predomina. Ele estimula as enzimas da glicogênólise e inibe as enzimas da glicogênese. Como resultado líquido, tem-se a síntese de glicose a partir de glicogênio. 
Carboidratos 
1- Estado alimentado
A glicose é o substrato primário para a produção de ATP. Depois de absorvida pelo intestino, ela entra pela via hepática (veia porta), no fígado. No fígado é metabolizada aproximadamente 30% da glicose ingerida. Os outros 70%% continuam na corrente sanguínea para serem distribuídos para o encéfalo, para os músculos e para outros órgãos e tecidos.
A glicose, então, move-se do líquido intestinal para dentro das células através de transportadores de membrana GLUT . A maior parte da glicose absorvida de uma refeição vai imediatamente para a glicólise e para o ciclo do ácido cítrico para produzir ATP. Alguma glicose é utilizada pelo fígado para a síntese de lipoproteínas. A glicose que não é utilizada para a produção de energia e para a síntese é armazenada como glicogênio ou gordura. A capacidade do corpo de armazenar glicogênio é limitada, assim a maior parte do excesso de glicose é convertida em triacilgliceróis e armazenada no tecido adiposo.
Estoque de glicose: o glicogênio, um grande polissacarídeo de glicose, é o principal meio de estoque de glicose no organismo. Ele é formado pela ligação de diversas moléculas individuais de glicose, formando uma cadeia ramificada, podendo chegar a conter cerce 55 mil moléculas de glicose. Os grânulos de glicogênio apresentam-se de forma insolúvel no citosol de células. 
A glicogênese ocorre principalmente nos músculo e no fígado. A glicose é fosforilada a glicose-6-fosfato, numa reação catalisada pela hexocinase nos músculos e pela glicocinase no fígado. Depois, a fosfoglicomutase isomeriza a glicose-6-fostato a glicose- 1 –fosfato. A glicose-1-fosfato reage com o trifosfato de uridina (UTP) formando o nucleotídeo ativo uridina-difosfato-glicose (UDPGlc) e pirofosfaro, catalisada pela UDPGlc-pirofosforilase. Após, a glicogenina catalisa a transferência de mais sete resíduos de glicose da UDPGlc, formando um primer de glicogênio, substrato para a glicogênio-sintase, que catalisa a formação de ligação glicosídica entre o C-1 da glicose da UDPGlc e o C-4 de um resíduo terminal da glicose do glicogênio, liberando difosfato de uridina. Essa adição de um resíduo de glicose a uma cadeia de glicogênio preexistete, ou iniciadora, ocorre na extremiadade externa não redutora da molécula, alongado os ramos da molécula de glicogênio à medida que essas ligações C1-C4 são formadas sucessivamente. Quandoa cadeia em crescimento tem comprimento de pelo menos 11 resíduos de glicose, uma enzima ramificadora transfere uma parte da cadeia C1-C4, para a cadeia adjacente, formando a ligação C1-C6, o ponto de ramificação.
 
O glicogênio está presente em praticamente todas as células do organismo, mas o fígado e os músculos esqueléticosabrigam seus maiores níveis de estoques. No musculo esquelético, fornecem fonte imediata de energia para a contração muscular. O glicogênio hepático é substrato principal para a síntese de glicose no organismo, principalmente em períodos de jejum curto (entre as refeições). O fígado contém estoques que equivalem a aproximadamente 4 horas de suprimento como glicogênio.
2- Estado de jejum
A fonte mais fácil de obtenção de glicose da homeostasia da glicose plasmática é pelo estoque de glicogênio do organismo, predominantemente localizado no fígado. 
Na glicólise, a glicogênio-fosforilase catalisa a clivagem das ligações C1-C4 do glicogênio, produzindo glicose-1-fosfato. Os resíduos de glicose das cadeias mais externas da molécula de glicogênio são removidos de modo sequencial ate restarem aproximadamente quatro resíduos de glicose em cada um dos lados de uma ramificação C1-C6. Dessa forma, teremos a ação da enzima desramificadora, que possui dois sítios catalíticos diferentes em uma única cadeia. A glicano transferase é um deles. Ela transfere uma unidade trissacarídica de uma ramificação para a outra. Isso expõe o ponto de ramificação C1-C6. Depois temos outro sítio catalítico, a 1,6-glicosidase, que catalisa a hidrólise da ligação glicosídica C1-C5, com a liberação de glicose livre. Isso permite a ação da fosforilase, que junto com outras enzimas, degrada completamente o glicogênio.
Na glicogenólise, o glicogênio é quebrado em glicose ou em glicose-6-fosfato. A maior parte do glicogênio é convertida à glicose-6-fosfato em uma reação que separa a molécula de glicose do polímero de glicogênio, que ocorre com o auxílio de fosfatos inorgânicos obtidos no citosol. Somente cerca de 10% dos estoques de glicogênio são hidrolisados a moléculas de glicose pura. No fígado, a gicose-6-fosfatase catalisa a hidrólise de glicose-6-fosfato, formando glicose, que e exportada, levando ao aumento da concentração de glicose sanguínea.
Grânulos de glicogênio também podem ser englobados por lisossomos, onde a maltase ácida catalisa a hidrólise do glicogênio em glicose. Isso é especialmente importante na homeostasia da glicose em recém-nascidos. 
O glicogênio dos músculos esqueléticos também pode ser metabolizado em glicose, mas não diretamente. As células musculares, como a maioria das outras células, não possuem a enzima que produz glicose a partir glicose-6-fosfato. Então a glicose-6-fosfato produzida a partir da glicogenólise no músculo esquelético é metabolizada a piruvato (condições aeróbias) ou a lactato (condições anaeróbias). O piruvato e o lactato são, então, transportados para o fígado, que os usa para produzir glicose via gliconeogênese.
Aqui o metabolismo está sob o controle de hormônios para manter a homeostasia na concentração de glicose no sangue. Essa homeostasia e mantida por meio do catabolismo de conversão de glicogênio em intermediários que podem ser utilizados para a produção de glicose ou de ATP.
Essa regulação é feita principalmente por glucagon, epinefrina e norepinefrina. No fígado, o glucagon produz a formação de monofosfato cíclico de adenosina (cAMP). O aumento da concentração de cAPM ativa a proteína-cinase depende de cMAP. Essa proteína catalisa a formação das enzimas fosforilases, fundamentais para a glicogenólise. Apesar disso, a glicogenolise no fígado pode ser independente de cAMP. Em resposta a epinefrina ou noreprinefrina, que esimula os receptores alfa1-adrenérgicos, ocorre a ativação da glicogenolise independente de cAMP. 
Já nos músculos, que são insensíveis ao glucagon. O sinal para formação de cAMP é a ação da norepinefrina. 
Gliconeogênese
Processo de síntese de glicose ou de glicogênio a partir de percursores não carboidratos, para manutenção da glicemia em níveis normais. Os principais substratos podem ser aminoácidos glicogênicos, lactato, o glicerol.
Etapas: 
1 – A reação que era catalisada pela piruvato-cinase, na glicólise, passa a ser catabolizada pela piruvato-carboxilase e pela fosfoenolpiruvato-carboxiquinase. A piruvato-cinase promove a transformação do piravato em oxaloacetato Essa molécula é convertida em fosfoenolpiruvato pela fosfoenolpiruvato-carboxiquinase Depois, o fosfoenolpiruvato e transformado em frutose-1,6-bifosfato, por enzimas participantes na glicólise, das reações reversíveis. 
2 – Conversão da frutose-1,6-bifosfato em frutose-6-fosfato, reação catalisada pela frutose-1,6-bifosfatase. 
3 – Conversão de glicose-6-fosfato em glicose O grupo fosfato ligado ao carbono 6 da glicose-6-fosfato sobre hidrólise, catalisada pela glicose-6-fosfatase O produto dessa reação é glicose não fosforilada, capaz de atravessar a membrana plasmática. 
Ciclo de Cori ou do ácido láctico 
O lactato, produto da fermentação láctica, pode se acumular nos tecidos e se difundirem para a corrente sanguínea. Ao chegar ao fígado, o lactato é convertido em glicose, tornando-a disponível para o organismo novamente. Isso evita que o lactato se acumule na corrente sanguínea, o que poderia provocar acidose láctica.
Ciclo da Alanina 
Durante o jejum, o tecido muscular esquelético libera uma quantidade considerável de alanina, que é formada a partir da transaminação do piruvato produzido pela glicólise do glicogênio muscular. A alanina então e transportada ao fígado, sofre desaminação e volta ao piruvato, servindo como substrato para a gliconeogênese. 
Glicólise
É a principal via de metabolismo da glicose, ocorre no citosol das células e pode funcionar tanto anaeróbica quanto aerobiamente. Sua capacidade de produzir ATP na ausência de oxigênio é muito importante, pois permite o musculo esquelético realizar níveis altos de exercícios quando o suprimento de oxigênio for insuficiente, além de permitir a sobrevivência dos tecidos durante anóxia. Porém, o processo anaeróbico limita a quantidade de ATP formada por mol de glicose oxidada, necessitando de uma maior quantidade de glicose do que em condições aeróbias.
Reação (Investimento e recuperação de energia)
1 - Investimento de energia
A glicose entra na glicólise pela ação da enzima hexocinase, que catalisa a forforilação da glicose a glicose-6-fosfato, usando ATP como doador de fosfato. Fisiologicamente, essa fosforilação é irreversível. A hexocinase é inibida pelo seu produto, glicose-6-fosfato. Logo após, é convertida em frutose-6-fosfato pela fosfo-hexose-isomerase. Depois se tem outra fosforilação, catalisada pela enzima fosfofrutocinase-1, formando frutose-1,6-bifosfato. Em condições fisiológicas, essa fosforilação e irreversível. Após, a frutose-1,6-bifosfato é clivada pelo aldolase em duas trioses-fosfato, gliceraldeído-3-fosfato e di-hidrociacetona-fosfato, que são interconvertidas pela enzima fosfotriose-isomerase, pois a célula não metaboliza a di-hidroxiacetona-fosfato, logo se torna outra molécula de gliceraldeído-3-fosfato.
2 – Recuperação de energia
 Depois, o gliceraldeído-3-fosfato é convertido a 1,3-bifosfoglicerato, com a enzima gliceraldeído-3-fosfato-desidrogenase como catalisadora. Essa enzima é dependente de NAD, logo íons de hidrogênio são transferido para o NAD, formando NADH+. Na próxima reação, catalisada pela fosfoglicerato-cinase, o fosfato é transferido do 1,3,-bifosfoglicerato para o ADP, formando ATP e 3-fosfoglicerato. Como são duas trioses-fosfato formadas por cada molécula de glicose, são produzidas duas moléculas de ATP por molécula de glicose. A próxima etapa e catalisada pela enolase e envolve uma desidratação, formando fosfoenolpiruvato. Depois tem-se uma desfosforilção, na qual o fosfato do fosfoenolpiruvato é transferido para o ADP, reação catalisada pela piruvato-cinase, formando mais duas moléculas de ATP e duas de piruvato. 
Proteínas (proteogênese e proteólise)
Estado alimentado
A maioria dos aminoácidos, absorvidos a partir de uma refeição, é direcionada para a síntese proteica. Eles são levados primeiro para o fígado, pelo sistema porta-hepático. O fígado, então, utiliza-os para a síntese de lipoproteínas e proteínas plasmáticas, como albumina, fatores da coagulação e angiotensinogênio. 
Osaminoácidos não captados pelo fígado são utilizados pelas células para produzir proteínas estruturais ou funcionais, como os elementos do citoesqueleto, as enzimas e os hormônios. Os aminoácidos são também incorporados em moléculas não proteicas, como os hormônios aminas e os neurotransmissores. 
A formação de ligações peptídicas entre aminoácidos para a produção de novas proteínas é realizada nos ribossomos de quase todas as células do corpo e é direcionado pelo DNA e pelo RNA das células. A síntese proteica é estimulada por fetores de crescimento insulin-similes, os hormônios tireoidianos, insulina, estrogênio e a testosterona. Entre os 20 aminoácidos no corpo humano, 10 são essenciais na dieta, uma vez que não conseguem ser sintetizados em quantidades adequadas no corpo. Oito são incapazes de serem sintetizados pelos sseres humano (isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triotofano e valina) e as outras duas são sinteitizadas, mas em quantidades inadequadas, principalmente na infância (arginina e histidina). 
Uma proteína completa deve conter quantidades suficientes de todos os aminoácidos essenciais. 
Os aminoácidos não essenciais podem ser sintetizados por células do corpo, pelo processo de transaminação, que é a transferência de um grupo amino de um aminoácido para o acido pirúvico ou para um ácido nociclo de Krebs. 
Se a glicose se torna baixa, os aminoácidos são utilizados para a síntese energética. Contudo, Quando a ingestão de aminoácidos excede a necessidade do corpo para a síntese proteica, o excesso é usado para gerar energia ou é armazenado como gordura.
1- Estado de jejum
Durante o estado de jejum, os aminoácidos livres são normalmente utilizados como fonte de obtenção de ATP. Se o estado de jejum se prolonga por um período grande, as proteínas musculares são degradadas a aminoácidos para suprir a demanda energética. O primeiro passo do catabolismo proteico é a digestão de proteínas a polipeptídeos menores por enzimas, chamados de proteases (endopeptidases). Porteriormente, enzimas conhecidas como exopeptidases degradam as ligações terminais dos polipeptídeos menores, permitindo a liberação de aminoácidos livres.
Os aminoácidos podem ser convertidos em intermediários que tanto participam da glicólise quanto do ciclo do ácido cíclico:
1- Desaminação: remover o grupo amino do aminoácido, além de promover a síntese de moléculas de amônia e de ácidos orgânicos, como o piruvado e a acetil-CoA. Os ácidos orgânicos podem entrar na via do metabolismo aeróbio para formar ATP. As moléculas de amônia (NH3) produzidas durante o processo de desaminação rapidamente se associam aos íons hidrogênio (H), convertendo-se em íons amônio (NH4). Ambos, a amônia e o íon amônio, são considerados tóxicos, porém as células do fígado rapidamente convertem esses compostos em ureia (CH4N2O). A ureia é o principal resíduo de nitrogênio do corpo e é excretada pelos rins.
Se os estoques de glicogênio se tornam baixos e a concentração de glicose plasmática é ameaçada, as proteínas podem ser utilizadas para produzir glicose. No fígado, os aminoácidos ou o piruvato produzido a partir de aminoácidos entram na via da glicólise. Essa via, então, volta a produzir glicose-6-fosfato e glicose (gliconeogênese).
Lipídios (beta-oxidação das gorduras)
Estado alimentado 
A maior parte da gordura ingerida é organizada dentro do epitélio intestinal na forma de lipoproteínas e complexos de lipídeos, chamados de quilomícrons. Os quilomícrons deixam o intestino e entram na circulação venosa através sistema linfático. Os quilomícrons são constituídos por colesterol, triacilgliceróis, fosfolipídeos e lipídeos ligados a proteínas, chamados de apoproteínas, ou apolipoproteínas. Uma vez que esses lipídeos começam a circular no sangue, a enzima lipase lipoproteica (LLP) liga-se ao endotélio capilar dos músculos, e o tecido adiposo converte os triacilgliceróis em ácidos graxos livres e em glicerol. Essas moléculas podem, então, ser utilizadas para a geração de energia pela maioria das células ou reorganizadas em triacilgliceróis para estoque no tecido adiposo. 
O quilomícron remanescente que permanece na circulação é captado e metabolizado pelo fígado. O colesterol dos remanescentes junta-se ao pool de lipídeos do fígado. Se o colesterol está em excesso, uma parte pode ser convertida em sais biliares e excretada na bile. O colesterol dos remanescentes é adicionado ao colesterol recém-sintetizado e aos ácidos graxos e empacotado em complexos de lipoproteínas, contendo quantidade variada de triacilgliceróis, fosfolipídios, colesterol e apoproteinas, para secreção no sangue. 
	Quanto mais proteínas um complexo contém, mais pesado ele é, com os complexos de lipoproteínas do plasma variando entre lipoproteína de densidade muito baixa (LDL) e lipoproteína de alta densidade (HDL). A combinação de lipídeos com proteínas torna o colesterol mais solúvel no plasma, mas os complexos não são capazes de se difundir através da membrana celular. Em vez disso, eles são transportados para o interior das células através de endocitose mediada por receptor. As apoproteínas dos complexos possuem receptores específicos de membrana em diversos tecidos.
	A maioria das lipoproteínas que circulam no sistema sanguíneo são lipoproteínas de baixa densidade (LDL) (p. 502). O C-LDL é, às vezes, conhecido como “colesterol ruim”, uma vez que concentrações elevadas de LDL no plasma estão associadas ao desenvolvimento da aterosclerose. 
A segunda lipoproteína mais comum no sistema circulatório é a lipoproteína de alta densidade (HDL). Ele é muitas vezes chamado de “bom colesterol”, uma vez que está envolvido no transporte de colesterol para fora do plasma sanguíneo. O C-HDL contém apoproteína A (apoA), a qual facilita a captação de colesterol pelo fígado e por outros tecidos.
Síntese de lipídeos: A maioria das pessoas ingere quantidades suficientes de colesterol a partir de produtos animais contidos na dieta. Contudo, como o colesterol é uma molécula de extrema importância para o organismo, se ele não é ingerido via dieta, ele é sintetizado pelo fígado. O corpo pode produzir colesterol a partir da acetil-CoA em uma série de reações em cadeia. Quando o anel da estrutura do colesterol é formado, este é facilmente utilizado pelas células para a síntese de hormônios e de outras substâncias esteroides.
	A lipogênese (síntese de novos ácidos graxos) ocorre no citosol. Os cofatores necessários incluem NADHPH, ATP, manganês, biotina e bicarbonato. 
O bicarbonato é necessário na reação inicial de carboxilação de acetil-CoA em malonil-CoA, na presença de ATP e acetil-CoA-carboxilase. A acetil-CoA-carboxilase precisa da vitamina B biotina. A reação ocorre em duas etapas: primeiro há carboxilação da biotina envolvendo ATP, depois há a transferência de grupo carboxila para acetil-CoA para formar malonil-CoA. 
Após a formação de malonil-CoA, os ácidos graxos são formados pelo complexo enzimático de acido graxo-sintase. Sequências de reações são repetidas até a formação de palmitoil, que é liberado do complexo enzimátio pela atividade da sexta enzima do complexo, a tioesterase. Os destinos possíveis do palmitoil são esterificação em acilgliceróis, alogamento ou dessaturaçõa da cadeia ou esterificação em esteres de colesteril.
Outras gorduras são necessárias para a estrutura e o funcionamento das células, como os fosfolipídeos, os quais também são sintetizados a partir de outras fontes que não lipídeos, durante o estado alimentado. Os lipídeos são tão diversos que generalizações sobre a sua síntese são difíceis. As enzimas contidas no retículo endoplasmático liso e no citosol de células são responsáveis pela maior parte da síntese endógena de lipídeos. Por exemplo, é no retículo endoplasmático (RE) liso que ocorrem os estágios da fosforilação que convertem triacilgliceróis em fosfolipídeos.
O excesso na ingestão de glicose e de proteína leva à síntese de triacilgliceróis, uma importante etapa do metabolismo no estado alimentado. O glicerol pode ser sintetizado apartir da glicose ou de intermediários da glicólise. Os ácidos graxos são sintetizados a partir de grupamentos acetil-CoA quando a enzima citosólica ácido graxo sintase une os grupos acil de 2-carbono em cadeias de carbono mais longas. Esse processo também requer hidrogênios e elétrons de alta energia do NADPH. A combinação de glicerol com ácidos graxos para formar triacilglicerol ocorre no retículo endoplasmático liso.
1- Estado de jejum
Como as moléculas de lipídios possuem elevado conteúdo de energia, elas são fontes primárias de combustível do organismo. Os ácidos graxos livres estão no estado não esterificado e, no plasma, os ácidos graxos de cadeia longa estão associados á albumina. Já na célula, estão ligados a uma proteína de ligação de ácidos graxos, ou seja, nunca estão realmente livres.
	Antes de serem catabolizados, os ácidos graxos devem ser convertidos em um intermediário ativo. Na presença de ATP e de coenzima A, a enzima acil-Coa-sintase (tiocinase) catalisa a conversão de ácido graxo livre a um ácido graxo ativa ou acil-Coa, usando um fosfato de alta energia e formando AMP e pirofosfato (PPi). A enzima pirofosfatase inorgânica hidrolisa o PPi, com a perda de uma um fosfato de alta energia. 
O acil-CoA de cadeia longa não consegue atravessar a membranan da mitocôndria, apenas na presença de carnitina. A carnitina-palmitoil-transferase I, na membrana externa da mitocôndria, transfere grupos acil de cadeia longa da CoA para a carnitina, formando a acilcarnitina e liberando CoA. A acetilcarnitina consegue penetrar na membrana mitocondrial interna e ter acesso ao sistema enzimático da beta-oxidação, usando um transportador de troca chamado carnitina-acil-carnitina-translocase, a transporta em troca de carnitina. Na parte interna da membrana interna, a catinita-palmitoil-transferase II catalisa a transferência do grupo acil da acilcarnitina para a CoA, formado acil-CoA novamente e liberando a carnitina. 
Na vida da beta-oxidação, dois carbonos das moléculas de Acil-CoA são clivados por vez, iniciando pela extremidade da carboxila. A clivagem acontece entre os carbonos alfa (2) e beta (3). As duas unidades de carbono formadas são de acetil-CoA. Essa reação acontece da seguinte forma:
1 – A acil-CoA-desidrogenase catalisa a remoção de dois átomo de hidrogênio dos átomos de carbono alfa e beta, com a presença de FAD. Tem-se a formação de delta-trans-enoil-CoA e FADH2. Há adição de água na delta2-trans-enoil-CoA, catalisada pela delta2-trans-enoil-CoA-hidratase, formando 3-hidroxiacil-CoA. Esse composto sofre desidrogenação adicional no carbono 3, caalisado pela l(+)­3­hidroxiacil­CoA­desidrogenase, formando o 3-cetoacil-CoA tendo o NAD+. Por fim, a 3-cetoacil-CoA é clivada na posição 2,3,pela tiolase, formando acetil-CoA e uma outra acetil-CoA com dois carbonos a menos. Ao final, um ácido graxo de cadeia longa com número par de átomos de carbono pode ser completamente degradado. Se possuir um número ímpar de carbonos, passa pela beta-oxidação produzindo Acetil-CoA até formar um resíduo de três carbonos (propionil-CoA), que é convertido m succinil-CoA, um constituinte do ciclo do acido cítrico.
No estado de jejum, o tecido adiposo libera ácidos graxos e glicerol na corrente sanguínea. O fígado capta o glicerol e o converte em glicose, pela gliconeogênese. Os ácidos graxos serão captados por diversos tecidos e utilizados para a produção de energia. 
No fígado, se os ácidos graxos produzirem mais rapidamente grupamentos acetil-CoA do que o ciclo do ácido cítrico pode os metabolizar, o excesso de unidades acil será convertido em corpos cetônicos (cetonas). Os corpos cetônicos tornam-se uma significativa fonte de energia para o cérebro em casos de jejum prolongado e de glicose baixa. Os corpos cetônicos entram no sangue, criando um estado chamado de cetose. O hálito de pessoas com cetose tem um odor de fruta causado pela acetona, uma cetona volátil cujo odor você pode reconhecer nos removedores de esmalte de unha.
Planos dietéticos com baixo teor de carboidratos, como a dieta de Atkins e a dieta de South Beach, são extremamente cetogênicos, visto que a maioria das calorias vem do metabolismo das gorduras. Essas dietas possuem muito pouca quantidade de carboidrato e alta quantidade de gordura e proteína, o que leva a um aumento do metabolismo da -oxidação das gorduras e produção de corpos cetônicos. Pessoas que fazem essas dietas têm uma rápida perda de peso inicial, mas isso ocorre pela degradação do glicogênio e pela perda de água, não por redução de gordura do corpo. As dietas cetogênicas têm sido utilizadas no tratamento de crianças com epilepsia e que não respondem à terapia com medicamentos. Por razões ainda desconhecidas, a manutenção de um estado de cetose nessas crianças diminui a incidência das convulsões. Apesar disso, as dietas cetogênicas também podem ser perigosas. Os corpos cetônicos, como o ácido acetoacético e o ácido beta-hidroxibutírico, são poderosos ácidos metabólicos que podem afetar gravemente o equilíbrio do pH corporal, levendo à cetoacidose, uma acidose metabólica. Entre os riscos associados a dietas cetogênicas estão a desidratação, a perda de eletrólitos, a ingestão inadequada de cálcio e vitaminas, a gota e os problemas renais.
2 – Descrever como ocorre o processo de produção de energia celular, abordando processos aeróbicos e anaeróbicos:
Alberts
O suprimento constante de energia que as células precisam para gerar e manter a ordem biológica que as mantêm viva vem da energia das ligações químicas das moléculas dos alimentos que se ingere. Como já discutimos, as macromoléculas precisam ser degradas em moléculas pequenas para que as células possam usá-las como fonte de energia.
A glicose é uma molécula especialmente importante para a produção de energia celular, capaz de gerar várias moléculas de ATP. Até o final de sua oxidação, são realizados três processos: glicólise, ciclo do ácido cítrico e fosforilação oxidativa. 
Glicolise 
Ocorre em 10 passos, 5 na fase de investimento de energia e a outra metade, de geração de energia. Essa etapa acontece no citoplasma e não há necessidade de oxigênio para que ocorra. A oxidação é feita pela remoção de elétrons pelo NAD+ formando NADH. Como saldo, temos duas moléculas de NADH, duas de ATP e duas de ácido pirúvico ou piruvato. 
O destino do ácido pirúvico depende da disponibilidade de oxigênio. Se for escasso, em condições anaeróbicas, o acido pirúvico é reduzido pela adição de dois átomos de hidrogênio, formando ácido láctico (lactato), no processo de fermentação lática. 
Essa reação gerena o NAD+ que foi usado na oxidação do gliceraldeído 3-fosfato, permitindo a continuação da glicose. À medida que o lactato vai sendo produzido, ele rapidamente se fidunde para fora da célula e entra no sangue. Os hepatocictos removem o ácido lático do sangue e o convertem novamente a ácido pirúvico.
Em condições aeróbicas, o piruvato é transportado para as mitocôndrias, por meio de um simporte de prótons. No interior das mitocondrias, o piruvato sofre descarboxilação oxidativa à acetil-CoA, por um complexo multienzimático chamado de complexo da piruvato-desidrogenase. O piruvato e descarboxilado pelo componente piruvato-desidrogenase, formando um derivado hidroxietil do anel tiazolico da timina-difosfato. Esse composto reage com a lipoamida oxidativa, formando acetil-lipoamida. A acetil-lipoamida reage com a coenzima A para formar acetil-CoA e lipoamida reduzida. A lipoamida reduzida é oxidada por uma flavoproteína que contém FAD. Por fim, a flavorpoteína e oxidada pelo NAD+. E a cadeia respiratória pode começar.
Ciclo do ácido cítrico (de Krebs)
Sequências de reações na matriz mitocondrial que oxida a porção acetil da acetil-CoA a CO2 e reduz coenzimas que são reoxidadas por meio da cadeia de transporte de elétrons, ligada a formação de ATP. O ciclo do ácido cítrico é a via final comum para a oxidação dos carboidratos, dos lipídeos e das proteínas, visto que a glicose, os ácidos graxos e a maior parte dos aminoácidos são metabolizados à acetil-CoAou a intermediários do ciclo. O ciclo do ácido cítrico também desempenha papel central na gliconeogênese, na lipogênese e na interconversão de aminoácidos.
O ciclo começa com a reação da porção acetil da acetil-CoA e o oxalacetato, que possui 4 carbonos, catalisada plea citrato-sintase. Essa reação forma o citrato, um ácido tricarboxilico de 6 carbonos.
Após, o citrato sofre isomeração a isocitrato pela enzima aconitase. Essa reação ocorre em duas etapas: a desidratação a cis-aconitato e a reidratação a isocitrato.
O isocitrato sofre desidrogenação catalisada pela isocitrato­desidrogenase, formando, inicialmente, oxalossuccinato, que permanece ligado à enzima e sofre descarboxilação à alfa-cetoglutarato. A descarboxilação requer a presença de íons Mg2+ ou Mn2+.
O alfa-cetoglutarato sofre descarboxilação oxidativa em uma reação catalisada por um complexo multienzimático, o complexo da α­cetoglutarato­desidrogenase, que requer os cofatores que o tiamina-difosfato, lipoato, NAD+, FAD e CoA e resulta na formação de succinil-CoA.
A succinil-CoA é convertida em succinato pela enzima succinato­tiocinase (succinil­CoA­sintase). Trata-se do único exemplo de fosforilação em nível do substrato no ciclo do ácido cítrico.
O metabolismo subsequente do succinato, que leva à regeneração do oxalacetato.
A primeira reação de desidrogenação, que forma o fumarato, é catalisada pela succinato­desidrogenase, que está ligada à superfície interna da membrana mitocondrial interna. A enzima contém FAD e proteína ferro-enxofre (Fe-S), reduzindo diretamente ubiquinona na cadeia de transporte de elétrons.
A fumarase (fumarato­hidratase) catalisa a adição de água por meio da ligação dupla do fumarato, dando origem ao malato. O malato é oxidado a oxalacetato pela malato­desidrogenase, ligada à redução de NAD+. 
Como resultados das oxidações catalisadas pelas desidrogenases do ciclo do ácido cítrico, são produzidas três moléculas de NADH e uma de FADH2 para cada molécula de acetil-CoA catabolizada em uma volta do ciclo. Além disso, 1 molécula de ATP (ou GTP) é formada por fosforilação em nível do substrato, catalisada pela succinato-tiocinase.
Fosforilação Oxidativa (Cadeia Respiratória)
 Moléculas de FADH2 e NADH transferem seus elétrons para complexos de proteínas na membrana mitocondrial interna. 
Complexo I (NADH-Q oxidorredutase): cataliza a transferências de elétrons do NADH para a coenzima Q (ubiquinona); 
Complexo II (succinato-Q-redutase): transfere elétrons do FADH2 para a Q; 
Complexo III (Q-cotovelos c-oxidase): transporte dos elétrons da coenzima Q para o citocromo c, é necessário dois citocromos c para oxidar a coenzima Q; 
Complexo IV (Citocromo-c-oxidase): oxida o Citocromo c enquanto reduz o O2 e o transforma em H2O; 
Esse fluxo se elétrons possibilita que os prótons de H sejam transportados da matriz mitocondrial para o espaço intermembrana. Isso vai gerar uma diferença de potencial eletroquímico entre esses espaços. Os prótons, ao retornarem para a matriz mitocondrial, vão gerar uma força próton-motora, que vai girar a ATP-sintase e, assim, permitir que os ADPs se liguem aos P inorgânicos, formando ATP. A teoria que explica esse processo é a Teoria Quimiosmótica. 
3 – Entender as rotas metabólicas hepáticas e extra-hepáticas (ciclo da ureia, metabolismo das lipoproteínas, formação dos corpos cetônicos, formação e secreção da bile, conversão de T4 em T3, hidroxilação inicial da vitamina D). 
Ciclo da ureia 
O ciclo da ureia se inicia com a oxidação de aminoácidos, na qual esses perdem o grupo amino, que é convertido em amônio e aspartato, os precursores da ureia.
A síntese da ureia acontece no fígado. Primeiro, na matriz mitocondrial, bicarbonato e amônio foram carbamoil-fosfato, com uso de 2 ATPs, dando início ao ciclo da ureia. Ainda na mitocôndria, o carbamoil-fosfato reage com a omitina, originando citrulina. 
A citrulina é enviada para o citosol, onde reage com o aspartato e forma argino-succinato. Esse se decompõe em arginina e fumarato. A arginina é hidrolisada, produzindo ureia e regenerando omitina, que retorna à mitocôndria. 
A ureia é enviada para os rins, que a secreta na urina. 
Formação dos corpos cetônicos. 
Cetogênese é a formação de corpo cetônicos, e acontece no fígado. Exemplos: acetoacetato, beta-hidroxibutirato e acetona, formado da descarboxilação espontânea do acetoacetato. 
Etapas:
1- Duas moléculas de acetil-CoA originam acetoacetil-CoA, catalisada pela tiolase;
2- A reação de acetoacetil-CoA com uma terceira molécula de acetil-CoA forma 3-hidroxi-metilglutaril-CoA.
3- A clivagem dessa molécula origina Acetoacetato e acetil-CoA.
4- O acetoacetato produz beta-hidroxibutirato e acetona.
Essas moléculas são liberadas na corrente sanguínea e aproveitadas como fonte de energia pelos tecidos extra-hepáticos, como o coração e o músculo esquelético. Esses órgãos possuem a enzima beta-cetoacil-CoA transferase, que transfere a CoA de succinil-CoA para o acetoacetato, formando succinato e acetoacetil-CoA, a qual se torna duas moléculas de acetil-CoA, que pode ir para o ciclo de Krebs. O beta-hidroxibutirato é convertido em acetoacetato.
Altas concentrações de corpos cetônicos na circulação induz a formação de monocarboxilato translocase, que permite a entrada desses compostos nas células do sistema nervoso central, onde é oxidado.
Normalmente, a síntese de corpos cetônios é pouca. Ela se torna elevada quando a degração de carboidratos não acompanha a degradação de triacilgliceróis. Sem glicose, diminui a concentração de oxaloactato, pois não há piruvato para se converter a ele e o gliconeogênese o consome. Isso diminui a velocidade de oxidação de acetil-CoA no ciclo de Krebs. A acetil-CoA se condensa, formando os corpos cetônicos. Quando a concentração de corpos centônicos ultrapassa o seu aproveitamento pelos tecidos extra-hepáticos, tem-se a cetose caracterizada pela concentração de corpos cetônicos no plasma (cetonemia) e na urina (cetonúria). Um outro sintoma no indivíduo é o hálito de acetona. A cetonemia também resulta em acidose, pois os corpos cetônicos são transportados para o plasma por simporte de prótons. Essa situação pode ocasionar coma e morte e é denominada cetoacidose. 
 Formação e secreção da bile
O colesterol é precursor dos ácidos biliares, produzidos no fígado, numa série de reações que inclui: hidroxilação do núcleo tetracíclico, encurtamento e oxidação da cadeia lateral. Além disso, essas reações consomem NADPH, acetil-CoA e ATP, catalisadas por dezenas de enzimas. 
No pH fisiológico, os ácidos biliares ocorrem predominantemente na forma desprotonada, então sua denominação mias apropriada é sais biliares. 
Nos seres humanos os sais biliares contêm ácido cólico, quenodesoxicólico, e outros compostos como colesterol. Inclusive, o aumento de secreção de colesterol para a bile, pode fazer com que ele precipite e forme os cálculos, as pedras na vesícula biliar. 
Os sais biliares são secretados da vesícula biliar para a porção superior do intestino delgado, o duodeno, ontem tem a importante função de emulsificar e solubilizar os lipídios e as vitaminas lipossolúveis, facilitando a digestão e absorção desses compostos. A maior parte dos sais biliares é reabsorvida no íleo e retorna para o fígado, e outra parte é eliminada nas fezes. 
Além disso, a formação dos sais biliares é a principal via de excreção do colesterol. Essa função é essencial, uma vez que o organismo humano não produz enzimas capazes de degradar o anel esteroide a CO2 e H20, e o aumento dos níveis de colesterol sanguíneo pode ser nocivo para a saúde dos indivíduos. 
Conversão de T4 em T3
(metabolismo e hormônios tireoidinanos e Hipotireoidismo – a baixa função da glândula tireoide)
O fígado também é importante no metabolismo dos hormônios tireoidianos. Os hormônios produzidos na glândula tireoide são o tetraiodotironina T4 e o tri-iodotironina T3. O T4 é, na verdade um pró-hormônio e precisa passar por um processo bioquímico e se transformar em T3, que é o hormônio que irá atuar diretamente sobre os receptores celulares.Esse processo de conversão acontece nos rins e também no fígado. Nas células hepáticas, esse processo de conversão é catalisado pela enzima 3-monodesiodade. 
Hidroxilação inicial da vitamina D
(artigo da página da UNIMED BH – Seções clínica, sobre a Vitamina D)
A vitamina D pode ser sintetizada na pele ou ingerida No seu metabolismo, quando alcança entra na circulação sanguínea, a vitamina D liga-se à proteína transportadora de vitamina D e no fígadoso sofre uma hidroxilação inicial, sendo convertida à 25-hidroxivitamina D (25(OH)D) pela enzima D25-hidroxilase (25-OHase). Nos rins, a 25-hidroxivitamina D é novamente hidroxilada pela 25-hidroxivitamina D-1α-hidroxilase (1-OHase), gerando sua forma biologicamente ativa, a 1,25-dihidroxivitamina D ou calcitriol. A 1,25-dihidroxivitamina D interage com seus receptores presentes em diversos tecidos, regulando os níveis sanguíneos de cálcio e fósforo. 
1 
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Entender os processos metabólicos das 
macromoléculas: carboidratos
 
(glicogênese
,
 
glicogenólise, glicólise e gliconeogênese)
 
lipídios
 
(beta
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oxidação das gorduras)
 
e proteínas
 
(proteogênese e proteólise)
.
 
Metabolismo é a som
a de todas as reações químicas 
do corpo. Essas reações extraem energia dos 
nutrientes;
 
usam essa energia para o trabalho, o qual pode ser 
químico (para as reações químicas), mecânico 
(utilização das fibras e filamentos intracelulares para 
criar movimento 
–
 
contração do musculo esquelético, 
bombeamento do coração) e um trabalho de transporte 
(mover moléculas através da membrana plasmática); e 
armazenam o excesso de energia para que possa ser 
usado posteriormente. Para isso, são utilizadas duas 
vias: anabólic
a e catabólica. Na via anabólica, sintetiza
-
se uma grande quantidade de moléculas a partir de 
unidades menores. Já na via catabólica, quebra
-
se as 
grandes moléculas em partículas menores. Essas vias 
são classificadas pelo seu resultado líquido, não pelo 
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e ocorre em qualquer etapa. 
 
É possível dividir o metabolismo em dois estado no 
corpo humano. O estado alimentado ou absortivo é o 
período da refeição, quando se tem absorção, utilização 
e armazenamento dos produtos da digestão. Esse estado 
é anabólico, no
 
qual a energia das biomoléculas dos 
nutrientes é transferida para compostos de alta energia 
ou armazenada em ligações químicas de outras 
moléculas. 
A partir do momento em que os nutrientes 
de uma refeição recente não estão mais na corrente 
sanguínea e dis
poníveis para o uso, o corpo entra no 
estado de jejum ou pós
-
absortivo. Nesse estado, o corpo 
extrai os nutrientes de suas reservas. Logo ele é 
catabólico: as células quebram grandes moléculas em 
moléculas menores. A energia de quebra das ligações 
químicas
 
das moléculas das moléculas maiores é 
utilizada para realizar trabalho.
 
 
As biomoléculas que o ser humano ingere podem 
atingir três destinos:
 
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Energia. Podem ser metabolizadas 
imediatamente. A quebra das suas ligações 
libera energia que é armazenada no 
ATP, no 
fosfato de creatina e em outros compostos ricos 
em energia. Essa energia pode ser usada para 
trabalhos mecânicos;
 
2
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Síntese. Ao entras nas células, as biomoléculas 
podem ser utilizadas para sintetizar 
componentes básicos necessários para o 
crescime
nto e subsistência celular e dos tecidos;
 
3
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Armazenamento. Se a ingestão de alimento 
ultrapassar exceder as necessidades do corpo 
para energia e síntese, o excesso de energia é 
armazenado nas ligações do glicogêncio e da 
gordura. Isso é fundamental para se 
ter energia 
disponível em períodos de jejum.
 
O destino de uma biomolécula vai depender se ela é 
carboidrato, proteínas ou gordura.
 
Após a digestão são 
formados os pools de nutrientes: nutrientes disponíveis 
para uso imediato, primariamente 
localizados no 
p
lasma. 
Da digestão de lipídios, os ácidos graxos livres 
formam o pool primário de gorduras no sangue. Eles 
podem ser usados como fonte energética por vários 
tecidos, e serem estocados na forma de gordura 
(triacilglicerol) no tecido adiposo.
 
Os carboidratos
 
são absorvidos como glicose. A 
glicose é a mais regulada dos três pools de nutrientes, 
pois é o único combustível que o encéfalo pode 
metabolizar, se não forem períodos de jejum. Se a 
concentração de glicose disponível ficar muito 
baixa, 
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terá cesso a ela, garantido ao 
encéfalo suprimento adequado. 
Se a quantidade de 
glicose disponível estiver em quantidade adequada, a 
maioria dos tecidos a usa como fonte de energia. Se 
estiver em excesso, ela é armazenada como glicogênio 
pelo processo de 
glicogênese. Mas a capacidade de 
armazenamento de glicogênio é bastante limitada. 
Então, o organismo estoca quantidades excessivas de 
glicose na forma de gordura, por meio da lipogênese. Se 
as concentrações plasmáticas de glicose estiverem 
baixas, por meio
 
da glicogenólise o organismo converte 
glicogênio em glicose. Se o mecanismo de homeostasia 
falha
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e a glicose fica
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em excesso no sangue, atingindo 
um nível crítico, como ocorre no dia
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excesso de glicose é excretado na urina, pois atinge o 
nível máximo de transporte para a reabsorção. 
 
Os produtos da digestão das proteínas são os 
aminoácidos. Eles são utilizados primariamente para a 
síntese proteica. Mas se a ingestão de glicose for baixa, 
eles podem ser convertidos glicose, através da via 
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liconeogênese. 
 
O organismo controla as mudanças d metabolismo 
entre estado alimentado e de jejum pelo uso de 
diferentes enzimas para catalisar reações nas direções 
direta e inversa. Esse duplo controle também pode ser 
chamado de controle puxa
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1 - Entender os processos metabólicos das 
macromoléculas: carboidratos (glicogênese, 
glicogenólise, glicólise e gliconeogênese) lipídios 
(beta-oxidação das gorduras) e proteínas 
(proteogênese e proteólise). 
Metabolismo é a soma de todas as reações químicas 
do corpo. Essas reações extraem energia dos nutrientes; 
usam essa energia para o trabalho, o qual pode ser 
químico (para as reações químicas), mecânico 
(utilização das fibras e filamentos intracelulares para 
criar movimento – contração do musculo esquelético, 
bombeamento do coração) e um trabalho de transporte 
(mover moléculas através da membrana plasmática); e 
armazenam o excesso de energia para que possa ser 
usado posteriormente. Para isso, são utilizadas duas 
vias: anabólica e catabólica. Na via anabólica, sintetiza-
se uma grande quantidade de moléculas a partir de 
unidades menores. Já na via catabólica, quebra-se as 
grandes moléculas em partículas menores. Essas vias 
são classificadas pelo seu resultado líquido, não pelo 
que ocorre em qualquer etapa. 
É possível dividir o metabolismo em dois estado no 
corpo humano. O estado alimentado ou absortivo é o 
período da refeição, quando se tem absorção, utilização 
e armazenamento dos produtos da digestão. Esse estado 
é anabólico, no qual a energia das biomoléculas dos 
nutrientes é transferida para compostos de alta energia 
ou armazenada em ligações químicas de outras 
moléculas. A partir do momento em que os nutrientes 
de uma refeição recente não estão mais na corrente 
sanguínea e disponíveis para o uso, o corpo entra no 
estado de jejum ou pós-absortivo. Nesse estado, o corpo 
extrai os nutrientes de suas reservas. Logo ele é 
catabólico: as células quebram grandes moléculas em 
moléculas menores. A energia de quebra das ligações 
químicas das moléculas das moléculas maiores é 
utilizada para realizar trabalho. 
 As biomoléculas que o ser humano ingere podem 
atingir três destinos: 
1- Energia. Podem ser metabolizadas 
imediatamente. A quebra das suas ligações 
libera energia que é armazenada no ATP, no 
fosfato de creatina e em outros compostos ricos 
em energia. Essa energiapode ser usada para 
trabalhos mecânicos; 
2- Síntese. Ao entras nas células, as biomoléculas 
podem ser utilizadas para sintetizar 
componentes básicos necessários para o 
crescimento e subsistência celular e dos tecidos; 
3- Armazenamento. Se a ingestão de alimento 
ultrapassar exceder as necessidades do corpo 
para energia e síntese, o excesso de energia é 
armazenado nas ligações do glicogêncio e da 
gordura. Isso é fundamental para se ter energia 
disponível em períodos de jejum. 
O destino de uma biomolécula vai depender se ela é 
carboidrato, proteínas ou gordura. Após a digestão são 
formados os pools de nutrientes: nutrientes disponíveis 
para uso imediato, primariamente localizados no 
plasma. Da digestão de lipídios, os ácidos graxos livres 
formam o pool primário de gorduras no sangue. Eles 
podem ser usados como fonte energética por vários 
tecidos, e serem estocados na forma de gordura 
(triacilglicerol) no tecido adiposo. 
Os carboidratos são absorvidos como glicose. A 
glicose é a mais regulada dos três pools de nutrientes, 
pois é o único combustível que o encéfalo pode 
metabolizar, se não forem períodos de jejum. Se a 
concentração de glicose disponível ficar muito baixa, 
somente o cérebro terá cesso a ela, garantido ao 
encéfalo suprimento adequado. Se a quantidade de 
glicose disponível estiver em quantidade adequada, a 
maioria dos tecidos a usa como fonte de energia. Se 
estiver em excesso, ela é armazenada como glicogênio 
pelo processo de glicogênese. Mas a capacidade de 
armazenamento de glicogênio é bastante limitada. 
Então, o organismo estoca quantidades excessivas de 
glicose na forma de gordura, por meio da lipogênese. Se 
as concentrações plasmáticas de glicose estiverem 
baixas, por meio da glicogenólise o organismo converte 
glicogênio em glicose. Se o mecanismo de homeostasia 
falhar e a glicose ficar em excesso no sangue, atingindo 
um nível crítico, como ocorre no diabetes melito, o 
excesso de glicose é excretado na urina, pois atinge o 
nível máximo de transporte para a reabsorção. 
Os produtos da digestão das proteínas são os 
aminoácidos. Eles são utilizados primariamente para a 
síntese proteica. Mas se a ingestão de glicose for baixa, 
eles podem ser convertidos glicose, através da via 
gliconeogênese. 
O organismo controla as mudanças d metabolismo 
entre estado alimentado e de jejum pelo uso de 
diferentes enzimas para catalisar reações nas direções 
direta e inversa. Esse duplo controle também pode ser 
chamado de controle puxa-empurra, o que permite uma