MINI INTEGRAÇÃO DO METABOLISMO ENERGÉTICO

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“MINI” INTEGRAÇÃO DO METABOLISMO ENERGÉTICO 
 
 
Valores calóricos fisiológicos de carboidratos, proteínas e lipídios, respectivamente: 4 
kcal/g, 4 kcal/g e 9 kcal/g. 
PRODUTOS QUE NECESSITAM DE ENERGIA. 
 
Com relação ao investimento energético, considerando um metabolismo basal, através 
do consumo de O2 (gás oxigênio), sendo um metabolismo aeróbio, é percebido que 95% 
do aporte energético é usado pela função mitocondrial, enquanto os 5% restantes são 
direcionados a oxidases. 
Desses 95% de utilização energética pelas mitocôndrias, 90% é convertida na forma 
de ATP através do Ciclo dos Ácidos Tricarboxílicos e da Cadeia Transportadora de 
Elétrons, enquanto 5% constituem energia dissipada, devido ao extravasamento de 
prótons sem formação de ATP (sem passagem pelo complexo V, ATPsintase), o que 
provoca incompleta redução de oxigênio, levando à formação de EROS (espécies reativas 
de oxigênio). 
Os demais processos, escritos na imagem acima, demonstram o percentual de 
investimento energético necessário para a ocorrência de cada um. Há destaque para a 
gliconeogênese que, em estado não alimentado, é um processo por meio do qual se produz 
glicose por via endógena, sendo importante para manutenção dos níveis glicêmicos. Além 
disso, a conversão de amônia em ureia constitui-se como uma maneira de reduzir a 
toxicidade a que o organismo poderia se expor, além de facilitar a eliminação deste 
metabólito nitrogenado. 
Componentes do GASTO ENERGÉTICO DIÁRIO. 
 
TAXA METABÓLICA BASAL (TMB). 
É a quantidade de energia necessária para a manutenção de processos homeostáticos 
vitais, na ausência de ingesta alimentar ou atividade física. Para saber este valor de 
energia, há dados necessários: idade, sexo, altura, peso e IMC. 
Vale lembrar que o Índice de Massa Corporal é calculado por meio da seguinte 
expressão (permitindo estimativa de peso saudável): 
IMC = peso ou massa corporal (kg) 
Estatura (m)2 
Limites de corte para Índice de Massa Corporal (IMC) de maiores de 18 anos. 
 
IMC (kg/m2) Estado nutricional 
< 16,0 Magreza grau III 
16,0 – 16,99 Magreza grau II 
17,0 – 18,49 Magreza grau I 
18,5 – 24,99 Normal (eutrófico) 
25,0 – 29,99 Pré-obesidade 
30,0 – 34,99 Obesidade I 
35,0 – 39,99 Obesidade II 
 40,0 Obesidade III 
 
Vale destacar que o IMC não pode ser considerado um fator isolado para determinar 
se uma pessoa está acima, dentro, ou abaixo do peso. É o caso de atletas que têm ganho 
de massa. O IMC deve, portanto, ser analisado em conjunto com outros fatores para 
determinação de faixa normal ou anormal de peso. 
PESO TEÓRICO OU DESEJÁVEL. 
 
Os números circulados servem como médias, fatores de correção, devido às 
possibilidades de perda de massa magra ou muscular (principalmente em idosos). 
 
 
Os três primeiros são independentes de insulina, enquanto o quarto é dependente. 
Quanto aos valores de Km (propriedade cinética dos translocadores), é importante 
considerar que, quanto maior o valor de Km, menor será a afinidade do translocador pela 
glicose, de modo que seja mais exigente sua conformação adequada para o transporte do 
açúcar. É o caso do GLUT-2, que necessita de estados alimentados (hiperglicêmicos, alta 
taxa de glicose no sangue) para o transporte de glicose. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Em todos os tecidos e órgãos evidenciados, a glicose sofre processos de transportes, 
internalização e metabolismos, sendo essencial às diferentes estruturas. Vale destacar 
que, das três macromoléculas nutrientes, os carboidratos são as de maior aporte energético 
(primeira opção), seguidos dos lipídios e proteínas (de função geralmente plástica ou 
estrutural, são reservas energéticas de situação emergencial). 
Vale destacar que há outras fontes para abastecimento da glicólise, como outros 
monossacarídeos hexoses (D-galactose, D-manose e D-frutose), assim como 
A
dissacarídeos (sacarose, composta por glicose e frutose, bem como a lactose, composta 
por galactose e glicose) e polissacarídeos (amido e glicogênio). 
 
PRINCIPAIS VIAS DE UTILIZAÇÃO DA GLICOSE. 
 
RESPOSTA METABÓLICA À HIPERGLICEMIA. 
Em situações hiperglicêmicas, de estado alimentado, com quantidade suficiente (ou 
até mesmo excedente) de glicose, esta passa a ser utilizada para movimentar diferentes 
vias, de maneira a reduzir a hiperglicemia. 
 
Apesar de o Ciclo do Ácido Cítrico (Ciclo de Krebs ou Ciclo dos Ácidos 
Tricarboxílicos) constituir-se como uma rota central para o metabolismo, é importante 
considerar que, partindo dele, há reações anapleróticas (que formam intermediários, 
servindo de substratos para outras reações e vias fora do ciclo, adquirindo caráter 
anfibólico). Sendo assim, as reações anapleróticas, destacadas pelas setas em vermelho, 
são reações de preenchimento. Como observado na figura, os compostos como citrato, 
alfa-cetoglutarato e oxaloacetato são convertidos em aminoácidos, nucleotídeos, ácidos 
graxos e glicose endógena (em situações hipoglicêmicas, de perigo). Ou seja, os 
substratos gerados no ciclo serão consumidos e desviados para outras vias. 
Dessa forma, os intermediários do ciclo TCA ou Ciclo de Krebs não podem ser 
esgotados. 
 
METABOLISMO ENERGÉTICO MÚSCULO ESQUELÉTICO. 
 
Nesta imagem, é possível observar várias fontes para ocorrência do metabolismo 
energético, bem como as situações que ocorre cada etapa. Vale destacar que a 
fosfocreatina fornece aporte energético, porém, de curta duração (é esgotado 
rapidamente, não supre toda a demanda energética do músculo esquelético), de maneira 
que, em seguida, ocorre metabolismo anaeróbio das reservas do polissacarídeo glicogênio 
para geração de energia. 
 
Com o metabolismo anaeróbio (glicólise anaeróbica, em situações de baixo consumo 
de O2 e grande necessidade de aporte energético, como em músculos estriados 
esqueléticos e eritrócitos), a glicose é convertida em lactato (no músculo, o glicogênio é 
convertido em lactato), que é direcionado ao fígado. Lá, pode tanto ser convertido em 
piruvato para posterior estímulo do Ciclo do Ácido Cítrico (liberação de energia devido 
ao estado já alimentado e suprido), quanto ser convertido em glicose (que voltará para 
neurônios, fibras musculares e eritrócitos), em situações de depressão energética e para 
manutenção dos níveis glicêmicos. 
CICLO DE CORI. 
 
Portanto, considerando um estado alimentado, no fígado, a glicose é metabolizada a 
piruvato e, posteriormente, em Acetil-CoA, sendo transformada para síntese de TAG 
(triacilglicerol, acumulado no tecido adiposo) e ácidos graxos (acumulados no fígado). 
Isso reafirma que, em situações de estado alimentado, o fígado é lipogênico. Além disso, 
a glicose é convertida em glicogênio, um polissacarídeo de reserva energética. Vale 
lembrar que, em situações hiperglicêmicas (muita glicose, devido à baixa afinidade 
motivada pelo alto Km), a proteína (não é uma enzima) translocadora GLUT-2, 
internaliza mais glicose, pois não depende de insulina. 
 
 
 
 
PATOLOGIAS RELACIONADAS À DEFICIÊNCIA DA GK 
(GLICOQUINASE OU HEXOQUINASE IV). 
• Sensor de glicose nas células beta pancreáticas: 
• (a) HIPOGLICEMIA HIPERINSULINEMICA PERSISTENTE (PHHI), causada 
por mutações que ativam a enzima. 
• (b) DIABETES MELLITUS NEONATAL PERMANENTE (PNDM) que ocorre 
em recém-nascidos carregando mutações inativadoras do gene = ausência da enzima GK. 
• (c) DIABETES COM INÍCIO NA JUVENTUDE (MODY), que ocorre devido a 
um alelo defeituoso com uma mutação que inativa a enzima.