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BIOQUÍMICA – 21/05/2021 Integração do metabolismo celular Metabolismo celular é o conjunto de todas as reações que acontecem com todas as biomoléculas do organismo Biomoléculas: aminoácidos, peptídeos, proteínas, enzimas, carboidratos, ácidos nucleicos e lipídeos Possuem funções biológicas específicas e encontram-se em locais específicos das células, desempenhando as funções Para que possam desempenhar as funções biológicas, elas sofrem reações bioquímicas Classes de vias metabólicas: 1. Catabólicas: são aquelas que ocorrem com a produção de energia Ocorre com a oxidação (quebra) de substâncias Alimentos (glicídios, lipídeos) sofrem catabolismo e são transformados em: CO2 + H29 + energia PRODUÇÃO DE ATP 2. Anabólicas: são aquelas que ocorrem com consumo de energia Ocorre com a síntese (formação) de substâncias Energia e moléculas pequenas sofrem anabolismo e são transformadas em: moléculas complexas CONSUMO DE ATP METABOLISMO CELULAR DO ORGANISMO Cada tecido e órgão do corpo humano possui uma função especializada, a qual é refletida na sua anatomia e função metabólica Órgãos trabalham em conjunto para poder desempenhar a função biológica de forma correta Para que o metabolismo celular funcione perfeitamente é necessária a participação de diferentes órgãos Exemplo: Logo após uma refeição, para que o processo de digestão seja concluído, ocorre a participação de vários órgãos: boca, estômago, duodeno... as principais classes de nutrientes, presentes nesse processo, são os carboidratos, proteínas e lipídeos Biomoléculas são hidrolisadas, ou seja, é a quebra de uma ligação simples através da entrada de uma molécula de água digestão é um processo de HIDRÓLISE ENZIMÁTICA Nutrientes sofrem hidrólise enzimática e são transformados em moléculas menores (poderão ser absorvidas através das células epiteliais que cobrem a luz intestinal) caracteriza o processo de absorção e digestão A maioria das biomoléculas precisam ser digeridas para serem absorvidas e, esse processo de absorção, ocorre prioritariamente no intestino Após a absorção, as moléculas são levadas pelo sangue São captados pelos hepatócitos do fígado através da veia porta Processo de absorção configura-se como a passagem dos nutrientes da luz intestinal para a corrente sanguínea Da corrente sanguínea, os nutrientes serão direcionados para as células necessitadas através da veia porta ou do sistema linfático Para que as substâncias sejam absorvidas pelo sistema linfático, elas precisam ser lipossolúveis Somente as substâncias lipossolúveis possuem a capacidade de migrar pelo sistema linfático, “cair” na circulação sistêmica e podendo, assim, ser metabolizada pelo fígado ou ser captada pelo tecido adiposo Pelo sistema porta hepático vão ser absorvidos aquelas substâncias que são hidrossolúveis De modo geral, a concentração de nutrientes no nosso sangue é prioritariamente controlada pelo FÍGADO Capta os nutrientes e distribui pelo organismo Órgão central do homeostasia de carboidratos, proteínas e lipídeos Como que o fígado consegue fazer a captação e distribuição dos nutrientes para tecidos extra-hepáticos? Através da adaptação de sua anatomia e atividade metabólica TECIDO ADIPOSO: Consiste em adipócitos Amorfo Largamente distribuído no organismo sob a pele, ao redor dos vasos sanguíneos profundos e na cavidade abdominal Perfaz cerca de 15% da massa de um homem adulto jovem 65% dessa massa é basicamente triacilglicerol (triglicerídeos) São, metabolicamente falando, muito ativos Respondem rapidamente ao estímulo hormonal, em uma ação metabólica conjunta (fígado, músculo estriado esquelético e coração) MÚSCULO ESQUELÉTICO: Responde por 50% do oxigênio total consumido pelo homem em repouso Corresponde a 90% do consumo total de oxigênio em uma atividade muscular ativa Perfil metabólico depende muito de oxigênio Metabolismo celular é especializado em produzir energia como fonte imediata Produzir energia para ele funcionar SISTEMA NERVOSO CENTRAL – CÉREBRO: Responsável por 20% do oxigênio total consumido em repouso Responsável pelo transporte de íons para manter o potencial de membrana Integra os sinais do corpo e do ambiente Envia sinais para outros órgãos É quem comanda o funcionamento do organismo como um todo Metabolismo extremamente complexo PÂNCREAS: Responsável pela produção dos hormônios que controlam, de forma integrada, o metabolismo de vários órgãos Hormônios: insulina e glucagon PRINCIPAIS HORMÔNIOS DO METABOLISMO CELULAR Metabolismo celular anabólico: Principal hormônio é a INSULINA Quando a insulina está em alta, ela contrapõe a adrenalina, glucagon, GH e cortisol Esses hormônios vão apresentar uma produção reduzida Quando isso acontece, o que será priorizado no organismo, é o ANABOLISMO Rotas de produção de biomoléculas com consumo de energia Corpo estará sendo direcionado para a síntese de: 1. Proteínas 2. Glicogênio 3. Triglicerídeos Produção de insulina pode ser estimulada ou inibida: Estímulo: glicose alta estado alimentado Inibição: escassez de nutrientes e períodos de estresse (febre, infecção, trauma e exercício intenso) Efeitos metabólicos da insulina em alguns órgãos: a. Tecido adiposo e músculos: aumento da captação de glicose devido a aumento de disponibilidade de GLUT 4 Aumenta a disponibilidade dos transportadores de glicose No músculo, a glicose vai ser utilizada para a síntese de glicogênio b. Fígado e músculos: aumento da síntese de glicogênio Rota de glicogênese No estado alimentado, quando o pâncreas produz e secreta insulina, esse hormônio favorece que a insulina captada, do tecido hepático e muscular, seja reservada na forma de glicogênio Tem-se glicogênio hepático e glicogênio muscular c. Fígado: diminuição da glicogenólise e gliconeogênese Isso acontece devido a “alta” de glicose circulando no organismo muita insulina circulante, logo, tem-se muita glicose circulante Não há necessidade de haver glicogenólise (quebra de glicogênio para liberação de glicose pelo fígado e músculos) e gliconeogênese (síntese de glicose pelo fígado) d. Tecido adiposo: diminuição do nível de ácidos graxos circulantes por inibir a degradação de triglicerídeos OU aumento da síntese de triglicerídeos em decorrência do aumento do transporte de glicose para o adipócito Mais glicose entrando nos adipócitos, mais triglicerídeos sendo formado No estado alimentado, inibe- se a queima de gordura no corpo há liberação de insulina, a qual inibe a lipólise (degradação de triglicerídeos) Estado alimentado impede que se queime gordura Se não há a degradação de triglicerídeos, no tecido adiposo, a concentração de ácidos graxos, na corrente sanguínea, diminui não há degradação de triglicerídeos para fazer com que se tenha ácido graxo circulante e. Estimula a entrada de aminoácidos e a síntese de proteínas na maioria das células Insulina é o principal hormônio anabólico: direciona o corpo para realizar sínteses e inibir as oxidações Metabolismo celular catabólico: Principal hormônio é o GLUCAGON Quando a insulina está em baixa, nota-se um aumento de adrenalina, glucagon, GH e cortisol São os hormônios catabólicos que vão causar a mobilização e degradação de aminoácidos, ácidos graxos e glicose Produção de glucagon pode ser estimulada ou inibida: Estímulo: glicose baixa(estado jejum), aumento de aminoácidos (impedem a hipoglicemia) e adrenalina alta Inibição: glicose alta e insulina alta Efeitos metabólicos do glucagon em alguns órgãos: 1. Tecido hepático: aumento na degradação do glicogênio e da gliconeogênese Há um aumento da glicemia Baixa de glicemia leva a uma rota de glicogenólise e gliconeogênese, para que o indivíduo não tenha uma hipoglicemia Tem que aumentar a quantidade de glicose circulante 2. Tecido adiposo: aumento da lipólise e consequente liberação de ácidos graxos Contrário do que a insulina faz Ativa a degradação dos triglicerídeos Triglicerídeos degradados são transformados em glicerol e ácidos graxos, consequentemente, ocorre a liberação de ácidos graxos para a correte sanguínea 3. Fígado: aumento da captação de ácidos graxos e oxidação à acetil-CoA Posterior liberação de energia ou de corpos cetônicos Decorrente do processo de lipólise, o qual libera ácidos graxos na circulação 4. Fígado: aumento da captação de aminoácidos e consequente aumento da disponibilidade de esqueleto carbônico para a gliconeogênese PERFIL METABÓLICO DO FÍGADO Principais biocombustíveis: glicose, aminoácidos e ácidos graxos Fígado desempenha um papel central no metabolismo humano Processa, distribui e fornece todos os nutrientes para todos os órgãos e tecidos extra-hepáticos, através da corrente sanguínea A demanda nutricional dos tecidos extra- hepáticos vai variar de um órgão para o outro e, também, da atividade desempenhada pelo organismo Tem uma grande flexibilidade metabólica GLICOSE: Glicose circulante na corrente sanguínea deve entrar nas células ao menos é o que se espera que aconteça Glicose entra no hepatócito e a primeira reação que acontece é a FOSFORILAÇÃO Dessa forma, a glicose não consegue sair de dentro da célula Para que a glicose entre na célula, significa que essa célula tem os transportadores específicos para a substância GLUT Concentração de glicose dentro do hepatócito é essencialmente a mesma que a concentração de glicose no sangue isso faz com que o GLUT facilmente coloque glicose para dentro e, com a mesma facilidade, ele joga a glicose para fora Só fica dentro do hepatócito a glicose que é necessária Fosforilação acontece à custa de uma molécula de ATP e pela ação da enzima glicoquinase leva a formação da glicose-6-fosfato (glicose fosforilada) Glicose fosforilada passa a ter uma carga negativa que impede o reconhecimento dela pelo transportador, dessa forma, ela fica aprisionada pela célula e sem gasto de energia Se houver a necessidade de outros órgãos, tecidos extra-hepáticos, pela glicose, ela irá passar por uma DESFOSFORILAÇÃO Enzima responsável por catalisar essa reação é a glicose-6-fosfatase viabiliza a desfosforilação da glicose- 6-fosfato, liberando FOSFATO INORGÂNICO e GLICOSE LIVRE Glicose é reconhecida pelo GLUT e é levada, pela corrente sanguínea, para abastecer energeticamente os tecidos extra-hepáticos que estejam necessitando dela OBS.: Por que o músculo não consegue jogar glicose para a corrente sanguínea se ele também tem reserva de glicogênio, assim como o fígado? Ele necessita para manter sua reserva metabólica Não possui a glicose-6-fosfatase Músculo necessita ficar com essa glicose para poder tirar energia dela para ficar com a glicose, ele não consegue exportar para o sangue (falta a enzima) Glicose-6-fosfato pode ser convertida em glicogênio Utilizada para a síntese de glicogênio hepático, uma vez que é uma forma de armazenamento no fígado Além disso, essa glicose-6-fosfato pode ser OXIDADA para a produção de energia Através da glicólise Glicose é oxidada para a obtenção de energia na forma de PIRUVATO Piruvato pode sofrer DESCARBOXILAÇÃO e se transformar em Acetil-CoA Acetil-CoA cai no ciclo do ácido cítrico (ciclo de Krebs): cadeia fosforilativa para gerar H2O + CO2 + ENERGIA Oxidação total da glicose não é prioridade para o hepatócito: não é o principal biocombustível para o hepatócito Acetil-CoA, ainda, pode ser precursor para a síntese de colesterol, ácidos graxos, triacilgliceróis e fosfolipídeos Muitos dos lipídeos sintetizados pelo fígado podem ser exportados, por lipoproteínas sanguíneas, para outros tecidos Acetil-CoA é proveniente da glicose- 6-fosfato Outro destino que a glicose-6-fosfato pode percorrer: ela é substrato da via das pentoses-fostato Glicose-6-fofato é utilizada para a síntese de ribose-5-fosfato Ribose-5-fosfato é um carboidrato de extrema importância para a síntese de nucleosídeos, nucleotídeos e ácidos nucleicos Corpo também produz NADPH nesse processo No fígado, a depender das necessidades do corpo (manter a glicose circulando, manter a glicemia), usa o glicogênio reservado, através da glicogenólise Quebra o glicogênio em glicose e glicose-1-fosfato Glicose liberada já é completamente exportada para a corrente sanguínea Glicose-1-fosfato liberada sofre ISOMERIZAÇÃO a glicose-6- fosfato depois sofre desfosforização para se ter glicose e ela conseguir ser liberada na corrente como glicose sanguínea Resumindo: Os processos que podem ocorrer no fígado são: 1. Fosforilação 2. Desfosforilação 3. Oxidação seguida de descarboxilação 4. Substrato da via das pentoses-fosfato 5. Glicogenólise seguida de isomerização AMINOÁCIDOS: Em uma dieta, rica em proteína, após a digestão dessa proteína, resultando em aminoácidos, os quais serão absorvidos através do sistema porta hepático Caem na corrente sanguínea e chegam até os hepatócitos Os destinos desses aminoácidos dependem das necessidades do organismo Aminoácidos vão servir como precursores para a síntese da maioria das proteínas plasmáticas Proteínas plasmáticas serão liberadas no plasma e exercem várias funções biológicas no organismo A principal membrana plasmática é a ALBUMINA Nos hepatócitos, os aminoácidos também são utilizados para a síntese das próprias proteínas hepáticas Fígado constantemente renova sua carga proteica possui uma velocidade de degradação muito alta, com a meia-vida de apenas alguns dias De uma forma geral, o principal destino dos aminoácidos será a síntese de proteínas, sejam elas plasmáticas ou hepáticas Aminoácidos também podem ser exportados para o sangue e, depois, seguirem para os tecidos extra-hepáticos Nesses tecidos, esses aminoácidos podem ser usados para a síntese de proteínas teciduais Além da síntese de proteínas, são unidades precursoras para a síntese de outros compostos nitrogenados (nucleotídeos, hormônios e porfirinas) Acontece no fígado e outros tecidos Também podem ser considerados como biocombustíveis, ou seja, fontes de energia Em situações específicas como, por exemplo, em caso de excesso de aminoácidos que não podem ser armazenados e superam a necessidade para a síntese proteica e de compostos nitrogenados A parte que representa a fonte de energia é o esqueleto carbônico direcionado para as rotas de produção de energia Grupamento amina, ligado ao esqueleto carbônico do aminoácido, pode ser eliminado através de 3 reações: 1. Transaminação 2. Desaminação 3. Ciclo da ureia Quando sobra só o esqueleto carbônico, ele sofre reações específicas a depender do aminoácido em questão Depende do radical Resulta em: piruvato, Acetil-CoA ou intermediários do ciclo de Krebs Em qualquer uma das opções, tem-se OXIDAÇÃO TOTAL do esqueleto carbônico, com geração de CO2, H2O e ENERGIA Através do ciclo da ureia é liberado o grupo amino Esse grupo passa para o sangue e, do sangue, passa a ser o principal componente da urina Piruvato gerado através do esqueleto carbônico pode ser usado para a síntese de glicose Através da gliconeogênese Glicose não fica no fígado, ela é exportada para a corrente sanguínea e pode ser, por exemplo, armazenada no músculo na forma de glicogênio Além disso, o piruvato pode ser descarboxilado e gerar acetil-CoA Essa molécula de acetil-CoA tem como principal destino ser utilizado no fígado para a geração de ácidos graxos e lipídeos uma vez que esse aminoácido não tem como função gerar energia Fora os aminoácidos da dieta, aminoácidos oriundos da degradação de proteínas musculares chegam ao fígado na forma de ALANINA Quando a alanina chega ao hepatócito, ela é desaminada e se transforma em piruvato Piruvato é substrato para a síntese de glicose Durante uma atividade intensa, os músculos precisam de um “upgrade” de glicose para que o indivíduo não entre em um quadro de hipoglicemia degrada as proteínas musculares para liberar aminoácidos Essa glicose consegue abastecer energeticamente os músculos esqueléticos e o músculo cardíaco Acontece durante uma atividade física intensa e durante o jejum prolongado Resumindo... Aminoácidos podem servir para: 1. Produção de proteínas plasmáticas 2. Produção de proteínas hepáticas 3. Produção de compostos nitrogenados para o fígado e tecidos extra-hepáticos 4. Produção de energia: situações drásticas ou dieta excessiva de proteínas ÁCIDOS GRAXOS: É o principal combustível para o fígado São componentes lipídicos que formam o triacilglicerol, lipídeos mais abundantes no organismo Lembrando que: a reação que vai acontecer, prioritariamente, depende do que o corpo está necessitando no momento Isso serve para o glicose e aminoácidos também Ácidos graxos são convertidos, no próprio fígado, em lipídeos hepáticos Exemplos de lipídeos hepáticos: fosfolipídeos e triglicerídeos Na maioria das circunstâncias, como são os principais combustíveis para o fígado, vão para a ROTA DE OXIDAÇÃO Degradação para a produção de energia Energia na forma de: ATP, NADH e FADH2 Cadeia hidrocarbônica dos ácidos graxos vai ser quebrada a cada 2 unidades de carbono através da rota de β-oxidação (ciclo de Liner) gera moléculas de acetil-CoA, NADH e FADH2 Acetil-CoA gerado na β-oxidação é material de partida para o ciclo de Krebs, cadeia fosforilativa de elétrons Essa molécula de acetil-CoA é completamente oxidado à CO2, H2O e ENERGIA OXIDAÇÃO TOTAL Rota prioritária para os ácidos graxos nos hepatócitos Se o indivíduo estiver oferecendo para o seu corpo mais ácidos graxos do que ele precisa, vai haver, dentro do hepatócito, um excesso Parte desses ácidos graxos em excesso serão transformados em lipídeos hepáticos e, a outra parte, será transformada em acetil-CoA Essa acetil-CoA vai ser direcionada para a síntese de colesterol e sais biliares Colesterol é utilizado para a síntese de hormônios esteroides e biossíntese das membranas Sais biliares são produzidos no fígado e armazenados na vesícula biliar muito importante no processo de digestão e absorção de gorduras Destino final dos lipídeos que são sintetizados no hepatócitos envolve mecanismos especializados de transporte de lipídeos envolve as lipoproteínas Acetil-CoA também pode ser utilizado para a síntese de corpos cetônicos no sangue Isso acontece em uma situação onde há falta de glicose jejum prolongado e diabetes não controlada... Corpos cetônicos em excesso levam a um quadro de cetoacidose Glicose é importante para a geração de piruvato, o qual é de fundamental importância para a geração do oxaloacetato Oxaloacetato é a biomolécula fundamental para dar início ao ciclo de Krebs Para que a molécula de acetil-CoA entre no ciclo de Krebs, ela precisa reagir com o oxaloacetato Déficit de glicose faz com que haja a falta de piruvato, consequentemente, haverá déficit de oxaloacetato também não tem ciclo de Krebs e nem nada decorrente dele Nessa situação, o acetil-CoA vai ser utilizado pelo corpo para a síntese de corpos cetônicos poderão ser oxidados e entrar no ciclo de Krebs de outros tecidos Quando esses corpos cetônicos são oxidados, eles geram CO2, H2O e ENERGIA Corpos cetônicos (acetona, aceto- acetato e β-hidroxiglutirato) circulam no sangue, até os tecidos periféricos, e serem utilizados como combustível no ciclo de Krebs no jejum prolongado, confere energia para 1/3 do coração e 60-70% do cérebro Ácidos graxos também podem ser convertidos em fosfolipídeos e triacilgliceróis São componentes importantes das lipoproteínas plasmáticas importantes para o transporte de lipídeos para o tecido adiposo e armazenamento dos triacilgliceróis Por fim, eles podem ser liberados no sangue na forma de ácidos graxos mesmo Ácidos graxos livres no sangue Se ligam e são transportados pela albumina podem ser transportados para o coração e músculos esqueléticos, sendo oxidados para a produção de energia Cada albumina consegue transportar por vez 10 moléculas de ácidos graxos Resumindo... Ácidos graxos podem ser destinados para a síntese de: 1. Lipídeos do fígado 2. Lipoproteínas plasmáticas 3. Ácidos graxos livres no sangue 4. Formação de acetil-CoA 5. Corpos cetônicos no sangue 6. Formação de colesterol e sais biliares 7. Ciclo de Krebs De uma forma geral, o fígado é o centro distribuidor do organismo Ele exporta nutrientes em proporções corretas para outros órgãos Atenua as flutuações que ocorrem no organismo Desintoxica o corpo: é no fígado que acontece o ciclo da ureia Responsável pela identificação, precipitação e neutralização de vários aditivos orgânicos Nutrientes que o fígado exporta ou atenua são: a. Glicose b. Lipoproteínas plasmáticas c. Proteínas plasmáticas d. Ácidos graxos ligados à albumina e. Corpos cetônicos f. Hormônios esteroidais g. Aminoácidos Perfil metabólito do fígado é complexo! PERFIL METABÓLITO DO ADIPÓCITO Tecido adiposo é constituído por vários adipócitos e está distribuído por todo o corpo Perfaz cerca de 15% da massa de um homem adulto jovem 65% dessa massa corresponde ao triacilglicerol Os adipócitos são muito ativos e respondem rapidamente ao estímulo hormonal em uma ação metabólica conjunta Possuem um metabolismo glicolítico ativo Utilizam a glicose como fonte oxidativa de energia, fazem a oxidação total dela ciclo ácido cítrico e fosforilação oxidativa mitocondrial Glicose, no tecido adiposo, pode ser convertida 100% em energia Durante um período de alta ingesta de carboidrato (alta concentração de glicose circulante), o tecido adiposo vai poder converter o piruvato (decorrente da glicólise) Piruvato vai ser convertido, descarboxilado, em acetil-CoA Glicose alta piruvato acetil-CoA ácidos graxos triacilglicerol Triacilglicerol fica armazenado no tecido adiposo melhor forma de armazenamento de energia Aumenta massa gorda!! No homem, entretanto, a maior parte dos ácidos graxos são sintetizados nos hepatócitos e não nos adipócitos Vai acontecer nos adipócitos celulares em momentos de excesso de glicose, alta ingesta de carboidrato A principal função do adipócito é armazenar o triacilglicerol A síntese dessa molécula vai ocorrer, prioritariamente, nos adipócitos SÍNTESE DE TRIACILGLICEROL NOS ADIPÓCITOS: Síntese vai ocorrer a partir da glicose advinda do fígado e dos ácidos graxos transportados do fígado através de VLDL Tanto a glicose como os ácidos graxos podem ser advindos da alimentação Para os ácidos graxos serem advindos da alimentação, significa que, eles foram absorvidos através do sistema linfático e foram transportados através de quilomícrons No adipócito, a glicose vai ser transformada em glicerol-3-fosfato Glicerol-3-fosfato vai reagir com o ácido graxo para produzir o triacilglicerol Os hormônios controlam facilmente as reações que acontecem nos adipócitos INSULINA: liberada no corpo em um estado alimentado, ou seja, excesso de glicose e ácidos graxos circulando pelo corpo o Anabolismo o Estimula a captação de glicose e ácidos graxos pelo tecido adiposo o Favorece a síntese de triacilglicerol GLUCAGON e ADRENALINA: liberados no corpo em um estado jejum atrelado a uma atividade física o Catabolismo o Ativam a lipase hormônio sensitiva, ou seja, ela faz a lipólise (degradação de gordura, de triacilglicerol) o Triacilglicerol sofre essa hidrólise enzimática liberando ácidos graxos e glicerol o Glicerol cai na corrente sanguínea e dirige-se até o fígado utilizado no fígado para a síntese de glicose o Ácidos graxos se ligam à albumina para poderem ser transportados até o fígado serão utilizados para manter energeticamente o fígado PERFIL METABÓLITO DO MÚSCULO Músculo esqueléticos responde a 50% do oxigênio total no repouso e 90% do oxigênio total em uma situação que ele esteja muito ativo Metabolismo muscular tem como função produzir ATP para o próprio músculo Músculo pode usar glicose, corpos cetônicos e ácidos graxos como biocombustíveis O uso depende do grau da atividade muscular Atividade leve ou repouso: utiliza como combustível ácidos graxos, corpos cetônicos e glicose sanguínea Ácidos graxos advindos do tecido adiposo Corpos cetônicos advindos do fígado Essas biomoléculas serão completamente oxidadas e degradas a acetil-CoA cai no ciclo de Krebs para que haja uma queima total e gere como produtos CO2, H2O e ENERGIA Moderadamente ativo, atividade leve: biocombustível vai ser a glicose, além de corpos cetônicos e ácidos graxos Esses biocombustíveis vão ser oxidados a acetil-CoA, o qual vai cair no ciclo de Krebs para gerar CO2, H2O e ENERGIA Explosão de atividade intensa, músculos excessivamente ativo: a demanda por energia é muito grande, fazendo com que o fluxo sanguíneo não consiga fornecer oxigênio e combustível suficiente para produzir o ATP necessário apenas pela respiração aeróbica Glicogênio muscular armazenado vai ser degradado a lactato processo anaeróbico Lactato é produzido no músculo, cai na corrente sanguínea e segue em direção ao fígado entra no ciclo de cori e vai ser utilizado para a gliconeogênese (gerar glicose no fígado) Glicose é exportada para os tecidos extra-hepáticos, incluindo o músculo esquelético e SNC Durante o esforço intenso, o ATP pode ser imediatamente regenerado pelo sistema creatina-fosfocreatina Reação imediata da fosfocreatina com o ADP, catalisado pela enzima creatina quinase Durante a reação do esforço, essa mesma enzima catalisa a reação inversa para tentar repor a creatina que foi utilizada Ajuda o corpo nos primeiros segundos de uma atividade muito intensa Grupo fosfato da fosfatocreatina é transferido para o ADP, transformando-se em ATP Creatinafosfato sem o grupo fosfato se transforma em creatina A medida que o esforço vai acontecendo, a enzima creatina quinase vai fazendo o processo inverso, para garantir sempre creatinafosfato e ADP Excesso de lactato gerado no músculo, por um excesso que o corpo não estava preparado, causa um mau- estar PERFIL METABÓLICO DO MÚSCULO CARDÍACO O músculo cardíaco diferente do músculo esquelético por ele estar continuamente ativo Apresenta um ritmo regular de contração e relaxamento Coração possui um metabolismo completamente aeróbico Durante todo o tempo As mitocôndrias são muito mais abundantes no músculo cardíaco Combustíveis do coração são: 1. Glicose 2. Ácidos graxos 3. Corpos cetônicos 4. Fosfocreatina Da mesma forma que o músculo esquelético, o músculo do coração tem pouca reserva na forma de lipídeos e glicogênio Metabolismo é essencialmente aeróbico Há impossibilidade do O2 alcançar uma parte do músculo cardíaco quando os vasos sanguíneos estão bloqueados Depósitos de lipídeos podem causar aterosclerose Coágulos sanguíneos podem causar trombose coronariana Morte dessa região causa infarto do miocárdio, levando a um ataque do coração Utiliza o sistema fosfocreatina para regenerar o ATP PERFIL METABÓLICO DO CÉREBRO Usa a glicose como combustível Metabolismo respiratório muito ativo Consome cerca de 20% do oxigênio total consumido em repouso Pouco glicogênio, uma vez que depende da glicose sanguínea Não possui reserva de glicogênio adequada Glicose que mantém o cérebro funcionando é a advinda da corrente sanguínea Em situações de dieta normal, a glicose vai ser o principal combustível para o cérebro Glicose gera piruvato e energia Piruvato é descarboxilado a acetil- CoA, o qual cai no ciclo de Krebs, depois cadeia fosforilativa e gera CO2, H2O e ENERGIA A energia obtida é usada para criar e manter um potencial elétrico através da membrana plasmática do neurônio, importante para o mecanismo de transferência de informação no SNC Anabolismo 100% aeróbico No jejum prolongado, o cérebro fica sem seu biocombustível principal que é a glicose Sem biocombustível, não tem energia para ele funcionar Cérebro tem um perfil metabólico que se adapta: passa a usar corpos cetônicos como fonte de energia Corpos cetônicos entrarão no ciclo de Krebs e cadeia fosforilativa de elétrons para gerar CO2, H2O e ENERGIA Por que o cérebro não usa ácidos graxos como fonte de energia? Eles não conseguem atravessar a barreira hematoencefálica Impermeabilidade da membrana impossibilita esse processo Gráfico mostrando o corpo como o corpo se adapta em função dos prolongamentos do jejum, tendo como base a glicose: ESTADO PÓS-ABSORTIVO APÓS A REFEIÇÃO Liberação prioritária de INSULINA Glicose vai ser captada pelo fígado, SNC, tecido adiposo e tecido muscular No SNC: utilizada como fonte de energia No tecido adiposo: excesso de glicose é utilizado na síntese de ácidos graxos e triacilgliceróis No músculo: utilizada como fonte de energia e armazenamento de glicogênio muscular Síntese de glicogênio no próprio fígado e pode ser utilizada como fonte de energia Resumo gráfico de tudo que foi falado: ESTADOS DE JEJUM – DURANTE A NOITE Tem-se, prioritariamente, a liberação de GLUCAGON Hormônio afeta, de forma integrada, o tecido hepático, tecido adiposo e SNC Em jejum, glucagon ativa a lipólise Ácidos graxos vão alimentar energeticamente os tecidos Corpos cetônico gerados também servem como energia Resumo gráfico de tudo que foi falado:
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