Insulina e glucagon

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APG 14 
Brenna Esteves 
IInnssuulliinnaa ee gglluuccaaggoonn 
Objetivos: 1) Conhecer os estímulos para a síntese e secreção de insulina e glucagon 2) Compreender a 
fisiologia da insulina e do glucagon no metabolismo de glicose 3) Entender a integração do metabolismo 
pâncreas- fígado- insulina-glucagon 
 
SÍNTESE (FISIOLOGIA-MARGARIDA AIRES DE 
MELO) 
 Insulina 
 É um hormônio peptídico constituído por duas 
cadeias de resíduos de aminoácidos. 
 Em humanos é expressa por um gene 
localizado no braço curto do cromossomo 11 
das células B das ilhotas pancreáticas. 
 A síntese da insulina inicia-se no retículo 
endoplasmático rugoso (RER) 
 Constitui-se inicialmente a pré pró insulina, 
contendo cadeia única de aminoácidos que 
após perder o peptídeo sinal que dispõe de 23 
resíduos de aminoácidos, origina a pró 
insulina, composta por 86 resíduos de 
aminoácidos dispostos inicialmente em em 
cadeia única. 
 PRÉ PRÓ INSULINA -> perda do peptídeo sinal -
> pró insulina. 
 Durante o transporte dessa molécula através 
do complexo de Golgi para ser empacotada 
na forma de grânulo, a pró insulina dá origem 
à insulina e ao peptídeo conector (peptídeo 
C) que conecta as cadeias A e B. 
 Nos grânulos, prontos para a secreção as 
moléculas de insulina se agregam formando 
um exâmero estabilizado por 2 ions de zion. 
 A insulina permanece armazenada até que 
um estímulo deflagre sua exocitose do 
grânulo. 
 Glucagon 
 É um hormônio peptídeo produzido pelas 
células A das ilhotas pancreáticas. 
 O gene do pró glucagon está localizado no 
cromossomo 2 humano e se expressa, além 
das células A pancreáticas, em células do 
intestino delgado. 
 Após a transcrição do gene, o seu mRNA é 
traduzido no RER. 
 Forma-se inicialmente o pré pró glucagon. 
 O pré pró glucagon origina o pró glucagon. 
 Durante o transporte do glucagon através do 
complexo de Golgi para ser empacotado no 
grânulo, ele é clivado e dá origem a várias 
sequências peptídicas, entre elas o 
GLUCAGON. 
 O glucagon permanece armazenado até que 
a exocitose seja deflagrada. 
 O sistema enzimático de clivagem do pré 
glucagon difere entre as células A e as do 
intestino. 
 Os destinos são gerados de acordo com o 
local em que o gene se expressa. 
 Na célula A, o glucagon é o principal produto. 
 Nas células do intestino, os produtos são 
glicentina e os GLP1 e 2. 
1. CONTROLE DA SECREÇÃO DE GLUCAGON E 
INSULINA (PRÍNCIPIOS DE ANATOMIA E 
FISIOLOGIA-TORTORA) 
 Principal ação do glucagon é de elevar o 
nível sanguíneo de glicose que se encontra 
muito elevado. 
 GLUCAGON 
 O nível de glicose sanguínea controla a 
secreção de glucagon e insulina via feedback 
negativo. 
 A HIPOGLICEMIA (nível BAIXO de glicose) 
estimula a secreção de glucagon pelas 
células A das ilhotas pancreáticas. 
 O glucagon atua nos hepatócitos acelerando 
a conversão de glicogênio em glicose – 
GLICOGENÓLISE- e promovendo a formação 
de glicose- A GLICONEOGÊNESE- a partir de 
ácido lático e alguns aminoácidos. 
 Consequentemente, os hepatócitos liberam 
glicose no sangue de maneira mais rápida e a 
glicemia se eleva. 
 Se a glicemia continua subindo, o nível 
sanguíneo elevado de glicose – 
HIPERGLICEMIA- inibe a secreção de glicose 
(feedback negativo). 
 INSULINA 
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 A glicose sanguínea alta (HIPERGLICEMIA) 
estimula a secreção de insulina pelas células 
beta das ilhotas pancreáticas. 
 A insulina age em diversas células para: 
apressar a glicogênese (glicose em 
glicogênio) 
 Intensificar a captação de aminoácidos e 
aumentar a síntese de proteína 
 Acelerar a síntese de ácidos graxos- 
lipogênese 
 Para tornar mais lenta a formação de glicose 
a partir do ácido lático e aminoácidos- 
GLICONEOGÊNESE, 
 O RESULTADO DESSES PROCESSOS É A QUEDA 
DO NÍVEL DE GLICOSE DO SANGUE. 
 Quando o nível sanguíneo de glicose para 
abaixo do normal, ocorre a INIBIÇÃO da 
liberação de insulina (feedback negativo) e 
ESTÍMULO a liberação do glucagon. 
 O NÍVEL SANGUINEO DE GLICOSE É O 
REGULADOR MAIS IMPORTANTE DA INSULINA E 
GLUCAGON. 
 Há outros hormônios e neurotransmissores que 
regulam a liberação dos dois hormônios. 
 Além da resposta ao nível sanguíneo, o 
glucagon estimula a liberação de insulina de 
maneira direta 
 A insulina faz o oposto suprindo a secreção de 
glucagon. 
 Conforme o nível de glicose no sangue vai 
caindo e menos insulina é secretada, as 
células alfa do pâncreas são liberadas do 
efeito inibitório do insulina, passando a 
secretar mais glucagon. 
 BAIXA DE GLICOSE-----MENOS INSULINA-------
MAIS GLUCAGON 
 Inicialmente, o hormônio do crescimento (GH) 
e ACTH estimulam a secreção de insulina, 
porque atuam para elevar a glicose 
sanguínea. 
 Essa secreção de insulina também é 
estimulada por: acetilcolina, arginina e leucina 
e GIP (sistema digestório) 
 Assim a digestão e abosrção de alimentos ( 
carboidratos e proteínas) são forte estímulo à 
liberação de insulina. 
 A secreção do glucagon é estimulada por: 
atividade mais intensa da parte simpática do 
SNA (exercício); elevação dos aminoácidos 
sanguíneos quando o nível sanguíneo de 
glicose está baixo, o que pode ocorrer depois 
de refeição (contendo principalmente 
PROTEÍNA) 
2. FISIOLOGIA DA INSULINA E GLUCAGON – 
GUYTON 
3. Metabolismo da glicose – insulina e glucagon 
 Efeito da insulina sobre o metabolismo dos 
carboidratos 
 Logo após a refeição rica em carboidratos, a 
glicose absorvida para o sangue causa a 
secreção rápida da insulina. 
 A insulina causa captação, armazenamento e 
utilização da glicose por quase os tecidos do 
organismo mas em especial aos músculos 
tecido adiposo e fígado. 
 Captação e metabolismo de glicose nos 
músculos 
 O tecido muscular depende da glicose e dos 
ácidos graxos como fonte de energia. 
 O principal motivo para isso é que a 
membrana muscular em repouso é 
ligeiramente permeável à glicose, exceto 
quando a fibra muscular é estimulada pela 
INSULINA. 
 Durante a refeição, a concentração de 
glicose no sangue fica bastante elevado e o 
pâncreas está secretando grande quantidade 
de insulina. 
 A insulina adicional provoca transporte rápido 
da glicose para as células musculares. 
 Nesse período, a célula muscular, então, 
prefere usar a glicose do que os AC. Graxos. 
 Armazenamento de glicogênio nos músculos 
 Se os músculos não estão se exercitando 
depois da refeição e ainda assim a glicose 
continuar sendo transportada em grande 
quantidade para as células musculares, ela 
será armazenada sob forma de GLICOGÊNIO 
muscular. 
 O glicogênio pode ser utilizado depois como 
energia pelos músculos. É útil durante períodos 
curtos de uso energético extremo e também 
para fornecer o pico de energia anaeróbica 
durante alguns minutos através da conversão 
do glicogênio em ácido lático. 
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 MECANISMO PELO QUAL A INSULINA 
PROVOCA CAPTAÇÃO E ARMAZENAMENTO 
DA GLICOSE NO FÍGADO 
 1. A insulina inativa a fosforilase hepática 
(enzima que leva à quebra do glicogênio 
hepático em glicose) 
 2. A insulina causa aumento da captação de 
glicose do sangue pelas células hepáticas. Isso 
ocorre com aumento da atividade da enzima 
glicocinase- uma das enzimas que provocam 
a fosforilação inicial da glicose. Depois de 
fosforilado, a glicose é temporariamente 
retido nas células hepáticas. 
 3. A insulina aumenta as atividades das 
enzimas que promovem a síntese de 
glicogênio. 
 EFEITO GLOBAL DAS AÇÕES: aumentar a 
quantidade de glicogênio no fígado. 
 A glicose é liberada do fígado entre as 
refeições; 
 Quando o nível de glicose começa a abaixar 
entre as refeições ocorrem alguns eventos que 
fazem com que o fígado libere glicose de 
volta para o sangue: 
 1. A redução de glicose faz com que o 
pâncreasreduza a secreção de insulina. 
 2. A ausência de insulina vai resultar no 
impedimento de captação adicional da 
glicose no sangue pelo fígado. 
 3. A ausência de glicose (mais aumento do 
glucagon) ativa a enzima fosforilase que 
causa a clivagem do glicogênio em glicose 
fosfato 
 4. Enzima fosfotase inibida pela ausência de 
insulina e faz com que o radical fosfato seja 
retirado da glicose o que possibilita difusão da 
glicose livre de volta para o sangue. 
 CONCLUSÃO: o fígado remove a glicose do 
sangue quando ela está presente em 
quantidade excessiva após a refeição e a 
devolve para o sangue quando a quantidade 
de glicose sanguínea diminui entre as 
refeições. 
 A INSULINA PROMOVE A CONVERSÃO DO 
EXCESSO DE GLICOSE EM ÁCIDOS GRAXOS E 
INIBE A GLICONEOGÊNESE NO FÍGADO~ 
 Quando a quantidade de glicose que 
penetra as células hepáticas é maior do que a 
que pode ser armazenada em forma de 
glicogênio no fígado, a insulina promove a 
conversão do excesso de glicose em ácido 
graxo. 
 O ÁCIDO GRAXO é empacotado em forma 
de triglicerídeos em lipoproteínas. 
 Estas serão depositadas em forma de gordura 
no tecido adiposo. 
 A insulina também inibe a gliconeogênese por 
meio da redução das atividades que as 
enzimas hepáticas realizam. 
 EFEITOS NO CÉREBRO: a glicose para o 
cérebro precisa estar sempre em nível alto. 
Quando seu nível cai muito, pode ocorrer 
sintomas de coque hipoglicemico 
 EFEITO DA INSULINA SOBRE O METABOLISMO DE 
CARBOIDRÁTOS EM OUTRAS CÉLULAS: 
 O transporte de glicose para as células 
adiposas fornece principalmente substrato 
para a porção glicerol da molécula de 
gordura. 
 
GLUCAGON- EFEITOS SOBRE O METABOLISMO 
DE GLICOSE 
 
 Quebra de glicogênio hepático – 
GLICOGENÓLISE 
 Aumento da glicogenólise no fígado 
 Esses dois efeitos resultam em aumento da 
disponibilidade da glicose para os outros 
órgãos do organismo. 
 Provocam  quebra de glicogênio 
hepático  aumento da concentração 
da glicose sanguínea. 
 Como isso ocorre? 
 Isso ocorre pela seguinte complexa 
cascata de eventos: 
 1. Glucagon ativa a adenilil ciclasena 
membrana da célula hepática, 
 2.Essa ativação leva à formação de 
monofosfato cíclico de adenosina, 
 3.Que ativa a proteína reguladora da 
proteinocinase, 
 4.Que ativa a proteinocinase, 
 5.Que ativa a fosforilase cinase b, 
 6.Que converte a fosforilase bem fosforilase 
a, 
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 7.Que promove a degradação do 
glicogênio em glicose-1-fosfato, 
 8.Que é então desfosforilada, e a glicose é 
liberada das células hepáticas. 
 O Glucagon Aumenta a 
Gliconeogênese 
 Isso resulta do efeito do glucagon para 
aumentar a captação de 
aminoácidos, pelas células hepáticas 
e, então, para converter muitos dos 
aminoácidos em glicose por 
gliconeogênese. 
 Isso é produzido por meio da ativação 
de múltiplas enzimas, necessárias para 
o transporte de aminoácidos e para a 
gliconeogênese, em especial para a 
ativação do sistema enzimático para 
conversão de piruvato em 
fosfoenolpiruvato, etapa que limita a 
gliconeogênese. 
 INTEGRAÇÃO DE METABOLISMOS 
 A insulina promove a utilização de 
carboidratos para a energia e deprime a 
utilização de lipídios 
 a ausência da insulina provoca a 
utilização das gorduras principalmente 
pela exclusão da utilização da glicose, 
sendo exceção o tecido neural. 
 o sinal que controla esse mecanismo 
de alternância é, em sua maior parte, a 
concentração da glicose sanguínea. 
 Quando a concentração de glicose 
está baixa, ocorre a supressão da 
secreção da insulina e os lipídios são 
utilizados, quase exclusivamente, como 
fonte generalizada de energia, exceto 
no encéfalo 
 Quando a concentração de glicose 
está elevada, a secreção de insulina é 
estimulada e os carboidratos são 
usados no lugar dos lipídios. 
 O excesso de glicose no sangue é 
armazenado sob a forma de 
glicogênio hepático, de lipídios 
hepáticos e de glicogênio muscular 
 um dos papéis funcionais mais 
importantes da insulina no organismo é 
o de controlar qual desses dois 
alimentos, a cada instante, vai ser 
utilizado pelas células como fonte de 
energia 
 Pelo menos quatro outros hormônios 
conhecidos também desempenham 
papéis importantes nesse 
mecanismode alternância metabólica: 
 o hormônio do crescimentoproduzido 
pela hipófise anterior, 
 o cortisol,pelo córtex adrenal, 
 a epinefrina,pela medula adrenal e 
 o glucagon,pelas células alfa das 
ilhotas de Langherans no pâncreas 
 Tanto o hormônio do crescimento 
como o cortisol são secretados em 
resposta à hipoglicemia, e ambos 
inibem a utilização celular da glicose 
enquanto promo vem a utilização dos 
lipídios 
 A epinefrina é especialmente 
importante no aumento da 
concentração da glicose plasmática 
durante períodos de estresse, quando o 
sistema nervoso simpáticoestá 
estimulado. 
 No entanto, a epinefrina age de modo 
diferente dos outros hormônios, pois 
aumenta simultaneamente a 
concentração de ácidos graxos. 
 As razões para esses efeitos são as 
seguintes: (1) a epinefrina apresenta o 
efeito potente de provocar 
glicogenólise no fígado, liberando, 
assim, no intervalo de minutos, grande 
quantidade de glicose no sangue; (2) 
ela apresenta também efeito lipolí-tico 
direto sobre as células adiposas, por 
ativar a lipase sensível a hormônio do 
tecido adiposo, aumentando também 
enormemente a concentração 
plasmática de ácidos graxos. 
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 RESUMO DO MECANISMO DE 
CONTROLE DA GLICOSE: 
 1.O fígado funciona como importante 
sistema tampão da glicose 
sanguínea.Ou seja, quando a glicose 
sanguínea sobe para concentração 
elevada depois de refeição e a 
secreção da insulina também aumenta 
até uns dois terços da glicose absorvida 
pelo intestino, são quase 
imediatamente armazenados no 
fígado, sob a forma de glicogênio. 
Então, durante as horas seguintes, 
quando tanto a concentração de 
glicose sanguínea quanto a secreção 
de insulina caem, o fígado libera a 
glicose de volta ao sangue. Dessa 
maneira, o fígado reduz as flutuações 
da concentração da glicose 
sanguínea para cerca de um terço do 
que seria na ausência desse 
mecanismo. De fato, nos pacientes 
portadores de doença hepática grave 
é quase impossível manter a faixa 
estreita da concentração da glicose 
sanguínea. 
 2.Tanto a insulina como o glucagon 
funcionam como importantes sistemas 
de controle porfeedback para manter 
a concentração de glicose sanguínea 
normal. Quando a concentração da 
glicose está muito elevada, a secreção 
aumentada de insulina faz com que a 
concentração de glicose sanguínea 
diminua em direção aos 
valoresnormais. Inversamente, a 
redução da glicose sanguínea estimula 
a secreção do glucagon; o glucagon 
então funciona na direção oposta, 
para aumentar a glicose no sentido da 
normal. Na maioria das condições 
normais, o mecanismo de feedbackda 
insulina é muitomais importante do que 
o mecanismo do glucagon, mas nos 
casos de falta de ingestão ou de 
utilização excessiva da glicose durante 
o exercício e outras situações de 
estresse, o mecanismo do glucagon 
também fica valioso. 
 3.Também, na hipoglicemia grave, o 
efeito direto dos baixos níveis de 
glicose sanguínea no hipotálamo 
estimula o sistema nervoso simpático. A 
epinefrina secre-tada pelas glândulas 
adrenais aumenta ainda mais a 
liberação de glicose pelo fígado. Isso 
também ajuda a proteger contra a 
hipoglicemiagrave. 
 4.E finalmente, durante período de 
horas e dias, tanto o hormônio do 
crescimento como o cortisol são secre-
tados em resposta à hipoglicemia e 
ambos diminuem a utilização da 
glicose pela maioria das células do 
organismo, convertendo, por sua vez, 
quantidade maior de utilização das 
gorduras. Isso também ajuda a 
concentração da glicose sanguínea a 
retornarao normal. 
