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Estudo Dirigido 9 - Respostas Integração do Metabolismo e Regulação Hormonal Bioquímica Metabólica – Ciências Biológicas – 2° Semestre, 2017 Prof. Marcos Túlio Oliveira 1) O hormônio polipeptídico glucagon é liberado pelo pâncreas em resposta a níveis baixos de glicose no sangue. Nas células hepáticas, o glucagon exerce um papel importante na regulação das velocidades das vias opostas glicólise e gliconeogênese, por meio da influência sobre as concentrações de frutose 2,6-bisfosfato (F2,6BP). Se o glucagon provoca uma redução nas concentrações de F2,6BP, como isso resulta em aumento da glicose no sangue? Concentrações baixas de frutose 2,6-bisfosfato (F2,6BF) levam a uma taxa reduzida de glicólise e a um aumento da gliconeogênese. A F2,6BP é um ativador da enzima glicolítica fosfofrutoquinase-1 (PKF-1); assim, níveis mais baixos de F2,6BP resultarão em taxas mais reduzidas de glicólise. Além disso, a F2,6BP é um inibidor da enzima gliconeogênica frutose 1,6-bisfosfatase e, portanto, níveis mais baixos de F2,6BP irão diminuir a inibição e aumentar a gliconeogênese. 2) Um adulto sedentário consome cerca de 0,05 L de O2 em 10 segundos. Um atleta, ao correr 100 m rasos, consome cerca de 1 L de O2 em 10 segundos. Ao final da corrida, este corredor continua a respirar rapidamente (embora a frequência vá declinando) por alguns minutos, consumindo 4 L extras de O2 acima do total consumido pela pessoa sedentária. a) Por que a necessidade de O2 aumenta tanto durante a corrida? A atividade muscular intensificada aumenta a demanda por ATP, que é produzido mais eficazmente no metabolismo mitocondrial (ciclo de Krebs e cadeira respiratória). Este, por sua vez, é dependente da concentração de O2 disponível. b) Por que a demanda por O2 permanece alta após o final da corrida? Apesar da metabolismo mitocondrial estar funcionando durante a corrida, a maioria da glicose é oxidada parcialmente gerando lactato nas células musculares. Este será convertido em glicose novamente nas células do fígado, através da gliconeogênese, que requer bastante ATP e, por consequência, bastante O2. 3) Certos tumores malignos do pâncreas causam produção excessiva de insulina nas células β. Pessoas afetadas apresentam tremores, fraqueza e fadiga, sudorese e fome. a) Qual o efeito do hiperinsulinismo sobre o metabolismo de carboidratos, aminoácidos e lipídeos no fígado? A captação excessiva e o uso da glicose pelo fígado levam à hipoglicemia. Com a abundância de glicose no interior dos hepatócitos, a degradação de aminoácidos e ácidos graxos é interrompida, e os processo anabólicos serão então estimulados. b) Quais as causas dos sintomas observados? Sugira a razão pela qual essa condição, se prolongada, leva a dano cerebral. Por causa da hipoglicemia, há pouco combustível disponível para suprir as necessidades de ATP nos diferentes tecidos, causando tremores, fraqueza, fadiga e fome. O dano cerebral é em virtude da glicose ser a principal fonte de combustível para o cérebro.