aula integração metabólica

Prévia do material em texto

Integração metabólica 
-Objetivo de se regular as vias metabólicas: 
• Otimizar e disponibilizar os combustíveis e seus precursores metabólicos para cada órgão para que 
não ocorra desperdício. 
-Como as vias podem ser reguladas 
• Moduladores (substrato e produto) 
• Aumento da expressão de enzimas (transcricional, para aumentar a atividade da via com maior 
produção de enzimas) 
• Regulação hormonal 
*A célula só responde por regulação hormonal, pois ela se adapta na presença do hormônio 
-Atividade regulada por hormônios: 
• Manutenção de pressão 
• Balanço de eletrólitos 
• Fome 
• Digestão e distribuição dos combustíveis 
-Sistema neuroendócrino coordena o metabolismo: o estímulo nervoso ativa o neuroreceptores, que ativam 
as células glandulares e fazem com que os hormônios sejam secretados. 
 A secreção de insulina e glucagon é a concentração de glicose 
Hormônios envolvidos no metabolismo 
-Insulina, glucagon, adrenalina e cortisol. 
Insulina 
• Peptídeo com região N-terminal e C-terminal. 
• Produzida pelas células β-pancreáticas, que são sensitivas à glicose. 
• O seu transportador, GLUT-2, internaliza glicose, a modifica, fazendo com que seja secretado insulina 
no plasma. 
• Assim, ela vai para os tecidos dependentes da insulina, como o muscular e adiposo, internalizando a 
glicose pelo GLUT-4 
• Primeiramente é formado a preproinsulina, com uma sequência sinal de aminoácidos que a enviará 
par o complexo de Golgi. Lá, a sequência sinal é clivada, formando a pró-insulina. Ela é ligada por pontes 
de sulfeto, e depois vai para as vesículas próximas a membrana e perde a cadeia peptídica C, ficando 
somente com as cadeias A e B e as pontes dissulfeto. 
• Assim elas estão prontas, esperando um estímulo para serem lançadas na membrana 
• O seu efeito é favorecer a conversão do excesso de glicose em duas formas de armazenamento: 
glicogênio (fígado e músculo) e triglicerídeos (tecido adiposo) 
• É um hormônio anabólico, liberado em alta de energia. 
• As células cancerosas aumentam o GLUT-2, para que a glicose seja internalizada rapidamente e 
aumente sua multiplicação 
• Aumenta o estoque de glicogênio e TAG e estimula a glicólise 
Glucagon 
• Produzido pelas células α-pancreáticas. 
• Liberado em baixa de energia, baixa glicêmica e baixa liberação de insulina 
• É um peptídeo, posicionado em vesículas de maneira madura e espera o estímulo par ser liberado 
• Hormônio catabólico, liberado em baixa de energia 
• Estimula a degradação do glicogênio, previne a glicólise e promove a gliconeogênese no fígado, 
além de promover a mobilização de ácidos graxos no tecido adiposo. 
• Promove o processo de β-oxidação 
 
Adrenalina 
• Liberada pelas glândulas adrenais/suprarrenais 
• Hormônio de atividade iminente 
• Efeito no músculo, sinaliza atividade iminente, promove a glicogenólise muscular e hepático para 
abastecer o músculo, efeito na mobilização de combustíveis, ácidos graxos, promovendo a β-oxidação e 
inibe o armazenamento dos mesmos. 
• Hormônio catabólico, em parceria com o glucagon 
• Formado a partir da tirosina, hormônio peptídico 
Cortisol 
• Hormônio esteroide, vindo do colesterol. 
• Produzido no córtex adrenal 
• Por ter estrutura lipídica, entra nas células, onde encontra seu 
receptor, indo para o núcleo e aumentando a transcrição de proteínas. 
• Hormônio do estresse 
• Promove a liberação de combustíveis do tecido, com uma ação 
coadjuvante ao glucagon 
• Liberado mediante a uma variedade de agentes estressores e baixa glicêmica, favorecendo o 
suprimento de combustível. 
-Como os hormônios agem nas células: 
• Os primeiros alteram a atividade de enzimas já existentes 
• O cortisol altera a quantidade e concentração de 
enzimas 
 
-Como é a integração metabólica: 
• Fígado, músculo, tecido adiposo e cérebro 
Fígado 
• Quando há carboidratos, a glicose entra pelo GLUT-2, 
sem insulina. Para metaboliza-la, precisa de insulina. 
• A glicose entra, fosforila e é internalizada. Ela vai paras a 
vias para ser utilizada como energia e gerar ATP. 
• Quando entra muita, ela é estocada em glicogênio. 
• Quando chega mais, ela é convertida a piruvato e 
citrato e realiza β-oxidação, realizando estocamento de lipídeos. 
• Uma parte da glicose, vai para a via das pentose fosfato, 
produz NADPH para as vias e Ribose-5-fosfato para proliferação 
celular. 
• Quando não tem muita glicose, ela vai para a corrente sanguínea e outros tecidos 
• Quando entra lipídeos pela dieta, os ácidos graxos são utilizados para produzir lipoproteínas e 
componentes de membrana. Depois os liberam associados a albumina na corrente sanguínea 
• Quando vem de jejum, eles vêm do tecido adiposo, realiza β-oxidação e forma acetil-CoA para o 
ciclo de Krebs. Também pode produzir corpos cetônicos em alta de energia, que caem na corrente 
sanguínea e vão para outras regiões. 
• Pode transforma o colesterol em sais biliares ou hormônios esteroides. 
• Quando entra aminoácidos vindos da dieta, ele produz proteínas, sintetizar as proteínas plasmáticas 
r componentes nitrogenados. Depois libera os a.a na corrente sanguínea para ir para outros tecidos. Se tiver 
excedente, eles são oxidados, retirando o grupamento amino, que será convertido em ureia e a cadeia 
carbônica convertido em piruvato e componentes do ciclo de Krebs, podendo os converter em energia e 
também gerar lipídios. 
• Quando os aminoácidos vêm do músculo, ocorre degradação por jejum. No músculo eles são 
convertidos a alanina (ciclo glicose-alanina), que vai para o fígado, é desaminada e forma o piruvato, que 
reabastecerá a glicose no músculo. 
Músculo 
• Tecido rico em proteínas (actina e miosina), que 
tem muita mitocôndria por necessitar de muito ATP 
para realizar contração. 
• Em atividade de explosão, utilizada estoque de 
fosfocreatina, que tem função de liberar ATP para a 
contração muscular. Também pode utilizar o estoque 
de glicogênio pelo estímulo de adrenalina, reduzindo o 
piruvato a lactado e realizando fermentação lática. 
• Em atividade leve ou repouso, pode utilizar 
como fonte de energia glicose (pós-alimentação), 
ácidos graxos e corpos cetônicos (em situação de 
jejum intenso). 
• Reserva de fosfocreatina: quando há atividade 
física intensa, libera fosfato, forma creatina e ATP, que 
é convertido a creatinina e utilizado na urina. 
• Ciclo de cori 
• Ciclo glicose-alanina 
Tecido adiposo 
• Realiza praticamente todas as vias metabólicas 
• Tecido adiposo branco: armazenamento de energia na forma de lipídeos, que por estímulo de 
hormônios, realiza degradação por lipases. Metabolicamente ativo: glicolítica, síntese e degradação de 
lipídeos 
• Tecido adiposo marrom: produção de calor pela enzima termogenina. Nos adultos, se apresentam 
apenas na forma vestigial. 
Cérebro 
• Tecido ávido por glicose 
• Sintomas decorrentes da privação do sono: o indivíduo 
B não dormiu direito e o A dormiu normalmente. O resultado 
mostrou que na A há uma grande captação de glicose. 
• Em uma dieta normal, a glicose adentra nas células e 
gera ATP, que é necessário para os impulsos nervosos. 
• Em situações de jejum prolongado, o cérebro capta 
corpos cetônicos para que consiga continuar gerando ATP. 
-Contexto celular em tipos fisiológicos diferentes 
Bem alimentado: glicose, proteína e gordura 
• Glicose e proteína vão pela veia porta para o fígado e 
a gordura vai para o sistema linfático e transportadas pelos 
quilomícrons. 
• A glicose será internalizada, faz com que a insulina seja 
liberada no pâncreas, metaboliza e direciona ela na corrente 
sanguínea para o cérebro, tecido adiposo e músculo. 
• Os aminoácidos são utilizados para síntese de proteínas, para síntese de proteínas plasmáticas, a 
cadeia restante 
• As gorduras vão para o sistema linfático, depois direcionada com os quilomícrons para o tecido 
muscular, para o fígado e empacotar emLDL e ir pro tecido adiposo, ou ser empacotado lá em TAG. 
 
1. Glicose, ácidos graxos e aminoácidos entram no fígado 
2. A insulina estimula a captação de glicose pelos tecidos 
3. Parte da glicose será utilizada pelo cérebro 
4. Parte da glicose irá para o tecido adiposo e parte para o músculo 
5. No fígado: síntese de ácidos graxos via das pentoses fosfato 
6. O excesso de aminoácidos será convertido em piruvato e acetil-CoA para gerar mais ácidos graxos, no 
fígado 
7. As gorduras ingeridas irão para o fígado (produz VLDL), músculo e tecido adiposo. 
Jejum: baixa glicêmica 
• Começa a liberação do glucagon. 
• No fígado começa a quebrar o glicogênio, libera glicose que vai para o cérebro. 
• Mobilização de TAG no tecido adiposo, que utilizará os A.G para fazer β-oxidação 
• Depois de 4 horas começa a gliconeogênese, ocorrendo um desvio de oxaloacetato, ocorrendo a 
produção de corpos cetônicos que será captado pelo músculo. Começa a degradação de proteínas 
musculares para formar cadeias carbônicas para formar o piruvato. Isso também ocorre no fígado, para 
gerar ácidos graxos. 
1. Degrada glicogênio hepático 
2. Gliconeogênese após 4 h a partir de proteínas hepáticas, musculares e glicerol 
3. O fígado utiliza A.G como fonte de energia 
4. O excesso de acetil-CoA da β-oxidação gera corpos cetônicos, que vai para o cérebro, músculos e 
tecido adiposo. 
Jejum prolongado: 
• O estoque de glicogênio acabou, e a fonte que mantém a glicemia é a gliconeogênese. 
• Degradação aumentada de aminoácidos, proteínas no musculo, para gerar precursores para levar 
a produção de nova glicose. Aumenta a produção de ureia. 
• Nesse momento ocorre muita β-oxidação, fígado produz muito acetil-CoA e corpos cetônicos, que 
são liberados no sangue, o que leva ao excesso e ocorre a acidose metabólica, que pode levar ao coma. 
 
1. Sem carboidrato, o fígado faz gliconeogênese a partir dos aminoácidos 
2. Utilização dos ácidos graxos para a produção de corpos cetônicos 
 
-Quando estamos sem comer, podemos quebrar 6% de proteínas musculares para manter a 
gliconeogênese. Quando quebra muita proteína, o cérebro começa a utilizar corpos cetônicos, diminui a 
dependência de corpos cetônicos, o que diminui a quebra de aminoácidos e a produção de ureia. 
Teoricamente, as pessoas mais obesas tendem a sobreviver mais tempo pois possuem mais ácidos graxos 
que serão utilizados como fonte de energia para produzir corpo cetônicos. Não sobrevivemos muito tempo 
devido a falência orgânica pela quebra de proteínas e pela falta de glicemia, além do risco de coma 
devido a grande concentração de corpos cetônicos. Aproximadamente vivem de 30-60 dias. 
 
-Estado luta-fuga: 
 
• Ocorre por estímulo da adrenalina e epinefrina, que promovem efeitos fisiológicos (dilata pupila e 
sudorese) e bioquímicos. 
• Utiliza glicogênio hepático e muscular para a utilização de glicose como fonte de energia- ressíntese 
de ATP 
• Utiliza dos ácidos graxos pra a produção de energia 
• Estimula a liberação de glucagon e inibe a liberação de insulina, reforça seu efeito de mobilizar 
combustível 
 
*Diabete mellitus: insulina não é produzida (tipo I), autoimune, ou não é reconhecida pelos receptores (tipo 
II). Não consegue usar glicose na corrente sanguínea, e os tecidos não entendem que tem na corrente, e 
começam a fazer oxidação de AG, aumenta acetil-CoA pelo fígado e produção de corpos cetônicos, além 
de estimular a glicogenólise. 
 -Recomenda atividade física pois ela ativa uma via que faz com que o GLUT-4 vá para a membrana 
plasmática sem a ação da insulina, fazendo com que ele internalize a glicose e inicie a baixa glicêmica.