Integrações Metabólicas

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Integrações 
metabólicas 
Introdução 
→ Para que o metabolismo celular 
funcione corretamente existe a 
participação de diversos órgãos, 
contribuindo com a produção de 
diversos compostos. Estes por sua 
auxiliarão no funcionamento de 
vários sistemas. 
Tecido adiposo: sintetiza e mobiliza 
ácidos graxos e triglicerídeos para 
fornecer energia quando a glicemia 
estiver baixa. 
Tecido muscular: utiliza esses ácidos 
graxos (vindos do metabolismo dos 
lipócitos e também os corpos cetônicos 
produzidos pelo fígado). 
Fígado: mantém reservas de 
glicogênio e mantém a glicemia 
através da quebra do glicogênio. 
Também produz glicose a partir de 
compostos não glicídicos. 
Pâncreas: produz hormônios de 
extrema importância para a regulação 
do anabolismo e catabolismo (insulina 
e glucagon. 
 
Integração do metabolismo 
A integração entre os metabolismos é 
rigidamente controlada pelas enzimas, 
que possuem sítios alostéricos e 
funcionam mediante o excesso de 
substrato ou excesso de produto, 
fazendo que a enzima trabalhe mais ou 
menos ativamente 
Anabolismo 
→ Principal hormônio anabólico: 
insulina 
→ Quando a insulina está alta os 
hormônios adrenalina, glucagon, 
GH e cortisol terão sua produção 
diminuída 
→ Com a insulina alta haverá a 
formação de proteínas, glicogênio e 
triglicerídeos a partir da síntese de 
ácidos graxos e esteróis. 
 
Catabolismo 
→ Insulina em baixa, com aumento da 
produção de adrenalina, 
glucagon, GH e cortisol 
(hormônios catabólicos) 
→ Mobilização e degradação dos 
aminoácidos, ácidos graxos e 
glicose. 
 
Perfil metabólico do cérebro 
→ Cérebro é um dos tecidos que mais 
utiliza glicose como energia 
→ 120g de glicose são utilizadas pelos 
neurônios por dia (60/70% da 
glicose utilizada no jejum) 
→ Quando o nível de glicose está baixo 
os neurônios podem utilizar os 
corpos cetônicos 
→ Há a grande necessidade de energia 
por parte dos neurônios para 
manter seu potencial eletrogênico 
de membrana, através da quebra 
do ATP 
→ Em uma dieta normal o neurônio 
utiliza a glicose como fonte de 
energia. Esta será totalmente 
oxidada e liberada na forma de CO2 
→ Os corpos cetônicos, quando 
utilizados como fonte de energia 
também são metabolizados até CO2 
Perfil metabólico do músculo 
→ É necessária uma grande 
quantidade de energia nos 
músculos, para promover a 
contração das fibras (actina e 
miosina) 
→ Músculos utilizam 
preferencialmente a glicose 
→ Em baixos níveis de atividade 
muscular, os músculos utilizam os 
corpos cetônicos e ácidos graxos 
além da glicose. 
→ Outra fonte de energia do músculo 
é a fosfocreatina. Ela cede o 
grupamento fosfato para o ATP 
formando o ATP. 
→ Nos primeiros instantes de uma 
forte contração muscular o ATP 
usado é proveniente da 
fosfocreatina. 
→ O tecido muscular possui uma 
elevada reserva de glicogênio (3/4 
de toda a reserva) 
→ quando houver uma maior 
necessidade esse glicogênio pode 
ser quebrado até glicose e essa 
glicose degradada até lactato 
→ Em momentos de contração leve a 
glicose (vinda do sangue ou do 
glicogênio) é degradada até CO2, já 
em contração elevada a glicose é 
degradada até lactato. 
→ Isso ocorre porque, a degradação 
da glicose até lactato ocorre de 
forma mais rápida, mesmo que 
forneça menos energia 
Ciclo de cori: 
→ o glicogênio dos músculos é 
degradado em glicose 
→ a glicose é oxidada até piruvato, 
formando ATP 
→ O piruvato é oxidado até lactato 
→ O lactato vai para a corrente 
sanguínea, indo para no fígado, 
visando a produção de mais glicose 
→ No fígado o lactato é convertido 
em glicose, podendo ser armazenado 
como glicogênio (menor demanda 
energética), ou cair na corrente 
sanguínea, indo para o músculo e 
recomeçando o ciclo. 
 
Obs.: o lactato é o responsável pelas 
cãibras e precisa ser rapidamente 
eliminado 
Perfil metabólico do adipócito 
→ Adipócito = células do tecido 
adiposo que armazenam energia 
→ Principal função: armazenamento 
de triglicerídeos 
→ A glicose e os ácidos graxos na 
forma de VLDL podem vir do fígado 
ou da alimentação 
→ A glicose é oxidada no adipócito 
formando glicerol-3-fosfarto 
→ Os ácidos graxos são unidos ao 
glicerol-3-fosfato, formando os 
triglicerídeos 
→ Os triglicerídeos são armazenados 
até que haja necessidade de quebra 
→ Com a baixa de glicose no sangue 
as células alfa do pâncreas liberam 
o glucagon 
→ O glucagon age no adipócito 
promovendo a quebra destes 
triglicerídeos e liberação do glicerol 
(vai para o fígado fazer 
gliconeogênese) e dos ácidos 
graxos (podem ir pro fígado ou 
tecido muscular 
esquelético/cardíaco para ser 
utilizado na beta-oxidação) 
 
Perfil metabólico do fígado 
Hepatócito: células do fígado 
Perfil metabólico fígado - Glicose: 
→ A glicose entra no fígado através de 
transportadores por ser hidrofílica e 
não conseguir passar a membrana 
→ Quando a glicose entra no 
hepatócito a primeira reação é a 
fosforilação desta, produzindo 
glicose-6-fosfato, com intuito de 
aprisionar a glicose na célula, pois 
gera nesta uma carga negativa 
impedindo a ação do transportador 
→ Se os níveis glicêmicos estiverem 
baixos o fosfato será retirado da 
glicose através de uma enzima 
fosfataze e cai na corrente 
sanguínea 
→ A glicose poderá também ir para a 
síntese de glicogênio (glicogênese) 
→ A glicose também pode sofrer 
desvio das pentoses para formar 
ribose-5-fosfato que pode ser 
utilizada na síntese de nucleotídeos 
ou síntese de NADPH 
→ A glicose pode ser utilizada também 
para produção de energia, sendo 
degradada até piruvato e depois 
acetil-CoA 
Acetil-CoA: 
→ O acetil-CoA nos hepatócitos pode 
seguir para o ciclo de Krebs, porem 
essa não é a forma mais comum de 
utilização deste. 
→ O acetil-CoA será utilizado para a 
síntese de colesterol ou ácidos 
graxos 
 
Perfil metabólico fígado - 
Aminoácidos: 
→ As proteínas provenientes da 
alimentação são digeridas 
→ Os aminoácidos caem na corrente 
sanguínea, principalmente na veia 
porta e são transportados até o 
fígado 
→ No fígado os hepatócitos utilizam 
esses aminoácidos para a síntese de 
proteínas hepáticas, principalmente 
as proteínas plasmáticas. 
→ Essas proteínas plasmáticas são 
liberadas no plasma (albumina é a 
principal delas) 
→ O fígado fornece os aminoácidos 
para a síntese proteica nos mais 
diversos tecidos 
→ Os aminoácidos também podem ser 
utilizados para a síntese de 
nucleotídeos, hormônios ou de 
porfirinas 
→ Porfirinas são compostos 
nitrogenados 
→ A fonte de nitrogênio que entra no 
organismo vem dos aminoácidos 
→ Os aminoácidos podem ser 
utilizados como fonte de energia em 
casos de energia, ou quando há um 
excesso de aminoácidos que supera 
as demandas 
→ Nesse caso eles não podem ser 
armazenados e são degradados 
→ Na degradação será liberado o 
grupo amina que entra no ciclo da 
ureia 
→ O piruvato que resulta da 
degradação pode tornar-se acetil-
CoA ou ir para a síntese de glicose 
se houver necessidade, através da 
gliconeogênese 
→ O acetil-CoA pode ir para o ciclo de 
Krebs (mais incomum) ou pode ser 
destinado para a síntese de ácidos 
graxos e lipídeos 
→ A alanina, que é produzida pela 
quebra de proteínas musculares 
chega ao fígado com finalidade de 
produzir piruvato, que participará 
da gliconeogênese. 
 
Perfil metabólico fígado - ácidos 
graxos 
→ O fígado recebe os ácidos graxos 
vindos da alimentação através dos 
quilomícrons 
→ Os ácidos graxos podem ser 
destinados a síntese de lipídeos 
hepáticos, lipoproteínas e liberação 
de ácidos graxos no sangue 
→ Os ácidos graxos também podem 
ser utilizados como fonte de 
energia. 
→ A beta-oxidação é uma das 
principais fontes de energia do 
fígado e consiste na quebra dos 
ácidos graxos 
→ Os ácidos graxos são quebrados até 
chegar em Acetil-CoA 
→ O acetil-CoA entrano ciclo de 
Krebs, porém com a diminuição do 
oxalacetato, que irá para a 
gliconeogênese, o Acetil-CoA será 
desviado para a produção de corpos 
cetônicos 
→ Essa produção será destinada a 
suprir das demandas dos tecidos 
que preferem a glicose como fonte 
de energia 
→ Além disso, o acetil-CoA será 
desviado para a produção de 
colesterol, hormônios esteroides e 
sais biliares. 
 
Adaptações metabólicas a situações 
distintas: 
Metabolismo do jejum pode ser 
dividido em cinco fases 
Fase 1: 
→ A origem da glicose é exógena, 
através da alimentação, a glicose 
está em alto nível no sangue 
→ Todos os tecidos estão utilizando 
glicose 
→ Fase 1 dura em média 4 horas 
Fase 2: 
→ vai de 4 a 16 horas depois da 
alimentação 
→ diminuição significante de glicose 
→ utilização das fontes de reserva de 
glicogênio, principalmente o 
hepático 
→ há também a produção de glicose 
através da gliconeogênese 
→ músculos e tecido adiposo reduzem 
as taxas de utilização de glicose, 
priorizando-a para o cérebro, 
eritrócitos, medula renal, etc. 
→ No lugar da glicose serão utilizados 
os ácidos graxos e corpos cetônicos 
Fase 3: 
→ vai de 16 a 28 horas depois da 
alimentação 
→ glicogênio hepático em baixas 
extremas 
→ gliconeogênese hepática é a 
principal forma de produção de 
glicose e manutenção da glicemia 
→ músculos e tecido adiposo reduzem 
as taxas de utilização de glicose 
Fase 4: 
→ varia de um dia a 24 dias de jejum 
→ gliconeogênese hepática não é mais 
suficiente pois não há mais 
abundância de compostos 
precursores de glicose 
→ ocorre também a gliconeogênese 
renal 
→ Produção em larga escala de corpos 
cetônicos, pois o Acetil-CoA não 
consegue ir para o ciclo de Krebs 
pela baixa de oxalacetato, sendo 
desviado para a produção destes 
→ Cérebro utiliza glicose como fonte 
principal de energia e corpos 
cetônicos como fonte secundária 
Fase 5: 
→ 24 dias em diante 
→ A gliconeogênese hepática e renal 
são as fontes de energia 
→ O cérebro reduz suas taxas de 
utilização da glicose 
→ A glicose é utilizada principalmente 
por eritrócitos e pela medula renal 
→ A principal fonte de energia para o 
cérebro são os corpos cetônicos e a 
fonte secundária a glicose. 
 
Estado pós absortivo (após uma 
refeição) 
insulina = principal hormônio atuante! 
→ Elevada quantidade de aminoácidos 
e glicose, ácidos graxos 
→ Glicose e aminoácidos vão para o 
fígado através da veia porta 
→ A glicose em abundância libera a 
insulina do pâncreas 
Glicose no fígado: 
→ A insulina estimula a síntese de 
glicogênio no fígado, pois estimula 
as enzimas que atuam nesse 
processo 
→ Além disso a glicose no fígado será 
utilizada como fonte de energia, 
sendo degradada em piruvato e 
acetil-CoA 
→ O acetil-CoA em excesso será 
convertido em ácidos graxos e 
depois em triglicerídeos 
→ Os triglicerídeos serão utilizados 
para a formação de lipoproteínas, 
principalmente a VLDL 
→ A VLDL levará os triglicerídeos ao 
tecido adiposo, e lá ele será 
armazenado 
Aminoácidos no fígado: 
→ os aminoácidos serão utilizados 
para a produção de α-ceto-ácidos, 
estes por sua vez atuarão na síntese 
de ureia. 
→ os aminoácidos poderiam ser 
utilizados como fonte de energia ou 
participar da síntese de glicose, mas 
nesse momento não é necessário. 
→ Os aminoácidos também serão 
utilizados para a síntese de 
proteínas 
Lipídeos: 
→ Os lipídeos são utilizados para a 
formação dos quilomícrons, caindo 
no sistema linfático 
→ Sistema linfático leva os 
quilomícrons até o fígado e ao 
músculo 
→ Parte dos lipídeos será utilizada nos 
músculos durante a contração 
muscular 
→ Os lipídeos também chegam ao 
músculo através da VLDL 
→ Os quilomícrons também levam os 
lipídeos até o tecido adiposo para 
serem armazenados na forma de 
triglicerídeos 
Glicose em outros tecidos: 
→ a glicose que chega ao fígado depois 
será desfosfatada e liberada, indo 
para outros tecidos 
→ lá ela será oxidada completamente 
até CO2, participando do 
metabolismo energético e 
produzindo ATP 
 
Estado de jejum recente: 
→ quando a glicose baixa o pâncreas 
sintetiza o glucagon 
→ o glucagon vai até o fígado utilizar 
as reservas de energia na forma de 
glicogênio 
Glucagon no fígado: 
→ o glicogênio hepático será 
quebrado, liberando glicose-6-
fosfato, que fornecerá glicose para 
o cérebro 
→ o glucagon atuará nas proteínas 
musculares, promovendo a 
proteólise e liberação dos 
aminoácidos 
→ os aminoácidos entram na 
circulação e vão até o fígado 
→ no fígado eles serão utilizados para 
a síntese de piruvato 
→ esse piruvato participará da síntese 
de glicose, na gliconeogênese 
Glucagon no tecido adiposo: 
→ no tecido adiposo o glucagon 
promove a quebra dos triglicerídeos 
promovendo a liberação dos ácidos 
graxos 
→ o glicerol liberado com a quebra dos 
triglicerídeos chega até o fígado e 
participa da gliconeogênese. 
→ Os ácidos graxos liberados serão a 
fonte alternativa de energia para o 
fígado e musculo 
 
Escolha do combustível no exercício 
físico: 
Corridas longas: 
→ O organismo deve fazer a dosagem 
para quebrar o combustível certo no 
momento certo 
→ A quebra da glicose e dos ácidos 
graxos até CO2 e H2O gera um 
grande ganho energético, mas 
também um tempo muito grande é 
necessário, portando a velocidade 
da corrida é menor 
→ Portando as principais fontes de 
energia serão a quebra do 
glicogênio até o lactato, e também 
dos ácidos graxos, corpos cetônicos 
e glicose sanguínea até CO2 
Corridas curtas: 
 
→ Utilizado inicialmente o ATP 
armazenado no músculo 
→ Segunda fonte utilizada é a 
fosfocreatina, que produz ATP 
→ Nos instantes finais da corrida a 
fonte de energia utilizada será o 
glicogênio, degradado em glicose e 
está quebrada até o lactato 
Controle das enzimas no estado 
absortivo: 
→ No estado absortivo (2 – 4 horas 
após a alimentação) os níveis de 
glicose estão altos 
→ A alta da glicose estimula a síntese 
de glicogênio, ativando a 
glicogênio sintase e inibindo a 
glicogênio fosforilaze, impedindo 
a degradação do glicogênio. 
→ a frutose 2,6 difosfato estimula a 
PFK1 (atuante na glicólise) e inibe 
a Fru 1,6 difosfatase (atuante na 
gliconeogênese) pois a síntese de 
glicose não é necessária no 
momento 
→ frutose 1,6 difosfato estimula a 
piruvato quinase, que sintetiza 
piruvato a partir do 
fosfenolpiruvato (PEP) 
→ O piruvato estimulará a piruvato 
desedrogenase, que o converterá 
em Acetil-CoA 
→ O citrato estimulará a enzima 
acetil-CoA carboxilase, que 
carboxila o acetil-CoA até malonil 
Obs.: nesse momento será estimulada 
a síntese de ácidos graxos, então, 
glicose em excesso estimula a 
produção de gordura. 
→ Malonil-Coa inibe a enzima 
carnitina palmitoil transferase 
impedindo a quebra dos ácidos 
graxos (beta-oxidação), pois há 
glicose em excesso. 
 
Controle das enzimas no estado de 
jejum: 
→ Diminuição da glicose e de acetil-
CoA 
→ Acetil-CoA estimula a piruvato 
carboxilase e inibe a piruvato 
desedrogenase. Assim diminui-se 
a entrada do Acetil-CoA no ciclo de 
Krebs e estimula a produção do 
piruvato e a síntese de mais glicose 
por gliconeogênese 
→ O Acetil-CoA de cadeia longa 
inibe a enzima acetil-CoA 
carboxilase, impedindo a produção 
de ácidos graxos 
→ O citrato inibe a PFK1, inibindo a 
glicólise 
→ Fru 6-fosfato inibe a glicoquinase.