revisão controle do metabolismo odonto 2013 – prova 2 qbq0204
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Revisão Controle do Metabolismo
Odonto 2013 – Prova 2
QBQ0204
O que é Metabolismo?
Reações irreversíveis extremamente exergônicas com ΔG’ grande e negativo
A) Proteína Glicose?
SIM (1 e 2)
NÃO
1
1
2
2
2
B) Proteína Ácido Graxo?
SIM (3 e 4)
3
3
3
4
4
C) Glicose Ácido Graxo?
SIM (5)
5
5
5
D) Glicose Proteína?
E) Ácido Graxo Glicose?NÃO
F) Ácido Graxo Proteína?NÃO
Ácidos graxos não podem sintetizar glicose porque a reação da Acetil-
CoA para Piruvato é irreversível. A Acetil-CoA não é um composto
glicogênico em mamíferos
Biossíntese
Gliconeogênese
1. Glicose sanguínea indisponível;2. Glicogênio (fígado e músculo)
esgotados;3. Gliconeogênese (“nova formação
de açúcar”): converte em glicose o piruvato, lactato e glicerol, com 3 ou 4 carbonos (alguns aa – glicogênicos)
G
Destinos da Glicose - Hemácias
Não possuem mitocôndrias
Glisose
Gliconeogênese
Destinos da Glicose - Cérebro
Destinos da Glicose – Músculo e Coração
Glisose
Gliconeogênese
Ciclo de Cori
Destinos da Glicose – Adipócito
Destinos da Glicose – Hepatócito
1. Regulação do Metabolismo do Glicogênio
2. Regulação da Glicólise / Gliconeogênese
3. Regulação das Via das Pentoses-fosfato
4. Regulação do Ciclo de Krebs
5. Regulação da Cadeia Transportadora de Elétrons e Fosforilação Oxidativa
6. Regulação Metabolismo de Triacilgliceróis e Ácidos Graxos
7. Regulação do Metabolismo do Colesterol
8. Regulação do Metabolismo de Nucleotídeos
9. Regulação do Ciclo da Uréia
Principais Vias Metabólicas
1) Metabolismo do Glicogênio
Glicogenólise e Glicogênese
Glicogênio(n resíduos de glicose)
Glicogênio-fosforilase
Glicose-1-fosfato
Glicose-6-fosfatoGlicose-6-fosfatase
Glicose
Fosfoglicomutase
Ação hormonal ou nervosa (contração muscular)
Glicoquinase
UDP-glicoseUDP-glicose-pirofosfatase
Glicogênio-sintase
Glicogênese
Glicogenólise
Glicólise
2) Regulação da Glicólise/Gliconeogênese
Gliconeogênese
Glicólise
ATP
ADP
Glicose(citosol)Glicose(citosol)
glicose 6-fosfatoglicose 6-fosfato
Hexoquinase(I-III)
Hexoquinase(I-III)
• Hexoquinases I-III – Miócitos:
1. Alta afinidade pela glicose (0,1mM),atuando na velocidade máxima);
Hexoquinase
✕
Isoformas nos diferentes tecidos = função ≠ afinidades
pela glicose;
AA
Adenili-ciclase
ATP
ADP
Glicose(citosol)Glicose(citosol)
glicose 6-fosfatoglicose 6-fosfato
HexoquinaseIV
HexoquinaseIV
H2O
Pi
glicose-6-fosfataseglicose-6-fosfatase
• Hexoquinase IV (glicoquinase) - Hepatócitos:
1. Saturação superior (10mM) a da glicose sanguínea (4-5mM);
2. Transportador GLUT2;
3. Não é inibida pela glicose-6-fosfato;
4. Efetor alostérico: frutose-6-fosfato
Hexoquinase
frutose 6-fosfatofrutose 6-fosfato
GLUT2
Glicose(Sanguínea)
Glicose(Sanguínea)
Após refeição rica em carboidratos
Gliconeogênese✕
Proteína Reguladora
Proteína Reguladora
✕
Jejum
Adenili-ciclase
Consome glicose (produção de energia)
Diferentes papéis no Metabolismo de Carboidratos
Mantém a homeostasia da glicose sanguínea,
produzindo-a (gliconeogênese) ou
consumindo-a, dependendo de sua concentração
sanguínea
Adenili-ciclase
frutose 6-fosfatofrutose 6-fosfato
frutose 1,6-bifosfatofrutose 1,6-bifosfato
ATP
ADP
Fosfofrutoquinase-1Fosfofrutoquinase-1
H2O
Pi
frutose 1,6-bifosfatasefrutose 1,6-bifosfatase
✕ ATPADPAMP
Citrato✕✕
✕
Frutose 2,6-bifosfatoFrutose 2,6-bifosfato
Fosfofrutoquinase-2Fosfofrutoquinase-2 Frutose 2,6-bifosfataseFrutose 2,6-bifosfatase
Citrato: intermediário-chave da oxidação do piruvato, ácidos graxos e aminoácidos. Serve como um sinal intracelular de que a célula está satisfazendo suas necessidade
energéticas pela oxidação dos ácidos graxos e proteínas
Fosfrutoquinase-1 (compromete a glicose com a glicólise) e a Frutose-
1,6-bifosfatase (Regulação recíproca)
Gliconeogênese
Glicólise
InsulinaInsulina GlucagonGlucagon
✕✕
Piruvato-quinase e PEP-carboxiquinase
fosfoenolpiruvatofosfoenolpiruvato
2 ADP
2 ATP
piruvatopiruvato
frutose 1,6-bifosfatofrutose 1,6-bifosfato
Piruvato-quinasePiruvato-quinase
OxaloacetatoOxaloacetato
piruvatopiruvato
OxaloacetatoOxaloacetato
Piruvato-carboxilasePiruvato-carboxilase
PEP-carboxiquinasePEP-carboxiquinase
2 GDP
2 GTP
✕
✕
Ácidos graxos de cadeia longa
Acetil-CoA
✕
Citosol
Mitocôndria
Gliconeogênese
Glicólise
Piruvato-desidrogenasePiruvato-desidrogenase
Ciclo de Krebs
1
2
✕
B-Oxidação
Explosão de atividade intensa
Ácidos graxos, Corpos Cetônicos, glicose sanguínea
Tecido Muscular Esquelético
ADP + PiADP + Pi ATPATP
FosfocreatinaFosfocreatina
CreatinaCreatina
Glicogênio MuscularGlicogênio Muscular
LactatoLactato
Atividade leve ou repouso
CO2CO2
Fígado – Metabolismo de Aminoácidos Ciclo glicose-alanina
glicogênio
glicose 6-fosfato
piruvato
lactato
glicose 6 - fosfato
Gliconeogênese - Ciclo de Cori
lactato lactato
glicose
sangue
Músculo (Após exercício vigorosos)
fígado
Produzido pela glicólise anaeróbica (fermentação
láctica)
glicose
Gliconeogênese
Ciclo de KrebsArgininaHistidinaProlinaGlutamato Glutamina
IsoleucinaMetioninaValinaTreonina
AsparaginaAspartato
FenilalaninaTirosina
Piruvato
AlaninaCisteínaGlicinaSerinaTreoninaTriptofano
Ácidos graxos não podem sintetizar glicose porque a reação da Acetil-
CoA para Piruvato é irreversível. A Acetil-CoA não é um composto
glicogênico em mamíferos
4) Regulação do Ciclo de Krebs
Piruvato-Desidrogenase
Citrato-Sintase
Isocitrato-Desidrogenase
α-Cetoglutarato-Desidrogenase
Etapas fortemente exergônicas
5) Respiração Celular
1° Estágio 2° Estágio 3° Estágio
Modelo Quimiosmótico de Mitchell
ATP-Sintase
Hipóxia: ataque cardíaco ou acidente vascular
Velocidade de transferência de elétrons para O2 fica mais lenta, bem
como o bombeamento de prótons
Colapso da força próton-motriz
H+
ATPásica
IF1
Glicose e as principais vias metabólicas
Glicólise: Glicose Piruvato (citosol)
Conecção da Glicólise e o Ciclo de Krebs: Piruvato Acetil-CoA (mitocôndria)
Ciclo de Krebs: Acetil-CoA CO2
(mitocôndria)
Via das Pentoses Fosfato: via alternativa de oxidação da glicose que leva a formação da Ribose-5-fosfato e NADPH
Fermentação (láctica ou alcóolica): destino do Piruvato em condições anaeróbias
Catabolismo Biossíntese
Gliconeogênese: ocorre no fígado e a partir de precursores glicogênicos:
Ciclo de Cori:
Músculo: Glicogênio Lactato
Fígado: Lactato Glicose
Ciclo Glicose-Alanina:
Músculo: Glicose Piruvato Alanina
Fígado: Alanina Piruvato Glicose
Armazenamento
Metabolismo do Glicogênio: Glicogênese e Glicogenólise
Lipídios
Catabolismo Biossíntese
β-Oxidação
2 átomos de carbono (Acetil-CoA)
Mitocôndria
NAD+ e FAD
Biossíntese
3 átomos de carbono (Malonil-CoA)
Citosol
NADPH
6) Regulação do Metabolismo de Triacilgliceróis e Ácidos Graxos
Acil-graxo-CoA
B-oxidação (mitocôndria)
Conversão em Triacilgliceróis e
fosfoliídios por enzimas
Acil-graxo-CoA
Carnitina
mitocôndria
citosol
Acetil-CoA
Citrato
Acetil-CoA
Malonil-CoA
β-Oxidação
Os eritrócitos não possuem mitocôndria, logo não podem oxidar ácidos graxos via b-
oxidação
O cérebro não utiliza os ácidos graxos como combustível energético, pois estes não passam
com eficiência a barreira hemato-encefálica
Tecidos que Não Utilizam a b-Oxidação
Os adipócitos não oxidam ácidos graxos para obtenção de energia
Corpos Cetônicos
Situações que promovem Gliconeogênese (diabete não tratado, redução na injestão de alimento), desaceleram o Ciclo de Krebs e aumentam a conversão d acetil-CoA em acetoacetato
- Acetoacetato, Hidroxibutirato (Acetona)
- Formados no fígado como forma de exportação de Acetil-CoA
- Usados por coração, músculo esquelético, rim, cérebro
- Síntese é estimulada pelo acúmulo de Acetil-CoA
No Fígado Nos TecidosNo Sangue
Ceto-Acidose
- Baixa do pH sanguíneo: acidose- Presença de altas concentrações de corpos cetônicos na urina e sangue: cetose
Metabolismo de lipídeos
Gliconeogênese
Glicose
Outros Tecidos
Glicogênio Glicose (dieta)
Secreção Insulina X Secreção Glucagon
• Estimulada pela glicose da corrente sanguínea após uma refeição rica em carboidatos (redução na secreção de glucagon)
Insulina
GlucagonSomatostatina
• Estimular a síntese e a liberação de glicose pelo fígado e mobilizar os ácidos graxos do tecido adiposo para serem usados no lugar da glicose por outros tecidos (exceção encéfalo), Efeitos mediados por fosforilação dependente de cAMP.
Efeitos da insulina sobre a glicose sanguínea: captação de glicose pelas células e armazenamento como triacilgliceróis e glicogênio
Efeitos do glucagon sobre a glicose sanguínea: produção e liberação de glicose pelo fígado
Fases Origem da Glicose Sanguínea Tecidos Usando Glicose Maior Combustível do Cérebro
I Exógena (alimentação) Todos Glicose
II GlicogênioGliconeogênese hepática
Todos (ex. Fígado)Músculo e tecido adiposo em taxas reduzidas
Glicose
III Gliconeogênese hepáticaGlicogênio
Todos (ex. Fígado)Músculo e tecido adiposo em taxas intermediárias entre III e IV
Glicose
IV Gliconeogênese hepática Cérebro, medula renal, poucos músculos Glicose e corpos cetônicos
V Gliconeogênese hepática Cérebro em taxas reduzidas, medula renal Corpos Cetônicos e glicose