Revisao_Metabolismo_Prova_2 - IQ-USP
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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) 5 1 2 2 5 2 3 4 3 1 3 4 5 B) Proteína Ácido Graxo? SIM (3 e 4) C) Glicose Ácido Graxo? SIM (5) D) Glicose NÃO E) Ácido Graxo NÃO Proteína? Glicose? Ácidos graxos não podem sintetizar glicose porque a reação da AcetilCoA para Piruvato é irreversível. A Acetil-CoA não é um composto glicogênico em mamíferos F) Ácido Graxo NÃO Proteína? 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) Destinos da Glicose - Hemácias Gliconeogênese G Glisose Não possuem mitocôndrias Destinos da Glicose - Cérebro stinos da Glicose – Músculo e Coração Ciclo de Cori Gliconeogênese Glisose Destinos da Glicose – Adipócito Destinos da Glicose – Hepatócito Principais Vias Metabólicas 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 1) Metabolismo do Glicogênio Glicogenólise e Glicogênese Glicogenólise Glicogênio (n resíduos de glicose) Glicogêniofosforilase Glicose-1-fosfato Fosfoglicomutase Glicólise UDP-glicosepirofosfatase Glicogêniosintase UDP-glicose Glicose-6-fosfato Glicose-6-fosfatase Glicoquinase Glicogênese Glicose Ação hormonal ou nervosa (contração muscular) 2) Regulação da Glicólise/Gliconeogênese Glicólise Gliconeogênese Hexoquinase Glicose (citosol) ATP Hexoquinase (I-III) ✕ ADP glicose 6-fosfato Isoformas nos diferentes tecidos = função ≠ afinidades pela glicose; • Hexoquinases I-III – Miócitos: 1. Alta afinidade pela glicose (0,1mM),atuando na velocidade máxima); Hexoquinase Após refeição rica em carboidratos Glicose A (Sanguínea) Jejum GLUT2 Glicose (citosol) ATP Pi frutose 6-fosfato Hexoquinase IV ✕ glicose-6-fosfatase Gliconeogênese ✕ ADP Proteína Reguladora H2O glicose 6-fosfato • 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 Diferentes papéis no Metabolismo de Carboidratos Consome glicose (produção de energia) Mantém a homeostasia da glicose sanguínea, produzindo-a (gliconeogênese) ou consumindo-a, dependendo de sua concentração sanguínea Adenili-ciclase Fosfrutoquinase-1 (compromete a glicose com a glicólise) e a Frutose-1,6-bifosfatase (Regulação recíproca) Insulina ✕ Glucagon Frutose 2,6-bifosfato Frutose 2,6-bifosfatase Fosfofrutoquinase-2 Glicólise ATP Pi frutose 6-fosfato ✕ Fosfofrutoquinase-1 ✕ ADP ✕ ATP ADP AMP Citrato ✕ ✕ frutose 1,6-bifosfato frutose 1,6-bifosfatase Gliconeogênese H2O Citrato: intermediário-chave da oxidação do piruvato, ácidos graxos e aminoácidos. Adenili-ciclase Serve como um sinal intracelular de que a célula está satisfazendo suas necessidade energéticas pela oxidação dos ácidos graxos e proteínas Piruvato-quinase e PEP-carboxiquinase Glicólise frutose 1,6-bifosfato Citosol 2 GDP Gliconeogênese fosfoenolpiruvato PEP-carboxiquinase 2 ADP 2 GTP Ácidos graxos de cadeia longa Oxaloacetato ✕ Piruvato-quinase Mitocôndria ✕ Oxaloacetato ✕ 2 ATP Piruvato-carboxilase 2 piruvato ✕ Ciclo de Krebs piruvato 1 Piruvato-desidrogenase Acetil-CoA B-Oxidação Tecido Muscular Esquelético Glicogênio Muscular Ácidos graxos, Corpos Cetônicos, glicose sanguínea Lactato CO2 Explosão de atividade intensa Fosfocreatina Creatina Atividade leve ou repouso ADP + Pi ATP Fígado – Metabolismo de Aminoácidos Ciclo glicose-alanina Gliconeogênese - Ciclo de Cori Músculo (Após exercício vigorosos) glicogênio glicose 6-fosfato fígado sangue glicose glicose 6 - fosfato piruvato lactato Produzido pela glicólise anaeróbica (fermentação láctica) glicose lactato lactato Ácidos graxos não podem sintetizar glicose porque a reação da AcetilCoA para Piruvato é irreversível. A Acetil-CoA não é um composto glicogênico em mamíferos Gliconeogênese Piruvato Asparagina Aspartato Ciclo de Krebs Alanina Cisteína Glicina Serina Treonina Triptofano Fenilalanina Tirosina Isoleucina Metionina Valina Treonina Arginina Histidina Prolina Glutamato Glutamina 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 H+ IF1 ATPásica Velocidade de transferência de elétrons para O2 fica mais lenta, bem como o bombeamento de prótons Colapso da força próton-motriz Glicose e as principais vias metabólicas Biossíntese Catabolismo Glicólise: Glicose (citosol) Gliconeogênese: ocorre no fígado e a partir de precursores glicogênicos: Piruvato 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 Ciclo de Cori: Músculo: Glicogênio Fígado: Lactato Lactato Glicose Ciclo Glicose-Alanina: Músculo: Glicose Piruvato Fígado: Alanina Piruvato Alanina Glicose Armazenamento Metabolismo do Glicogênio: Glicogênese e Glicogenólise Lipídios Catabolismo Biossíntese β-Oxidação Biossíntese 2 átomos de carbono (Acetil-CoA) 3 átomos de carbono (Malonil-CoA) Mitocôndria Citosol NAD+ e FAD NADPH 6) Regulação do Metabolismo de Triacilgliceróis e Ácidos Graxos Acil-graxo-CoA Conversão em Triacilgliceróis e fosfoliídios por enzimas Malonil-CoA Acetil-CoA citosol Citrato Carnitina mitocôndria Acil-graxo-CoA B-oxidação (mitocôndria) Acetil-CoA β-Oxidação Tecidos que Não Utilizam a b-Oxidação Os eritrócitos não possuem mitocôndria, logo não podem oxidar ácidos graxos via boxidação O cérebro não utiliza os ácidos graxos como combustível energético, pois estes não passam com eficiência a barreira hemato-encefálica Os adipócitos não oxidam ácidos graxos para obtenção de energia Corpos Cetônicos - 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 AcetilCoA 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 No Fígado No Sangue Nos Tecidos Ceto-Acidose - Baixa do pH sanguíneo: acidose - Presença de altas concentrações de corpos cetônicos na urina e sangue: cetose Outros Tecidos Glicose Gliconeogênese Glicogênio Glicose (dieta) Metabolismo de lipídeos Secreção Insulina X Secreção Glucagon • Estimulada pela glicose da corrente sanguínea após uma refeição rica em carboidatos (redução na secreção de glucagon) • 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. Insulina Somatostatina Glucagon Efeitos da insulina sobre a glicose sanguínea: captação de glicose pelas células e armazenamento como triacilgliceróis e glicogênio Efeito Metabólico Enzima-Alvo Captação de glicose (músculo, tecido adiposo) Transportador de glicose (GLUT4) Captação de glicose (fígado) Glicoquinase (expressão aumentada) Síntese de glicogênio (fígado, músculo) Glicogênio-sintase Degradação de glicogênio (fígado, músculo) Glicogênio-fosforilase Glicólise, produção de acetil-CoA (fígado, músculo) PFK-1 (por PFK-2) Complexo da piruvato-desidrogenase Síntese de ácidos graxos (fígado) Acetil-CoA-carboxilase Síntese de triacilglicerol (tecido adiposo) Lipase lipoproteica Efeitos do glucagon sobre a glicose sanguínea: produção e liberação de glicose pelo fígado Efeito Metabólico Efeito sobre o metabolismo da glicose Degradação de glicogênio (fígado) Glicogênio Síntese de glicogênio (fígado) Glicólise (fígado) Gliconeogênese (fígado) Mobilização de ácidos graxos (tecido adiposo) Cetogênese Glicose Menos glicose armazenada como glicogênio Menos glicose usada como combustível no fígado Aminoácidos Glicerol Oxaloacetato Glicose Menos glicose usada como combustível no fígado e músculo Fornece alternativa a glicose como fonte de energia para o encéfalo Enzima-Alvo Glicogênio-fosforilase Glicogênio-sintase PFK-1 FBPase-2 Piruvato-quinase Lipase sensível a hormônio PKA (perilipina-P) Acetil-CoA-carboxilase Fases Origem da Glicose Sanguínea Tecidos Usando Glicose Maior Combustível do Cérebro I Exógena (alimentação) Todos Glicose II Glicogênio Gliconeogênese hepática Todos (ex. Fígado) Músculo e tecido adiposo em taxas reduzidas Glicose III Gliconeogênese hepática Glicogênio 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
