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Revisão Controle do Metabolismo Odonto 2013 – Prova 2 QBQ0204.

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1 Revisão Controle do Metabolismo Odonto 2013 – Prova 2 QBQ0204

2 O que é Metabolismo?

3 Reações irreversíveis extremamente exergônicas com ΔG grande e negativo

4 A) Proteína Glicose? SIM (1 e 2) NÃO B) Proteína Ácido Graxo? SIM (3 e 4) C) Glicose Ácido Graxo? SIM (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

5 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)

6 G Destinos da Glicose - Hemácias Não possuem mitocôndrias Glisose Gliconeogênese

7 Destinos da Glicose - Cérebro

8 Destinos da Glicose – Músculo e Coração Glisose Gliconeogênese Ciclo de Cori

9 Destinos da Glicose – Adipócito

10 Destinos da Glicose – Hepatócito

11 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

12 1) Metabolismo do Glicogênio Glicogenólise e Glicogênese Glicogênio (n resíduos de glicose) Glicogênio- fosforilase Glicose-1-fosfato Glicose-6-fosfato Glicose-6-fosfatase Glicose Fosfoglicomutase Ação hormonal ou nervosa (contração muscular) Glicoquinase UDP-glicose UDP-glicose- pirofosfatase Glicogênio- sintase Glicogênese Glicogenólise Glicólise

13 2) Regulação da Glicólise/Gliconeogênese Gliconeogênese Glicólise

14 ATP ADP Glicose (citosol) glicose 6-fosfato 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;

15 A A Adenili-ciclase ATP ADP Glicose (citosol) glicose 6-fosfato Hexoquinase IV H2OH2O Pi glicose-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-fosfato GLUT2 Glicose (Sanguínea) Após refeição rica em carboidratos Gliconeogênese Proteína Reguladora Jejum

16 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

17 Adenili-ciclase frutose 6-fosfato frutose 1,6-bifosfato ATP ADP Fosfofrutoquinase-1 H2OH2O Pi frutose 1,6-bifosfatase ATP ADP AMP Citrato Frutose 2,6-bifosfato Fosfofrutoquinase-2 Frutose 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 Insulina Glucagon

18 Piruvato-quinase e PEP-carboxiquinase fosfoenolpiruvato 2 ADP 2 ATP piruvato frutose 1,6-bifosfato Piruvato-quinase Oxaloacetato piruvato Oxaloacetato Piruvato-carboxilase PEP-carboxiquinase 2 GDP 2 GTP Ácidos graxos de cadeia longa Acetil-CoA Citosol Mitocôndria Gliconeogênese Glicólise Piruvato-desidrogenase Ciclo de Krebs 1 2 B-Oxidação

19 Explosão de atividade intensa Ácidos graxos, Corpos Cetônicos, glicose sanguínea Tecido Muscular Esquelético ADP + Pi ATP Fosfocreatina Creatina Glicogênio Muscular Lactato Atividade leve ou repouso CO 2

20 Fígado – Metabolismo de Aminoácidos Ciclo glicose-alanina

21 glicogênio glicose 6-fosfato piruvato lactato glicose 6 - fosfato Gliconeogênese - Ciclo de Cori lactato glicose sangue Músculo (Após exercício vigorosos) fígado Produzido pela glicólise anaeróbica (fermentação láctica) glicose

22 Gliconeogênese Ciclo de Krebs Arginina Histidina Prolina Glutamato Glutamina Isoleucina Metionina Valina Treonina Asparagina Aspartato Fenilalanina Tirosina Piruvato Alanina Cisteína Glicina Serina Treonina Triptofano 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

23 4) Regulação do Ciclo de Krebs Piruvato-Desidrogenase Citrato-Sintase Isocitrato-Desidrogenase α-Cetoglutarato-Desidrogenase Etapas fortemente exergônicas

24 5) Respiração Celular 1° Estágio 2° Estágio 3° Estágio

25 Modelo Quimiosmótico de Mitchell

26 ATP-Sintase Hipóxia: ataque cardíaco ou acidente vascular Velocidade de transferência de elétrons para O 2 fica mais lenta, bem como o bombeamento de prótons Colapso da força próton-motriz H+H+ ATPásica IF 1

27 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: LactatoGlicose Ciclo Glicose-Alanina: Músculo: Glicose Piruvato Alanina Fígado: Alanina Piruvato Glicose Armazenamento Metabolismo do Glicogênio: Glicogênese e Glicogenólise

28 Lipídios Catabolismo Biossíntese β-Oxidação 2 átomos de carbono (Acetil-CoA) Mitocôndria NAD + e FAD Biossíntese 3 átomos de carbono (Malonil-CoA) Citosol NADPH

29 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

30 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

31 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

32 Exatamente o inverso da última reação da β-oxidação No Fígado Nos TecidosNo Sangue

33 Ceto-Acidose - Baixa do pH sanguíneo: acidose - Presença de altas concentrações de corpos cetônicos na urina e sangue: cetose

34 Metabolismo de lipídeos Gliconeogênese Glicose Outros Tecidos Glicogênio Glicose (dieta)

35 Secreção Insulina X Secreção Glucagon Estimulada pela glicose da corrente sanguínea após uma refeição rica em carboidatos (redução na secreção de glucagon) Insulina Glucagon Somatostatina 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.

36 Efeitos da insulina sobre a glicose sanguínea: captação de glicose pelas células e armazenamento como triacilgliceróis e glicogênio

37 Efeitos do glucagon sobre a glicose sanguínea: produção e liberação de glicose pelo fígado

38 FasesOrigem da Glicose SanguíneaTecidos Usando GlicoseMaior Combustível do Cérebro IExógena (alimentação)TodosGlicose IIGlicogênio Gliconeogênese hepática Todos (ex. Fígado) Músculo e tecido adiposo em taxas reduzidas Glicose IIIGliconeogênese hepática Glicogênio Todos (ex. Fígado) Músculo e tecido adiposo em taxas intermediárias entre III e IV Glicose IVGliconeogênese hepáticaCérebro, medula renal, poucos músculosGlicose e corpos cetônicos VGliconeogênese hepáticaCérebro em taxas reduzidas, medula renalCorpos Cetônicos e glicose

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