Gene expression regulation Formas de regulação da atividade enzimática Gene expression regulation Ativação/desativação por Fosforilação/defosforilação

regulação por seqüestro no núcleo celular Hexoquinase IV é regulada pelo nível de glicose no sangue: regulação por seqüestro no núcleo celular hepatócito Após refeição Durante jejum Vindo da gliconeogênese Fígado não compete com demais órgãos pela glicose escassa.

Controle da Glicemia por Regulação Endócrina: Necessidade de uma reserva energética de fácil mobilização Insulina X Glucagon Estoca glicose na forma de glicogênio e secreta quando necessário.

Homeostase da glicose

Transportadores de Glicose GLUT 1 GLUT 4

receptor de insulina

Regulação da internalização da glicose por seqüestro de transportadores transportador GLUT-4: tecidos muscular e adiposo X transportador GLUT-2: Tecido hepático- constitutivamente exposto GLUT-4 permanece sequestrado em vesículas no citoplasma até que a Insulina sinalize para sua exposição.

Regulação hormonal da glicólise Tecido Hepático Glucagon Adrenalina + Fosfatase ativa Kinase ativa + Insulina

Tecido Muscular e Cardiaco Adrenalina Insulina + Kinase ativa PI ATP Fosfatase ativa ADP

Regulação da Glicogenólise Disparado na contração muscular ativa a fosforilase b kinase (isoforma muscular) que apresenta um domínio calmodulina AMP resultante da quebra de ATP quando a musculatura está sob contração vigorosa ativa alostericamente a glicogênio fosforilase Amplificação do sinal

Glicogênio fosforilase = sensor da [glicose] no fígado

Regulação da síntese do glicogênio A glicogênio sintase mantem-se inativa por meio de fosforilação de serinas: Glicogênio sintase quinase 3 (GSK3) glicose 6-P liga-se a um sítio alostérico na glicogênio sintase aumentando o acesso da fosfoproteína fosfatase

Regulação da síntese do glicogênio IRS = insulin receptor substrate

A regulação da insulina também ocorre a nível transcricional

Aspectos clínicos - glicólise 1) Isquemia (Infarto do miocárdio): Isquemia: falta de suprimento sangüíneo para um tecido orgânico necrose do tecido por isquemia 2) Células tumorais: Otto Warburg – 1920 Células tumorais Ascites convertem glicose equivalente a 30% do peso seco em lactato/h. (Músculo esquelético humano = 6% do peso seco em lactato/h)

Diabetes Mellitus: comum no Brasil (prevalência 7,6 % da população brasileira entre 30 e 69 anos) Apresentam hiperglicemia Tipo I: insulino-dependente ou juvenil. É uma doença auto-imune que provoca a destruição de células b das ilhotas do pâncreas. Tipo II: não insulino-dependente (resistente a insulina, e por secreção deficiente de insulina). 80% estão acima do peso adequado Síndrome Metabólica No diabetes o organismo comporta-se como no jejum prolongado. Um dos métodos de monitoramento da hiperglicemia é o exame que mede a Hemoglobina glicosilada (HbA1c): em diabetes essa taxa pode ser até 3 X maior.

Teste de tolerância a glicose: após jejum de 12 h ingere-se 100g de glicose dissolvida num copo de água. A dosagem da glicose está feita antes Mede-se a glicose antes a ingestão e cada 30 min após durante algumas horas.

José é um enfermeiro muito trabalhador José é um enfermeiro muito trabalhador. De tanto trabalhar sequer teve tempo de almoçar, de forma que saiu do trabalho hoje as 15 horas sem ter feito nenhuma refeição desde o café da manhã. Pergunta-se: a) Apesar do longo período de jejum, nível de glicose no sangue de José não se alterou. Que hormônio foi importante para manter sua glicemia constante? b) Quais são as consequências da sinalização desse hormônio no fígado em relação ao metabolismo da glicose (glicólise/glicogênese)? c) Este hormônio induz a biossíntese ou degradação do glicogênio hepático? Explique a cascata de sinalização que leva a tal evento. 2) Como se não bastasse sua intensa lida diária, no dia seguinte José foi surpreendido por um assaltante no caminho de casa, porém conseguiu escapar do assalto pois usou todas as suas forças correndo desesperadamente. Os estoques de glicogênio da musculatura esquelética das pernas de José foram bastante usados nesse episódio. Descreva a via catabólica de degradação do glicogênio. Qual hormônio sinalizou a quebra de glicogênio no tecido muscular? Que via catabólica foi usada na degradação da glicose muscular? Para onde seu produto é transportado e em que este produto é regenerado?