Revisao metabolismo prova_2

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Revisão Controle do Metabolismo Odonto 2013 – Prova 2 QBQ0204

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Revisão Controle do Metabolismo

Odonto 2013 – Prova 2

QBQ0204

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O que é Metabolismo?

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Reações irreversíveis extremamente exergônicas com ΔG’ grande e negativo

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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

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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)

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G

Destinos da Glicose - Hemácias

Não possuem mitocôndrias

Glisose

Gliconeogênese

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Destinos da Glicose - Cérebro

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Destinos da Glicose – Músculo e Coração

Glisose

Gliconeogênese

Ciclo de Cori

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Destinos da Glicose – Adipócito

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Destinos da Glicose – Hepatócito

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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

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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

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2) Regulação da Glicólise/Gliconeogênese

Gliconeogênese

Glicólise

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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;

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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

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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

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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

✕✕

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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

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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

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Fígado – Metabolismo de Aminoácidos Ciclo glicose-alanina

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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

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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

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4) Regulação do Ciclo de Krebs

Piruvato-Desidrogenase

Citrato-Sintase

Isocitrato-Desidrogenase

α-Cetoglutarato-Desidrogenase

Etapas fortemente exergônicas

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5) Respiração Celular

1° Estágio 2° Estágio 3° Estágio

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Modelo Quimiosmótico de Mitchell

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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

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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

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Lipídios

Catabolismo Biossíntese

β-Oxidação

2 átomos de carbono (Acetil-CoA)

Mitocôndria

NAD+ e FAD

Biossíntese

3 átomos de carbono (Malonil-CoA)

Citosol

NADPH

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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

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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

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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

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No Fígado Nos TecidosNo Sangue

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Ceto-Acidose

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

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Metabolismo de lipídeos

Gliconeogênese

Glicose

Outros Tecidos

Glicogênio Glicose (dieta)

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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.

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

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

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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

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