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1 1 INTEGRAÇÃO METABÓLICA Universidade Federal de Pelotas Medicina Veterinária Disciplina de Bioquímica II Roselia Maria Spanevello 2 ESTADO ALIMENTADO X ESTADO DE JEJUM 3 1. Estado alimentado/ absortivo É o período de duas a quatro horas após uma alimentação normal. Aumento de glicose plasmática Aumento de aminoácidos Aumento de triacilgliceróis (quilomicrons) 4 Aumenta a produção de insulina e diminuiu a produção de glucagon. 5 Aumento na insulina e na disponibilidade de nutrientes fazem do período absortivo um período anabólico. Aumento na síntese de glicogênio, triacilgliceróis e proteínas Todos os tecidos utilizam a glicose como combustível e a resposta corporal é dominada por alterações no metabolismo do fígado, tecido adiposo, músculos e encéfalo. 6 1. Fígado PAPEL CENTRAL NO METABOLISMO Processa, fornece, distribui uma mistura de nutrientes para todos os outros órgãos. 2 7 8 Metabolismo de carboidratos no fígado glicose 9 Metabolismo aminoácidos no fígado 10 Metabolismo lipídios no fígado 11 Principais caminhos metabólicos no fígado no estado absortivo. 12 2. Tecido adiposo no estado absortivo 3 13 3. Músculo em repouso O metabolismo das células musculares é especializado em produzir ATP como fonte imediata de energia para a contração. 14 Aumento no transporte de glicose. Aumento na síntese de glicogênio, principalmente se as reservas foram depletadas no exercício físico. Ocorre um aumento na captação de aminoácidos e na síntese de proteínas. 15 4. Encéfalo no estado absortivo No estado alimentado o encéfalo usa a glicose como combustível. 16 17 Estado de jejum Resulta da incapacidade de um organismo obter alimento, situações de desejo de perder peso ou situações clínicas em que um organismo não pode se alimentar. Os níveis plasmáticos de glicose, aminoácidos e triacilgliceróis caem e com isso..... 18 Aumenta a produção de glucagon e diminuiu a produção de insulina Degradação de estoques de glicogênio, triacilgliceróis e proteínas. 4 19 O jejum coloca em movimento uma intensa troca de substratos entre fígado, tecido adiposo e encéfalo visando duas prioridades: - A necessidade de manter adequados os níveis plasmáticos de glicose para suprir as necessidades do encéfalo e outros tecidos dependentes de glicose. - A necessidade de liberar ácidos graxos do tecido adiposo, bem como sintetizar e liberar corpos cetônicos do fígado para suprir energeticamente todos os outros tecidos. 20 Estoques energéticos: Lipídeos: 15Kg Proteínas: 6 Kg Glicogênio: 0.2 Kg 21 1. Fígado no jejum Aumento da degradação de glicogênio Aumento da gliconeogênese Aumento da oxidação de ácidos graxos Aumento da produção de corpos cetônicos O papel principal no fígado em jejum é a manutenção da glicose sanguínea pela síntese e distribuição de moléculas combustíveis para outros tecidos: 22 23 24 2. Tecido adiposo no jejum Metabolismo de carboidratos: o transporte de glicose e seu metabolismo está diminuído pelos baixos níveis de insulina. Metabolismo de Lipídeos: Aumento na degradação de triacilgliceróis. Os ácidos graxos liberados dessa degradação são transportados a uma variedade de tecidos para serem usados como combustíveis. 5 25 3. Músculo no jejum Metabolismo de Lipídeos: Durante as primeiras semanas de jejum os músculos usam ácidos graxos e corpos cetônicos. Depois de 3 semanas usam só ácidos graxos. Metabolismo de proteínas: Durante os primeiros dias de jejum quebra de proteínas para a gliconeogênese. 26 4. Encéfalo no jejum Durante os primeiros dias de jejum o SNC continua a usar a glicose como fonte energética. No jejum prolongado o encéfalo usa corpos cetônicos juntamente com a glicose. 27 28 29 EFEITOS METABÓLICOS DA INSULINA E GLUCAGON 30 A integração do metabolismo energético é controlada principalmente pela ação de dois hormônios: Insulina Glucagon Permitem armazenar energia quando o alimento está disponível ou tornar a energia armazenada disponível em situações de jejum, fuga... 6 31 1. Estrutura da Insulina Composta de 51 aminoácidos arranjados em duas cadeias polipeptídicas. Bovina: difere em 3 aa Suína: difere em 1 aa 32 1.1 Síntese de insulina Produzida pelas células β das ilhotas de Langerhans. 33 1.2 Regulação da secreção de insulina 34 Papel da insulina no estado bem nutrido: 35 O efeito da insulina é favorecer a conversão do excesso de glicose sanguínea em duas formas de armazenamento: glicogênio (fígado e músculo) e triacilgliceróis no tecido adiposo. 36 2. Estrutura da glucagon Composto de 29 aminoácidos – única cadeia polipeptídica. 7 37 As células α do pâncreas secretam glucagon em resposta aos níveis baixos de glicose: Glicemia baixa 2.1 Síntese do glucagon 38 39 Papel da glucagon durante o jejum: 40 O efeito geral do glucagon é estimular a síntese e a liberação de glicose pelo fígado e induzir a mobilização de ácidos graxos do tecido adiposo para serem usados no lugar da glicose como combustível. 41