integrasção metabólica -2011
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INTEGRAÇÃO METABÓLICA
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Integração Metabólica
Ciclojejum-alimentação
Alterações nometabolismo
Entendimento dasrelações entre asvias metabólicas
Entrada variável decombustíveis
Armazenamentode combustíveis
Demandametabólica
variável
ADP
ATP
uréia
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Integração Metabólica• Estados metabólicos• Necessidades diárias de energia• Calorias dos alimentos• Reservas energéticas em humanos•
Visão geral do metabolismo• Níveis de substratos e hormônios no sangue• Homeostase da glicose• Interações Teciduais• Metabolismo
– Estado Absortivo – Estado de jejum – Estado de realimentação
• Mecanismos de regulação do metabolismo
Resumo
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Estados Metabólicos
• Estado absortivo – de 2 a 4 horas após refeição
• Estado pós-absortivo –
4 a 12 horas após refeição• Estado de jejum
– inicial - 12 a 48 horas – prolongado - de 2 a 10 dias
• Inanição - acima de 10 dias sem ingestãocalórica• Estado de realimentação
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Adaptações metabólicas àsituações distintas
ESCASSEZABUNDÂNCIA
NUTRIENTES
ASPECTOS BIOQUÍMICOSRELEVANTES NA REGULAÇÃO DOSPROCESSOS METABÓLICOS
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REGULAÇÃO DOSPROCESSOS METABÓLICOS
COMPARTIMENTALIZAÇÃOCELULAR
MUDANÇAS NAATIVIDADE DE
ENZIMAS
VARIAÇÃO NACONCENTRAÇÃO DE
COENZIMAS
MODIFICAÇÃOCOVALENTE DE
PROTEÍNASINTERVENÇÃO
HORMONAL
ALTERAÇÃO NA EXPRESSÃOGÊNICA DE ENZIMAS
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Necessidades diárias deenergia para adultos
ENERGIA DIÁRIA = TMB + Atividade
TMB –
Taxa Metabólica Basal
= peso(Kg) x 25 kcalTMB = 25kcal/kg/dia
Atividade: –Leve = 0,3 x TMB –Moderada = 0,4 x TMB
–Pesada = 0,5 x TMB
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Necessidade total de energia
Necessidades diárias deenergia para adultos
• Indivíduo adulto atividade moderada
70 Kg x 25 kcal = 1750 kcalTMB
0,4 x 1750 kcal = 700 kcalAtividade
Necessidade total = 1750 + 700 = 2450 kcal
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Calorias Metabólicas
Derivadas dos AlimentosClasse Kcal por gramaGlicídeos 4Lipídeos 9
Proteínas 4
Etanol 7
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Reservas Energéticas de umHomem Adulto
Tecido Compostoarmazenado
Quantidade (kg)
% pesocorporal Energia
(kcal)Fígado Glicogênio 0,070
0,150*<1<1
280600
Músculo Glicogênio 0,300 <1 1200
Músculo Proteína 6-12# 9-17 24000-48000
Adiposo Triacilgliceróis 11-15## 16-21 100000-135000
LíquidosCorporais
Glicose 0,020 <1 80
*
Após refeição rica em glicídios# Em jejum extremo 50 % pode ser degradado## Supre calorias por 40 dias de inanição
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Níveis de Substratos e Hormônios no Sangue
Substrato ouHormônio EstadoAbsortivo Pós-absortivo (12 h) Jejum(3 dias)
Inanição(5 semanas)
Insulina (U/mL) 40 15 8 6
Glucagon (pg/mL) 80 100 150 120
Glicose (mM) 6,1 4,8 3,8 3,6Ác. Graxos (mM) 0,14 0,6 1,2 1,4
-hidroxibutirato (mM) 0,03 0,1 1,4 6,0
Piruvato (mM) 0,25 0,06 0,04 0,03
Alanina (mM) 0,8 0,3 0,3 0,1
- em 1 semana de jejum o cérebro pode obter metade de sua energia dos corpos cetônicos
- na inanição os ácidos graxos fornecem 75 % e os corpos cetônicos 25 % da energia paracélulas que não exigem glicose
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Concentrações de glicose após refeição
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Metabolismo Tecidual
INTEGRAÇÃO
Especializaçãometabólica dos
orgãos
Expressãodiferencial de
genes
Cada orgão desempenha umpapel particular no
metabolismo
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ESTADO ABSORTIVO
ABSORÇÃO
glicose
aminoácidos
INTESTINO
Veia porta
gordura
quilomícronsVasos
linfáticos
DuctotorácicoTECIDOS PERIFÉRICOS
FÍGADO
Quilomícrons remanescentes
TECIDOSPERIFÉRICOS
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VLDL
GlicoseGli6PGlicogênio
AminoácidosPiruvatoC. Pentoses
ProteínaAcetil-CoA
Ácido GraxoTriacliglicerol
Piruvato Aminoácidos
Ácido Graxo
Gli
AA
QuilomícronRemanescentes
VLDL
ESTADO ABSORTIVOFígado
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Glicose Glicose Gli6P
PiruvatoC. Pentoses
Ácido GraxoTAG
ESTADO ABSORTIVOAdipócito
Glicerol-fosfato
Acetil-CoA
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Glicose
AA
Aminoácidos
Proteína
GlicoseGli6PGlicogênio
Piruvato
ESTADO ABSORTIVOMúsculo
Acetil-CoA
Repouso – 1as horas apósalimentação os glicídeoscontribuem com 80 % do
combustível utilizado
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Glicose
Glicose
Gli6P
Piruvato
Acetil-CoA
ESTADO ABSORTIVO
Cérebro
ESTADO ABSORTIVO
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FÍGADO
MÚSCULO
CÉREBRO
ADIPÓCITO
VLDL
GlicoseGli6PGlicogênioAminoácidosPiruvatoC. Pentoses
ProteínaAcetil-CoA
Ácido GraxoTriacliglicerol
Piruvato Aminoácidos
Ácido Graxo
Gli
AA
Quilomícron
Glicose Gli6P
PiruvatoC. Pentoses
Acetil-CoA
Ácido Graxo
TAG
VLDL Gli
AA
Aminoácidos
Proteína
GlicoseGli6PGlicogênio
PiruvatoAcetil-CoA
Glicose Gli6P
Piruvato
Acetil-CoA
Ácido Graxo
TAG
ESTADO ABSORTIVO
ESTADO DE JEJUM
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GlicoseGli6PGlicogênio
Acetil-CoA
Ácido Graxo
PiruvatoGli Acetil-CoA
Aminoácidos
Proteína
Gli6P Glicogênio
Piruvato
Acetil-CoA
Glicose Gli6P
Piruvato
Acetil-CoA
ÁcidoGraxo
TAGCorposCetônicos
AA
CorposCetônicos
CorposCetônicos
CorposCetônicos
Glicerol
PrecursorGliconeogênico
ESTADO DE JEJUM
FÍGADO ADIPÓCITO
CÉREBROMÚSCULO
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ESTADODE
REALIMEN-TAÇÃO
R d t b li dif t di õ
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GlicóliseSínteses:-proteínas-glicogênio
GlicóliseSíntese de
TriacilgliceróisGlicólise
GlicóliseSínteses:
-glicogênio-ác. Graxo
-triacilgliceróis-VLDL
-proteínas
Glicogenólise-oxidação
Proteólise
Degradação detriacilgliceróis
Glicólise -oxidaçãoCetogênese
GlicogenóliseGliconeogênese
Proteólise Oxidação de
corposcetônicos
GlicóliseOxidação de
corposcetônicos
Gliconeogênese-oxidação
Cetogênese
Resumo do metabolismo em diferentes condições
Degradação de
triacilgliceróis
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INSULINA E GLUCAGON
INSULINA
• Elevadas concentrações de GLICOSE -Estimula a secreção de INSULINA
• Seguem efeitos da Insulina :
1. Faz Captação de GLI (músculo, tecido adiposo)
2. Captação de GLI (fígado)
3. Síntese de Glicogênio (músculo e fígado)
4. Degradação de Glicogênio (músculo e fígado)5. Glicólise, produção de Acetil-CoA
6. Síntese de ác. Graxos (fígado)
7. Síntese de TAG (Tec adiposo)
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GLUCAGON
• Inibe a liberação da Insulina
• Estimula a liberação de GLI para o sangue
•Seguem efeitos gerados pelo Glucagon:
1. Degradação do Glicogênio (fígado)
2. Síntese do Glicogênio (fígado)
3. Glicólise (fígado)
4. Gliconeogênese (fígado)
5. Mobilização de Ácido graxo (tecidoadiposo)