Integração de Metabolismo

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Princípios comuns governam o metabolismo em todos os seres vivos:

Toda a regulação metabólica utiliza mecanismos similares:

Principais pontos de controle das principais vias metabólicas:

1. Glicólise

2. Ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa

3. Ciclo das pentose fosfato

ATP e NADPH são necessários

Mais NADPH do que Rib5-P é necessário

Mais Rib5-P do que NADPH é necessário

Tanto NADPH quanto Rib5-P são necessários

4. Gliconeogenese

5. Síntese e degradação de glicogênio

6. Síntese e degradação de ácidos graxos

citosolmitochondria

Na degradação:

Na síntese:

O metabolismo energético converge em 3 intermediários principais:

Num organismo multicelular complexo, como o homem, cada órgão evoluiu para desempenhar um papel metabólico distinto

Portanto, cada órgão tem um “perfil” metabólico distinto:

1. Cérebro

•Usa quase exclusivamente glicose como fonte de energia

•Exceto em condições jejum prolongadao

•Não possui estoques de glicogênio

•Em um homem adulto, consome cerca de 120g gli/dia

•Ácidos graxos não podem ser utilizados pelo cérebro pois não cruzam a barreira encefálica

•Em jejum prolongado, corpos cetônicos podem substituir parcialmente a glicose

2. Músculo

•Utiliza principalmente glicose, ácidos graxos e corpos cetônicos para a produção de energia

•Estoca grandes quantidades de glicogênio

•Não exporta glicose para o sangue

•Glicose é o substrato preferido para atividades rápidas e intensas

•Em repouso, ácidos graxos provêm a maior parte da energia utlizada

•Grande atividade fermentativa

•Metabolismo de produtos da glicólise é integrado com o fígado.

•Músculo cardíaco tem metabolismo exclusivamente aeróbico

3. Tecido adiposo

•Mantêm grande parte da energia estocada em um ser humano adulto, na

forma de triglicerídeos

•Em um homem adulto de 70 kg, cerca de 15 kg são triacilglicerídeos

estocados no tecido adiposo

•Não sintetiza ácidos graxos, mas sintetiza os triacilgliceróis transferindo

ácidos graxos obtidos do sangue para o glicerol

•Necessita de glicose para gerar glicerol, à partir de dihidroxiacetona-

fosfato

•Ciclo de degradação e resíntese de triacilglicerois

4. Rins

•Principal função é gerar urina

•Não produz muita uréia, mas ao contrário, filtra uréia gerado pelo fígado e liberada no sangue

•Filtra o sangue cerca de 60 vezes por dia

•Usa grande quantidade de energia para fazer suas funções de reabsorção de metabólitos

•Corresponde à apenas 0.5% da massa corporal mas usa cerca de 10% do oxigênio consumido

•Em jejum prolongado, pode contribuir significativamente para a manutenção da glicemia sanguínea

através de gliconeogênese

5. Fígado

•Principal órgão de controle metabólico em mamíferos

•Quase todos os compostos absorvidos nos intestinos passam por ou são metabolizados no fígado

•Controla a disponibilidade de substratos energéticos para todos os outros órgãos

•Principal controlador da glicemia sanguínea em resposta a estímulos hormonais

•Principal (quase único) centro de eliminação de nitrogênio, na forma de uréia

•Principal centro de síntese de ácidos graxos, m condições de abundância de precursores

•Principal centro de produção de corpos cetônicos em condições de jejum ou acúmulo de acetil-coA.

Entretanto, não pode utilizar acetoacetato como fonte de energia pois não possue a transferase

necessária para ativar o acetoacetato.

•Estoca glicose na forma de glicogênio para manutenção da glicemia sanguínea

•Utiliza α-cetoácidos, derivados da transaminação de aminoácidos, como fonte de energia para seu

próprio metabolismo

A ação dos hormônios também contribui para integração metabólica em organismos multicelulares

Os hormônios coordenam a resposta multifatorial a um estimulo