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Destino metabólico dos Nutrientes - Fases do Metabolismo

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by

Adriana Pedrenho

on 1 December 2013

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Transcript of Destino metabólico dos Nutrientes - Fases do Metabolismo

Ciclo jejum-alimentação

Introdução
A relação entre as três principais vias catabólicas. AO, Ácido
oxaloácetico; CG, α-cetotoglutarato.


O ciclo de Krebs é a principal via produtora de energia com utilização de combustível no organismo.


Quem são os principais combustíveis metabólicos?
Glicose
A glicose é o principal combustível do metabolismo de energia na maioria dos animais.

Aminoácidos

Os aminoácidos são combustíveis importantes além de constituírem a estrutura das proteínas.

Ácidos Graxos

Os ácidos graxos são a principal forma de armazenamento de energia no corpo do animal.

Corpos Cetônicos
Os corpos cetônicos são metabólitos derivados de gordura, hidrossolúveis que servem como substitutos da glicose.

Existem várias formas de armazenamento e transporte para esses compostos.

Vias de absorção de nutrientes
Todo o sangue que sai do intestino flui através do fígado antes de retornar ao coração. A drenagem linfática do intestino desvia-se do fígado, entrando na circulação sanguínea através do ducto torácico .


O fígado processa e distribui os nutrientes.
Depois de serem absorvidos, a maioria dos açúcares e aminoácidos e alguns triacilgliceróis passam para o sangue, sendo captados pelos hepatócitos no fígado.

Os hepatócitos transformam os nutrientes obtidos da dieta em combustíveis e precursores requeridos por outros tecidos e os exportam para o sangue.

As espécies e as quantidades de nutrientes supridos pelo fígado variam de acordo com vários fatores, incluindo a dieta e o intervalo entre as refeições.

A demanda dos tecidos extra-hepáticos por combustíveis e precursores varia entre os órgãos e com a atividade do organismo. Para satisfazer essas circunstâncias mutáveis, o fígado possui admirável flexibilidade metabólica.

Fase de absorção
O metabolismo durante o período de absorção é caracterizado pelo movimento de combustíveis potenciais para os locais de armazenamento e pela utilização de glicose (G) como combustível. AA, aminoácidos; TG, triglicerídeos.

Efeitos da insulina na glicemia

Glicose sanguínea alta induz a secreção de insulina pelo pâncreas, e a glicose sanguínea baixa à liberação do glucagon.


Regulação da glicose sanguínea pela insulina e glucagon.

Conversão em Glicose Sangüínea (1)
Conversão em Glicogênio (2)
Degradação Oxidativa até CO2 (3)
Conversão em Ácidos Graxos e Colesterol(4)
Degradação Pela Via da Pentose-fosfato (5)






No fígado os açúcares podem seguir cinco vias metabólicas


Todas as quatro enzimas são fosforiladas sob a influência de AMPc. Entretanto, note que as enzimas que favorecem a formação de glicose são estimuladas pela fosforilação, enquanto aquelas que favorecem a utilização e o armazenamento da glicose são inibidas pela fosforilação.

Efeitos da fosforilação sobre quatro enzimas-chave da produção e utilização de glicose.

A síntese hepática de ácidos graxos a partir de carboidratos requer a passagem de carbonos dos carboidratos através da mitocôndria. O citrato forma um sistema para transportar os carbonos da acetil-CoA para fora da mitocôndria, porque a acetil-CoA não pode passar diretamente através da membrana mitocondrial. A formação de citrato a partir de oxaloacetato e Acetil-CoA é a primeira reação do CK; dessa forma, a formação de ácidos graxos é uma alternativa à oxidação do CK, quando há acetil-CoA mais do que suficiente para fornecer energia celular pela atividade do CK.


A síntese hepática de ácidos graxos a partir de carboidratos.

Formação de lipoproteína de muito baixa densidade (VLDL). Os ácidos graxos (AG) para a formação de triglicerídeos (TG) podem provir da síntese de carboidratos e aminoácidos ou então de AGs do tecido adiposo que chegam ao fígado na forma de ácidos graxos não-esterificados. Existe uma grande similaridade com a formação dos quilomícrons. CO, colesterol; FL, fosfolipídeo; REL, retículo endoplasmático liso; RER, retículo endoplasmático rugoso.

Exportação de gorduras pelo fígado

carboidratos
Proteínas
Classificação Nutricional dos aminoácidos

Catabolismo de aac em mamíferos

Um resumo dos pontos de entrada dos aminoácidos primários no ciclo de Krebs.

Metabolismo aminoácidos

O destino dos aminoácidos da dieta quando chegam ao fígado do cão. Alguns aminoácidos absorvidos pelo fígado são utilizados para síntese de proteínas.  
A maioria dos aminoácidos absorvidos pelo fígado é convertida em carboidratos.


Destinos dos aminoácidos.

O reservatório de aminoácidos

O piruvato para a exportação de grupos amino pode ser derivado da glicose ou dos próprios aminoácidos.

Reservatório intracelular de aminoácidos. O tamanho do reservatório depende das taxas de captação de aminoácidos a partir de proteínas plasmáticas e musculares em relação às taxas de perda de aminoácidos devido à oxidação, exportação para o
plasma e síntese de proteína.

Catabolismo dos aminoácidos de cadeia ramificada pelas células musculares.

Lipídeos
A síntese hepática de ácidos graxos a partir de carboidratos requer a passagem de carbonos dos carboidratos através da mitocôndria. O citrato forma um sistema para transportar os carbonos da acetil-CoA para fora da mitocôndria, porque a acetil-CoA não pode passar diretamente através da membrana mitocondrial. A formação de citrato a partir de oxaloacetato e Acetil-CoA é a primeira reação do CK; dessa forma, a formação de ácidos graxos é uma alternativa à oxidação do CK, quando há acetil-CoA mais do que suficiente para fornecer energia celular pela atividade do CK.


A síntese hepática de ácidos graxos a partir de carboidratos.

Formação de lipoproteína de muito baixa densidade (VLDL). Os ácidos graxos (AG) para a formação de triglicerídeos (TG) podem provir da síntese de carboidratos e aminoácidos ou então de AGs do tecido adiposo que chegam ao fígado na forma de ácidos graxos não-esterificados. Existe uma grande similaridade com a formação dos quilomícrons. CO, colesterol; FL, fosfolipídeo; REL, retículo endoplasmático liso; RER, retículo endoplasmático rugoso.

Exportação de gorduras pelo fígado

Fase de pós-absorção

O metabolismo de pós-absorção é caracterizado pela movimentação de combustíveis para fora dos locais de armazenamento para uso imediato. A glicose (G) proveniente da glicogenólise ou da gliconeogênese é um combustível importante, embora alguns ácidos graxos (AG) também sejam consumidos. Os aminoácidos (AA) formam o substrato para a neoglicogênese.

Fase de pós-absorção

Glicose sanguínea alta induz a secreção de insulina pelo pâncreas, e a glicose sanguínea baixa à liberação do glucagon.


Regulação da glicose sanguínea pela insulina e glucagon.

Efeitos do glucagon na glicose sanguínea: produção e liberação da glicose pelo fígado

Carboidratos
Proteínas
Catabolismo dos aminoácidos de cadeia ramificada pelas células musculares. O piruvato para a exportação de grupos amino pode ser derivado da glicose ou dos próprios aminoácidos.
O reservatório de aminoácidos

Reservatório intracelular de aminoácidos. O tamanho do reservatório depende das taxas de captação de aminoácidos a partir de proteínas plasmáticas e musculares em relação às taxas de perda de aminoácidos devido à oxidação, exportação para o
plasma e síntese de proteína.

Lipídeos
Mobilização dos triacilgliceróis armazenados no tecido adiposo. Níveis baixos de glicose no sangue despertam a mobilização dos triacilgliceróis através da ação do glucagon sobre a adenilato ciclase dos adipócitos. A adrenalina e o hormônio adrenocorticotrópico também estimulam esta mobilização.

Mobilização de ácidos graxos armazenados

Para evitar que os dois processos ocorram simultaneamente, a destruição dos ácidos graxos é inibida durante períodos de síntese. A via da síntese de ácidos graxos é indicada pelas linhas contínuas, enquanto a via da destruição é indicada pela linha irregular. A destruição oxidativa é suprimida pela ação da malonil CoA, um intermediário na síntese de ácidos graxos.
A malonil CoA bloqueia o transporte de ácidos graxos para a mitocôndria.

O Fígado é um local de degradação e síntese de ácidos graxos.

Mecanismo de entrada dos ácidos graxos no interior da mitocôndria através do transportador de acil-carnitina/carnitina.
Fase de Jejum
Durante períodos prolongados de privação de alimentos ou deficiência energética, os corpos cetônicos (cc), ácodos graxos (AG) e triglicerídeos (TG) tornam-se os principais combustíveis. A oxidação da glicose torna-se menor, poupando a proteína muscular, que de outra forma seria necessária para a neoglicogênese.

Fase de jejum

As situações que aumentam a gliconeogênese (diabetes, jejum) desaceleram o ciclo de Krebs (pelo consumo do oxaloacetato) e aumentam a conversão do acetil-CoA em acetoacetato. AS moléculas de coenzima A liberadas permitem que a -oxidação dos ácidos graxos ocorra continuadamente.

Síntese de corpos cetônicos e sua exportação pelo fígado

Interações interteciduais durante o jejum

Utilização de corpos cetônicos
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