Metabolismo

• Metabolismo: 3 etapas


  • Digestão
  • Absorção
  • Metabolismo celular

  
• Digestão


  Conversão de macromoléculas em monómeros; Envolve enzimas digestivas (no Homem, estão presentes na saliva, suco gástrico, suco pancreático, bílis e mucosa intestinal)
• Absorção


  Nos animais, numa primeira fase corresponde à absorção dos nutrientes no trato gastrointestinal para o sangue; Captação dos nutrientes pelas células através de transportadores específicos na membrana plasmática
• Metabolismo celular


  Consiste na transformação química dos monómeros; No catabolismo ocorre oxidação de compostos de carbono (ácidos carboxílicos, glúcidos); No anabolismo sintetizam-se compostos mais complexos ou macromoléculas

  
• Equilíbrio metabólico em sistema aberto

  O que entra: O2, H2O, Alimentos, Energia; O que sai: CO2, H2O, Urina, Fezes, Calor / trabalho

  
• Processos metabólicos diferentes?

  
• Os três estados estacionários principais do metabolismo

  • Pós-prândio
  • Jejum
  • Exercício físico
• Pós-prândio


  Durante 2-3 horas após ingestão de alimentos; Caracteriza-se por elevada disponibilidade de nutrientes de fonte exógena
• Jejum


  >3h sem ingerir alimentos (até 3 dias; após 3 dias considera-se uma condição de Jejum prolongado); Caracteriza-se consumo de reservas metabólicas e pela síntese endógena de glicose
• Exercício físico


  Condição que pode acontecer independentemente da ingestão; Caracteriza-se pela utilização de nutrientes endógenos ou exógenos pelo músculo esquelético
• Homeostasia


  Tendência para a conservação de elementos fisiológicos e do metabolismo (estado estacionário) através de alguns mecanismos de regulação
• Um organismo está em homeostasia quando os metabolitos estão em concentrações adequadas, a temperatura é estável e a pressão é apropriada
• Parâmetros em diferentes estados metabólicos

  • Pós-prandial ou absortivo
  • Jejum ou pós-absortivo
  • Jejum prolongado (>3 dias)
• Glicose


  O cérebro usa apenas glicose com fonte de ATP (excepto em situação de jejum prolongado); Regula a sua própria concentração no sangue através da regulação da capacidade de utilização da glicose como fonte de energia através da regulação da sua entrada nas células, consequentemente, da sua disponibilidade como substrato; A concentração de glicose no sangue – glicémia - tem que ser suficiente para nutrir o cérebro
• Lípidos


  Os lípidos incluem maioritariamente colesterol e triacilglicéridos; por serem insolúveis em meio aquoso, circulam sob a forma de lipoproteínas; O nível de lípidos circulantes designa-se de lipidémia

  
• Regulação hormonal do metabolismo

  • Pós-prândio - insulina
  • Jejum- Glucagina
  • Exercício físico - Adrenalina
• Sinalização celular / Biossinalização


  A biossinalização, como qualquer processo de comunicação, requer que uma fonte para o sinal (por exemplo, hormona), o meio para o sinal para disseminar, e um receptor ou receptores. O sinal é uma molécula que é sintetizada para o efeito; então as etapas de biossinalização são: (1) a síntese da molécula isso vai servir de sinal; (2) liberação da molécula de sinal – secreção (ex. por exocitose); (3) transporte / disseminação às células alvo, isto é, células com os receptores seletivos para a molécula de sinal; (4) interação com o receptor, geralmente uma proteína (transmembranar ou intracelular), na célula alvo; (5) desencadear eventos intracelulares químicos ou físicos que resultam diretamente da interação sinal-receptor ("transdução de sinal"); (6) geração de outros eventos, frequentemente uma série de eventos ("cascata" ou "via de sinalização"), que constitui a resposta final da célula para o sinal
• Biossinalização: tipos de receptores na membrana plasmática

  • Receptor é um canal iónico
  • Receptor é acoplado à proteína G
  • Receptor tem atividade catalítica da tirosina cinase
• Regulação de reações metabólicas por hormonas

  Quando a hormona se liga ao seu receptor, que pode estar localizado na membrana ou pode ser intracelular, ocorre uma curta série de reações químicas (compostos A′ a C) denominado "transdução de sinal". Uma das consequências pode ser a modificação da enzima (Ez para Ez′ na imagem). Esta transformação pode ser, por exemplo, fosforilação (Ez′ sendo neste caso Ez com um grupo fosfato ligado covalentemente). Nesta hipotética situação em que Ez e Ez′ catalisam reações opostas irreversivelmente, o efeito prático é para ditar o sentido das reações metabólicas. No caso retratado na figura, a presença da hormona no sangue gera o metabolito G na célula à esquerda. A mesma hormona pode agir ao mesmo tempo em diferentes células (de cor azul claro e salmão) em diferentes órgãos desencadeando diferentes vias metabólicas. A hormona pode estimular as vias de consumo de G em células de outros órgãos (por exemplo, levando à inibição da enzima que converte K em J)

  
• Insulina


  Encontra-se no interior das células β-pancreáticas em vesículas; Liberta-se para o sangue por um processo designado de exocitose
• Estrutura da Insulina


  Dois peptídeos, cadeias A e B ligadas por duas pontes dissulfureto; A cadeia A tem ainda uma ponte dissulfureto intracadeia
• Banting e Best,1921 Descoberta da insulina;

  Frederick Sanger, 1955: Estrutura primária;

  Dorothy C. Hodgkin, 1968: Conformação tridimensional da insulina
• Caracerísticas da secreção de insulina "in vivo"


  Padrão bifásico - trifásico