Bioquímica, Doenças e Erros Inatos do Metabolismo Christiano Póvoa

Bioquímica, Doenças e Erros Inatos do

Metabolismo

Christiano Póvoa

Explicar as principais vias dos metabolismos do: Carboidrato; Lipídeo; ProteínaAssociando doenças como Diabetes (hipoglicemia,hiperglicemia); Anorexia e bulimia, hipo e hipertiroidismo, dislipidemias, obesidade, desnutrição (kwashiokor), MarasmoErros inatos do distúrbio metabólico. (Fenilcetonuria)

Carboidratos ou Hidratos de CarbonoOutras denominações:Outras denominações:

- Hidratos de carbono- Hidratos de carbono - Glicídios, glucídios ou glícides- Glicídios, glucídios ou glícides - Açúcares.- Açúcares.

Ocorrência e funções gerais:Ocorrência e funções gerais: São amplamente distribuídos nas plantas São amplamente distribuídos nas plantas

e nos animais, onde desempenham e nos animais, onde desempenham funções estruturais e metabólicas.funções estruturais e metabólicas.

ComposiçãoComposiçãoSão formados por C, H, OSão formados por C, H, O

Fórmula GeralFórmula Geral CCnn(H(H22O)O)nn n n≥ 11≥ 11

Carboidratos ou Hidratos de Carbono

Classificação (quanto ao número de monômeros)

MonossacarídeosAbsorvidos diretamente pelas células (açúcares fundamentais);Propriedades:

solúveis em água e insolúveis em solventes orgânicosestão ligados à produção energética.

MonossacarídeosMonossacarídeos

O nome genérico do monossacarídeo é O nome genérico do monossacarídeo é dado baseado no número de carbonos mais dado baseado no número de carbonos mais a terminação “ose”.a terminação “ose”.

03 carbonos – trioses03 carbonos – trioses04 carbonos – tetroses04 carbonos – tetroses05 carbonos – pentoses05 carbonos – pentoses06 carbonos – hexoses06 carbonos – hexoses07 carbonos – heptoses 07 carbonos – heptoses Podem ser classificados ainda como Podem ser classificados ainda como

aldoses ou cetoses.aldoses ou cetoses.

Aldose x Cetose

Ciclização de Monossacarídeos

Os mais importantesOs mais importantes

Glicose ou dextrose: é a forma de açúcar que circula no sangue e se oxida para fornecer energia. No metabolismo humano, todos os tipos de açúcar se transformam em glicose. É encontrada no milho, na uva e em outras frutas e vegetais.

Frutose ou Levulose: é o açúcar das frutas.Galactose: faz parte da lactose , o açúcar do

leite.

OxidaçãoA oxidação do açúcar fornece energia para a realização dos processos vitais dos organismos.

A oxidação (completa) fornece CO2 e H2O. Cada grama fornece aproximadamente 4 kcal, independente da fonte.O oposto desta oxidação é o que ocorre na fotossíntese.

Oxidação da Glicose

FermentaçãoSinônimo: Respiração Anaeróbia (Sem O2)

Local: Citoplasma da célula

Respiração Celular(Mitocôndria)

Fermentação Lática

Fermentação Alcoólica

Sem O2

Com O2

FermentaçãoFermentação Alcoólica

FermentaçãoFermentação Lática

FermentaçãoFermentação Lática

As fibras musculares são células que necessitam constantemente de O2 para

realizar sua função de contração

Durante uma atividade física prolongada a quantidade de O2 que

chegam as fibras é limitada.

Para continuar gerando ATP as células musculares realizam em condições anaeróbicas a fermentação lática.

O excesso de ácido lático nos tecidos musculares pode causar vários problemas como fadiga

muscular e câimbra.

Fibra relaxada Fibra contraída

O2

Respiração

Glicose

Ácido Lático2 ATPs

Fermentação Lática

Mas...

Respiração CelularPor que fazer respiração?

Nos alimentamos diariamente de diversos compostos orgânicos: carboidratos, lipídios, proteínas, todos estes compostos podem servir de fonte de energia para a célula.

Porém, seria complicado para a célula ter que obter energia diretamente dessas fontes, pois a célula teria que estar equipada com uma quantidade grande de enzimas para realizar esse mecanismo.

Dessa maneira as células convertem a energia de diversos compostos orgânicos: lipídios, proteínas, carboidratos e armazenam em um só tipo de molécula energética: o ATPATP

Modelo Espacial do ATP

Funções dos Glicídeos principal FONTE de ENERGIA

ativador metabólico do metabolismo dos lipídios glicídios > mobilização sem utilização das gorduras

preservação das proteínas glicídios gliconeogênese (fonte de energia)

combustível para o SNCglicose sanguínea combustível quase exclusivo

SNC não armazena nenhum nutriente

glicídios hipoglicemia: fome, vertigem e fadiga

cetose

Respiração CelularEstrutura do ATP

O ATP consiste numa molécula de Adenina, unida a uma molécula de Ribose que se liga a três fosfatos

Como podemos perceber o ATP é um nucleotídeo de RNA

As ligações entre os grupos fosfatos do ATP possui grande quantidade de energia armazenada.

Energia!

Quando o essas ligações são rompidas há liberação de

energia que a célula utiliza para realizar trabalho.

O ATP é produzido para fornecer energia para célula imediatamente e não para

armazenar energia.

Quando o organismo quer armazenar energia a longo

prazo ele o faz convertendo carboidratos em lipídios.

Então, o objetivo da Respiração Celular é converter energia contida

em compostos orgânicos em ATP para este fornecer energia para a célula.

Visão Geral da Respiração

O combustível mais comum para as células é a glicose.

C6H12O6

As células obtém energia quando oxidam (queimam) a glicose

A respiração celular é dividida em 3 Etapas

1) Glicólise2) Ciclo de Krebs3) Cadeia Respiratória

MITOCÔNDRIACITOPLASMA

Glicose(6 C)

C6H12O6

2 CO2

Ciclo de

Krebs

4 CO2

2 ATP

H2

FASE ANAERÓBIA FASE AERÓBIA

6 H2O

CADEIA

RESPIRATÓRIA

Saldo de 32 ou 34 ATPs

6 O2

Piruvato (3 C)

GLICÓLISE

Saldo de 2 ATP

Respiração em célula eucariótica

Citosol

Crista mitocondrial

Mitocôndria

Glicose (6 C) C6H12O6

Total: 10

NADH 2 FADH2

1 ATP1 ATP

1 NADH 1 NADH

Piruvato (3 C) Piruvato (3 C)

6 O2

6 H2O

32 ou 34 ATP

6 NADH

2 FADH

2 ATP

4 CO2

2 CO2

2 NADH

2 acetil-CoA (2 C)

Ciclo de

Krebs

Visão geral do processo respiratório em célula eucariótica

Respiração CelularRespiração CelularA Mitocôndria

São organelas alongadas em forma de bastonete, presente em

praticamente todas as células eucariotas. Seu número na célula

varia de um a centenas dependendo do tipo celular.

Possui 2 membranas: uma externa que possui a função de proteger a

organela e outra interna que se dobra formando pregas em várias posições aumentando a área de superfície e formando as Cristas Mitocondriais.

A região limitada pela membrana interna é conhecida como Matriz

Mitocondrial. Nesse ambiente estão presentes diversos tipos de proteínas, ribossomos e DNA mitocondrial, além

de outros componentes químicos.

Por possuir DNA próprio as mitocôndrias possuem a capacidade de sintetizar suas próprias proteínas,

além de se auto-duplicar independentemente da célula.

A função principal das mitocôndrias é converter a energia química potencial de moléculas orgânicas em uma forma que

as células possam utilizá-la. Esse mecanismo de conversão chama-se

respiração celular e a moeda energética produzida ATP.

Duas fases da Respiração Celular irão ocorrer nas mitocôndrias

1)Ciclo de Krebs na Matriz

2)Cadeia Respiratória nas Cristas Mitocondriais

Respiração CelularRespiração CelularGlicólise – 1ª Etapa da Respiração

Local: Citoplasma da célula

Glicólise

A glicólise (do grego glykos, açúcar, e lysis, quebra) é uma sequência de 10 reações

que ocorrem no citoplasma.

Uma molécula de glicose é quebrada em duas moléculas de Piruvato (Ácido

Pirúvico), com saldo líquido de 2 ATPs e 2 NADH.

O NAD+ possui capacidade de captar elétrons energizados e íons H+, sendo

assim denominados os transportadores de elétrons hidrogênios da respiração.

A glicose não necessita de oxigênio para ocorrer. As etapas seguintes são aeróbias, só ocorrendo se existir oxigênio disponível. Na falta desse gás o piruvato é convertido

em Etanol + CO2 ou Ácido Lático. Processo denominado Fermentação.

Respiração CelularRespiração CelularGlicólise – 1ª Etapa da Respiração

O2 presenteRespiração

Mitocôndria

O2 ausenteFermentaçãoCitoplasma

GLICOSE

2 Ácido fosfoglicérico

ÁCIDO PIRÚVICO

ADP + PiATP

ADP + Pi ATP

NAD NADH

ATPADP + Pi

Glicose 6 fosfatoHexoquinase

Frutose 6 fosfatoHexoisomerase

ATPADP + Pi

Frutose 1, 6 fosfatoFosfofrutoquinase

Fosfato diidroxicetona3 Fosfogliceraldeido

Aldolase

1, 3 Difosfoglicerato

NADNADH + H+

Glicose 3 P desidrogenase

3 Ácido fosfoglicérico

ADP + PiATP Gliceromutase

fosfoenolpiruvatoH2O

EnolaseNAD NADH + H+

ACETIL CoAPiruvatoquinase

ADP + Pi ATP

Piruvatro-carboxilase

ADP + Pi ATP

Glicose 6 fosfatase(Fígado)\

ADP + Pi ATP

Frutosedifosfatase

ÁCIDO LÁTICOLactatodesidrogenase

Glicogênio

Glicose 1 P

Glicose 6 P

Piruvato

Pentoses

Lactato

Frutose

Maltose

Galactose

Ciclo de

Krebs

Citoplasma

CO2

2H+

Acetil CoA

Mitocôndria

ATP2H+

ATP

GlicoseATP

Respiração CelularRespiração CelularCiclo de Krebs – 2ª Etapa da Respiração

Local: Matriz Mitocondrial

2 Piruvato

(3C)

2 NADH

2CO2CoA NAD+

Os dois piruvatos produzidos na glicólise no citoplasma migram

para a mitocôndria

Cada Piruvato possui 3 carbonos. Ao entrar na mitocôndria um

carbono é retirado e sai como CO2.

Em seguida o piruvato converte-se em Acetil (2C) que reage com a Coenzima A (CoA) formando o

Acetil-CoA e NADH.

O Acetil-CoA entra numa seqüência de reações que nós chamamos de Ciclo de Krebs

Durante essa seqüência de reações são liberados 2 CO2, 1

ATP, 4 NADH e 1 FADH2 para cada Piruvato.

O FADH2 possui a mesma função do NADH que é carregar elétrons ricos em em energia para a cadeia

respiratória (última etapa).

Repare que a glicose possuia 6 carbonos, foi quebrada em 2 piruvatos (3C) e estes foram

convertidos em CO2

Dessa maneira, dizemos que a respiração corresponde a oxidação

completa da glicose, transformando-a em 6CO2

Para cada 2 piruvatos que entram no ciclo são liberados:

6 CO28 NADH2 FADH22 ATPs

Ciclo de KrebsOxidação do Piruvato a Acetil-CoAÉ a reação de preparação para o Ciclo de Krebs, que faz a conexão metabólica entre este e a Cadeia Glicolítica. Corresponde ao destino do piruvato formado ao final da Cadeia Glicolítica em condições aeróbicas. É catalizada por um complexo de 3 enzimas denominado Complexo da Piruvato-Desidrogenase:- A reação:

Piruvato + CoA-SH + NAD+ CoA-S-Acetil + CO2 + NADH+H+

O Acetil-CoA é o substrato principal para o Ciclo de Krebs.

O Ciclo de Krebs Descrição da Via: O Ciclo de Krebs inicia-se com a doação do radical acetil do Acetil-CoA para

um composto denominado Oxaloacetato, que é regenerado ao final de cada volta. Esta reação tem como produto o Ácido Cítrico ou Citrato, o primeiro intermediário da via, e é catalizada pela enzima Citrato-Sintase, uma enzima reguladora alostérica. São 8 as etapas enzimáticas do Ciclo de Krebs:

Síntese do Citrato; Conversão do Citrato a Isocitrato, via Cis-Aconitato; Oxidação descarboxilativa do Isocitrato a a -Cetoglutarato ( a - KG ); Oxidação descarboxilativa do a -KG a Succinil-CoA; Hidrólise do Succinil-CoA a Succinato; Oxidação do Succinato a Fumarato; Hidratação do Fumarato a Malato; Oxidação do Malato a Oxaloacetato, que inicia um novo ciclo.

O Ciclo de Krebs Descrição da Via: O Ciclo de Krebs inicia-se com a doação do radical acetil do Acetil-CoA para

um composto denominado Oxaloacetato, que é regenerado ao final de cada volta. Esta reação tem como produto o Ácido Cítrico ou Citrato, o primeiro intermediário da via, e é catalizada pela enzima Citrato-Sintase, uma enzima reguladora alostérica. São 8 as etapas enzimáticas do Ciclo de Krebs:

Síntese do Citrato; Conversão do Citrato a Isocitrato; Oxidação descarboxilativa do Isocitrato a a -Cetoglutarato ( a - KG ); Oxidação descarboxilativa do a -KG a Succinil-CoA; Hidrólise do Succinil-CoA a Succinato; Oxidação do Succinato a Fumarato; Hidratação do Fumarato a Malato; Oxidação do Malato a Oxaloacetato, que inicia um novo ciclo.

O Ciclo de Krebs Descrição da Via: O Ciclo de Krebs inicia-se com a doação do radical acetil do

Acetil-CoA para um composto denominado Oxaloacetato, que é regenerado ao final de cada volta. Esta reação tem como produto o Ácido Cítrico ou Citrato, o primeiro intermediário da via, e é catalizada pela enzima Citrato-Sintase, uma enzima reguladora alostérica. São 8 as etapas enzimáticas do Ciclo de Krebs:

Síntese do Citrato; Conversão do Citrato a Isocitrato; Oxidação descarboxilativa do Isocitrato a α-Cetoglutarato (α - KG ); Oxidação descarboxilativa do a -KG a Succinil-CoA; Hidrólise do Succinil-CoA a Succinato; Oxidação do Succinato a Fumarato; Hidratação do Fumarato a Malato; Oxidação do Malato a Oxaloacetato, que inicia um novo ciclo.

O Ciclo de Krebs Descrição da Via: O Ciclo de Krebs inicia-se com a doação do radical acetil do

Acetil-CoA para um composto denominado Oxaloacetato, que é regenerado ao final de cada volta. Esta reação tem como produto o Ácido Cítrico ou Citrato, o primeiro intermediário da via, e é catalizada pela enzima Citrato-Sintase, uma enzima reguladora alostérica. São 8 as etapas enzimáticas do Ciclo de Krebs:

Síntese do Citrato; Conversão do Citrato a Isocitrato; Oxidação descarboxilativa do Isocitrato a α-Cetoglutarato (α - KG ); Oxidação descarboxilativa do α -KG a Succinil-CoA; Hidrólise do Succinil-CoA a Succinato; Oxidação do Succinato a Fumarato; Hidratação do Fumarato a Malato; Oxidação do Malato a Oxaloacetato, que inicia um novo ciclo.

O Ciclo de Krebs Descrição da Via: O Ciclo de Krebs inicia-se com a doação do radical acetil do

Acetil-CoA para um composto denominado Oxaloacetato, que é regenerado ao final de cada volta. Esta reação tem como produto o Ácido Cítrico ou Citrato, o primeiro intermediário da via, e é catalizada pela enzima Citrato-Sintase, uma enzima reguladora alostérica. São 8 as etapas enzimáticas do Ciclo de Krebs:

Síntese do Citrato; Conversão do Citrato a Isocitrato; Oxidação descarboxilativa do Isocitrato a α-Cetoglutarato (α - KG ); Oxidação descarboxilativa do α -KG a Succinil-CoA; Hidrólise do Succinil-CoA a Succinato; Oxidação do Succinato a Fumarato; Hidratação do Fumarato a Malato; Oxidação do Malato a Oxaloacetato, que inicia um novo ciclo.

O Ciclo de Krebs Descrição da Via: O Ciclo de Krebs inicia-se com a doação do radical acetil do

Acetil-CoA para um composto denominado Oxaloacetato, que é regenerado ao final de cada volta. Esta reação tem como produto o Ácido Cítrico ou Citrato, o primeiro intermediário da via, e é catalizada pela enzima Citrato-Sintase, uma enzima reguladora alostérica. São 8 as etapas enzimáticas do Ciclo de Krebs:

Síntese do Citrato; Conversão do Citrato a Isocitrato; Oxidação descarboxilativa do Isocitrato a α-Cetoglutarato ( α - KG ); Oxidação descarboxilativa do α -KG a Succinil-CoA; Hidrólise do Succinil-CoA a Succinato; Oxidação do Succinato a Fumarato; Hidratação do Fumarato a Malato; Oxidação do Malato a Oxaloacetato, que inicia um novo ciclo.

O Ciclo de Krebs Descrição da Via: O Ciclo de Krebs inicia-se com a doação do radical acetil do

Acetil-CoA para um composto denominado Oxaloacetato, que é regenerado ao final de cada volta. Esta reação tem como produto o Ácido Cítrico ou Citrato, o primeiro intermediário da via, e é catalizada pela enzima Citrato-Sintase, uma enzima reguladora alostérica. São 8 as etapas enzimáticas do Ciclo de Krebs:

Síntese do Citrato; Conversão do Citrato a Isocitrato; Oxidação descarboxilativa do Isocitrato a α -Cetoglutarato (α - KG ); Oxidação descarboxilativa do α -KG a Succinil-CoA; Hidrólise do Succinil-CoA a Succinato; Oxidação do Succinato a Fumarato; Hidratação do Fumarato a Malato; Oxidação do Malato a Oxaloacetato, que inicia um novo ciclo.

O Ciclo de Krebs Descrição da Via: O Ciclo de Krebs inicia-se com a doação do radical acetil do

Acetil-CoA para um composto denominado Oxaloacetato, que é regenerado ao final de cada volta. Esta reação tem como produto o Ácido Cítrico ou Citrato, o primeiro intermediário da via, e é catalizada pela enzima Citrato-Sintase, uma enzima reguladora alostérica. São 8 as etapas enzimáticas do Ciclo de Krebs:

Síntese do Citrato; Conversão do Citrato a Isocitrato; Oxidação descarboxilativa do Isocitrato a α -Cetoglutarato (α - KG ); Oxidação descarboxilativa do α -KG a Succinil-CoA; Hidrólise do Succinil-CoA a Succinato; Oxidação do Succinato a Fumarato; Hidratação do Fumarato a Malato; Oxidação do Malato a Oxaloacetato, que inicia um novo ciclo.

Rendimento Energético do Ciclo de Krebs:

A cada volta do ciclo são liberadas para a célula:

3 NADH+H+ (Niacina)1 FADH2 (Riboflavina)

2 CO2

1 GTP = 1 ATP

Cadeia Transportadora

de Elétrons FAD+ NAD+

CO2H2O

Ciclo de

Krebs

2H+

CO2

2H+

Acetil CoA

Mitocôndria

GTP

H2O + CO2 +2 e- + 2H+ + ½ O2 ATP

Glicogênio

Glicose 1 P

Glicose 6 P

Piruvato

Glicose

Pentoses

Lactato

Frutose

Maltose

GalactoseCitoplasma

ATP2H+

ATP

ATP

Respiração CelularCadeia Respiratória – 3ª Etapa da Respiração

Local: Crista Mitocondrial NADH e FADH2 carregam elétrons ricos em energia que foram extraídos da Glicose. É a energia desses elétrons que a cadeia respiratória utiliza para produzir muitos ATPs (32)

Respiração CelularCadeia Respiratória – 3ª Etapa da Respiração

Local: Crista Mitocondrial

Espaço Intermembrana

Matriz Mitocondrial

NADH e FADH2 produzidos nas etapas anteriores vão liberar elétrons

ricos em energia para proteínas da membrana.

Os elétrons ricos em energia vão passar, atraídos pelo O2 por uma

séria de proteínas da cadeia respiratória.

Três dessas proteínas vão utilizar a energia desses elétrons energizados para bombear íons H+ para o espaço

intermembranoso.

Quando os elétrons se encontrar com o O2 vai ser formado água. Dizemos que o oxigênio é o aceptor final de

elétrons.

Isso explica o porque necessitamos tanto de oxigênio. Todas as células necessitam deste composto para a

respiração.

O bombeamento de H+ para o lado intermembranoso deixa esta região

altamente ácida.

Por difusão, os H+ tenderão a voltar para a matriz mitocondrial, porém, a membrana interna é impermeável ao

H+

O único caminho dos H+ é passar pela enzima ATP Sintase, que se

movimenta com a passagem de H+.

Esse movimento realizado pela enzima ATP Sintase é responsável pela adição de um fosfato ao ADP

formando ATP.

Respiração CelularRespiração CelularCadeia Respiratória – 3ª Etapa da Respiração

Local: Crista Mitocondrial

Revisão do processo (visão global)

LactatoACETIL COA

CTE NAD+

FAD+

GLICOSE

GLICÍDIOS

PentosesGlicogênese

Gliconeogênese

GlicogênioGliconogênese

Gligogenólise

2H+

CO2

GTPH2O

PIRUVATO

GlicóliseATP2H+

ATP

Ciclo de

KrebsCO2

2H+

2 e- + 2H+ + ½ O2H2O + CO2 + ATP

Balanço Energético da GLICÓLISE

ANAERÓBIA

GLICOSE LACTATO + 4 ATP2 ATP

produção saldo 2 ATP

AERÓBIA2 ATP

GLICOSE CO2 + H2O + 38 ATP

produção (saldo) 36 ATP

LactatoACETIL COA

CTE NAD+

FAD+

GLICOSE

GLICÍDIOS

PentosesGlicogênese

Gliconeogênese

GlicogênioGliconogênese

Gligogenólise

LIPÍDIOS

AGL

Lipóliseβ - oxidação

ATP

2H+

CO2

GTPH2O

PIRUVATO

GlicóliseATP2H+

ATP

Ciclo de

KrebsCO2

2H+

PROTEÍNAS

AAS

ProteóliseDesaminação

2 e- + 2H+ + ½ O2H2O + CO2 + ATP

CP + ADP C + ATPCPK

ATP-CP:

DissacarídeosSão combinações de açúcares simples que, por São combinações de açúcares simples que, por hidrólise, formam duas moléculas de hidrólise, formam duas moléculas de monossacarídeos, iguais ou diferentes.monossacarídeos, iguais ou diferentes.

DISSACARÍDEO COMPOSIÇÃO FONTE

Maltose Glicose + Glicose Cereais

Sacarose Glicose + Frutose Cana-de-açúcar

Lactose Glicose + Galactose Leite

Hidrólise da Sacarose

Oligossacarídeos

São açúcares complexos que têm de 3 a 10 unidades de monossacarídeos.

PolissacarídeosSão açúcares complexos que têm mais de 10 moléculas de monossacarídeos

POLISSACARÍDEO FUNÇÃO E FONTE

Glicogênio Açúcar de reserva energética de animais e fungos

Amido Açúcar de reserva energética de vegetais e algas

Celulose Função estrutural. Compõe a parede celular das células vegetais e algas

Quitina Função estrutural. Compõe a parede celular de fungos e o exoesqueleto de

artrópodesÁcido hialurônico Função estrutural. Cimento celular em

células animais

GlicogênioDefinição: polímero de -D-glicose ramificado.Encontrado: Fígado e músculos esqueléticos.Similar à amilopectina, porém mais densamente ramificado: cada ramo

8-12 resíduos Fígado: 7% do peso úmido 0,01 M (glicose livre = 0,4M)

-amilases (saliva e secreção intestinal):

degradam ligações 14

Metabolismo do Glicogênio - Glicogenólise e Glicogênese

Glicogênio(n resíduos de glicose)

Glicogênio-fosforilase

Glicose-1-fosfato

Glicose-6-fosfatoGlicose-6-fosfatase

Glicose

Fosfoglicomutase

Ação hormonal ou nervosa (contração muscular)

Glicoquinase

UDP-glicoseUDP-glicose-pirofosfatase

Glicogênio-sintase

Glicogênese

Glicogenólise

Glicólise

Glicose e as principais vias metabólicas

Glicólise: Glicose Piruvato (citosol)

Conecção da Glicólise e o Ciclo de Krebs: Piruvato

Acetil-CoA (mitocôndria)

Ciclo de Krebs: Acetil-CoA CO2

(mitocôndria)

Via das Pentoses Fosfato: via alternativa de oxidação da

glicose que leva a formação da Ribose-5-fosfato e NADPH

Fermentação (láctica ou alcóolica): destino do Piruvato

em condições anaeróbias

Catabolismo BiossínteseGliconeogênese: ocorre no

fígado e a partir de precursores glicogênicos:

Ciclo de Cori:

Músculo: Glicogênio Lactato

Fígado: Lactato Glicose

Ciclo Glicose-Alanina:

Músculo: Glicose Piruvato Alanina

Fígado: Alanina Piruvato Glicose

Armazenamento

Metabolismo do Glicogênio: Glicogênese e Glicogenólise

Funções Especiais dos Carboidratos no Tecido Corporal

Ação poupadora de energia: a presença de carboidratos suficientes para satisfazer a demanda energética impede que as proteínas sejam desviadas para essa proposta, permitindo que a maior proporção de proteína seja usada para função básica de construção de tecido.

Efeito anticetogênico: a quantidade de carboidrato presente determina como as gorduras poderiam ser quebradas para suprir uma fonte de energia imediata, desta forma afetando a formação e disposição das cetonas.

Funções Especiais dos Carboidratos no Tecido Corporal

Coração: o glicogênio é uma importante fonte emergencial de energia contrátil.

Sistema Nervoso Central: O cérebro não armazena glicose e dessa maneira depende minuto a minuto de um suprimento de glicose sangüínea. Uma interrupção prolongada glicêmica pode causar danos irreversíveis ao cérebro.

Digestão: boca

A saliva contém uma enzima que hidrolisa o amido: a amilase salivar (ptialina), secretada pelas glândulas parótidas.

A amilase salivar consegue hidrolisar apenas 3 a 5 % do total, pois age em um curto período de tempo, liberando dextrinas (forma de maltose e isomaltose).

Digestão: estômago

A amilase salivar é rapidamente inativada em pH 4,0 ou mais baixo, de modo que a digestão do amido iniciada na boca, cessa rapidamente no meio ácido do estômago.

Digestão: intestino

Duodeno: A amilase pancreática é capaz de realizar à digestão completa do amido, transformando-o em maltose e dextrina.

Intestino Delgado: Temos a ação das dissacaridases ( enzimas que hidrolisam os dissacarídeos), que estão na borda das células intestinais.

CarênciaA falta de carboidratos no organismo manifesta-

se por:fraqueza, tremores, mãos frias, nervosismo e tonturas, o que pode levar até ao desmaio.

É o que acontece no jejum prolongado. A carência leva o organismo a utilizar-se das

gorduras e reservas do tecido adiposo para fornecimento de energia, o que provoca emagrecimento.

Excesso

Os carboidratos, quando em excesso no organismo, transformam-se em gordura e ficam acumulados nos adipócitos, podendo causar obesidade e aterosclerose (aumento dos triglicerídeos sangüíneos).

Glicemia

É a taxa de glicose no sangue. Varia em função da nossa alimentação e

nossa atividade. Uma pessoa em situação de equilíbrio

glicêmico ou homeostase possui uma glicemia que varia, em geral, de 80 a 110 mg/dL.

Segundo recente sugestão da Associação Americana de Diabetes, a glicemia normal seria de 70 a 99 mg/dL.

Hiperglicemia

Estimula a secreção da insulina pelo pâncreas.

Esse hormônio estimula as células do nosso organismo a absorver a glicose presente no sangue.

Se essas células não necessitam imediatamente do açúcar disponível, as células do fígado se responsabilizam pela transformação da glicose, estocando-a sob a forma de glicogênio.

Diabetes

Quando o pâncreas pára de fabricar a insulina, ou o organismo não consegue utilizá-la de forma eficiente, a glicose fica circulando na corrente sanguínea, gerando a hiperglicemia e levando a uma doença conhecida como diabetes.

Glicemia baixa

Estimula o pâncreas a secretar outro hormônio: o glucagon. O fígado transforma o glicogênio em glicose e libera a glicose no sangue. A glicemia retorna, então, ao valor de referência.

Definição de diabetesCaracterizado por hiperglicemia

Defeitos na produção de insulina

Auto-imune ou outra destruição das células beta

Insensibilidade à insulina

Deficiência na ação da insulina nos tecidos-alvo

Definição de diabetes

Hiperglicemia crônica é associada a danos a longo prazo em:• Olhos• Rins• Nervos• Coração e vasos sangüíneos

Classificação

Diabetes tipo 1auto-imuneidiopático

Diabetes tipo 2 

Outros tipos específicos • MODY• Falhas na ação da insulina• Doenças do pâncreas• Transtornos endócrinos• Induzido por medicamentos ou químicos• Infecções

Classificação

Formas incomuns de diabetes imuno-mediado

Outras síndromes genéticas

Diabetes gestacional

Classificação

Patogênese do diabetes tipo 1

Ativação imunológicaDestruição progressiva das células beta

• Função insuficiente das células beta• Dependente de insulina exógena• Risco de cetoacidose

Patogênese do diabetes tipo 1Susceptibilidade genética Fatores imunológicos

Outras doenças imunesAnticorpos específicos para o antígeno

Desencadeantes ambientaisvírusalbumina sérica bovinanitrosaminas: carnes em conservaprodutos químicos: vacor (veneno para ratos), estreptozotocina

Diabetes idiopático tipo 1

Diabetes tipo 1 não-auto-imuneSem marcadores de auto-imunidadeInsulinopenia permanenteCetoacidosePessoas de origem africana e asiática

Diabetes tipo 290%-95% das pessoas com diabetesInsensibilidade à insulina e deficiência relativa na insulinaObesidade ou sobrepesoComplicações muitas vezes presentes no diagnóstico

Patogênese do diabetes tipo 2

Múltiplos genes envolvidosHiperinsulinemiaMá nutrição fetal formação das células betaBaixo peso ao nascer/mudança de peso“Gene poupador”Perda de 7% das células beta

Fatores de risco para o diabetes tipo 2

Idade > 40 anos

Parente de primeiro grau com diabetes

Membro de população de alto risco

Histórico de diminuição da tolerância à glicose, diminuição da glicose de jejum

Doença vascular

Antecedente de diabetes gestacional

Antecedente de parto de bebê macrossômico

HipertensãoDislipidemiaObesidade abdominalSobrepesoSíndrome do ovário policísticoAcantose nigricansEsquizofrenia

Fatores de risco para o diabetes tipo 2