PI-Metabolismo by e-saber

Metabolismo Celular Prof. Me. Guilherme Borges Pereira

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Conteúdo Programático Prof. Me. Guilherme B. Pereira -  Introdução à Bioquímica -  Metabolismo Alático (ATP-PCr) -  Metabolismo Lático (Glicólise anaeróbia) -  Formação e Acúmulo de Ácido Lático -  Metabolismo Aeróbio (Ciclo de Krebs e S.T.E) -  Tecido Adiposo -  Lipogênese e Lipólise -  Regulação das Vias Glicogênese, Glicolítica e Glicogenólise

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Processo de Digest達o

REQUERIMENTOS ENERGÉTICOS Gasto energético

(necessidades diárias de

proteínas, lipídios e carboidratos)

pela:

é influenciado

-  Genética; -  Idade; -  Sexo; -  Tamanho corporal; -  Massa magra e gordura corporal; -  Intensidade, frequência e duração de exercícios.

Macromoléculas celulares

Nutrientes Carboidratos

Proteínas

Gorduras Proteínas

CATABOLISMO

Polisacarídeos ADP + HPO4-3, NAD+, NADP+ ENERGIA QUÍMICA

Lipídios Ác. nucléicos

ANABOLISMO

ATP Produtos finais CO2, H2O, NH3

NADH

Moléculas precursoras

NADPH

Aminoácidos, açúcar, bases nitrogenadas, ácidos graxos livres

Adenosina Trifosfato

EQUILÍBRIO

HOMEOSTASE

“Tendência que todos os corpos têm, dentro de certos limites, de manter um meio interno constante”

Durante o exercício, o organismo se depara c o m e n o r m e s demandas que acarretam muitas alterações fisiológicas.

Sabendo que a homeostase deve ser mantida para que se sobreviva.

quanto + INTENSO o exercício Mais difícil se torna a

MANUTENÇÃO da Homeostase

Contribui莽茫o de fontes de energia aer贸bia e anaer贸bia

METABOLISMO “Metabolé” mudança, troca

Conjunto de todas as reações químicas (processos de síntese e degradação dos nutrientes vias metabólicas) que ocorrem nas células. Permite o crescimento e reprodução das células, mantendo as suas estruturas e adequando respostas aos seus ambientes. Dividido em dois grupos: anabolismo e catabolismo.

GLICOSE

ÁCIDOS GRAXOS

AMINOÁCIDOS

ACETIL-CoA CICLO DE KREBS e SISTEMA TRANSPORTADOR DE ELÉTRONS

7% 33% 60% 13% 43% 44% 24% 48% 28% 52% 44% 4%

METABOLISMO ANAERÓBIO ALÁTICO

(ATP- PCr)

Características e Definições

- Fonte energética : Creatina Fosfato (PCr) - Derivado dos Aas (arginina, glicina e metionina). - 1-2g/dia exógenos → peixes e carnes vermelhas. - 90-95% creatina corporal → mm. esqueléticos. -  Cada kg de m. esquelético contém: -  3 a 8 mmol de ATP -  20 a 40 mmol de PCr

SISTEMA FOSFAGÊNIO (alático) – (ATP-CP)

Creatina

PO43-

PCr

Fosfato

Fosfocreatina

É UMA MÓLECULA DE CREATINA FOSFORILADA QUE É UM IMPORTANTE DEPÓSITO DE ENERGIA NO MÚSCULO ESQUELÉTICO.

O Que é creatinina? - É um produto da degradação da fosfocreatina no músculo -  Taxa constante de produção pelo corpo -  Permite avaliar a função renal

Fosforilação É a adição de um grupo fosfato (PO4) a uma proteína ou outra molécula. Desfosforilação É a remoção de um grupo PO4 de uma proteína ou outra molécula.

Controle da atividade enzimática Ativa ou inativa

Sistema ATP-PCr

Creatina quinase

Localização da CK

4 a 6%

3 a 5%

90%

SISTEMA FOSFAGÊNIO (alático) ATP-PCr

Capacidade limitada (5-10s) Quantidade total de energia é pequena Fadiga pode ocorrer rapidamente (se não houver outra fonte de energia disponível) Corridas de 30 e 50 metros (velocidade máxima) Maughan, Glesson & Greenhaff, 2000

Creatine Synthesis from the Amino Acids: Arginine, Glycine and Methionine

http://www.creatinemonohydrate.net/

Creatine Transport into Muscle Cells from the Blood Stream

http://www.creatinemonohydrate.net/

Suplementar

com

FUNCIONA

Creatina

Página 4, Tabela 2. Pesquisas com humanos que estudaram efeitos da suplementação de creatina na função renal. Considerações finais e recomendações

Objective: To critically assess original research addressing the effect of creatine supplementation on exercise heat tolerance and hydration status. Conclusions: No evidence supports the concept that creatine supplementation either hinders the bodyâ&#x20AC;&#x2122;s ability to dissipate heat or negatively affects the athleteâ&#x20AC;&#x2122;s body fluid balance. Controlled experimental trials of athletes exercising in the heat resulted in no adverse effects from creatine supplementation at recommended dosages.

Pรกgina 4, Discussion, 1ยบ parรกgrafo

Conclus천es

METABOLISMO ANAERÓBIO LÁTICO

(Sistema Ácido Lático)

O Que é NAD

NAD+ e NADH são iguais

É um dinucleotídeo de adenina ligado á nicotinamida - Nicotinamida adenina dinucleotídeo; Difosfopiridina nucleotídeo; Dinucleótido de nicotinamida-adenina

Coenzima (substância orgânica não protéica, necessária para o funcionamento de enzimas) que apresenta dois estados de oxidação: NAD+ (oxidado) NADH (reduzido; dois elétrons e aceitação de um próton H+)

ﾃ…ido Pirﾃｺvico Lactato Desidrogenase

ﾃ…ido Lﾃ｡tico

“…The contribution of blood glucose to ATP resynthesis is initially relatively minor, but as exercise continues and muscle glycogen stores are depleted, the contribution of blood glucose becomes more substantial, reaching ~35% of leg oxidative metabolism...”

-  Recrutamento de fibras -  Stress metabólico nas fibras ativas (Glicólise e oxidação)

Captação de Glicose – 3 níveis

Regulação da via glicolí0ca Hexoquinase

Fosfofrutoquinase

Durante o exercício físico, como ocorre a captação de glicose do sangue pelo músculo?

Ácido Pirúvico Lactato Desidrogenase

Ácido Lático

Afinal, ácido lático é bão ou ruim?

Formaﾃｧﾃ｣o do ﾃ…ido Lﾃ｡tico

MOD1 moderado

Teste incremental Determinar o limiar de lactato e ventilatório

MOD2 Intenso + moderado

Medidas -  -  -  -  -  -

Consumo de O2 Piruvato desidrogenase Piruvato Lactato [H+] Acetil-CoA

“…These results suggest that in older adults, faster VO2p kinetics following prior heavy-intensity exercise are likely a result of prior activation of mitochondrial enzyme activity in combination with elevated muscle perfusion and O2 availability…”

ACÚMULO DE LACTATO Aceito como indicador do metabolismo anaeróbio glicolítico

Em atividades submáximas, existe um pequeno aumento no lactato (sanguíneo e muscular);

Repouso lactato (1 mmol/Kg músculo) e sangüíneo (1mmol/l). Maughan, Glesson e Greenhaff, 2000

FADIGA (LACTATO) Aumento dos íons hidrogênio intracelular

Inibição de enzimas Lactatodesidrogenase e Fosfofrutoquinase

A capacidade de potência muscular para trabalho diminui em exercícios máximos Denadai, 2000

FADIGA (LACTATO) Aumento na acidose diminui a força de contratibilidade muscular Por alteração de condutividade elétrica da membrana Interferindo na liberação de cálcio do retículo sarcoplasmático Diminuindo a afinidade de cálcio para ligação com troponina Denadai, 2000

TRANSLOCAÇÃO DO LACTATO Através de carreadores de lactato presentes no músculo esquelético Depois de 15 minutos de exercício, o lactato liberado do músculo é distribuído em aproximadamente 50% nos líquidos corporais MONTGOMERY, 1990.

Frollini et al., 2008

REMOÇÃO DE LACTATO Em repouso 40-50% pela oxidação

Durante o exercício o lactato liberado

Chega aos tecidos para que possa ser oxidado (fígado, rim, cérebro e músculo esquelético) Powers e Howley, 2000

REMOÇÃO DE LACTATO Depois do exercício, convertido em ácido pirúvico (PIRUVATO) Sendo utilizado como substrato pelo coração e músculo esquelético

70% oxidado, 20% convertido em glicose e 10% em aminoácidos Powers e Howley, 2000

CICLO DE CORI Músculos esqueléticos

Fígado

Glicogênio

Exercício

Repouso

Glicose-6-fosfato

Sangue Glicose 8

Glicose-6-fosfato

Ácido pirúvico

Sangue Ácido Lático

Ácido Lático

METABOLISMO

AERÓBIO

METABOLISMO AERÓBIO: OXIDAÇÃO DE CARBOIDRATO, LIPÍDIO E PROTEÍNA Gerar ATP a partir do catabolismo lipídico (gordura); Carboidratos; Presença de oxigênio; Catabolismo protéico apenas 5%, casos de esgotamento dos estoques de glicogênio; Formação de 32 ATPs; Maughan, Glesson e Greenhaff, 2000

Acetilcoenzima A Acetil-CoA

A Acetil-CoA é um composto intermediário chave no metabolismo celular. Provém do metabolismo: -  Carboidratos, -  Lipídios, -  Proteínas. e-saber O seu conhecimento a um clique.

Fontes de Acetilcoenzima A

Reações Mitocôndriais do Metabolismo Aeróbio

Ciclo de Krebs β-oxidação

S.T.E

CTE

Inter membranas

β-oxidação Ciclo de Krebs

Matriz Crista

PIRUVATO

- O2

LDH

ÁCIDO LÁTICO

ACETIL CoA + CO2 e. Piruvato desidrogenase + CoA + (NAD+ - NADH) + O2

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Sistema Transportador de ElĂŠtrons

ATP sintase

Gradiente de Ăons H+ Ativa proteĂna ATPsintase

β-Oxidação

Acil-CoA gordurosa

β-oxidação

Acil-CoA gordurosa

FAD FADH2

desidrogenase Enoil-CoA

Enoil-CoA

CTE

+ H2O

Hidratase

Hidroxiacil-CoA

NAD+ NADH + H

desidrogenase Cetoacil-CoA

+ CoA

Acetil-CoA acetiltransferase

Acil-CoA gordurosa (agora com menos 2-C)

Acetil-CoA 6 Acetil-CoA

Acetil-CoA

Corpos Cetônicos

TAG de Cadeia Média (6-10 carbonos) PRODUÇÃO DE ATP 1. ÁCIDOS GRAXOS (beta oxidação) gasto de 1 mol para ativação ácido graxo

no carbonos

ATPs

- láurico

- mirístico

112

- palmítico *

129

- esteárico

146

- araquídico

163

- lignocérico

197

Corpos Cetônicos

Acetil-CoA + Acetil-CoA Acetil-CoA Acetiltransferase Acetoacetil-CoA HMG-CoA Sintetase

Reações envolvidas formação dos corpos cetônicos

HMG-CoA HMG-CoA liase

Acetoacetato - C4H6O3 Descarboxilação espontânea

β-hidroxibutirato desidrogenase

NADH+H NAD

β-hidroxibutirato

lenta CO2

Acetona

Oxidação dos Aminoácidos

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