FACULDADE DE MEDICINA
CENTRO DE CIÊNCIAS DA VIDA – PUC-Campinas
DISCIPLINA DE BASES MORFOFISIOLÓGICAS DO SISTEMA NERVOSO,
SENSORIAL E LOCOMOTOR
BIOQUÍMICA A – TEMA 10 - 2012
Profa. Dra. Celene Fernandes Bernardes
Objetivos:
Descrever o metabolismo energético para as células neuronais.
Caracterizar as vias metabólicas energéticas para os tecidos muscular e
nervoso
* Complementação do tema de enzimas
Referências:
• Princípios de bioquímica – Lehininger
• bioquímica médica básica – Marks
•Bioquímica Médica – Devlin
•Bioquímica Ilustrada – Champe
•Bioquímica – Voet
•Bioquímica Stryer
•Bioquímica – Campbell
•Bioquímica Básica – Marzzooco e Torres
Integração metabólica
estado absortivo
Cérebro e sistema nervoso requerem
150g de glicose por dia
Referência – Bioquímica - Marks
Referência – Bioquímica Médica – Smith et al
Integração metabólica
Jejum inicial
Manutenção da glicose
sanguínea
Dependente de:
1. Glicogenólise hepática
2. Gliconeogênese à
partir de lactato e
aminoácidos
Integração metabólica
Jejum prolongado
Manutenção da glicose
sanguínea
Dependente de
Gliconeogênese à partir
de lactato, glicerol e
aminoácidos
Manutenção de energia
Ácidos graxos
corpos cetônicos
aminoácidos
METABOLISMO DE CARBOIDRATOS
(azul) E AMINOÁCIDOS (verde) NO
TECIDO MUSCULAR ESQUELÉTICO –
ESTADO ABSORTIVO
REFERÊNCIA: Bioquímica Ilustrada - Champe
METABOLISMO DE
CARBOIDRATOS (azul),
LIPÍDEOS (laranja) E
AMINOÁCIDOS (verde) NO
TECIDO MUSCULAR
ESQUELÉTICO – JEJUM
REFERÊNCIA: Bioquímica Ilustrada - Champe
METABOLISMO DE CARBOIDRATOS
(azul) NO ENCÉFALO – ESTADO
ABSORTIVO
REFERÊNCIA: Bioquímica Ilustrada - Champe
METABOLISMO DE
CARBOIDRATOS (azul) E
LIPÍDEOS (laranja) NO
ENCÉFALO – JEJUM
REFERÊNCIA: Bioquímica Ilustrada - Champe
Oxidação de substratos energéticos através do ciclo
de krebs e cadeia transportadora de elétrons
Corpos cetônicos
Referência:
Princípios de bioquímica - Lehninger
GLICOGENÓLISE
O Glicogênio é degradado por duas
enzimas:
Glicogênio fosforilase
Enzima desramificadora
Fosforilase do
glicogênio
Glicogênio fosforilase – separação de
resíduos glicosil da extremidade da cadeia
do glicogênio
Atividade de
transferase da enzima
desramificadora
Atividade -1,6
glicosidase da enzima
desramificadora
Enzima desramificadora - remoção dos
resíduos próximos de uma ramificação e
transferência de um bloco de 3 resíduos
de glicose para uma sequência de glicose
mais próxima e libera o resíduo de
glicose da ligação -1,6.
glicose
Oxidação celular - energia
Polímero ,1-4 desramificado,
substrato para nova ação de
fosforilase
Referência – Bioquímica - Lehninger
ENZIMAS REGULATÓRIAS MODULADAS
COVALENTEMENTE
Regulação da atividade da enzima
fosforilase do glicogênio por modificação
covalente da enzima.
A remoção de grupos fosfatos dos resíduos
de aminoácidos serina da molécula da
enzima acarreta modificação estrutural para
uma forma menos ativa.
Grupos químicos (por exemplo o fosfato =
P) são ligados covalentemente à enzima
(ativa a enzima) ou removidos da enzima
(inibe a atividade da enzima). A ligação dos
diferentes grupos químicos são também
catalisadas por outras enzimas.
Princípios de Bioquímica – Lehninger
Glicogênio
(quando diminui a
oxidação da glicose)
Fermentação lática
(ANAEROBIOSE) ou
oxidação via ciclo de
Krebs (AEROBIOSE)
(para obtenção de mais
energia)
Oxidação de ácidos graxos: β-oxidação,
ciclo de Krebs, cadeia mitocondrial de
transporte de elétrons e síntese de ATP.
Estágio 1 - A cadeia hidrocarbonada de ácidos graxos
é oxidada de dois em dois carbonos, à partir da
extremidade acetil, liberando acetil-CoA. Este
processo é denominado de β-oxidação de ácidos
graxos.
Estágio 2 – Os grupos acetil são oxidados a CO2
através das reações do ciclo de Krebs.
Estágio 3 – elétrons derivados de reações de
oxidação nos estágios 1 e 2 são transportados para o
O2 via cadeia transportadora de elétrons mitocondrial,
liberando energia para síntese de ATP através do
processo da fosforilação oxidativa.
Referência – Bioquímica - Lehninger
Síntese de corpos cetônicos no fígado e utilização nos tecidos periféricos - Em
situação de jejum ou baixa concentração de glicose plasmática ocorre a síntese de corpos
cetônicos no fígado, a partir do catabolismo de ácidos graxos e aminoácidos
JEJUM – aminoácidos (aa) liberados das proteínas
musculares entram diretamente no sangue ou são
oxidados para produção de energia para o próprio
músculo. Alanina e glutamina = formas de transporte
do nitrogênio (N) dos aa oxidados. No fígado, o N é
convertido em uréia e os carbonos dos aa são
convetidos em glicose, corpos cetônicos e energia.
RBC = células vermelhas do sangue
fosfocreatina
Referência – Bioquímica - Marks
MECANISMOS PARA MANUTENÇÃO DO ATP INTRAMUSCULAR
NECESSÁRIO PARA O CICLO DE
CONTRAÇÃO E RELAXAMENTO DO MÚSCULO
Glicina + arginina (rim)
guanidinoacetato
Guanidinoacetato + adenosil metionina (fígado)
fosfocreatina
Creatinina + fosfato
creatina
Síntese e degradação da creatina fosfato – a creatina é
sintetizada à partir dos precursores glicina, arginina e adenosil
metionina. A fosforilação da creatina é catalisada pela enzima
creatina-fosfoquinase (CK). A creatina fosfato é instável e sofre
degradação lenta e espontânea em fosfato e creatinina, a forma
anidro cíclica da creatina, que é secretada pelas células
musculares no plasma e depois excretada na urina.
glicogênio
cérebro
Referência – bioquímica – voet et al
Bioquímica - Lehninger