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BIOQUIMICA II - Aula 1 (11/02/2014) Professora Selma Por Anai Gasperin e Letcia Guadanhim, 13.2

OBS.: Como a professora no libera os slides, as imagens contidas aqui no

necessariamente so as mesmas que foram mostradas em aula. O contedo programtico, como eu falei pra vocs, tem duas partes bsicas. A

primeira parte equivale ao metabolismo energtico. Ento nada mais do que uma reviso, com alguns detalhes a mais, daquilo que vocs viram em Bioqumica I. Alguns conceitos a gente vai rever daquilo que vocs viram em Biocel com enfoques diferentes. Vamos envolver todas as inter-relaes metablicas do nosso organismo e os mecanismos de ao hormonal, ento junta esses dois assuntos. A segunda parte, que com a professora Maria Eliane, envolve o metabolismo do grupamento Heme, protenas, coagulao sangunea, vitaminas e estresse oxidativo basicamente.

Ento vamo l gente. Bom, essa primeira parte de metabolismo a gente aborda que o nosso organismo, independente do estado nutricional que ele estiver, se ta bem alimentado ou se ta em estado de jejum, todos os rgos vo trabalhar em sinergia pra manter a glicemia. Ento a glicemia o nosso objetivo principal durante as 24h do dia. Ento cada rgo vai fazer o seu papel pra manter a glicemia.

Aqui t mostrando uma faixa de glicemia considerada normal, em torno de 60 a 90 mg de glicose por 100 ml de sangue. Acima dessa faixa a hiperglicemia, que a curto prazo no malfica, s da sinais de que o organismo ficou hiperglicmico quando ele ficar por muito tempo. E abaixo disso a hipoglicemia, essa sim, da sinais rapidinho. So todos sinais neurolgicos, comeando com sinais bem sutis, como a prpria fome e se a hipoglicemia for mantida e cada vez pior, pode levar a convulses e danos irreversveis, coma e consequente morte. Por que? Porque quase que instintivamente o crebro utiliza glicose no seu metabolismo. Ento lembrem que o crebro, metabolicamente no produz absolutamente nada, apenas consome. E esse consumo que extremamente grande quase exclusivamente a glicose. Ento o que que o organismo faz? (Figura 01) O intestino delgado tem como especialidade fazer absoro de todos os nutrientes da nossa alimentao. Desses nutrientes acares e protenas, aps todo o processo digestrio, vo ser levados via veia porta diretamente pro fgado, enquanto que os lipdios vo ser carregados pelo sistema linftico e s depois que atingem a corrente sangunea para ir pro fgado. E o fgado ento rgo que vai administrar toda a entrada de energia vinda da alimentao, ento o rgo principal pra manter a glicemia: no estado alimentado, pra no ficar muito tempo hiperglicmico e, no estado de jejum, pra no ficar hipoglicmico.

No pncreas a formao hormnios metablicos, a glndula mais importante, que sintetiza tanto insulina quanto glucagon. O tecido adiposo tem aparncia de uma coisa inerte, mas ele tem uma atividade metablica imensa, como a gente vai ver. Ento j um tabu falar que o tecido adiposo uma coisa parada, ele tem atividade metablica e inclusive faz liberao de hormnios. O msculo esqueltico faz toda a sustentao do organismo por conta das protenas e ele ajuda, e muito, a manuteno da glicemia no nosso organismo. Ento o objetivo do organismo fazer toda a integrao pra que o crebro no fique sem a glicose e que o organismo como um todo no fique com excesso de glicose. Ento isso que a gente vai ver durante essa primeira parte da disciplina, quais so os passos que o organismo faz pra manter a nossa glicemia.

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Bom, ento podem copiar a tabelinha...

SGLUT-1 Mucosa intestinal, tbulos renais

Cotransporta 1 molcula de glucose ou galactose com 2 molculas de sdio. No transporta frutose.

GLUT-1 Crebro, eritrcito, clulas endoteliais, tecidos fetais

Transporta glicose (alta afinidade) e galactose, no frutose. Expressada em muitas clulas.

GLUT-2 Fgado, clulas beta do pncreas, intestino delgado e rim

Transporta glicose, galactose e frutose. Transporte de glicose de alta capacidade e baixa afinidade; serve como um sensor de glicose nas clulas beta do pncreas.

GLUT-3 Crebro, placenta e testculos

Transporta glicose (alta afinidade) e galactose, no frutose. O transportador primrio de glucose para neurnios.

GLUT-4 Msculo esqueltico e cardaco, adipcitos

Transportador dependente de insulina. Alta afinidade por glucose.

GLUT-5 Intestino delgado Transporta frutose, mas no glucose ou galactose. Presente tambm no crebro, rim, adipcitos e msculo.

Ento, essa tabelinha aqui sobre os GLUTs. Vocs sabem o que so esses GLUTs? So

os transportadores de glicose. Como a glicose a hexose mais abundante e a que a gente utiliza, ento basicamente eles so chamados de transportadores de glicose. Esses GLUT de 1 a 5 so os mais conhecidos do nosso organismo, mas j foram descritos 12 transportadores de glicose. Na verdade eles transportam hexoses tanto de dentro pra fora quanto de fora pra dentro da clula. chamado de transporte facilitado porque precisa de um transportador. No so considerados ativos porque no precisam de energia. E qual a grande dependncia de um transporte facilitado? O Gradiente de concentrao. Sempre do mais concentrado pro menos concentrado. Como exceo aqui desses GLUT tem o S-GLUT1, que o que faz o cotransporte de glicose e sdio no intestino e que precisa de energia. Por exemplo, o GLUT1 o principal de algumas clulas do crebro, enquanto o GLUT2 do fgado e das clulas beta pancreticas. O GLUT3 tambm est em outras clulas especficas do crebro. O GLUT4, que

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o mais importante que a gente vai falar aqui vrias vezes, do adipcito e das clulas musculares, e o GLUT5 do intestino delgado.

Ento vejam, todos esses GLUTs aqui, eles transportam hexoses com afinidades diferentes e o mais importante: por exemplo, o GLUT4 que tem nos msculos e no tecido adiposo so os nicos transportadores que so dependentes de insulina. Ento, alm do gradiente de concentrao, a insulina tem que estar presente e ativa para que esse transporte ocorra. Ento voc vai ver mais pra frente que nos grandes problemas de diabticos exatamente algum problema nesse GLUT4 aqui.

E um outro detalhe , por exemplo, o GLUT3, ele tem uma alta afinidade pela glucose.

E o GLUT2 tem uma baixa afinidade. Algum pode me explicar por que dessa diferena de afinidade? (Gabriela responde, no d pra escutar Mas foi algo como: O GLUT 3 est presente no crebro e o GLUT 2 no fgado, o fgado consegue energia por outras fontes enquanto o crebro altamente dependente da glucose. Logo a GLUT 3 tem maior afinidade por glucose para garantir que o crebro sempre esteja bem suprido.) Nessa linha, fisiologicamente, qual a importncia disso? Pra manuteno da prpria glicemia. Quando a glicemia est baixa, pro crebro no ficar sem glucose, a afinidade dos transportadores pela glucose maior. Isso para voc garantir que o crebro vai utilizar glucose e tambm garantir que o fgado no vai utilizar glucose, porque ele pode usar outras fontes para energia.

Ento, dentro de uma clula eu posso ter vrios tipos de transportadores, mesmo que seja pra transportar a mesma molcula, a glucose. Ento, aqui, mostrando uma clula com o epitlio intestinal. A clula tem o GLUT2, que vai carregar a glucose de dentro da clula pro sangue e aqui na outra superfcie da clula eu tenho o GLUT5 e o S-GLUT1 que vai tambm fazer transporte de hexoses. Ento mostrando que uma clula pode ter mais de um transportador. Nesse caso, da clula intestinal que precisa fazer a absoro de todos os monossacardeos, todas as hexoses que tem vindo da dieta, aqui mostrando ento as principais fontes de acar da dieta, sendo digeridas e da absorvidas.

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Numa clula, por exemplo, dos eritrcitos. Ento lembrando gente que, nos

eritrcitos, o GLUT1 vai fazer com que a glucose entre. Lembrando que os eritrcitos no tm mitocndria, ento o metabolismo exclusivamente anaerbico at a produo de lactato, e esse lactato tem que sair. Ento nos eritrcitos tem o GLUT1.

Aqui, no tecido cerebral tem o GLUT3 e aqui exatamente o contrrio dos eritrcitos o metabolismo aerbico, fazendo a oxidao completa.

Bom, detalhes como gliclise, gluconeognese, glucogenlise, vocs lembram tudo? Vejam qual o objetivo de uma via metablica, qual o precursor e qual o produto. Alm desses, cetognese, lipognese, beta oxidao e liplise. S pra vocs revisarem!

Ento voltando aqui, nas clulas do sistema nervoso central, onde eu tenho o GLUT3, vai fazer a oxidao completa da glucose, via primeiro gliclise e da o CAC. E aqui sim, tecido adiposo e tecido muscular, mais uma vez o GLUT4 que vai fazer o transporte da glucose, de fora pra dentro da clula, aqui dependente da insulina. E da sim dentro desses tecidos ele pode seguir a via, se for anaerobiose vai pra lactato, se for metabolismo aerbico vai a oxidao completa.

No msculo, quando que a gente faz metabolismo anaerbico? Baixo O2 e alta intensidade de exerccio.

E a clula do tecido adiposo GLUT4, tambm igual ao msculo, fazendo a entrada da glucose dependendo de insulina e vai fazer a via oxidativa e dependendo da quantidade pode fazer a reposio de gordura. Esse esquema do Devlin e tem um erro. (Professora aponta pra uma glucose-6-P sendo convertida em glicognio) Eles utilizaram o mesmo esquema do msculo, mas no h produo de glicognio no adipcito.

Aqui ento o fgado. Ele vai administrar todo o metabolismo da glucose, se ela t em excesso o fgado vai auxiliar na diminuio da glicemia e se o inverso acontecer o principal rgo que vai liberar glucose na corrente sangunea via gluconeognese. No fgado, GLUT2 independente de insulina, ou seja, a glucose vai entrar no hepatcito mesmo que no tenha insulina, vai entrar apenas pelo gradiente de concentrao. Agora, a manuteno do gradiente, esse sim pode ser dependente de insulina.

Porque que a glucose quando entra na clula rapidamente fosforilada? Pra no sair e para manter o gradiente. (Thales diz: baixa concentrao de glucose dentro da clula vai possibilitar o transporte) Ento veja, se a minha glucose que t fora do hepatcito entrar, na hora que ela for fosforilada ela vai deixar de ser glucose, vai ser glucose-6-fosfato. Isso vai fazer com que se mantenha o gradiente de concentrao, essa a importncia da fosforilao. Ento, o que o fgado pode fazer com a glucose? Sntese de glicognio, se glucose-6-P estiver em excesso e se o organismo precisar, esse glicognio degradado. E, um evento especial a gliconeognese. Alm disso, o que uma coisa especfica do fgado? A cetognese.

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Ento tudo isso que ocorre no nosso organismo so modificaes no metabolismo. Por exemplo, se voc gordinho e quer emagrecer, ou o inverso, voc tem que modificar o metabolismo. Como que eu modifico meu metabolismo? Onde eu preciso mexer? ENZIMAS. A nica forma de eu modificar meu metabolismo energtico mexendo na enzima. O que eu posso fazer na enzima pra fazer com que ela faa um metabolismo ou outro? Ns temos duas formas: ou a gente modifica a atividade da enzima ou a quantidade da enzima.

Ento a alterao de um metabolismo feito atravs da modificao da atividade, a

mais comum e a mais conhecida a modificao covalente, que por fosforilao ou defosforilao. So modificaes extremamente rpidas, que voc ativa ou inativa, para respostas rpidas. Aqui ainda entra disponibilidade do substrado, efetores e inibidores alostricos e todos os tipos de inibidores que vo definir a atividade da enzima.

Quanto quantidade da enzima, atravs da alterao da transcrio gnica, modificando a sntese. Todas nossas molculas sinalizadoras, hormnios, molculas pequenas, como, por exemplo, o NO, vo agir modificando alguma coisa na enzima. So definies bem bsicas. Ou voc tem ou no tem enzima; ou ela t ativa ou inativa.

Ns temos hormnios que so hidrossolveis (todos proteicos ou peptdicos e derivados de aa) ou os lipossolveis(esteroides), conforme a composio qumica. De maneira geral, os hidrossolveis no atravessam a barreira da membrana, encontrando o receptor na membrana. Os lipossolveis tm receptores intracelulares, no ncleo ou no citoplasma.

Aqui mostrando uma clula qualquer (imagem??) em que eu tenho a membrana e aqui um hormnio hidrossolvel que vai encontrar o seu receptor na membrana e pelo fato de no conseguir entrar, ele vai provocar a liberao de um segundo mensageiro que vai fazer a alterao da atividade enzimtica. Quando o hormnio lipossolvel e ele atravessa a membrana, ele vai encontrar seu receptor dentro da clula e esse complexo hormnio-receptor vai ento alterar a transcrio gnica e consequentemente modificar a quantidade da enzima. Ento, hormnios proteicos hidrossolveis vo alterar a atividade da enzima e os lipossolveis a quantidade. A insulina a exceo. Ela um hormnio proteico (hidrossolvel) e vai alterar tanto a atividade quanto a quantidade da enzima.

Com relao modificao covalente, a mais comum a fosforilao, a adio do grupamento fosfato que pode acontecer em 3 tipos de resduos de aas, serina, creolina ou tirosina. Ento a enzima quinase a que faz a fosforilao e a fosfatase retira esse fosfato.

Modificao do Metabolismo

1.Atividade Enzimtica: modificao covalente; disponibilidade de Substrato; etc

ativao inativao

2.Quantidade de Enzima: transcrio gnica

aumenta diminui