Resumo de Bioquímica 2 PDF

**[Metabolismo dos lípidos]** - Digestão de lípidos. - Transporte de lípidos. - Síntese e degradação de ácidos gordos. - Metabolismo do colesterol. - Síntese de corpos cetónicos. - Patologias associadas ao metabolismo de lípidos **[Digestão intestinal de lípidos]** - 90% lípido...

**[Metabolismo dos lípidos]** - Digestão de lípidos. - Transporte de lípidos. - Síntese e degradação de ácidos gordos. - Metabolismo do colesterol. - Síntese de corpos cetónicos. - Patologias associadas ao metabolismo de lípidos **[Digestão intestinal de lípidos]** - 90% lípidos da dieta são triglicerídeos (TG) - Baixa solubilidade dos lípidos em água coloca problemas à sua digestão- não estão acessíveis a enzimas digestivas. É necessário: -Aumentar a área de interface entre as fases aquosa e lipídica \- "solubilizar" os lípidos por ação de detergentes Compreende 5 fases: 1. hidrólise dos TG a ácidos gordos (AG) e monoglicerídeos (MG) 2. solubilização, pelos ácidos biliares, e transporte do lúmen intestinal para a superfície da célula 3. entrada dos AG e MG na célula e re-síntese dos TG 4. empacotamento dos TG sintetizados em quilomícra 5. Exocitose das quilomícra das células e passagem para a linfa **[Digestão dos lípidos]** **Hidrólise dos TG a AG e MG** - Estômago: \- Lípase estável ao ácido \- Origem em glândulas na parte de trás da língua \- TG -\> AG + DG - Intestino - suco pancreático \- Lípase pancreática \- Outras lípases: esterases e fosfolipases - Solubilização pelos ácidos biliares - Ácidos biliares - são detergentes biológicos - sintetizados pelo fígado - secretados como conjugados de glicina e taurina - bílis → duodeno - a determinados pHs, formam micelas - Fosfolípidos - AG - colesterol - vitaminas lipossolúveis (A, D, E e K) [Solubilização pelos ácidos biliares] As micelas mistas são o veículo através do qual os lípidos se movem do lúmen intestinal para a superfície da célula onde se dá a absorção. **[Lipoproteínas plasmáticas]** - São constituídas por associações não covalentes de lípidos e proteínas (apoproteínas). - **Função:** transporte de lípidos insolúveis em água entre os diferentes órgãos - Denominação associada à sua densidade 4 classes principais (densidade e tamanho das partículas): - Quilomicra \- De maior diâmetro \- Transportam lípidos da dieta para o fígado \- Contêm alta % TG - VLDL - very low density lipoprotein \- Sintetizadas no fígado \- Transportam lípidos do fígado para outros tecidos \- Ao fornecerem AG aos tecidos convertem-se em LDL - LDL - low density lipoprotein \- Contêm a maior % colesterol \- Entram na célula via recetores específicos - HDL - high density lipoprotein \- Sintetizadas no fígado e intestino \- Transportam colesterol de tecidos extra-hepáticos para o fígado **Internalização das LDL** O mau funcionamento destes recetores ou alterações nas LDL que levem ao seu não reconhecimento (ex: oxidação) levam a que o colesterol não entre nas células e permaneça em circulação, constituindo um fator de risco para o desenvolvimento de aterosclerose. **Transporte de lípidos** - Os lípidos são transportados na circulação como lipoproteínas, com diferentes funções e composição lipídica e proteica. - Os lípidos da dieta são empacotados em quilomicra; grande parte do seu conteúdo em TG é libertado pela lipoproteína lipase para o tecido adiposo e muscular durante o seu transporte através dos capilares. - As quilomícra remanescentes (essencialmente proteína e colesterol) vão para o fígado. - Os lípidos endógenos e o colesterol do fígado são levados ao tecido adiposo e ao músculo pelas VLDL. A remoção de lípidos destas, assim como a perda de algumas apolipoproteínas, gradualmente converte as VLDL em LDL, que levam o colesterol aos tecidos extra-hepáticos ou regressam ao fígado. - Este recebe LDL, remanescentes de VLDL (também chamados IDL) e remanescentes de quilomicra por endocitose mediada por recetores. - O excesso de colesterol dos tecidos extra-hepáticos é transportado de volta ao fígado como HDL. No fígado, algum colesterol é convertido em sais biliares ["Mau" colesterol] - Associado às LDL - LDL contêm a maior % colesterol - Não entrada nas células leva à sua circulação contínua e deposição em placas ateroscleróticas ["Bom" colesterol ] - Associado às HDL. - HDL constituem o meio como o colesterol é removido dos tecidos extra-hepáticos e excretado (bílis) **Síntese de novo de lípidos/Síntese de AG** - Conjunto cíclico de reações nas quais uma molécula de AG vai sendo "construída" pela adição sequencial de unidades de 2 C que derivam da acetilCoA. - Ocorre essencialmente no citosol de células do fígado, tecido adiposo e glândulas mamárias no período de lactação; em pequena extensão no rim. - Necessita de NADPH -- provém da via das pentoses fosfato e da reação da enzima málica. **Catabolismo de AG** - Processo pelo qual uma molécula de AG é degradada pela remoção sequencial de 2 C, produzindo acetilCoA, que pode, então, ser oxidada a CO2 e H2O no ciclo de Krebs. - Ocorre em vários tecidos, principalmente no fígado e músculo; alguns tecidos, como o cérebro, eritrócitos, medula adrenal não podem oxidar os AG. 1. **Lipólise**  2. **Entrada na mitocôndria** 3. **Β-Oxidação** 1. um AG de cadeia longa é oxidado produzindo grupos acetil, na forma de acetilCoA β-oxidação 2. Os grupos acetil são oxidados a CO2 no ciclo de Krebs 3. Os eletrões derivados das oxidações são recebidos pelo O2 na cadeia respiratória mitocondrial -- fosforilação oxidativa **Metabolismo do Colesterol** [Colesterol ] - Componente essencial de membranas - Precursor de hormonas esteroides - Precursor de ácidos biliares e vitamina D **Síntese do Colesterol** - Molécula com 27 C, todos provenientes da acetilCoA - Deriva do isopreno (5 C) - Produzido no citosol das células de quase todos os tecidos (não nos eritrócitos); principalmente no fígado. **Síntese de corpos cetónicos** HMG-CoA redutase - principal ponto de controle da síntese colesterol - Acetoacetato, 3-hidroxibutirato e acetona - Combustível alternativo - Produzidos constitutivamente em pequena quantidade - Produzidos em grande quantidade (fígado, mitocôndrias) em situações - Jejum - Exercício prolongado - Diabetes descontrolada **Oxidação e utilização dos corpos cetónicos-** coração, músculo e cérebro **Regulação da síntese do colesterol** - Principal ponto de controle - HMG-CoA redutase - Inibição pelo produto - HMG-CoA redutase é inibida pelo colesterol - Regulação hormonal a curto prazo: Glucagon → insulina Inativa → ativa **Inibidores da HMG-CoA redutase-** Estatinas **[Metabolismo das proteínas]** - Digestão extracelular de proteínas - Digestão intracelular de proteínas - Biossíntese de aa não essenciais - Catabolismo de aa: destino do grupo amina e dos esqueletos de C - Aminoácidos como precursores de outras moléculas **[Metabolismo do Azoto]** - Moléculas contendo azoto: - Aminoácidos; proteínas; derivados de aminoácidos - Nucleótidos; ácidos nucleicos; derivados de bases azotadas **[Digestão de proteínas]**   **[Reações chave do metabolismo dos aminoácidos]** 1\. Transaminação 2\. Desaminação oxidativa do glutamato **Transaminação de aminoácidos** Transferência do grupo α-amino de um aminoácido para um a -cetoácido (piruvato, oxaloacetato, a - cetoglutarato) - Aminotransferases (Transaminases) - enzimas citosólicas / mitocondriais relativamente estáveis - usadas para síntese / degradação de aminoácidos - durante a degradação de aminoácidos, os grupos amina são transferidos para o α-cetoglutarato - Indicadores de dano hepático quando ambas se encontram elevadas **Desaminação oxidativa do glutamato: glutamato desidrogenase**  **Biossíntese de aminoácidos não essenciais** - Algumas patologias associadas ao metabolismo de aminoácidos - Fenilcetonúria - Albinismo - Alcaptonúria - Hipotiroidismo congénito **Degradação de proteínas** - Via da ubiquitina -proteasoma - Via lisosomal **Muitos processos celulares são regulados por degradação de proteínas** - - Transcrição de genes - Ciclo celular - Formação de órgãos - Ritmos circadianos - Resposta inflamatória - Supressão de tumores - Metabolismo do colesterol - Processamento de antigénios **Catabolismo de aminoácidos** - Aminoácidos citogénicos e glicogénicos - Ciclo da ureia - **Ciclo glicose-alanina** - Os aa estão agrupados de acordo com o seu principal produto final de degradação. - Alguns aa estão assinalados mais do que uma vez porque os seus esqueletos de C são degradados a diferentes produtos - Estão representadas as principais vias catabólicas, mas há pequenas variações entre as diferentes espécies de vertebrados - Há 5 aa que são simultaneamente glicogénicos e citogénicos. - Os aa degradados a piruvato também são, potencialmente, citogénicos - Apenas 2 aa, leucina e lisina, são exclusivamente citogénicos. **Catabolismo de aminoácidos - remoção do grupo amina** - Remoção do grupo amina na forma de amónia - Conversão de amónia em ureia **Catabolismo de amino ácido- remoção do grupo amino**  **Ciclo da Ureia e reações que o alimentam** - Enzimas encontram-se distribuídas entre a matriz mitocondrial e o citosol; - Um grupo amina entra no ciclo da ureia enquanto carbamoil fosfato, formado na matriz; o outro entra como aspartato, formado na matriz por transaminação do oxaloacetado e glutamato (aspartato aminotransferase) **[Metabolismo de aminoácidos]** Síntese de outras moléculas a partir de aminoácidos - Melanina - DOPA, dopamina e catecolaminas - Hormonas da tiroide - GABA, histamina, serotonina e óxido nítrico **Grupo heme** - Estrutura básica (porfirina) é formada por 4 anéis pirrólicos - A cada anel pirrólico podem estar ligados 3 tipos de cadeias: metil, vinil e propionato - As porfirinas podem ligar iões metálicos para formar metaloporfirinas: heme contém um ião Fe.   **[Nucleótidos]** - Muito importantes no metabolismo celular: - armazenamento de energia (ex: ATP) - elos na resposta das células a hormonas e outros estímulos extracelulares (ex: cAMP) componentes estruturais de cofatores enzimáticos e intermediários metabólicos (ex: FAD, NAD+, Coenzima A) - constituintes dos ácidos nucleicos - 3 componentes característicos: \- Base azotada (purina ou pirimidina) \- Pentose \- Grupo fosfato  **Catabolismo de purinas** - Ácido úrico - Excretado na urina - Insolúvel - pH da urina favorece a sua precipitação como urato de sódio - Acumulação leva a gota - **Regulação do metabolismo** Manutenção da viabilidade celular pressupõe que uma célula tem a capacidade de adaptar o metabolismo às suas necessidades, em função do meio em que se encontra. A célula está equipada com um sistema que lhe permite "sentir" o meio ambiente. A célula possui mecanismos de controle metabólico que forçam o metabolismo a adaptar-se às modificações ambientais **Metabolismo específico de alguns tecidos** - Fígado: processamento e distribuição de nutrientes - Músculo: movimento. - Tecido adiposo: armazena e liberta lípidos -- combustível metabólico - Cérebro: bombeia iões para produzir sinais elétricos que permitem controlar as diferentes funções do corpo - Sangue: distribui nutrientes pelo corpo [Fígado: processamento e distribuição de nutrientes] - Após absorção, a maior parte dos aa, monossacarídeos e alguns TG seguem (veia porta hepática) para o fígado (os restantes TG seguem para o tecido adiposo via linfa) - Hepatócitos transformam os nutrientes em combustíveis e precursores necessários aos outros tecidos e exportam-nos através do sangue - Fígado tem uma capacidade de adaptação metabólica muito grande   **Via das pentoses-fosfato** - Via alternativa do metabolismo da glicose, cujo principal objetivo não é a produção de ATP (via glicólise ou ciclo de Krebs + cadeia respiratória), mas sim a produção de NADPH para as reações de síntese com carácter redutor. - Ocorre no citosol de células do fígado (principalmente), tecido adiposo, córtex adrenal e glóbulos vermelhos. [Funções principais:] - Produção de NADPH para as reações de biossíntese, tais como a síntese de colesterol e ácidos gordos - Produção de ribose (5C) para a síntese de nucleótidos e ácidos nucleicos - Regeneração da glutationa reduzida nos eritrócitos **Destinos metabólicos da frutose-6-P formada: (depende do tecido e das suas necessidades)** 1. No fígado, tecido adiposo e córtex adrenal promove a síntese de AG (estado alimentado): glicose → glicose-6-P→ via das pentoses-fosfato → frutose-6- P → piruvato → acetil-CoA → síntese AG 2. Nos eritrócitos frutose-6-P → glicose-6-P→ via das pentoses-fosfato → ciclo para a produção contínua de NADPH necessário para a regeneração de glutationa reduzida (antioxidante) **Glutationa** - Tripéptido formado por resíduos de glutamato, cisteína e glicina - Existe em praticamente todas as células - Existe em duas formas: reduzida -- GSH (ativa; grupo tiol reativo) oxidada -- GSSG (inativa) **Fígado** [Aminoácidos] \(1) são convertidos em proteínas (hepáticas ou plasmáticas) \(2) Seguem para outros tecidos para formar as suas próprias proteínas \(3) São precursores de nucleótidos, hormonas e outras moléculas no fígado e outros tecidos (4) Os não necessários como precursores biossintéticos são desaminados Os não necessários como precursores biossintéticos são desaminados e degradados a acetilCoA ou intermediários do ciclo de Krebs que, por sua vez, podem ser convertidos em glicose e glicogénio pela via gliconeogénica. A acetilCoA pode entrar no ciclo de Krebs e cadeia respiratória para produção de energia ou utilizada para a síntese de lípidos. A amónia libertada na degradação dos aa é convertida em ureia. [Lípidos] \(1) Os AG podem ser convertidos em lípidos hepáticos \(2) Na maior parte das vezes, são usados como combustível metabólico -- boxidação; prod. ATP via respiração aeróbica \(3) Excesso de acetilCoA produzida utilizada para a prod. de corpos cetónicos que são exportados para servirem de combustível metabólico noutros tecidos (ex: cérebro em jejum) (4) acetilCoA também utilizada para a produção de colesterol e, posteriormente, de hormonas esteroides e sais biliares. \(5) Os AG podem ser convertidos em TG e fosfolípidos que são transportados por lipoproteínas plasmáticas para o tecido adiposo \(6) Alguns AG são transportados no sangue associados à albumina e levados para coração e músculo esquelético **Tecido adiposo** - Consiste, essencialmente, em adipócitos; debaixo da pele, em torno dos vasos sanguíneos, na cavidade abdominal - Adipócitos são metabolicamente muito ativos, respondendo rapidamente a estímulos hormonais (externos ou internos), numa inter-relação com o fígado, músculo esquelético e cardíaco - Obtenção de energia essencialmente por respiração aeróbica. - Armazena TG sintetizados no fígado - Quando necessário, os TG são hidrolisados a AG pela lipase, que seguem, via sangue, para o músculo (esquelético e cardíaco) -- estimulado pela epinefrina; inibido pela insulina - Humanos e mamíferos que hibernam possuem tecido adiposo castanho -- produção de calor **Músculo: produção de ATP para trabalho mecânico** - Músculo consome cerca de 50% do O2 numa pessoa em repouso (+ de 90% se em exercício intenso) - Adaptado a diversos tipos de exercício - Pode utilizar diversos tipos de combustível metabólico (AG, corpos cetónicos, glucose), de acordo com o tipo de atividade **Cooperação metabólica entre músculo e fígado** Músculos em atividade extrema usam glicogénio com fonte energética, produzindo lactato. No período de recuperação, algum do lactato é transportado para o fígado onde é convertido em glicose (gliconeogénese), que regressa ao sangue para ser, de novo, entregue no músculo, onde vai ser utilizada para a reposição das reservas de glicogénio -- ciclo de Cori.  **[Estado Alimentado VS Estado de Jejum ]** 3 estádios básicos: 1. Alimentando 2. Jejum (pós-absorção) 3. Jejum prolongado **Alimentando** **Jejum pós-absorção**  **Jejum prolongado**  - A glicose é o único combustível metabólico usado pelo cérebro; o seu uptake é independente da insulina. - Músculo e tecido adiposo também usam glicose; o uptake é dependente da insulina **Estado: Jejum pós-absorção** - A degradação de glicogénio fornece glicose para oxidação no cérebro -- reservas duram 12-24h Hidrólise de TG armazenados liberta AG que são usados pelo fígado e músculo - O músculo também usa as suas reservas de glicogénio - Todos estes processos são ativados pelo aumento da razão glucagon/insulina **Estado: Jejum prolongado** Assim que o glicogénio armazenado no fígado se esgota, é necessário arranjar substratos que possam ser convertidos em glicose - Noradrenalina e cortisol ativam a degradação de proteínas a aa, principalmente alanina e glutamina - Hidrólise de TG no tecido adiposo liberta glicerol **Estado: Jejum prolongado** Noradrenalina e cortisol ativam a degradação de proteínas a aa, principalmente alanina e glutamina Hidrólise de TG no tecido adiposo liberta glicerol aa e glicerol→ Gliconeogénese → glicose cérebro AG → fígado → Corpos cetónicos→ tecidos periféricos → cérebro  **Gliconeogénese** - Começa 6-12h após a última refeição - Principal finalidade é fornecer glicose ao cérebro e eritrócitos - É ativada pelo aumento da razão glucagon/insulina - No músculo, o cortisol ativa a degradação de proteínas a alanina e glutamina, que são substratos para a gliconeogénese **Cetogénese** - Inicia-se nos primeiros dias de jejum e aumenta com a adaptação do cérebro ao uso dos corpos cetónicos, o que diminui a necessidade de glicose. Diminui, assim, a degradação de proteínas, para as poupar. - Após 2-3 semanas de jejum, o músculo diminui a utilização de corpos cetónicos, usando quase só AG, deixando-os para o cérebro **[Diabetes]**  **[Obesidade]** A obesidade pode ser considerada como uma doença na qual o excesso de gordura corporal provoca efeitos negativos na saúde. Estes efeitos incluem predisposição para diabetes tipo 2, doença coronária e hipertensão. A obesidade tende a aumentar nos países desenvolvidos e atualmente a proporção da população afetada aproxima-se de ¼ ou 1/5 - Obesidade primária - Excesso de calorias ingeridas - Reduzido consumo de energia Predisposição genética Efeitos: \- Diabetes \- lipidose hepática \- Problemas cardiovasculares \- Problemas respiratórios \- Artrites \- Diminuição da esperança média de vida 1\. Alterações metabólicas 2\. Hormonas sintetizadas nos adipócitos 2.1. Leptina: mecanismo de ação 2.2. Resistina: relação com diabetes tipo 2 2.3. Adiponectina 3\. Grelina - Na obesidade o metabolismo de lípidos e glicose no tecido adiposo está alterado - A leptina e a insulina são duas hormonas que atuam a nível do sistema nervoso central para regularem o apetite e, consequentemente, o peso corporal - A hormona leptina é um péptido sintetizado no tecido adiposo (proporcionalmente às reservas de lípidos) e atua via recetores no hipotálamo A hormona leptina é um péptido sintetizado no tecido adiposo (proporcionalmente às reservas de lípidos) e atua via recetores no hipotálamo: ↑ a síntese de fatores anorexigénios (ex: neuropéptido Y; sinal de saciedade) ↓ a síntese de fatores orexígenos (estimuladores de apetite) Em roedores, mutações na leptina ou no respetivo recetor levam a deficiências no transporte na barreira hematoencefálica e causam obesidade e sintomas de diabetes tipo 2. Nas pessoas obesas é raro encontrar mutações do gene que codifica para a leptina. - Rato deficiente no recetor da leptina obesidade mórbida hiperglicemia - Efeito do transplante de pequenas células tronco que se diferenciam em células hipotalâmicas e que expressavam o recetor da leptina. **Leptina e a manutenção da massa corporal** Quando a massa do tecido adiposo aumenta (linha tracejada), a leptina inibe a ingestão e a síntese de gorduras e estimula a oxidação de AG. Quando a massa do tecido adiposo diminui (linha contínua), a baixa produção de leptina favorece a ingestão de alimentos e a diminuição da oxidação dos AG. - Leptina aumenta a secreção de norepinefrina, estimulando a oxidação de ácidos gordos e termogénese - Oxidação de ácidos gordos sem síntese de ATP - A resistina causa a perda de sensibilidade à insulina nos diferentes tecidos - A secreção de resistina está aumentada no ratos muito obesos e no homem - O aumento de resistina parece estar associado à obesidade que se verifica nos diabéticos tipo 2 ↓produção de adiponectina pelos adipócitos - Produzida e secretada exclusivamente pelos adipócitos - Regula metabolismo de lípidos e glicose - Influencia a resposta à insulina - Baixos níveis associados à obesidade, resistência à insulina e diabetes tipo 2  **Ação da grelina** - Produzida principalmente por células do trato gastrointestinal - Aumenta o apetite **Caquexia associada a tumores** - Hipoxia e metabolismo da glucose em tumores - Alterações hormonais e metabólicas Uma imagem com texto, monitor, captura de ecrã, ecrã Descrição gerada automaticamente **Cancro em estado avançado** - induz resistência à insulina - taxa metabólica elevada - níveis sanguíneos de cortisol elevados ↑ Lipólise ↑ Proteólise ↑ Gliconeogénese