Metabolismo do Glicogênio, Gliconeogênese, Cetogênese, Ciclo do Glioxilato e Bioquímica do Rúmen

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1 Disciplina de Bioquímica Metabólica Curso de Ciências Biológicas 2º Semestre de 2018 Metabolismo do Glicogênio, Gliconeogênese, Cetogênese, Ciclo do Glioxilato e Bioquímica do Rúmen Prof. Marcos Túlio de Oliveira marcos.t.oliveira@unesp.br Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias de Jaboticabal Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho

2 corrente sanguínea fígado diversos tipos celulares Glicólise

3 Como o fígado ajuda na regulação da glicemia: Degradação do glicogênio

4 Degradação do glicogênio

5 Degradação do glicogênio

6 Como o fígado ajuda na regulação da glicemia: Degradação do glicogênio fosfoglicomutase Glicólise

7 Como o fígado ajuda na regulação da glicemia: Exportação da glicose no fígado somente

8 Do hepatócito para a corrente sanguínea para: Outros tecidos glicose intracelular

9 Como o fígado ajuda na regulação da glicemia: Síntese do glicogênio Após uma refeição... alta glicemia Glicose para todos os tecidos Fígado e músculos aproveitam para estocar glicogênio

10 a glicose entra no hepatócito, e daí?

11 a glicose entra no hepatócito, e daí? fosfoglicomutase

12 a glicose entra no hepatócito, e daí? formação do UDP-glicose U fosfoglicomutase U U U

13 Síntese do Glicogênio

14 Energia usada na degradação do glicogênio está estocada nas ligações glicosídicas α1 4, que por sua vez vem da quebra do UTP na formação de UDP-glicose...

15 Após uma refeição... alta glicemia Glicose para todos os tecidos Fígado e músculos estocam todo glicogênio possível, mas isso é limitado Agora é hora de continuar estocando na forma de lipídeos (conforme a aula de Metabolismo de Lipídeos)

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17 Como o fígado ajuda na regulação da glicemia: Gliconeogênese gliconeogênese quebra de glicogênio o que o fígado faz para manter a glicemia glicólise nos diversos tipos celulares

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19 ciclo de Cori

20 Lactato entra no hepatócito Formação do Fosfoenolpiruvato (PEP) Formação do Piruvato a partir de Lactato

21 Lactato entra no hepatócito Formação do Fosfoenolpiruvato (PEP) Formação do Piruvato a partir de Lactato

22 Glicólise X Gliconeogênese

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24 A Gliconeogênese é cara, mas...

25 Glicólise X Gliconeogênese

26 Não sei se vocês já perceberam, mas o fígado é o cara!

27 Oxidação de Ácidos Graxos destino do piruvato em condições de exercício β oxidação Krebs

28 carboidratos lipídeos glicólise piruvato piruvato desidrogenase acil-coa mobiliz. ativação β-oxidação piruvato carboxilase Ciclo de Krebs

29 E numa condição de jejum prolongado ou no diabetes não tratado (quando há baixa disponibilidade de glicose)?

30 Cetogênese Não há oxaloacetato disponível para o Ciclo de Krebs

31 no fígado no cérebro, por exemplo

32 O fígado é o cara!

33 Isso tudo por causa de um único problema:

34 Isso tudo por causa de um único problema:

35 E se vc (ou outro vertebrado) fosse uma planta? Vc faria o Ciclo do Glioxilato e tudo se resolveria... sementes que estocam óleos

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38 Introdução à Bioquímica do Rúmen Moo!

39 Introdução à Bioquímica do Rúmen Evolução anatomica e simbiotica: Ruminante O rúmen: Primeiro compartimento do estômago dos ruminantes albergando um complexo ecossistema microbiano capaz de degradar paredes celulares vegetais.

40 Introdução à Bioquímica do Rúmen Se os microorganismos do rúmen utilizassem toda a energia da glicose proveniente da celulose: C 6 H 12 O O 2 6 CO H 2 O + 38 ATP Nada sobraria para o animal! Oxidação parcial da glicose no rúmen: 5 C 6 H 12 O 6 + NH 3 6 CH 3 COOH + 2 CH 3 CH 2 COOH + 1 CH 3 (CH 2 ) 2 COOH + 3 CH CO H 2 O + calor + Massa microbiana

41 Hemiceluloliticas Degradadoras de Ácidos Megasphaera elsdenii Butyrivibrio fibrisolvens Ruminococcus flavefaciens Celuloliticas Glicolíticas Lipoliticos Anaerovobrio lipolytica Lactobacillus ruminus Proteolíticos Bacteriodes amyliphylus Bactérias do Rumen Steptococcus bovis Peptinoliticas Metanogênicos Methanobrevibact er ruminantium Bacteriodes amylophilus Amiloliticas Ureoliticas Succinivibrio dextrinosolvens Selenomonas ruminantium Produtoras de Amônia

42 Introdução à Bioquímica do Rúmen DEGRADAÇÃO RÚMEN Fibra MASSA MICROBIANA AGV Colonização ou passagem Absorção Passagem

43 Introdução à Bioquímica do Rúmen Pectina Hemicelulose Celulose Amido Oligossacarídeos Sacarose (Frutosanas) Ácidos urônicos Xilobiose Hexoses Celobiose Dextrinas Maltose Frutose Pentoses Xilulose Ciclo das pentoses GLICOSE Amilose + amilopectina microbiana Formato Piruvato Lactato Acetil-CoA Oxaloacetato Acrilato CO 2 + H 2 Acetato Etanol Butirato Propionato CH 4

44 Introdução à Bioquímica do Rúmen CH 4 Lactato Oxaloacetato CO 2 + H 2 Formato Piruvato + ADP 2ADP ATP 2ATP H-; H+ Succinil CoA Metil Malonil CoA Lactil-CoA Acrilil;CoA Acetil P Acetil-CoA Propionyl;CoA H-; H+ ADP ATP Malonil-CoA Acetoacetil CoA H-; H+ Propionato Acetato βoh Butiril CoA Crotonil CoA Butirato Butiril P ATP ADP Butiril CoA H-; H+ nas bactérias

45 Introdução à Bioquímica do Rúmen Glicose ADP Lactato 2ADP 2 Piruvato ATP 2ADP 2ATP ADP 2ATP ATP 2 Acetato Butirato 2 Propionato Ácidos graxos voláteis Principal fonte de energia para os ruminantes: aproximadamente 90% da energia disponibilizada aos tecidos é obtida por intermédio dos AGVs

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47 Glicólise X Gliconeogênese

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49 cetogênese E numa condição de jejum prolongado ou no diabetes não tratado?

50 O fígado é o cara!

51 Introdução à Bioquímica do Rúmen Pectina Hemicelulose Celulose Amido Oligossacarídeos Sacarose (Frutosanas) Ácidos urônicos Xilobiose Hexoses Celobiose Dextrinas Maltose Frutose Pentoses Xilulose Ciclo das pentoses GLICOSE Amilose + amilopectina microbiana Formato Piruvato Lactato Acetil-CoA Oxaloacetato Acrilato CO 2 + H 2 Acetato Etanol Butirato Propionato CH 4

52 Introdução à Bioquímica do Rúmen

53 lipídeos aminoácidos

54 Disciplina de Bioquímica Metabólica Curso de Ciências Biológicas 2º Semestre de 2018 Próxima aula: Revisão da Prova 1 e dos EDs 1 e 2, Responder o ED 4