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”

corrente sanguínea fígado

diversos tipos celulares

Glicólise

Como o fígado ajuda na regulação da glicemia:

Degradação do glicogênio

Degradação do glicogênio

Degradação do glicogênio

fosfoglicomutase

Glicólise

Como o fígado ajuda na regulação da glicemia:

Degradação do glicogênio

no fígado somente

Como o fígado ajuda na regulação da glicemia:

Exportação da glicose

Do hepatócito para a corrente sanguínea para:

Outros tecidos

glicose intracelular

Após uma refeição...

Glicose para todos

os tecidos

alta glicemia

Fígado e músculos aproveitam

para estocar glicogênio

Como o fígado ajuda na regulação da glicemia:

Síntese do glicogênio

a glicose entra no

hepatócito, e daí?

fosfoglicomutase

a glicose entra no

hepatócito, e daí?

fosfoglicomutase

formação do UDP-glicose

a glicose entra no

hepatócito, e daí?

U

U

U U

Síntese do Glicogênio

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...

Após uma refeição...

Glicose para todos

os tecidos

alta glicemia

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)

gliconeogênese quebra de glicogênio

o que o fígado faz para manter a glicemia

glicólise nos diversos tipos celulares

Como o fígado ajuda na regulação da glicemia:

Gliconeogênese

ciclo de Cori

Formação do Piruvato

a partir de Lactato

Lactato entra no

hepatócito

Formação do

Fosfoenolpiruvato (PEP)

Formação do Piruvato

a partir de Lactato

Lactato entra no

hepatócito

Formação do

Fosfoenolpiruvato (PEP)

Glicólise X Gliconeogênese

A Gliconeogênese é cara, mas...

Glicólise X

Gliconeogênese

Não sei se vocês já perceberam, mas

o fígado é o cara!

Oxidação de Ácidos Graxos

β oxidação

destino do piruvato em

condições de exercício

Krebs

glicólise

carboidratos

piruvato

lipídeos

acil-CoA

mobiliz.

ativação

piruvato

desidrogenase β-oxidação

piruvato

carboxilase

Ciclo de Krebs

E numa

condição de

jejum

prolongado ou

no diabetes não

tratado (quando

há baixa

disponibilidade

de glicose)?

Cetogênese

Não há

oxaloacetato

disponível

para o Ciclo

de Krebs

no fígado

no cérebro, por

exemplo

O fígado é o cara!

Isso tudo por causa de um único problema:

Isso tudo por causa de um único problema:

E se vc (ou outro vertebrado) fosse uma planta?

sementes que estocam

óleos

Vc faria o Ciclo do Glioxilato

e tudo se resolveria...

Moo!

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.

Introdução à Bioquímica do Rúmen

Se os microorganismos do rúmen utilizassem toda a energia da glicose proveniente

da celulose:

C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP

Nada sobraria para o animal!

Oxidação parcial da glicose no rúmen:

5 C6H12O6 + NH3 → 6 CH3COOH + 2 CH3CH2COOH + 1 CH3(CH2)2COOH

+ 3 CH4 + 5 CO2 + 6 H2O + calor + Massa microbiana

Introdução à Bioquímica do Rúmen

Bactérias do

Rumen

Butyrivibrio fibrisolvens

Ruminococcus flavefaciens

Lactobacillus ruminus

Steptococcus bovis

Bacteriodes amylophilus

Selenomonas ruminantium

Succinivibrio dextrinosolvens

Methanobrevibact

er ruminantium

Bacteriodes

amyliphylus

Anaerovobrio lipolytica

Megasphaera elsdenii

Celuloliticas

Glicolíticas

Peptinoliticas

Amiloliticas

Produtoras de Amônia Ureoliticas

Hemiceluloliticas

Degradadoras de Ácidos

Lipoliticos

Proteolíticos

Metanogênicos

DEGRADAÇÃO

MASSA

MICROBIANA AGV

Colonização

ou passagem Absorção Passagem

RÚMEN

Fibra

Introdução à Bioquímica do Rúmen

Introdução à Bioquímica do Rúmen

Pectina Hemicelulose Celulose Amido Sacarose

Ácidos

urônicos

Xilulose

Xilobiose

Pentoses

Hexoses

Ciclo das

pentoses

Celobiose Dextrinas

GLICOSE

Maltose Frutose

Amilose +

amilopectina

microbiana

Piruvato Formato

Acetil-CoA

Acetato Etanol Butirato Propionato

CO2 + H2

CH4

Lactato

Oxaloacetato

Oligossacarídeos

(Frutosanas)

Acrilato

Introdução à Bioquímica do Rúmen

Piruvato Formato

Acetil-CoA

Acetato

Butirato

Propionato

CO2 + H2

CH4 Lactato

Oxaloacetato

Lactil-CoA

Acrilil;CoA

Propionyl;CoA

H-; H+ Metil Malonil CoA

Succinil CoA

H-; H+

Malonil-CoA Acetoacetil CoA

βOH Butiril CoA

Butiril CoA

Crotonil CoA

H-; H+

H-; H+

nas

bactérias

Acetil P

ADP

ATP

+

ADP ATP

Butiril P

ADP

ATP

2ADP

2ATP

2 Piruvato

2 Acetato Butirato 2 Propionato

Lactato

Glicose

2ADP

2ATP

2ADP

2ATP ADP

ATP

ADP

ATP

Ácidos graxos voláteis

Principal fonte de energia para os ruminantes: aproximadamente 90% da energia

disponibilizada aos tecidos é obtida por intermédio dos AGVs

Introdução à Bioquímica do Rúmen

Glicólise X Gliconeogênese

E numa

condição de

jejum

prolongado ou

no diabetes não

tratado?

cetogênese

O fígado é o cara!

Introdução à Bioquímica do Rúmen

Pectina Hemicelulose Celulose Amido Sacarose

Ácidos

urônicos

Xilulose

Xilobiose

Pentoses

Hexoses

Ciclo das

pentoses

Celobiose Dextrinas

GLICOSE

Maltose Frutose

Amilose +

amilopectina

microbiana

Piruvato Formato

Acetil-CoA

Acetato Etanol Butirato Propionato

CO2 + H2

CH4

Lactato

Oxaloacetato

Oligossacarídeos

(Frutosanas)

Acrilato

Introdução à Bioquímica do Rúmen

lipídeos aminoácidos

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Próxima aula: Revisão da Prova 1 e dos EDs 1 e 2,

Responder o ED 4