Metabolismo Celular: Ciclo de Krebs, Glicólise e Regulação

Localização e Efetores do Ciclo do Ácido Cíclico

O Ciclo do Ácido Cíclico e a cadeia de transporte de elétrons estão localizados em células eucariontes na matriz mitocondrial e na membrana mitocondrial interna.

Efetores alostéricos que atuam em enzimas do Ciclo do Ácido Cíclico: ADP e NAD+ são efetores alostéricos positivo e negativo, respectivamente.

Rotas Metabólicas Mitocondriais

Rotas metabólicas que ocorrem na mitocôndria incluem: cetogênese e $\beta$-oxidação.

Oxidação da Glicose e Regulação Hormonal

• Oxidação total da glicose: O piruvato sofre descarboxilação oxidativa formando acetil-CoA.
• Regulação pelo Glucagon: O glucagon ativa a gliconeogênese e inibe a glicólise, pois favorece a fosforilação da piruvato-cinase, que fica na forma inativa.
• Frutose 2,6-bisfosfato é um efetor alostérico negativo da frutose 1,6-bisfosfatase da via gliconeogênica.
• Conversão de Glicose-6-fosfato: O fígado pode converter glicose-6-fosfato em glicose através da enzima: glicose-6-fosfatase.
• Reações irreversíveis da glicólise (pontos de regulação) são catalisadas pelas enzimas: glicose-6-fosfato desidrogenase (presumivelmente, corrigido de 'gliconase'), fosfofrutocinase 1 e piruvato cinase.

Destino Metabólico em Diferentes Estados Nutricionais

• Jejum prolongado: O fígado estará liberando para os tecidos extra-hepáticos, principalmente: glicose e corpos cetônicos.
• Após uma refeição rica em carboidratos, proteínas e lipídios: o fígado sintetiza glicogênio e triacilgliceróis.

Metabolismo de Lipídios e Colesterol

• Síntese do colesterol: Quando os níveis de colesterol intracelular estão baixos, ocorre ativação da expressão gênica da HMG-CoA redutase.
• Quilomícrons: Quilomícrons são lipoproteínas que apresentam alto percentual de triacilgliceróis (85-90%).
• Beta-oxidação de ácidos graxos: ocorre por uma sequência repetida de quatro reações.
• Corpos cetônicos: são fonte de energia para os tecidos periféricos no jejum prolongado.

Estados Metabólicos

Estado Alimentado

O pâncreas responde aos níveis elevados de glicose e aminoácidos com um aumento na secreção de insulina e uma queda na liberação de glucagon pelas ilhotas de Langerhans. O fígado repõe seu estoque de glicogênio, repara as proteínas hepáticas e aumenta a síntese de triacilgliceróis. O tecido adiposo sintetiza e armazena triacilgliceróis, enquanto o músculo aumenta a síntese de proteínas. O encéfalo utiliza exclusivamente a glicose como combustível.

Estado de Jejum

O fígado degrada glicogênio e inicia a glicogenólise, usando a oxidação aumentada de ácidos graxos como fonte de energia e para suprir com acetil-CoA a síntese de corpos cetônicos. O tecido adiposo degrada os estoques de triacilgliceróis, fornecendo ácidos graxos e glicerol para o fígado. Os músculos podem usar os ácidos graxos e os corpos cetônicos como combustível. O encéfalo pode usar glicose e corpos cetônicos como combustível.

Outros Processos Celulares e Bioquímicos

Sinapse Química

Quando o neurônio é estimulado, ele despolariza. Quando o sinal chega na terminação, abrem-se canais de $\text{Ca}^{+2}$ que transportam as vesículas onde estão os neurotransmissores até a membrana. Os neurotransmissores são liberados na fenda sináptica e se fixam nos receptores, onde modulam a abertura ou fechamento de canais. Isso acontece quando o potencial de ação, ou seja, impulso é transmitido através de mensageiro químico, que liga a um receptor (proteína) na membrana pós-sináptica. O impulso é transmitido em única direção, podendo ser bloqueado.

Regulação do pH Fisiológico

Sistemas pulmonar e renal participam da regulação do pH fisiológico: é feita por meio de eliminação, com a intenção de baixar ou elevar o pH.

Diferença entre Vias Anabólicas e Catabólicas

O que distingue as vias anabólicas das vias catabólicas: Anabólicas (síntese) é um processo redutivo que consome energia (ATP). Catabólicas (degradação) é um processo oxidativo que forma energia (ATP).

Função das Enzimas no Metabolismo

Enzimas no metabolismo: aceleram a velocidade (catalisador) da reação sem participar dela como reagente ou produto; atuam como reguladores dessas reações.