O METABOLISMO DO GLICOGÊNIO

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Na matriz, uma seqüência repetida de reações quebra sucessivamente duas unidade de carbono do ácido graxo a partir da extremidade carboxilica. A β-oxidação é um processo cíclico que ocorre até que toda a cadeia carbonada seja transformada em Acetil-CoA (composto de 2 carbonos). Para um ácido graxo de 16 carbonos como o palmitato, a rota será percorrida 7 vezes e formará 8 acetil-CoA. Os passos da oxidação são: oxidação pela enzima Acil-CoA desidrogenase, grupo prostético FAD+ -> hidratação pela enzima Enoil-CoA hidratase (entra 1mol. de H2O) -> oxidação pela enzima 3-hidroxialcil-CoA desidrogenase e coenzima NAD+ -> clivagem pela enzima Tiolase, nesta etapa ocorre formação de 2 moléculas o acetil-CoA e o Acil-CoA (molécula com 2 átomos de carbono a menos do que a molécula original que entrou no ciclo). Após formado o Acetil-CoA entra no ciclo do ácido cítrico, finalizando a oxidação do ácido graxo a CO2 e H2O, e produzindo um rendimento energético para um ácido graxo de 16 carbonos de 7 ciclos e 8 mol de Acetil-CoA, além da redução do NADH +H+ e FADH2, em 7 ciclos , logo 7 mol de NADH +H+ e FADH2. Temos um total de 131 ATPs.

Os ácidos graxos com número impares de carbono podem ser metabolisados ao converterem seu produto de degradação, o propionil-CoA (3 carbonos), em succinil-CoA, um intermediário do ciclo de krebs. E os ácidos graxos que contém insaturações, primeiramente quebram as duplas ligações (enzimas Isomerase e Epimerase) e depois segue a degradação normal, sendo levado em consideração o gasto de energia para a quebra das ligações, com isso um ácido graxo instaurado produz menos energia.Os demais destinos do Acetil-CoA são a formação de compostos cetônicos ou a participação na síntese de colesterol. No fígado o destino dos ácidos graxos varia no momento metabólico. Considerando um estado alimentado e o estado de jejum, podemos dizer que no período alimentar os ácidos graxos são armazenados como triacilglicerois e fosfolipídios normalmente, porém no estado de jejum os ácidos graxos são ativados e entram na mitocôndria onde vão até Acetil-CoA, esse acetil-CoA pode produzir energia ou corpos cetônicos. Os corpos cetônicos são substâncias relacionadas a acetona, que são produzidos quando o excesso de acetil-CoA resulta da β-oxidação. Essa situação pode ser decorrente da alta oferta de lipídios e baixa oferta de carboidratos, ou pode acontecer na diabate, na qual a incapacidade de metabolizar carboidratos causa um desequilíbrio nos produtos de degradação de caboidratos e lipídios. Os produtos da cetogênese são: o acetoacetato, β-hidroxibutirato e acetona. Sua regulação é feita através da estequiometria, onde a enzima CATI é o ponto de eregulação da entrada do acil-CoA de cadeia longa para dentro da mitocôndria. A enzima é inibida por malonil-CoA.

OXIDAÇÃO DE AMINOÁCIDOS

As células contêm um “pool” de aminoácidos circulantes, para inúmeras funções que os mesmos ou os seus derivados exercem. Deste conjunto são destinados aminoácidos para a síntese de proteínas, de hormônios e mesmo síntese de glicose e ácidos graxos. As proteínas da dieta são hidrolisadas até aminoácidos por enzimas do aparelho digestivo e os aminoácidos passam a circulação porta, chegando ao fígado. A degradação dos aminoácidos ocorre principalmente no fígado, embora o rim também seja ativo. Há dois tipos de reações que todos os aminoácidos sofrem: a desaminação oxidativa e a transaminação. Ambos os processos produzem cetoácidos, mas a desaminação origina diretamente íons amônia (NH4+), enquanto na transaminação, o grupo α-amino é transferido para outro cetoácido, por um cofator.

A transaminação é uma reação de transferência de um grupo α-amino de um aminoácido para um α-cetoácido, que ocorre com o auxílio da enzima Transaminases, que utiliza como coenzima o piridoxal-fosfato (derivado da vit. B6). Basicamente a transaminação é um processo onde todos os aminoácidos transferem seu grupo amino para o α-cetoglutarato que se transforma em glutamato. Portanto há sempre um par invariável: o glutamato e o α-cetoácido. As transminases mais estudadas são a TGO (Transaminase Glutâmico-Oxalacética) e a TGP (Transaminase Glutâmico-Piruvica), encontradas em altas concentrações no fígado e no miocárdio de mamíferos.

Alanina + α-cetoglutarato Piruvato + Glutamato[pic 1][pic 2][pic 3]

Aspartato +α-cetoglutarato Oxaloacetato + Glutamato[pic 4]

A atividade de transaminação é determinada pela concentração de substrato e enzima. No fígado pode haver influencia de hormônios. As transaminases são encontradas tanto na mitocôndria quanto no citosol, onde participam da transferência de elétrons do NADH desde o citosol até a mitocõndria, mantendo o NAD+ oxidado no citosol através de um sistema de lançadeira de elétrons dito malato-aspartato.

A desaminação oxidativa ocorre somente com o glutamato, pela ação da enzima glutamato desidrogenase (GDH), que requer NAD+ e é exclusiva da matriz mitocôndrial, é muito ativa e pode ser controlada alostericamente. Este processo consiste na retirada direta do grupo α-amino do glutamato, liberando íons amônia NH4+. A reação de desaminação pode ser ativada por ADP e inibida por GTP e NADH. Considerando que o α-cetoglutarato é um dos componentes do ciclo de krebs, quanto maior a desaminação maior a eficiência do ciclo e produção de energia.

As cadeias carbonadas podem ser utilizadas para gerar energia através do ciclo de krebs e fosforilação oxidativa. Os caminhos catabólicos convergem para a formação de 5 produtos que são oxidados a CO2 e H2O, gerando ATP. As cadeias carbonadas podem também originar glicose e /ou corpos cetônicos.

Através do processo de transaminação e desaminação oxidativa, o nitrogênio do grupo α-amino dos aminoácidos é liberado. Para evitar o acúmulo de íon amônio na circulação, devido a sua toxicidade, os seres vivos a removem para reutilização ou excreção. Nos animais superiores, o íon amônia pode ser transportado sob duas formas, quando é captado pelo glutamato para formar glutamina. A síntese de glutamina é a mais importante forma de armazenar a transportar amônia dos tecidos periféricos para o fígado, já que é neutro e não tóxico. Esse processo é catalisado pela enzima glutamina sintetase, enzima mitocôndrial, que consome energia. Outra forma de transportar a amônia para o fígado é através do ciclo da glicose-alanina. No músculo, a amônia liberada aparece na forma de alanina, que é um aminoácido neutro, sem carga