Metabolismo Energético

Um grupo de gatos, depois de jejum por uma noite, recebeu uma única refeição de uma dieta de aminoácidos completa sem arginina. Dentro de 2 horas, os níveis de amônia sanguíneos aumentaram de um nível normal de 18g/L para 140g/L e os gatos apresentaram sintomas clínicos de intoxicação pela amônia. Um grupo controle alimentado com uma dieta completa de aminoácidos ou com uma dieta de aminoácidos onde a arginina foi substituída pela ornitina, não apresentou nenhum sintoma clínico anormal. Responda:

Por que o experimento foi realizado em jejum?

O experimento foi realizado em jejum para evitar que nutrientes de uma refeição recente alterassem os resultados do teste. Neste caso, o organismo deveria estar totalmente privado de fontes externas de aminoácidos e ter consumido quase todo estoque de glicogênio do fígado, para que quando a dieta protéica fosse administrada, apenas o metabolismo de aminoácidos fosse avaliado

Consultando os mapas metabólicos disponibilizados em aula, descreva as principais características do metabolismo energético no fígado e cérebro, em condição de jejum e no estado de realimentação, ressaltando as possíveis relações interteciduais que possam ocorrer para a manutenção da homeostasia corporal.

O papel principal do fígado no metabolismo energético durante o jejum é a manutenção da glicose sanguínea pela síntese e distribuição de moléculas combustíveis para outros tecidos. Por isso se fala em metabolismo hepático e extra-hepático ou periférico. O fígado usa inicialmente a degradação do glicogênio e então a gliconeogênese para manter os níveis de glicose no sangue e sustentar o metabolismo energético do encéfalo e de outros tecidos dependentes de glicose. A presença da glicose-6-fosfatase no fígado permite a liberação da glicose livre, tanto da glicogenólise, quanto da gliconeogênese. Durante o breve período absortivo, a glicose ingerida é a maior fonte de glicose para o sangue. Várias horas depois da ingestão, a glicemia cai o suficiente para causar aumento da secreção de glucagon e decréscimo da liberação de insulina. O decréscimo da razão insulina/glucagon causa a rápida mobilização dos estoques de glicogênio hepático. O fígado é quase exaurido em seu conteúdo de glicogênio depois de 10 a 18 horas de jejum. Portanto, a glicogenólise hepática é uma resposta transitória ao início do jejum. A síntese de glicose e sua subsequente liberação para a circulação são funções hepáticas essenciais durante o jejum. Os esqueletos de carbono para a gliconeogênese são derivados principalmente de aminoácidos gliconeogênicos e lactato, a partir do músculo, e de glicerol, a partir do tecido adiposo. A gliconeogênese, favorecida pela ativação de frutose-1, 6-bisfosfatase e pela indução de fosfoenolpiruvato (PEP) carboxicinase por meio do glucagon, começa de quatro a seis horas depois da última refeição, e sua velocidade máxima é atingida quando os estoques hepáticos de glicogênio são depletados. A gliconeogênese exerce papel fundamental na manutenção da glicemia durante o jejum noturno ou o jejum mais prolongado. Embora o Acetil-CoA produzido pela oxidação de ácidos graxos não possa ser usado como substrato para a gliconeogênese, ele pode servir como ativador alostérico da piruvato carboxilase e inibidor alostérico da piruvato desidrogenase, e assim

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