As
respostas do organismo as duas situações distintas — abundância e escassez de
nutrientes — ilustram a integração dos processos que compõem a regulação
metabólica. Dentre estes processos, os mais relevantes são:
compartimentalização celular, variação da concentração de coenzimas, mudança na
atividade de enzimas alostéricas, modificação covalente de proteínas, variação
da concentração de enzimas (alteração da expressão gênica) e intervenção hormonal.
A integração metabólica ocorre, portanto, em dois níveis: o celular, que
compreende os mecanismos reguladores intracelulares, e o nível do organismo
como um todo, coordenado pela ação hormonal.
A concentração das enzimas varia com a oferta de
nutrientes
Várias
seções deste livro referem-se à importância da modulação do nível de enzimas
como um mecanismo de regulação. Este Capitulo trata de reunir as enzimas mais
relevantes para a adaptação metabólica à disponibilidade de nutrientes e
salientar os aspectos gerais deste controle. Quando há abundância de
nutrientes, os próprios substratos ou os hormônios que aumentam de concentração
nessas condições — insulina, principalmente — induzem a síntese de enzimas de
vias Biosintética, resultando no preenchimento das reservas energéticas e em
diversas outras sínteses. Nos intervalos entre as refeições, a concentração
dessas enzimas decresce devido à queda do nível dos hormônios que promoveram a
sua produção ou pela liberação de outros hormônios — glucagon, principalmente,
e cortisol — que passam a inibir a sua formação. Concomitantemente, há estimulação
da síntese de outras enzimas que aceleram a mobilização dos depósitos de
energia e a glicogênese, capacitando o fígado para fornecer glicose,
indispensável a diversas células.
Em
resumo, as flutuações na oferta de nutrientes determinam proporções diferentes
entre os hormônios que provocam a indução ou a repressão da transcrição de
genes estruturais de enzimas, que terão, então, suas concentrações modificadas.
Particularmente notável é a alteração da relação insulina/glucagon e sua repercussão
na concentração de enzimas hepáticas (Quadro 21.1).
A
integração metabólica será analisada nos períodos subsequentes à ingestão de
uma refeição: o período absortivo, o pós-absortivo e o jejum.
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Quadro 21.1
Enzimas hepáticas cuja concentração aumenta
com a disponibilidade de nutrientes e com a relação insulina/glucagon
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Alimentação farta (insulina/glucagon
alta)
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Jejum
(insulina/glucagon
baixa)
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Glicoquinase
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Piruvato carboxilase
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Fosfofrutoquinase
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Fosfoenolpiruvato carboxiquinase
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Piruvato quinase
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Frutose 1,6-bisfosfatase
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Glicogênio sintase
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Glicose 6-fosfatase
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Citrato liase
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Enzima málica
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Glicose 6-fosfato desidrogenase
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Acetil-CoA carboxilase
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Síntese de ácidos graxos
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HMG-CoA redutase
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Lipase lipoproteica
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CURSO DE TERAPIA OCUPACIONAL
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