Metabolismul energetic - o prezentare generală Subiecte ScienceDirect
Termeni asociați:
- Glucoză
- Acizi grași
- Leptina
- Receptor Eicosanoid
- Enzime
- Adenozin trifosfat
- Insulină
- Mitocondrie
- Stresul oxidativ
- Proteină
Descărcați în format PDF
Despre această pagină
METABOLISMUL ENERGETIC
Metabolismul energetic este esențial pentru viață și principala funcție a sistemului respirator este de a menține procesele metabolice aerobe în organism. În ciuda acestui rol important, metabolismul energetic este slab integrat în procesul de diagnosticare a bolilor respiratorii cronice. O atenție sporită în ultimul deceniu sa concentrat pe contribuția dezechilibrului energetic în patogeneza pierderii în greutate, în special la pacienții cu boli pulmonare obstructive cronice (BPOC). Câțiva factori contribuie la cantitatea de energie cheltuită de un individ: cheltuielile de energie în repaus, activitatea fizică și într-o măsură mai mică termogeneza indusă de dietă. Articolul se referă în special la cheltuielile de energie de repaus, precum și la datele totale zilnice privind cheltuielile de energie, măsurate la pacienții cu BPOC. Factorii responsabili de creșterea cheltuielilor energetice de repaus, precum și cheltuielile totale de energie sunt discutate în detaliu. Aportul alimentar, precum și utilizarea alimentelor sunt componente esențiale în menținerea echilibrului energetic. Progresele recente în domeniul homeostaziei energetice relevă complexitatea rețelei neuroendocrine de reglementare. Rolul hormonului anorexigenic și adipostatic leptina este discutat în detaliu.
Metabolismul energetic
Metabolismul glicogenului
Globulele roșii și creierul au o cerință absolută de glucoză pentru metabolismul energetic. Glucoza este absorbită din intestine doar 2-3 ore după masă și, prin urmare, trebuie să existe o altă sursă de glucoză pentru a menține un nivel constant al glicemiei. Când nivelul glicemiei crește după masă, ficatul poate absorbi cantități mari de glucoză, unde este transformat în glucoză-6-fosfat, care poate fi utilizat pentru sintetizarea glicogenului (glicogeneza). Când depozitele de glicogen sunt pline, glucoza-6-fosfatul poate intra în glicoliză sau poate fi utilizat pentru a sintetiza glicerina pentru formarea grăsimilor. Când nivelul glicemiei scade, în timpul postului între mese, glicogenul este descompus în ficat și glucoza eliberată (glicogenoliză). În timpul postului, glicogenul este descompus prin îndepărtarea unităților de glucoză sub formă de glucoză-1-fosfat de la mai multe capete ale moleculei. Acesta este apoi izomerizat în glucoză-6-fosfat. Numai ficatul poate elibera glucoză liberă, deoarece țesutului muscular îi lipsește glucoza-6-fosfataza. Glucoza liberă eliberată de ficat este utilizată de creier și celulele roșii din sânge.
Glucoza-6-fosfatul eliberat în țesutul muscular din glicogen poate intra direct în glicoliză pentru producerea de energie de către mușchi. Alternativ, poate fi metabolizat în piruvat și apoi transaminat în alanină care este exportată din mușchi în ficat, unde poate fi utilizată ca substrat pentru gluconeogeneză.
Tabelul 2 arată importanța relativă a căilor metabolice energetice în diferite țesuturi ale corpului.
Masa 2. Un rezumat al importanței relative a diferitelor căi metabolice în metabolismul intermediar în diferite țesuturi
| Creier | 25% consum de O2 bazal |
| Metabolizează numai glucoza, cu excepția unei înfometări prelungite, când se poate adapta la absorbție și metabolizează cetone | |
| Sânge | Globulele roșii mature nu au mitocondrii: energie din glicoliză anaerobă: glucoză → lactat |
| Muşchi | Metabolizează preferențial acizii grași și cetonele produse din ficat. |
| Glicoliza anaerobă a glucozei din depozitele de glicogen | |
| Respirația aerobă a glucozei din glicogen sau acizi grași/cetone | |
| Ficat | În principal oxidarea aminoacizilor pentru generarea de ATP |
| Cel mai important țesut pentru menținerea glicemiei prin gluconeogeneză din aminoacizi și lactat (prin ciclul Cori) și glicerol și, de asemenea, din defalcarea depozitelor de glicogen | |
| Sinteza acizilor grași și sinteza lipoproteinelor pentru transport | |
| Producția de cetone în circulație | |
| Situl căii pentoză-fosfat pentru generarea de NADPH + H + | |
| Țesut adipos | Conceput pentru depozitarea grăsimilor |
| Poate sintetiza grăsimea din glucoză | |
| Rinichi | Gluconeogeneză |
| Oxidarea aminoacizilor pentru generarea de ATP |
METABOLISMUL ENERGETIC
rezumat
Așa cum s-a descris în paragrafele anterioare, oamenii își obțin energia din alimente. Odată ajunși în organism, macromoleculele găsite în alimente suferă o serie de reacții degenerative care produc substraturile necesare pentru a promova continuarea unui proces cunoscut sub numele de metabolism energetic. Rezultatul acestei serii foarte precise de reacții chimice și biologice este transformarea energiei în forma sa liberă în energie care poate fi pe deplin utilizată de corpul uman. Carbohidrații sunt degradați în zaharuri simple, grăsimi în acizi grași și proteine în aminoacizi. În cele din urmă, oxidarea completă a acestor molecule produce acetil CoA, care acționează ca o legătură cu ciclul TCA.
În ciclul TCA, acetil CoA este complet oxidat la CO2 și H2O. Pe tot parcursul ciclului, atomii de hidrogen și electronii lor sunt eliberați. Atomii de hidrogen sunt legați apoi de alți compuși, rezultând în producerea a trei molecule de NADH, una FADH2 și una GTP. Aceste noi molecule conțin energia găsită inițial în acetil CoA. Pentru producerea de ATP, NADH și FADH2 transportă electronii din ciclul TCA printr-un lanț de transport al electronilor cunoscut sub numele de fosforilare oxidativă. Procesul se încheie cu producerea de ATP și H2O. O modificare a fosforilării oxidative poate afecta producția de ATP și poate disipa energia ca căldură. Proteinele de decuplare sunt responsabile pentru acest lucru.