Galeria de mapas mentais Mapa mental de integração e regulação metabólica
Este é um mapa mental sobre a integração e regulação do metabolismo. O metabolismo refere-se a todas as alterações químicas nas células vivas do corpo, e quase todas as suas reações são reações enzimáticas.
Editado em 2023-11-06 21:44:06Il s'agit d'une carte mentale sur les anévrismes intracrâniens, avec le contenu principal, notamment: le congé, l'évaluation d'admission, les mesures infirmières, les mesures de traitement, les examens auxiliaires, les manifestations cliniques et les définitions.
Il s'agit d'une carte mentale sur l'entretien de comptabilité des coûts, le principal contenu comprend: 5. Liste des questions d'entrevue recommandées, 4. Compétences de base pour améliorer le taux de réussite, 3. Questions professionnelles, 2. Questions et réponses de simulation de scénarios, 1. Questions et réponses de capacité professionnelle.
Il s'agit d'une carte mentale sur les méthodes de recherche de la littérature, et son contenu principal comprend: 5. Méthode complète, 4. Méthode de traçabilité, 3. Méthode de vérification des points, 2. Méthode de recherche inversée, 1. Méthode de recherche durable.
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Integração e regulação metabólica
Metabolismo refere-se a todas as alterações químicas nas células vivas do corpo, e quase todas as suas reações são reações enzimáticas.
O metabolismo é a base material das atividades vitais
As características básicas das atividades vitais: várias substâncias nos organismos vivos são continuamente metabolizadas de acordo com certas regras.
integridade metabólica
Os processos metabólicos no corpo estão interligados para formar um todo
integridade metabólica
O metabolismo das substâncias é realizado ao mesmo tempo, e elas estão interligadas e interdependentes. O metabolismo de várias substâncias está interligado e forma um todo unificado.
Vários metabólitos no corpo têm seus próprios reservatórios metabólicos comuns
Tanto os nutrientes endógenos sintetizados por nós mesmos quanto os nutrientes exógenos ingeridos dos alimentos formam um reservatório metabólico comum.
O metabolismo do corpo está em equilíbrio dinâmico
O metabolismo de vários nutrientes no corpo está sempre em equilíbrio dinâmico
O que nasce é transformado e a transformação é regenerada. Bioquímica significa transformação e renascimento. O novo deve ser envelhecido, o velho é eliminado e o novo e o velho são constantemente metabolizados.
O NADPH produzido pela decomposição oxidativa fornece os equivalentes redutores necessários para o anabolismo
Muitas reações biossintéticas no corpo são síntese redutiva e requerem equivalentes redutores para que essas reações biossintéticas ocorram suavemente.
O metabolismo material e o metabolismo energético estão inter-relacionados
O ciclo do ácido tricarboxílico e a fosforilação oxidativa são vias metabólicas comuns para a quebra final de açúcar, gordura e proteína. A energia liberada é composta de ATP.
Várias atividades vitais do corpo, como crescimento, desenvolvimento, reprodução, reparação, movimento, incluindo a síntese de várias substâncias vivas, requerem energia.
Como transportador de energia que pode ser utilizado diretamente pelo corpo, o ATP liga o catabolismo dos nutrientes produtores de energia ao anabolismo das substâncias que consomem energia e liga o metabolismo a outras atividades vitais.
Do ponto de vista do fornecimento de energia, os três principais nutrientes podem substituir-se e complementar-se, mas também se restringem.
Se a lipólise for aumentada, a produção de ATP aumenta e a relação ATP/ADP aumenta, o que pode inibir alostericamente a atividade da enzima chave para o catabolismo do açúcar - a fosfofrutoquinase-1, e retardar o catabolismo da glicose.
Se a decomposição oxidativa da glicose for aumentada e o ATP for aumentado, a atividade da isocitrato desidrogenase pode ser inibida, levando ao acúmulo de ácido cítrico, este último penetra nas mitocôndrias e ativa a enzima acetil-CoA para promover a síntese de ácidos graxos e inibir os ácidos graxos; decomposição.
O metabolismo do açúcar, dos lipídios e das proteínas está interligado através de metabólitos intermediários
O metabolismo do açúcar, lipídios, proteínas, ácidos nucléicos, etc. no corpo não está isolado um do outro. Em vez disso, eles são conectados e transformados através de metabólitos intermediários comuns, ciclo do ácido tricarboxílico e oxidação biológica.
A glicose pode ser convertida em ácidos graxos
glicose
Armazenamento de glicogênio sintético (fígado, músculo)
Acetil CoA
Gordura sintética (tecido adiposo)
A ingestão excessiva de refeições sem gordura e com alto teor de açúcar também pode aumentar os triglicerídeos plasmáticos e levar à obesidade.
Gordo
glicerina
Glicerolquinase/fígado, rim, intestino
Ácido fosfórico, glicerol
glicose
ácido graxo
Acetil COA
não pode ser convertido em glicose
A glicose e a maioria dos aminoácidos podem se transformar
Entre os 20 aminoácidos que constituem as proteínas humanas, todos eles, exceto os aminoácidos cetogênicos, podem gerar α-cetoácidos correspondentes por meio de desaminação.
Todos os 20 aminoácidos, exceto leucina e lisina, podem ser convertidos em açúcar, enquanto os metabólitos intermediários do metabolismo do açúcar só podem ser convertidos em 11 aminoácidos não essenciais no corpo.
Alanina
desaminação
Piruvato
gliconeogênese
glicose
açúcar
Piruvato
Alanina
Oxaloacetato
ácido aspártico, ácido glutâmico
Acetil COA
Ácido Cítrico
alfa-cetoglutarato
Os aminoácidos podem ser convertidos em uma variedade de lipídios, mas os lipídios dificilmente podem ser convertidos em aminoácidos
aminoácidos
Acetil COA
Gordo
Serina
Fosfatidilserina
colamina
cefalina
colina
Lecitina
Alguns aminoácidos, pentose fosfato são matérias-primas para a síntese de nucleotídeos
A síntese de novo de bases purinas requer glicina, ácido aspártico, glutamina e unidades de um carbono como matérias-primas
A síntese à beira do leito da base pirimidina requer ácido aspártico, glutamina e unidade de um carbono como matéria-prima
Principais formas de regulação metabólica
O metabolismo da substância intracelular é alcançado principalmente através da regulação da atividade enzimática conjunta
A complexidade do ajuste de cores aumenta com o grau de purificação da água.
A regulação metabólica a nível celular é a base. A regulação do metabolismo pelos hormônios e pelos nervos precisa ser alcançada através da regulação metabólica a nível celular.
A regulação metabólica a nível celular é principalmente a regulação a nível enzimático
Distribuição isolada de enzimas intracelulares
A velocidade e a direção de uma via metabólica são determinadas pela atividade das principais enzimas nela contidas.
A regulação metabólica é alcançada principalmente através da regulação das principais atividades enzimáticas
A distribuição compartimental de várias enzimas metabólicas nas células é a base estrutural subcelular do metabolismo material e sua regulação.
Esta distribuição compartimentada de enzimas pode evitar a interferência entre diferentes vias metabólicas, permitindo que uma série de reações enzimáticas na mesma via metabólica prossiga de forma mais suave e contínua, o que não só aumenta a velocidade das vias metabólicas, mas também facilita a regulação.
As principais atividades enzimáticas reguladoras determinam a velocidade e a direção de vias metabólicas inteiras
Características das principais enzimas
1 Muitas vezes catalisa a reação da primeira etapa ou a reação no ponto de ramificação de uma via metabólica, que é a mais lenta. Sua atividade pode determinar a velocidade geral de toda a via metabólica.
2 frequentemente catalisa reações unidirecionais ou reações de desequilíbrio, e sua atividade pode determinar a direção de toda a via metabólica.
3 Além de ser controlada por substratos, a atividade enzimática também é regulada por uma variedade de efetores.
Características das reações catalisadas pelas principais enzimas
1 é o mais lento
2. Reação catalítica unidirecional, reação irreversível ou desequilibrada
A regulação metabólica pode ser dividida de acordo com a velocidade
Ajuste rápido
Ao alterar a estrutura molecular da enzima, a actividade da enzima é alterada, alterando assim a velocidade da reacção enzimática e exercendo um efeito regulador em segundos ou minutos.
ajuste lento
Ao alterar a taxa de síntese ou degradação das moléculas de proteínas enzimáticas, o conteúdo das enzimas intracelulares é alterado, alterando assim a velocidade das reações enzimáticas. Geralmente leva horas ou até dias para que o regulamento entre em vigor.
A regulação alostérica altera as principais atividades enzimáticas através de efeitos alostéricos
A regulação alostérica é um método de regulação metabólica comum no mundo biológico.
Alguns compostos de moléculas pequenas podem ligar-se especificamente a partes específicas fora do centro ativo da molécula de proteína enzimática, alterando a conformação da molécula de proteína enzimática, alterando assim a atividade da enzima.
Os efetores alostéricos alteram a atividade enzimática alterando a conformação da molécula da enzima
mecanismo
A subunidade reguladora da enzima também possui uma sequência de "pseudo-substrato". Quando se liga ao sítio ativo da subunidade catalítica, pode impedir a ligação do substrato e inibir a atividade da enzima. subunidade, a sequência do "pseudo-substrato" A mudança conformacional da sequência da "substância" libera a subunidade catalítica para realizar a ação catalítica
A combinação de efetores alostéricos e subunidades reguladoras pode fazer com que as estruturas terciárias e quaternárias da molécula da enzima se interconvertam entre a conformação "T" e a conformação "R", afetando assim a atividade da enzima.
A regulação alostérica coordena o metabolismo de uma substância com as necessidades metabólicas correspondentes e o metabolismo de substâncias relacionadas
Os efeitos alostéricos podem ser substratos enzimáticos, produtos finais de reações enzimáticas ou outros metabólitos de moléculas pequenas.
regulação alostérica
1. As principais enzimas da sua via metabólica são inibidas por outras estruturas para evitar a produção de mais produtos do que o necessário.
2 O ajuste alostérico permite que o corpo produza energia de acordo com a demanda e evite desperdícios causados pela produção excessiva.
3 Alguns intermediários metabólicos podem regular alostericamente as principais enzimas de múltiplas vias metabólicas relacionadas, de modo que estas vias metabólicas possam prosseguir de forma coordenada.
A modulação da modificação química modula a atividade enzimática através da modificação covalente enzimática
Modificações covalentes enzimáticas vêm em muitas formas
Certas cadeias laterais de resíduos de aminoácidos na cadeia peptídica da proteína da enzima podem ser modificadas de forma reversível e covalente sob a catálise de outra enzima, alterando assim a atividade da enzima.
Fosforilação e desfosforilação, acetilação e desacetilação, metilação e desmetilação, adenilação e deadenilação
A fosforilação e a desfosforilação são as mais comuns, e as reações são irreversíveis e são catalisadas por proteínas quinases e fosfatases, respectivamente.
A modificação química de enzimas tem um efeito de amplificação em cascata
Características
1 A grande maioria das principais substâncias reguladas por modificações químicas têm duas formas: inativas (ou de baixa atividade) e ativas (ou de alta atividade). Podem ser modificadas covalentemente e transformadas umas nas outras sob duas condições químicas diferentes. A interconversão catalítica in vivo é controlada por fatores reguladores a montante, como hormônios
A modificação química do 2-álcool é outra reação catalisada por doenças. Uma molécula de enzima catalítica pode catalisar a modificação covalente de múltiplas moléculas de enzima substrato, com forte especificidade e efeito de amplificação.
Fosforilação e desfosforilação são as reações de modificação química enzimática mais comuns. A fosforilação de uma molécula de subunidade geralmente consome uma molécula de ATP, que é muito menor que a consumida pela proteína sintetase. Atua rapidamente e tem efeito de amplificação. É uma forma econômica e eficaz de regular a atividade enzimática.
Os próprios álcoois modificados cataliticamente covalentemente são frequentemente sujeitos à regulação alostérica e modificação química, e são acoplados à regulação hormonal para formar moléculas sinalizadoras (hormônios, etc.), moléculas de transdução de sinal e moléculas efetoras (enzimas-chave reguladas por modificações químicas). da enzima torna a regulação da atividade enzimática intracelular mais precisa e coordenada.
A mesma enzima pode ser regulada tanto pela regulação alostérica quanto pela modificação química
Modular a atividade enzimática alterando o conteúdo enzimático intracelular
A alteração do conteúdo enzimático também pode alterar a atividade enzimática, que é uma forma importante de regular o metabolismo.
Induz ou reprime a expressão gênica codificadora de proteínas enzimáticas para regular o conteúdo enzimático
Fatores: substratos enzimáticos, produtos, hormônios e medicamentos
Alterar a taxa de degradação de proteínas enzimáticas para regular o conteúdo enzimático
Alterar a taxa de degradação das moléculas de proteínas enzimáticas é uma forma importante de regular o conteúdo enzimático
Duas vias para degradação de proteínas enzimáticas
Enzimas proteolíticas lisossomais podem degradar proteínas enzimáticas de forma não específica
A degradação específica de proteínas enzimáticas é realizada através da via ubiquitina-proteassoma dependente de ATP
Os hormônios regulam o metabolismo das células-alvo através de receptores específicos
Mudanças no ambiente interno e externo
Tecidos relacionados do corpo secretam hormônios
Os hormônios se ligam a receptores nas células-alvo
As células-alvo produzem efeitos biológicos e se adaptam às mudanças no ambiente interno e externo
Os hormônios receptores de membrana regulam o metabolismo através da sinalização transmembrana
Os receptores de membrana são proteínas transmembrana encontradas na membrana celular
Os hormônios receptores intracelulares alteram a expressão gênica e regulam o metabolismo através de complexos hormônio-receptor intracelular
O complexo receptor hormonal formado após a combinação dos receptores intracelulares presentes no citoplasma com os hormônios entra no núcleo e também atua nos elementos da resposta hormonal, exercendo regulação metabólica por meio da alteração da expressão dos genes correspondentes.
O corpo coordena o metabolismo geral através do sistema nervoso e das vias neuro-humorais
Regulação de nível geral: Sob a orientação do sistema nervoso, regula a liberação de hormônios e integra vários metabolismos de diferentes tecidos e órgãos por meio de hormônios para alcançar uma regulação geral para se adaptar a estados como saciedade, jejum, fome, supernutrição, estresse, etc., e manter o equilíbrio geral do metabolismo.
O metabolismo das três principais substâncias do corpo no estado saciado está relacionado com a composição da dieta
Depois de consumir uma refeição mista
1. Em estado de saciedade, o corpo decompõe principalmente a glicose.
2. Parte da glicose não decomposta é sintetizada em glicogênio hepático no fígado e glicogênio muscular nos músculos esqueléticos sob a ação da insulina para armazenamento, parte é convertida em piruvato e acetil-CoA no fígado para sintetizar triglicerídeos na forma de VLDL transportado; para tecidos como gordura
3. Parte do triglicerídeo absorvido é convertido em triglicerídeo endógeno pelo fígado, e a maior parte é transportada para o tecido adiposo, músculo esquelético, etc., para conversão, armazenamento ou utilização.
Depois de consumir uma refeição rica em açúcar
1 Parte da glicose absorvida no intestino delgado é sintetizada em glicogênio muscular nos músculos esqueléticos, glicogênio hepático e triglicerídeos no fígado, e estes últimos são transportados para tecidos como a gordura para armazenamento.
2. A maior parte da glicose é transportada diretamente para o tecido adiposo, músculo esquelético, cérebro e outros tecidos e convertida em substâncias não açucaradas, como triglicerídeos, para armazenamento ou utilização.
Depois de consumir uma refeição rica em proteínas
1. O glicogênio hepático se decompõe para repor o açúcar no sangue e fornecer tecido cerebral.
2 Os aminoácidos são gerados principalmente em glicose no fígado através do piruvato, que fornece tecido cerebral e outros tecidos extra-hepáticos.
3 partes de aminoácidos são convertidas em acetil coenzima A para sintetizar triglicerídeos
4 Alguns aminoácidos também são transportados diretamente para os músculos esqueléticos.
Depois de consumir uma refeição rica em gordura
1. O glicogênio hepático se decompõe para repor o açúcar no sangue e fornecer tecido cerebral.
2. Os aminoácidos do tecido muscular são decompostos e convertidos em piruvato, que é transportado para o fígado para ser convertido em glicose para fornecer açúcar no sangue e tecidos extra-hepáticos.
3. Os triglicerídeos absorvidos no intestino são transportados principalmente para o tecido adiposo e muscular.
4. Ao receber os triglicerídeos absorvidos, o tecido adiposo também decompõe parcialmente a gordura em ácidos graxos e os transporta para outros tecidos.
5. O fígado oxida ácidos graxos para produzir corpos cetônicos, que irrigam tecidos extra-hepáticos, como o cérebro.
O metabolismo corporal em jejum é caracterizado por glicogenólise, gliconeogênese e mobilização moderada de gordura.
O jejum geralmente se refere a 12 horas após uma refeição, quando os níveis de insulina no corpo diminuem e o glucagon aumenta.
Quando está com fome, o corpo principalmente oxida e decompõe a gordura para obter energia.
Após a fome de curto prazo, o fornecimento de energia para a oxidação do açúcar é reduzido e a mobilização de gordura é aumentada.
O glicogênio hepático está basicamente esgotado
açúcar no sangue tende a diminuir
Aumento de aminoácidos, secreção mínima de insulina e aumento da secreção de glucagon
Causa uma série de alterações metabólicas
A principal função do corpo muda da oxidação da glicose para a oxidação da gordura
Maior mobilização de gordura e aumento da produção de corpos cetônicos hepáticos
A gliconeogênese hepática é significativamente melhorada
Melhor degradação da proteína do músculo esquelético
A fome prolongada pode causar danos aos órgãos e até ser fatal
A mobilização de gordura é ainda melhorada
redução da quebra de proteínas
A gliconeogênese é significativamente reduzida
O estresse aumenta o catabolismo corporal
O estresse é uma série de respostas inespecíficas que o corpo ou as células produzem em resposta a estímulos ambientais internos e externos.
Os estímulos incluem envenenamento, infecção, febre, trauma, dor, grandes doses de exercício ou medo, etc.
Sob estresse, os nervos simpáticos são excitados, a medula adrenal e os corticosteróides secretam mais, os níveis plasmáticos de glucagon e hormônio do crescimento aumentam e a secreção de insulina diminui, causando uma série de alterações metabólicas.
O estresse aumenta o açúcar no sangue
É importante garantir o fornecimento de energia ao cérebro e aos glóbulos vermelhos
O estresse aumenta a mobilização de gordura
O estresse aumenta a quebra de proteínas
A obesidade é o resultado de um desequilíbrio metabólico causado por múltiplos fatores
A obesidade é um fator de risco para muitas doenças crônicas importantes
Obesidade, aterosclerose, doença coronariana, acidente vascular cerebral, diabetes. O risco de doenças como a hipertensão é significativamente superior ao da população normal e é um dos principais fatores de risco para estas doenças
A síndrome metabólica refere-se a um grupo de síndromes clínicas caracterizadas por obesidade, hiperglicemia, hipertensão e dislipidemia. É caracterizada pela combinação de fatores de risco relacionados ao metabolismo no mesmo indivíduo, manifestando-se como excesso de gordura corporal, hipertensão, resistência à insulina, colesterol plasmático elevado. níveis e lipoproteínas plasmáticas anormais
A ingestão de energia que excede o gasto por um longo período de tempo leva à obesidade
Disfunção do hormônio supressor do apetite causa obesidade
O aumento anormal da função hormonal que estimula o apetite causa obesidade
A resistência à insulina leva à obesidade
A obesidade é causada por desequilíbrio metabólico. Uma vez formada, por sua vez agravará os distúrbios metabólicos.
Durante o estágio de desenvolvimento da obesidade, as células-alvo são sensíveis à insulina, o açúcar no sangue é reduzido e a tolerância à glicose é normal.
Na fase estável da obesidade, manifesta-se hiperinsulinemia, resistência dos tecidos à insulina, tolerância reduzida à glicose e açúcar no sangue normal ou elevado.
Quanto mais obesa ou resistente à insulina for a pessoa, maior será a concentração de glicose no sangue e mais grave será o distúrbio do metabolismo da glicose.
Características metabólicas de tecidos e órgãos importantes do corpo
O fígado é o órgão central do metabolismo humano e desempenha um papel importante e especial no metabolismo do açúcar, lipídios e proteínas.
O papel do fígado no metabolismo da glicose
1Sintetizar e armazenar glicogênio
2 Decompõe o glicogênio para produzir glicose e liberá-lo no sangue
3 é o principal órgão da gliconeogênese
A importante função do tecido adiposo é armazenar energia na forma de gordura, portanto, o tecido adiposo contém lipoproteínas, lipase e uma lipase triglicerídica sensível a hormônios.
Pode hidrolisar a gordura na circulação sanguínea e usá-la para sintetizar gordura nas células adiposas e armazená-la
Também pode mobilizar gordura quando o corpo necessita, liberando ácidos graxos para utilização por outros tecidos.
O fígado é o centro do metabolismo material e centro metabólico do corpo humano
O fígado tem uma estrutura tecidual especial e uma composição histoquímica. É o centro do metabolismo material e a fábrica bioquímica central do corpo humano.
Embora o fígado possa sintetizar gordura em grandes quantidades, ele não pode armazenar gordura. A gordura sintetizada pelas células do fígado é então sintetizada em VLDL e liberada no sangue.
O cérebro usa principalmente glicose como energia e consome grandes quantidades de oxigênio.
Glicose e corpos cetônicos são as principais substâncias energéticas do cérebro
O cérebro não tem glicogênio e nenhuma gordura e proteína armazenada como energia para o catabolismo. A glicose é a principal substância de fornecimento de energia do cérebro.
O consumo de oxigênio cerebral chega a 1/4 do consumo total de oxigênio do corpo
O cérebro possui funções complexas, atividades frequentes e alto e contínuo consumo de energia. É um órgão que consome muito oxigênio no estado de repouso do corpo humano.
O cérebro possui aminoácidos específicos e seu mecanismo de regulação metabólica
O miocárdio pode utilizar uma variedade de substâncias energéticas
O miocárdio pode usar uma variedade de nutrientes e seus intermediários metabólicos como energia.
Os cardiomiócitos contêm uma variedade de tiocinases, que podem catalisar a conversão de ácidos graxos com diferentes comprimentos de cadeias de carbono em acil-CoA graxo, de modo que o miocárdio utiliza preferencialmente a oxidação e decomposição de ácidos graxos para obter energia.
As células miocárdicas são ricas em enzimas de utilização de corpos cetônicos e também podem oxidar completamente os corpos cetônicos, o produto intermediário da decomposição dos ácidos graxos, para fornecimento de energia.
A forma como os cardiomiócitos decompõem os nutrientes para fornecer energia é principalmente a oxidação aeróbica.
Os cardiomiócitos são ricos em mioglobina, citocromos e mitocôndrias
O miocárdio é rico em lactato desidrogenase, principalmente LDH1, que tem forte afinidade com o ácido láctico e pode catalisar a oxidação do ácido láctico em piruvato, que pode então ser carboxilado em oxaloacetato, que conduz à oxidação aeróbica.
O músculo esquelético utiliza o glicogênio muscular e os ácidos graxos como principais fontes de energia.
Diferentes tipos de músculo esquelético produzem energia de maneiras diferentes
Diferentes tipos de músculo esquelético têm diferentes capacidades de glicólise e fosforilação oxidativa
Os músculos esqueléticos adaptam-se a diferentes estados de consumo de energia e selecionam diferentes fontes de energia
A fonte direta de energia necessária para a contração do músculo esquelético é o ATP
A glicogenólise muscular não pode repor diretamente o açúcar no sangue, e o ciclo de lactato é um mecanismo importante que integra a gliconeogênese e as vias de baixa glicólise.
Os músculos esqueléticos possuem uma certa quantidade de reservas de glicogênio. Em condições de repouso, o tecido obtém energia, geralmente por meio da oxidação aeróbica do glicogênio muscular, dos ácidos graxos e dos corpos cetônicos.
O tecido adiposo é um tecido importante para armazenar e mobilizar triglicerídeos
O corpo armazena a energia absorvida das refeições principalmente no tecido adiposo
As substâncias energéticas que o corpo absorve das refeições são principalmente gordura e açúcar.
Quando está com fome, depende principalmente da decomposição e armazenamento de gordura no tecido adiposo para obter energia.
Os rins realizam a gliconeogênese e a produção de corpos cetônicos