BIOQUÍMICA PARA FISIOTERAPIA - RESUMO

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BIOQUÍMICA - NP1
Sistema Tampão - Acidose/Alcalose
- Compostos orgânicos básicos: C, H, O, N
- principal constituinte dos seres vivos: H20
- Principal macromolécula: proteína
* Ionização da água e PH:
H2O -> H+ + OH-
- escala de PH:
Obs: ↑ [H+], ↓ ph
* Tampões e Tamponamento:
- solução tampão diminui a variação brusca de PH do meio quando
adicionadas quantidades pequenas de H+ e/ou OH- (neutralizam
hidroxilas e prótons)
- estão presentes no sangue (PH = 7,4)
- a solução tampão é constituída por um ácido ou base fraco(a) e seu
sal conjugado (sal do ácido ou sal da base)
- exemplo de variação de PH sanguíneo: atividade física = produção
de ácido lático.
*Ácidos e bases de Bronsted-Lowry:
- ácidos: toda espécie química capaz de doar prótons (H+)
- bases: toda espécie química capaz de receber prótons (H+)
* Tampões fisiológicos: os 3 mais importantes no corpo humano são:
bicarbonato**, fosfato e proteico (albumina é o principal)
- Tampão bicarbonato:
CO2 + H2O → <H2CO3> → HCO3 + H+
- Acidose e Alcalose:
PH: ACIDOSE ← 7,35 - 7,45→ ALCALOSE
BICARBONATO: ACIDOSE← 22 - 28→ ALCALOSE
pCO2: ALCALOSE← 35 - 45→ ACIDOSE
- Pulmões e rins são os principais órgãos envolvidos na regulação do
pH sanguíneo (pulmões = eliminação de CO2; rins =
retenção/eliminação de HCO3)
Obs: pulmões = alteração do ph em questão de segundos ou minutos;
rins = alteração do ph em questão de horas ou dias
- Essas alterações podem ser originadas de modificações do
metabolismo e/ou da atividade respiratória:
● acidose respiratória: baixa eliminação de CO2 por alterações na
função respiratória (hipoventilação, ambientes confinados,
depressão do centro respiratório…)
● acidose metabólica: diminuição de HCO3 plasmático por
acúmulo de ácidos provenientes do metabolismo celular (ác.
lático/acetoacético)
● alcalose respiratória: eliminação exagerada de CO2 devido ao
aumento da atividade respiratória (hiperventilação - muito raro)
● alcalose metabólica: diminuição de íons H+ (perda de ácidos) ou
aumento de bicarbonatos (vômitos crônicos)
Noções de Metabolismo e Bioenergética
* Metabolismo: atividade celular altamente dirigida e coordenada, da
qual participam sistemas multienzimáticos, representando a soma de
todas as transformações químicas que ocorrem numa célula ou
organismo. -> Nome dado ao conjunto de todas as reações químicas
que ocorrem no nosso organismo para geração de energia e para
renovação de moléculas
Pode ser dividido em várias “vias”, ou seja, em sequências de várias
reações químicas -> Vias metabólicas = conexões entre as vias, por
meio das reações realizadas
- Funções do metabolismo:
* obter energia química; converter moléculas em macromoléculas;
sintetizar e degradar biomoléculas
- Seres consumidores: heterótrofos; não produzem seu próprio alimento
→ Classificação das vias metabólicas:
* Vias Anabólicas (anabolismo): processos de SÍNTESE. São processos
endergônicos e redutivos (precursores simples -> macromoléculas)
* Vias Catabólicas (catabolismo): processos de DEGRADAÇÃO
(moléculas grandes -> moléculas simples + energia). São processos
exergônicos e oxidativos.
→ Metabolismo Basal: é o mínimo de energia necessária para regular
a fisiologia normal de um organismo.
*Taxa metabólica basal: quantidade de energia necessária para a
manutenção dos processos vitais básicos.
Obs: o gasto energético é influenciado por:
- área de superfície: perda de calor
- idade: crescimento e massa muscular
- sexo: fêmeas = ↓TMB (menos massa magra e hormônios
femininos)
- nível de atividade: ↑atividade ↑gasto energético
→ Bioenergética: estudo das transformações de energia que ocorrem
nas células.
- a energia química fica armazenada na forma de ATP
- enzimas: biocatalisadores (↑ veloc das reações químicas)
Homeostasia da Glicose:
- Carboidratos:
formados por carbono, hidrogênio e oxigênio. São chamados
também de sacarídeos, glicídeos, oses, hidratos de carbono ou
açúcares.
- A combustão dos açúcares libera energia (glicose + O2 → CO2 +
H2O + ATP)
* Funções:
1) Energética: são as fontes primárias de produção de energia
(ATP), cujas ligações ricas em energia (P~P~P) são
quebradas sempre que for preciso.
2) Estrutural: vegetais = parede celular de celulose; insetos =
exoesqueleto de quitina; animais = glicocálice
3) Reserva energética: vegetais = amido; animais = glicogênio
* Classificação:
a) Monossacarídeos: não sofrem hidrólise
Carboidratos Papel biológico
Pentoses ribose síntese de RNA
desoxirribose síntese de DNA
Hexoses glicose moléc. usada pelas céls. na obtenção
de energia. Abundante em vegetais,
sangue e mel
frutose papel fundamentalmente energético
galactose papel energético (const. lactose)
b) Dissacarídeos: fornecem, por hidrólise, 2 moléculas de
monossacarídeos -> função energética.
sacarose glicose + frutose encontrado em vegetais
lactose glicose + galactose encontrado no leite
maltose glicose + glicose encontrado em vegetais
c) Oligossacarídeos: fornecem, por hidrólise, 3-10 moléculas de
monossacarídeos
ex: dextrinas (amido), glicoproteínas (imunoglobulinas)
d) Polissacarídeos: fornecem, por hidrólise, +10 moléculas de
monossacarídeos.
ex: amido = raízes, caules, folhas.
celulose = parede celular de células vegetais
glicogênio = fígado e músculos. Reserva energética
animal
→ Digestão e absorção dos carboidratos
* Digestão: hidrólise enzimática, pelo qual as macromoléculas dos
alimentos são divididos em unidades mais simples para serem
absorvidas
- algumas substâncias como sais inorgânicos e vitaminas não
requerem digestão.
Algumas enzimas: amilase salivar e pancreática; sacarase; lactase;
maltase; dextrinase; isomaltase…
Absorção dos carboidratos: glicose e galactose = absorção ativa (gasto
de ATP). Frutose = absorção passiva (sem gasto de ATP)
Transportadores dos carboidratos: é o que “leva” o carboidrato para
dentro da célula
- transporte facilitado:
Glut-1: hemácias
Glut-2: hepatócitos, intestino, rins, células beta pâncreas
Glut-3: neurônios
***Glut-4: músculos esquelético, cardíaco e tecido adiposo
Glut-5: intestino delgado, cérebro
OBS: o único insulino-dependente é o Glut-4; todos os outros são
insulino-independentes
→ Absorção da glicose X insulina: glicose pode ser metabolizada de 3
formas:
1) glicólise: fonte de energia
2) glicogênese: convertida a glicogênio no fígado e músculos
3) lipogênese: convertida em gordura -> tecido adiposo
- após a absorção do carboidrato, ocorre hiperglicemia -> células
beta do pâncreas secretam insulina, que estimula a captação
(Glut-4) de glicose principalmente pelos tecidos adiposo e
muscular
Carboidratos: Glicólise e Fermentação:
→ Metabolismo dos carboidratos:
As principais reações bioenergéticas estão relacionadas com o
metabolismo da glicose, onde o passo primordial é a quebra da
molécula da glicose (glicólise)
A glicólise ocorre em todos os seres vivos, sejam anaeróbios ou
aeróbios.
Quando há um excesso de glicose alimentar, há o estímulo da síntese
de glicogênio hepático e muscular, além de lipogênese em excesso.
→ Respiração celular: 3 etapas = GLICÓLISE, CICLO DE KREBS,
CADEIA RESPIRATÓRIA
Obs: a glicólise pode ser AERÓBICA (Respiração Celular - oxidação
completa da glicose) ou ANAERÓBICA (Fermentação láctica)
1) Glicólise:
- é a quebra da glicose em 2 moléculas de ácido pirúvico
(piruvato)
- é a 1ª etapa da respiração celular
- local: ocorre no citosol
- a via glicolítica é usada em TODOS os tecidos para quebra da
glicose com objetivo de fornecer ATP para outras vias
metabólicas.
- a glicólise pode ser dividida em 2 etapas:
A) Primeira Etapa = Fase Preparatória: fosforilação da glicose
(glicose-6-fosfato) e divisão desta em 2 trioses. OCORRE
COM A UTILIZAÇÃO DE 2 ATP (há gasto energético)
B) Segunda Etapa = Fase de Pagamento: utilização das 2
trioses para produzir energia (ATP e NADH) e formar o
piruvato
- conclusão: nesse processo, ocorre produção de 4 ATP e 2 NADH e
o gasto de 2 ATP. Portanto, a glicólise rende 2 ATP e 2 NADH
→ Regulação hormonal da glicólise:
● estado alimentado: ↑ insulina = conversãode glicose em piruvato
● jejum: ↑ glucagon = “contra-regulatório” da insulina;
gliconeogênese
* Fermentação: processo catabólico anaeróbico (ausência de O2) de
obtenção de energia a partir de glicose
a) Láctica: realizada por hemácias e fibras musculares
b) Alcoólica: realizada por bactérias e leveduras
Metabolismo dos Carboidratos - Ciclo de Krebs e Cadeia
Respiratória
2) Ciclo de Krebs (CK):
- Ocorre totalmente na mitocôndria (matriz)
- depende de O2
- síntese de ácidos graxos, corpos cetônicos, colesterol e a.a
(fase anabólica)
- é uma via anfibólica (anabólico E catabólico)
- conhecido como “ciclo do ácido cítrico” ou “ciclo do ácido
tricarboxílico” (TCA)
- OBS: a glicólise forma 2 piruvatos, ou seja, são 2 CK
- ao entrar na mitocôndria ocorre a descarboxilação do
piruvato
- acetil-coA = formado a partir da descarboxilação do ácido
pirúvico (é quem inicia o ciclo)
3) Cadeia Mitocondrial Transportadora de Elétrons (CMTE) e
Fosforilação Oxidativa:
- é onde ocorre a oxidação do NADH e FADH2 + produção de ATP
- esse processo ocorre na cadeia respiratória ou cadeia
transportadora de elétrons, que compreende um conjunto
ordenado de enzimas e transportadores de elétrons inseridos na
membrana interna da mitocôndria
→ CMTE:
- local: cristas mitocondriais
- H+ retirados da glicose (FADH2 e NADH = transportadores de
hidrogênio)
- H+ + O2 → H20
- os transportadores de elétrons funcionam em complexos
multienzimáticos = cadeia respiratória: 4 complexos
- fosforilação oxidativa: 1 complexo (complexo V) = utilizado para
sintetizar ATP pela ATP sintase
* Alguns inibidores que interferem com a fosforilação oxidativa:
- inibidores do complexo IV (citocromo c oxidase):
cianeto = bloqueia o fluxo de elétrons ao se ligar ao Fe+3
(presente nessa estrutura) impedindo o fluxo de elétrons para a
molécula de O2 -> acarretando a morte celular
monóxido de carbono (CO) = se liga ao Fe+2 (presente nessa
estrutura), impedindo o fluxo de elétrons
* Os H+ retornam para a matriz mitocondrial por meio de canais
proteicos formados pela enzima ATPsintase, e isso libera energia.
A energia liberada é utilizada para síntese de ATP a partir de ADP+Pi.
1 NADH = ~ 2,5 ATP
1 FADH2 = ~ 1,5 ATP