micromoléculas e macromoléculas, metabolismo celular

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1. Identificar os diferentes tipos de nutrientes, 
suas funções e onde são encontrados: 
Vitaminas: 
As vitaminas são compostos orgânicos não 
relacionados quimicamente, que não podem ser 
sintetizados por humanos em quantidades adequadas 
e, portanto, devem ser supridos pela dieta. Nove 
vitaminas são classificadas como hidrossolúveis, ao 
passo que quatro vitaminas são ditas lipossolúveis. 
Vitaminas lipossolúveis: A, D, E, K 
As vitaminas lipossolúveis se encontram associadas à 
gordura corporal e são frequentemente armazenadas 
nos tecidos, sendo suas concentrações circulantes 
mantidas relativamente constantes. Por exemplo, a 
vitamina A é armazenada no fígado e transportada no 
plasma por proteínas de ligação específicas. As 
vitaminas lipossolúveis não são absorvidas na dieta tão 
prontamente quanto as vitaminas hidrossolúveis, mas 
por outro lado quantidades consideráveis são 
armazenadas nos tecidos. 
Vitamina A 
Vitamina A é encontrada em ovos, leite integral, 
manteiga e óleos. Em vertebrados, o b-caroteno, o 
pigmento que dá às cenouras, à batata-doce e a outros 
vegetais laranja da sua cor característica, pode ser 
convertido enzimaticamente a vitamina A. A 
deficiência dessa vitamina ocasiona vários sintomas em 
humanos, incluindo secura da pele, dos olhos e das 
membranas mucosas; desenvolvimento e crescimento 
retardados; e cegueira noturna, frequente sintoma 
inicial no diagnóstico de deficiência de vitamina A. 
Todas as formas de vitamina A provenientes da dieta 
são convertidas em retinol. Por sua vez, o retinol pode 
ser convertido em retinal e ácido retinóico. 
Vitamina D 
A vitamina D (calcitriol) é um hormônio. É um grupo de 
esteróis muito relacionados produzidos pela ação da 
luz ultravioleta sobre provitaminas. O 7- 
deidrocolesterol é sintetizado no fígado e encontrado 
na pele. Os produtos da reação fotolítica são o 
ergocalciferol (vitamina D2) e o colecalciferol (vitamina 
D3). A vitamina D também influencia genes envolvidos 
na proliferação, diferenciação e apoptose celular. Ela 
modula o crescimento, participa na função imune e é 
anti-inflamatória. A ingestão de vitamina D é 
necessária apenas em condições em que a exposição à 
luz solar é inadequada. A maior parte da ingestão é 
feita através do leite e outros alimentos enriquecidos. 
O óleo de peixe, a carne bovina, a gema de ovo e o 
fígado também são ricos em vitamina D. 
Vitamina E 
A vitamina E da dieta é uma mistura de diversos 
compostos chamados tocoferóis. Noventa por cento da 
vitamina E presente nos tecidos humanos está na 
forma do isômero natural, α-tocoferol. Está envolvida 
na função imune, assim como na sinalização celular e 
expressão gênica. O α-tocoferol inibe a atividade da 
proteína cinase C (PKC) e afeta a adesão celular, bem 
como o metabolismo do ácido araquidônico. Ela é 
absorvida da dieta, no intestino delgado, junto com os 
lipídios, e não existe proteína transportadora 
específica. É empacotada nos quilomícrons e, na 
circulação, encontra-se associada a lipoproteínas. 
A vitamina E é um antioxidante membranar 
A vitamina E é o antioxidante natural mais abundante, 
e, devido à sua solubilidade em lipídios, está associada 
a todas as estruturas que os contêm: membranas, 
lipoproteínas e depósitos de gordura. Ela protege os 
lipídios da oxidação por espécies reativas de oxigênio. 
As fontes naturais mais ricas em vitamina E são os óleos 
vegetais, frutos secos e também os vegetais verde-
escuros. 
Vitamina K 
A vitamina K é necessária à coagulação sanguínea e é 
necessária às modificações pós-traducionais dos 
fatores de coagulação. 
A vitamina K está amplamente distribuída na natureza: 
suas fontes dietéticas são vegetais de folhas verdes, 
frutas, laticínios, óleos vegetais e cereais. A vitamina K 
também é produzida pela microflora intestinal. A 
produção de vitamina K pela flora intestinal garante 
que a deficiência praticamente não ocorra no homem, 
exceto em recém-nascidos. Em casos raros, pode 
ocorrer em doentes hepáticos ou com má absorção de 
gorduras. A deficiência está associada a distúrbios na 
coagulação sanguínea. 
Vitaminas hidrossolúveis: B e C 
Com exceção da vitamina B12, o organismo não possui 
capacidade para armazenar as vitaminas 
hidrossolúveis. Em consequência disso, elas devem ser 
regularmente fornecidas pela dieta. Qualquer excesso 
é excretado na urina. Ao contrário das vitaminas 
lipossolúveis, não existe toxicidade associada às 
vitaminas do complexo B. 
Vitaminas do complexo B 
As vitaminas do complexo B são essenciais ao 
metabolismo normal e funcionam como coenzimas em 
várias reações do metabolismo de carboidratos, 
gorduras e proteínas. Quanto maior a ingestão 
calórica, maior a necessidade de vitaminas do 
complexo B. O fornecimento aumentado de energia, 
particularmente a partir de carboidratos, requer 
quantidades aumentadas de vitaminas do complexo B. 
As doenças associadas a maior demanda calórica 
implicam uma maior ingestão de tiamina e de outras 
vitaminas do complexo B. Assim, o beribéri pode se 
desenvolver em uma dieta rica em carboidratos. 
A vitamina B está presente em uma grande variedade 
de alimentos, como peixe, carne bovina, fígado, aves, 
bem como em batatas e frutas (mas não citrinos). 
Vitamina C 
A vitamina C atua como agente redutor. Sua forma 
ativa é o ácido ascórbico, que é oxidado durante a 
transferência de equivalentes redutores, produzindo 
ácido desidroascórbico. Participa da regeneração de 
outra vitamina antioxidante, o α-tocoferol. A vitamina 
C participa da síntese de colágeno e adrenalina, da 
esteroidogênese, da degradação da tirosina, da 
formação de ácidos biliares, bem como da síntese de l-
carnitina e de neurotransmissores. Melhora a absorção 
de ferro não heme e participa do metabolismo mineral 
ósseo. Sua principal função é manter cofatores 
metálicos em seus menores estados de valência, como, 
por exemplo, Fe 2+ e Cu 2+. Na síntese de colágeno, é 
requisitada especificamente para a hidroxilação da 
prolina. 
Proteínas: 
Proteínas são sintetizadas por a partir de 20 polímeros 
de aminoácidos diferentes. 
Aminoácidos são compostos que apresentam um 
grupo amino (-NH²-), grupo carboxila (- COOH) e 
exceção da prolina que possui grupo imino (-NH-). 
Existe aminoácidos: 
• Não essenciais – 12 
• Essenciais – 8 
Atuam como catalisadores (enzimas), transportadores 
(de oxigênio, vitaminas, fármacos, lipídeos, ferro, 
cobre etc.), armazenamento (caseína do leite), 
proteção (anticorpos), reguladores (insulina, 
glucagon), movimento (actina e miosina), estruturais 
(colágeno), transmissão de impulsos nervosos 
(neurotransmissores), controle do crescimento e 
diferenciação celular (fatores de crescimento). 
Os alimentos mais ricos em proteínas são os de origem 
animal, como a carne, o peixe, ovo, leite, queijo e 
iogurte. 
Também existem alimentos de origem vegetal que 
contêm proteínas, como é o caso das leguminosas, 
onde se incluem ervilhas, soja e grãos 
• SOJA (34g a cada 100g) 
• CAMARÃO (24g a cada 100g) 
• FRANGO (23g a cada 100g) 
• SALMÃO (21,62g a cada 100g) 
• AMÊNDOA (21,1 a cada 100g) 
• CARNE VERMELHA (21g a cada 100g) 
• PEIXES (20g a cada 100g) 
• LEITE DE VACA (8g a cada 100g). 
 
Enzimas: 
Ajuda no processo de digestão, sem que muito calor 
seja perdido para isso. 
São catalisadores – diminui a energia de ativação. 
Desnaturação da proteína: 
Faz com que a enzima não trabalhe com tanta 
eficiência. 
Lipídios: 
Os lipídios desempenham algumas funções biológicas 
essenciais, de acordo com seu tipo: 
•armazenamento de energia, uma vez que cada grama 
de lipídios contém 9 quilocalorias de energia; 
•isolamento térmico, essencial para a manutenção da 
temperatura corporal, sendo essencial para suportar 
baixas temperaturas. Nos mamíferos, a gordura 
subcutânea é formada por lipídios; 
• disponibilização de ácidosgraxos, necessários para a 
síntese de moléculas orgânicas e formação das 
membranas celulares; 
•auxílio na absorção de vitaminas A, D, E e K, que são 
lipossolúveis, ou seja, se dissolvem na gordura; 
•produção de hormônios e sais biliares; 
•proteção e suporte para órgãos internos de aves e 
mamíferos. 
Quando ingeridos, os lipídios passam pelo processo de 
emulsificação, sendo digeridos por enzimas no trato 
gastrointestinal e depois absorvidos pelas células da 
mucosa intestinal. 
A emulsificação é necessária para que os lipídios sejam 
absorvidos. Esse processo ocorre no duodeno. 
Classificação: 
Glicerídeos: 
óleos e gorduras 
 
Cerídeos: 
Impermeabilizantes 
 
Fosfolipídios: 
Estruturais 
 
Esteroides: 
Colesterol 
 
Fontes de origem animal: 
•carnes vermelhas e brancas, especialmente a gordura 
da carne e pele de aves; 
•ovos; 
•leite e derivados, como manteiga, creme de leite, 
iogurte e nata. 
 
Fontes vegetais: 
•azeites e óleos vegetais, como oliva, canola, soja, 
milho, coco, dendê, entre outros; 
•margarinas; 
•sementes como castanhas, amêndoas, nozes, linhaça 
etc.; 
•frutas como coco e abacate. 
 
Carboidratos: 
São macronutrientes com função de energia, reserva e 
estrutura. 
 
Classificação: 
Monossacarideos: 
Não sofre hidrólise. 
Hexoses (C6H12O6) 
- Glicose 
- Frutose 
- Galactose. 
Ribose (C5H10O5) 
- Desoxirribose (C5H10O4)- perdendo oxigênio. 
 
Dissacarídeos: 
Maltose: Gli + Gli 
Sacarose: Gli + Fru 
Lactose: Gli + Gal 
 
Polissacarídeos: 
Amido – reservatória de energia em planta. 
Glicogênio – reservatório de energia em animal. 
Celulose – parede celular de animais. 
Quitina – parede celular de fungos e carapaças de 
inseto. 
Fontes: 
•Cereais e grãos: arroz, milho, aveia, trigo, centeio, 
cevada, quinoa, amaranto, etc. Os alimentos derivados 
desses também são considerados carboidratos, como 
o pão, macarrão, bolos, massas para tortas, biscoitos, 
bolachas. 
•Tubérculos: batata, mandioca, batata-doce, inhame, 
rabanete, cenoura, nabo e beterraba. Entre seus 
derivados, podemos destacar as féculas de batata e de 
milho, o polvilho e a goma para tapioca. 
•Mel: contém 70 g de carboidratos em cada porção de 
100 g. 
•Frutas: embora algumas frutas contenham uma 
concentração menor de carboidratos, todas 
apresentam esse macronutriente em alguma 
proporção. 
•Cana-de-açúcar: essa planta é considerada uma 
gramínea, ou seja, não é uma fruta, nem verdura. No 
entanto, seu sabor doce é conhecido por quem a 
consome in natura ou na garapa. Ela também é a base 
para a fabricação do açúcar, que é um produto muito 
utilizado na culinária e que tem até 99,5 g de 
carboidratos na porção de 100 g. 
 
Sais minerais: 
Cálcio: é o mineral mais abundante no corpo, sendo 
encontrado principalmente nos ossos e nos dentes. 
Além da formação do esqueleto, ele também participa 
de processos como a contração muscular, a liberação 
de hormônios e a coagulação do sangue. Fonte: 
iogurte, leite, queijo, sardinha, manjericão, espinafre e 
feijão. 
 
Fósforo: Encontrado principalmente no ossos, 
juntamente com o cálcio, mas também participa de 
funções como fornecer anergia ao corpo através do 
ATP, fazer parte da membrana celular e do DNA. Ele 
pode ser encontrado em alimentos como sementes de 
girassol, frutas secas, sardinha, carnes e leite e 
derivados. 
 
Ferro: A principal função do ferro no organismo é 
participar do transporte de oxigênio no sangue e da 
respiração celular, sendo por isso que sua deficiência 
pode causar anemia. Fontes: carnes, fígado, gema 
de ovo, feijão e beterraba. 
 
Iodo: A principal função do iodo no organismo é 
participar da formação dos hormônios da tireoide, 
além de prevenir problemas como câncer, diabetes, 
infertilidade e aumento da pressão arterial. Ele está 
presente em alimentos como sal iodado, cavala, atum, 
ovo e salmão. 
 
Magnésio: O magnésio participa de processos como 
contração e relaxamento muscular, produção de 
vitamina D, produção de hormônios e manutenção da 
pressão arterial. Fontes: feijão, lentilha, aveia, trigo, 
abacate, kiwi, brócolis, leite e derivados, café, carnes e 
chocolate. 
 
Potássio: desempenha diversas funções no organismo, 
como participar da transmissão de impulsos nervosos, 
da contração muscular, controlar a pressão arterial, 
produzir proteínas e glicogênio e gerar energia. Ele está 
presente em alimentos como iogurte, abacate, banana, 
amendoim, leite, mamão e batata. 
 
Sódio: ajuda a controlar a pressão sanguínea, regular 
os níveis de líquidos no corpo e participa da 
transmissão de impulsos nervosos e da contração 
muscular. Sua principal fonte na alimentação é o sal, 
mas ele também está presente em alimentos como 
queijos, carnes processadas, vegetais enlatados e 
temperos prontos. 
Zinco: Estimula o crescimento e desenvolvimento das 
crianças, fortalece o sistema imunológico, mantém o 
bom funcionamento da tireoide, previne diabetes por 
melhorar a ação da insulina e tem ação antioxidante. 
Fonte: ostra, camarão, e as carnes de vaca, frango, 
peixe e fígado. 
 
Selênio: tem um grande poder antioxidante e previne 
doenças como câncer, Alzheimer e doenças 
cardiovasculares, melhora o funcionamento da 
tireoide e ajuda na perda de peso. Fonte: castanha-do-
pará, farinha de trigo, pão e gema de ovo. 
 
Flúor: sua principal função é evitar a perda de minerais 
pelos dentes e impedir o desgaste causado por 
bactérias que formam a cárie. Ele é acrescentado na 
água encanada e nos cremes dentais, e a aplicação 
tópica de flúor concentrado pelo dentista, tem um 
efeito mais potente para fortalecer os dentes. 
 
2. Conceituar o metabolismo celular: 
A energia é obtida pelos fototróficos por meio da luz 
solar e do gás carbônico, já nos quimiotróficos a 
energia é obtida por compostos orgânicos, essas 
substâncias passam por uma serem de reações 
químicas para serem convertidos em energia no 
organismo, esse processo ocorre por meio do 
metabolismo, ou seja, o metabolismo é um processo 
de obtenção, armazenamento e utilização de energia, 
como também é a transformação de precursores 
conseguidos no meio em compostos característicos de 
cada organismo, essa transformação é realizada 
através de uma série de reações químicas. 
Funções do metabolismo: 
 Obter energia química; 
 Converter moléculas de nutrientes em outras 
necessidades para a célula 
 Polimerizar moléculas precursoras em 
macromoléculas 
 Sintetizar e degradar biomoléculas. 
Regulação do metabolismo: 
1) Compartimentalização celular: a síntese e a 
degradação de uma molécula não podem ocorrer, 
simultaneamente em uma mesma célula ou tecido. 
Por conta disso, ocorrem em diferentes 
compartimentos celulares, isto 
permite que os compostos intermediários, enzimas e 
reguladores sejam mantidos em diferentes 
concentrações. 
2) Disponibilidade do substrato: é a regulação 
mais imediata; quando a concentração intracelular do 
substrato de uma enzima está próxima ou abaixo do 
Km, a velocidade da reação depende muito da 
concentração do substrato. Km é uma medida da 
afinidade da enzima pelo substrato, quanto menor o 
Km maior a afinidade 
3) Regulação alostérica: um intermediário 
metabólico ou uma coenzima sinaliza o estado 
metabólico no interior da célula, quando a célula 
possui quantidades necessárias, os sinais emitidos 
inibem alostericamente a atividade de uma ou mais 
enzimas nas vias pertinentes. 
Os inibidores alostéricos provocam uma mudança 
conformacional na enzima que indiretamente reduz 
sua atividade. 
4) Fatores de crescimento ou hormônios: atuam 
de fora da células por alteração no nível de 
mensageiros intracelulares que modificam a atividade 
de enzimas intracelulares por mecanismos alostéricos 
ou por modificações covalentes (ex. fosforilação) 
5) Estado energético:para que as vias anabólicas 
e catabólicas sejam essencialmente irreversíveis, uma 
das reações específicas de cada sentido deve ser 
termodinamicamente muito favorável, por tanto, sua 
reação reversa deve ser muito desfavorável. 
6) Enzimas marcapasso: controlam a velocidade 
das reações bioquímicas em uma determinada via 
metabólica, por terem sua atividade regulada por 
diferentes fatores (modificação covalente, efetores 
alostéricos, ativação/repressão gênica). 
 
Mecanismo de transdução de sinal: 
Sinalização celular: processos pelos quais um sinal 
extracelular altera eventos intracelulares que 
participam em respostas bioquímicas e fisiológicas. 
Moléculas sinalizadoras: fazem a comunicação celular 
para o controle do metabolismo; estes sinais que irão 
regular a atividade das enzimas marcapasso. 
 
Etapas da sinalização: 
1) Síntese e liberação da molécula sinalizadora 
pela célula sinalizadora. 
2) Transporte da molécula sinalizadora até a 
célula alvo. 
3) Detecção dessa molécula pela célula alvo 
através de receptores específicos. 
4) Mudança do metabolismo, da função ou do 
desenvolvimento celular acionada pelo complexo sinal 
- 
receptor. 
Tipos de sinalização 
Endócrina: molécula sinalizadora (hormônio) age na 
célula alvo distante do sitio de síntese; 
Sináptica: molécula sinalizadora (neurotransmissor) 
age em uma célula alvo próxima de onde ela foi 
formada; 
Parácrina: as moléculas sinalizadoras agem em 
múltiplas células alvo próxima de onde ela foi formada; 
Autócrina: célula responde a substâncias liberada por 
ela mesma, as moléculas sinalizadoras são mediadores 
locais. 
 
3. Compreender o processo de síntese e degradação 
dos nutrientes. 
O processo de degradação e síntese é conhecido no 
metabolismo como Catabolismo e anabolismo. 
Catabolismo: degradação do metabolismo, com a 
liberação de energia, onde as vias catabólicas se 
convergem. Nessa via as moléculas de nutrientes 
orgânicos (carboidratos, gorduras e proteínas) são 
convertidas em produtos finais menores e mais simples 
(ácidos lático, CO2). A energia livre liberada pelos 
processos catalíticos é conservada por meio da síntese 
de ATP a partir de ADP+P ou por meio da redução da 
coenzima NADP+ a NADPH. 
Anabolismo: biossíntese, com o consumo de energia 
onde as vias catabólicas se divergem. Fase na qual 
moléculas pequenas e simples formam moléculas 
maiores e mais complexas (lipídeos, polissacarídeos, 
proteínas e ácidos nucleicos). ATP e NADPH são as 
principais fontes de energia livre para as vias 
anabólicas. 
Reações de anabolismo: 
Síntese de proteínas 
Na síntese proteica, a informação contida no DNA é 
transcrita para o RNAm e, em seguida, traduzida numa 
sequência de aminoácidos, formando a proteína. 
Esse processo é realizado por estruturas denominadas 
de ribossomos. 
Na síntese proteica, participam o DNA da célula; RNA 
transportador, mensageiro e ribossômico; além dos 
ribossomos, enzimas e aminoácidos. 
Síntese de glicogênio: 
Após uma refeição rica em carboidratos, há a elevação 
da glicose sanguínea, ocorrendo a liberação de insulina 
pelo pâncreas. 
No fígado e músculo, a insulina tem um efeito 
imediato, que é caracterizado pela ativação da enzima 
glicogênio sintetase, a qual converte o excesso de 
glicose livre em uma cadeia de glicose denominada 
glicogênio. 
Hipertrofia muscular: 
Processo de aumento no tamanho e no volume das 
células musculares, sem que ocorra o aumento do 
número delas. Esse processo é utilizado o glicogênio 
muscular advindo da síntese de glicogênio. 
Reações de catabolismo: 
Degradação do glicogênio: 
Quando os níveis de glicose sanguínea diminuem, 
ocorre um aumento na secreção do hormônio 
glucagon, que tem a função principal de sinalizar a 
liberação de glicose para a circulação, proveniente da 
degradação do glicogênio hepático. O glucagon liga-se 
ao seu receptor de membrana nos hepatócitos e 
acarreta na ativação de uma enzima denominada PKA 
(Proteína Quinase A) 
O glicogênio hepático tem como função a manutenção 
da glicemia entre as refeições. Funciona como uma 
reserva de glicose para ser usada por outros tecidos. Já 
o glicogênio muscular é usado pelo próprio músculo, 
como fonte de energia na contração muscular. 
Digestão dos lipídeos: 
A digestão dos lipídios da dieta e seus metabólitos se 
inicia na boca, com a salivação e a mastigação. A lipase 
lingual liberada pelas glândulas serosas da língua, junto 
com a saliva, inicia a hidrólise dos ácidos graxos (AGs) 
dos triacilgliceróis (TGs). O processo continua no 
estômago com a ação da lipase gástrica, 
principalmente, na digestão de ácidos graxos de cadeia 
curta. A etapa mais importante da digestão ocorre no 
intestino delgado. Uma vez no duodeno, o bolo 
alimentar com o pH ácido acaba por induzir a liberação 
do hormônio digestivo colecistocinina (CCK), também 
conhecido como pancreozimina. O CCK faz com que a 
vesícula biliar sofra contração e liberação da bile para 
o duodeno, também estimulando a secreção 
pancreática. Os lipídios são emulsificados pela ação dos 
sais biliares, formando micelas mistas de 
triacilgliceróis, que sofrem a digestão pela ação da 
lipase pancreática, liberando ácidos graxos. 
Digestão dos carboidratos: 
A digestão começa na boca, pela ação da amilase 
salivar e continua no intestino, com a principal enzima, 
amilase pancreática. 
Ambas as amilases, no entanto, sofrem interferências 
comuns mediante a alterações de pH. Por exemplo, as 
duas atuam na faixa de pH entre 4 e 11, sendo o pH de 
6,9 o ótimo da ação hidrolítica. Além disso, ambas são 
inativadas quando os valores de pH encontram-se 
inferiores a 4,0. O que explica, o fato de o carboidrato 
não ser digerido no estomago, devido ao PH baixo do 
mesmo. 
 Esses processos ocorrem obedecendo a lei da 
termodinâmica: 
 
 
A substância tende a se espalhar no meio. 
 Catabolismo aumenta a entropia; 
 Anabolismo diminui a entropia. 
No entanto, toda transformação química ocorre perda 
de calor, assim, mesmo na célula ocorrendo o 
anabolismo, síntese de substâncias, o meio externo 
com a perda de calor tende a desordem e, 
consequentemente, ao aumento da entropia externo. 
 
A célula é um sistema aberto. 
 
Reações exergônicas são espontâneas –libera energia, 
entalpia é negativa. 
Reações endergônicas são desfavoráveis - consome 
energia, entalpia é positiva.