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CONTEÚDOS DE BIOQUÍMICA– Curso de ENFERMAGEM – UFPEL - Prof. Breno D’Oliveira ATUALIZADO em Fevereiro de 2022 CARBOIDRATOS PARTE I 1. INTRODUÇÃO Juntamente com lipídios e proteínas, os carboidratos tem papel fundamental na vida dos animais e das plantas: São fonte de energia para os seus processos metabólicos. Possuem carbono, hidrogênio, oxigênio, às vezes fósforo e nitrogênio. São solúveis em água e com sabor doce. Também são chamados hidratos de carbono, glicídeos ou açúcares. 2. CLASSIFICAÇÃO Compreendem dois grupos básicos: As oses (monossacarídeos) e os osídeos (oligossacarídeos e polissacarídeos). 3. OSES ou MONOSSACARÍDEOS As OSES são glicídeos não hidrolisáveis, cristalizáveis, facilmente dialisáveis, possuindo carbono, hidrogênio e oxigênio na proporção de 1:2:1. A cadeia apresenta de 3 a 7 carbonos com um grupo aldeídico - CHO (no carbono 1), ou cetônico =CO (no carbono 2), caracterizando-as como, aldoses e cetoses. São classificadas em trioses, tetroses, pentoses, hexoses e heptoses conforme o número de carbonos da cadeia. São conhecidas em número de 24: 16 aldoses e 8 cetoses As trioses são as oses mais simples. São elas o gliceraldeído (aldeído glicérico), uma aldose e a dihidroxi cetona, uma cetose. As tetroses não tem importância significativa no metabolismo. São elas a eritrose, a treose (aldoses) e a eritrulose (cetose). As pentoses de maior importância são a ribose e a desoxirribose, integrantes de compostos chamados nucleotídeos, a serem vistos adiante. A ribose também está presente na estrutura de certas coenzimas importantes no metabolismo e, especialmente, no ATP. As hexoses, chamadas oses fisiológicas, são as mais encontradas nos alimentos e mais diretamente relacionadas com o metabolismo. As principais são glicose galactose, manose e frutose. A glicose, glucose ou dextrose, é um tipo de carboidrato utilizado como fonte de energia pelos seres vivos, sendo um dos principais nutrientes da célula A frutose é naturalmente presente nas frutas e no mel, mas também vem sendo adicionada artificialmente pela indústria em alimentos como biscoitos, sucos em pó, massas prontas, molhos, refrigerantes e doces; A manose é encontrado naturalmente em algumas árvores, frutos, como amora; A galactose está presente no leite, como parte da lactose, e em algumas frutas e verduras. As heptoses, com sete carbonos, não tem valor nutricional. A sedoeptulose (ou sedoheptulose), é encontrada, provavelmente, em todas as plantas e também como intermediária na via das pentoses. A manoheptulose está presente no abacate. 4. ISOMERIA ÓTICA Apresentando carbonos assimétricos, as oses possuem dois isômeros óticos (especulares ou enantiomorfos): D e L. Para identificar-se a que isômero pertence a estrutura de uma determinada OSE, compara-se a configuração estereoquímica do carbono quiral mais distante do grupo funcional (penúltimo carbono) com a configuração do carbono quiral dos gliceraldeídos D e L . 5. ISOMERIA DO CARBONO ANÔMERO Algumas oses em solução, podem adquirir formas cíclicas, o que eleva a sua solubilidade. O carbono 1 das aldoses ou 2 das cetoses é designado carbono anomérico e se constitui em um centro de assimetria com duas configurações possíveis: α e β. A reação entre o grupo aldeídico (carbono 1) e o grupo hidroxila do carbono 5 forma uma ligação hemiacetal, resultando em dois estereoisômeros (α e β anômeros) que diferem somente na posição da hidroxila do carbono hemiacetal. A seguir ciclização da glicose e da frutose. A interconversão entre α e β é denominada de mutarrotação. Os monossacarídeos cíclicos com 6 elementos no anel são análogos a um composto heterocíclico pirano, levando por isso a denominação de piranoses. São eles as aldo-hexoses; os que possuem 5 elementos no anel se assemelham ao furano, sendo, então, denominados de furanoses. Ocorre com as aldo-pentoses e as cetohexoses. 6. DERIVADOS DE OSES Por substituição de OH por NH2 obtém-se amino oses. A glicosamina está envolvida na formação da cartilagem articular atuando como precursor de unidades de dissacarídeos formadores dos glicosaminoglicanos (acetil glicosamina). Como consequência, retarda a progressão da osteoartrite. Por substituição de OH por H obtém-se desoxi oses. Dois importantes desoxiaçúcares são encontrados nas células: a 2-desoxi D-ribose e a D- fucose. A desoxirribose é componente dos nucleotídeos do DNA. A fucose é encontrada nas glicoproteínas que determinam os antígenos do sistema ABO de grupos sanguíneos na superfície dos eritrócitos. Por redução no grupo funcional obtém-se álcoois. Na glicose, é um poliálcool, também chamado sorbitol (glucitol). É encontrado naturalmente em diversas frutas, como a maçã e ameixa. Ao lado do manitol, derivado da manose, pode ser usado como laxante, diurético e em solução irrigante para determinados procedimentos médicos. O xilitol é um adoçante natural encontrado nas fibras de muitos vegetais, como no milho, é obtido por redução da xilose. A sua principal vantagem é para diabéticos e em dietas de redução de peso. Por oxidação das aldoses, se produzem ácidos. São importantes, entre outros, o ácido D-glicurônico e seu isômero L-glicurônico (idurônico) derivados da glicose. Por esterificação com o ácido fosfórico as oses originam ésteres intermediários importantes em diversas rotas metabólicas intermediários importantes em diversas rotas metabólicas. Exemplos: D-Glicose 6-fosfato, D-Frutose 6 fosfato e D-Frutose 1,6 difosfato. PARTE II - OSÍDEOS Os OSÍDEOS, segundo grupo dos carboidratos, são formados pela polimerização de oses ou derivados de oses. São chamados oligossacarídeos quando liberam por hidróilise até 10 unidades e polissacarídeos, mais de 10 unidades monoméricas. 7. OLIGOSSACARÍDEOS Os dissacarídeos são o grupo mais importante. Sua fórmula molecular é C12H22O11. Por hidrólise liberam duas oses. 7.1- MALTOSE- A maltose é produzida em cereais em germinação, tais como a cevada, num processo relevante na fermentação alcoólica de bebidas. No duodeno é hidrolisada pela enzima maltase, liberando duas unidades de alfa-D-glicose pelo rompimento da ligação glicosídica 1.4. É obtida por hidrólise parcial do amido. A cevada é uma das principais fontes de alimento para pessoas e animais, sendo um cereal rico em carboidratos, fibras, vitaminas do complexo B e minerais como selênio e magnésio. 7.2- LACTOSE: Açúcar dissacarídeo presente no leite e seus derivados. É composto por dois monossacarídeos: a glicose e a galactose. No leite humano representa cerca de 7,2% e no leite de vaca cerca de 4,7%. Seu sabor é levemente doce. Lactobacilos a transformam numa função mista de ácido carboxílico e álcool, que formam o ácido lático. Libera, por hidrólise da ligação glicosídica beta 1-4, através da enzima lactase uma molécula de beta-D-galactose e uma de alfa-D-glicose. http://pt.wikipedia.org/wiki/Monossacar%C3%ADdeo http://pt.wikipedia.org/wiki/Glicose http://pt.wikipedia.org/wiki/Galactose http://pt.wikipedia.org/wiki/Bovino 7.4- SACAROSE: dissacarídeo formado pela união de uma molécula de glicose e uma de frutose. Encontra-se em abundância na cana-de-açúcar, frutas e na beterraba. 8. POLISSACARÍDEOS Os polissacarídeos possuem massa molecular elevada porque sua unidade se polimeriza “n” vezes liberando,por hidrólise total, grande quantidade de moléculas mais simples (monossacarídeos). Podem ser homogêneos, quando liberam apenas um tipo de monossacarídeo como o amido e o glicogênio ou heterogêneos quando liberam mais de um tipo de produto como o condroidin sulfato, o ácido hialurônico e a heparina. 8.1- HOMOGÊNEOS A unidade fundamental no amido e no glicogênio é glicose. Tanto no amido como no glicogênio as unidades de glicose são polimerizadas formando cadeias que, de distância em distância, se ramificam originando polímeros semelhantes. A cadeia principal do amido é denominada amilose; o conjunto de ramificações, amilopectina. Encontra-se armazenado em vegetais como reserva alimentar de glicose. O glicogênio tem estrutura semelhante a do amido, porém suas cadeias são de menor comprimento (10 a 20 unidades de glicose) o que torna a molécula muito mais rica de ramificações. Encontra-se no fígado e nos músculos como forma de armazenamento de glicose a ser utilizada no jejum e no exercício físico intenso. O amido e o glicogênio são polissacarídeos homogêneos. 8.2 - HETEROGÊNEOS Os polissacarídeos heterogêneos, também são chamados mucopolissacarídeos ou glicosaminoglicanos (GAGS). Estabilizam e suportam os componentes celulares dos tecidos como o tecido conjuntivo, a pele, os tendões, as cartilagens, os ligamentos e a matriz óssea. São cadeias de polissacarídeos heterogêneos longas, geralmente compostas de uma unidade dissacarídica repetitiva [açúcar ácido-açúcar amino]n. O açúcar ácido é um ácido D glicurônico ou seu isômero idurônico. O açúcar amino é uma D-glicosamina ou D- galactosamina , podendo ser sulfatado no carbono 4 ou 6. A única exceção é o queratansulfato, onde está presente a galactose ao invés de açúcar ácido. O ácido hialurônico é um mucopolissacarídeo que constitui a substância fundamental dos tecidos conjuntivos, nos quais exerce função cementante, agregando as unidades celulares e as fibras do colágeno. Sua undade repetitiva é um dissacarídeo formado por um açúcar ácido (ácido glicurônico) e um açúcar amino (acetil-glicosamina). A biossíntese do ácido hialurônico está na dependência da vitamina C alimentar e de hormônios, especialmente os corticoides. Por essa razão, as doenças do tecido conjuntivo respondem favoravelmente aos tratamentos de ácido ascórbico (vit.C) e de corticoides. Algumas bactérias patogênicas, como o pneumococo, liberam uma enzima específica –hialuronidase- que fragmenta (despolimeriza) o ácido hialurônico, hidrolisando as ligações glicosídicas 1-4 para facilitar sua mobilidade através da membrana celular. Nas infecções, os tecidos afetados perdem o seu elemento unitivo tornando-se flácidos e sujeitos à invasão microbiana. Também é liberada pelo acrossoma do espermatozoide, para que este ultrapasse a corona radiata do ovócito. O Ácido hialurônico, forma soluções altamente viscosas e claras que também funcionam como lubrificantes nas articulações e compõem a matriz da cartilagem e tendões, conferindo-lhes elasticidade e resistência à tensão. No caso do preenchimento de determinadas áreas da face com ácido hialurônico, a administração tem o objetivo de promover o rejuvenescimento das regiões faciais afetadas pela perda de colágeno e de hidratação, inclusive as extensões da mandíbula e queixo, que em muitos pacientes necessitam ser delineados para recuperar os ângulos mais bonitos do rosto. O Concroidin Sulfato, polissacarídeo sulfatado, foi isolado de cartilagem. Posteriormente foi encontrado também no osso do adulto e na córnea, na pele, nas válvulas do coração e nos tendões e no cordão umbilical. Sua unidade monomérica é constituída por ácido glicurônico ou seu isômero idurônico e acetil galactosamina sulfatada em C-4 ou C-6. Sua estrutura básica está representada na figura seguinte,à esquerda. http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_hialur%C3%B4nico A Heparina é também um polissacarídeo sulfatado. Possui uma ação farmacológica atuando como medicamento anticoagulante em várias patologias, como no tratamento da coagulação intravascular disseminada, na prevenção do tromboembolismo e na prevenção e tratamento da trombose venosa profunda. Encontra-se presente nos tecidos que estão em contato com o meio externo, tais como pulmões, pele e mucosa intestinal, ou em órgãos responsáveis pela defesa do organismo, tais como timo e gânglios linfáticos. Ela interage com a antitrombina (pequena molécula que desativa várias enzimas da coagulação) , formando um complexo que inativa várias enzimas da coagulação, mais significativamente a trombina. Com excessão do ácido hialurônico, os glicosaminoglicanos são covalentemente aderidos à proteína, formando monômeros ou agregados proteoglicanos. 10. PROTEOGLICANOS Os proteoglicanos são um tipo de molécula encontrada no tecido conjuntivo do corpo. O tecido conjuntivo é um tecido fibroso que fornece suporte para outras estruturas do corpo. Com exceção do ácido hialurônico, os glicosaminoglicanos são covalentemente aderidos à proteína, formando monômeros ou agregados proteoglicanos. Um monômero proteoglicano encontrado na cartilagem consiste de uma proteína central à qual as cadeias de carboidratos lineares são covalentemente ligadas. Na cartilagem, as espécies de glicosaminoglicanos são sulfato de condroitina e sulfato de queratan. Por serem carregados negativamente, os proteoglicanos também ajudam a atrair íons positivos ou cátions, como cálcio, potássio e sódio. Eles também ligam a água e ajudam no transporte de outras moléculas através da matriz extracelular. As cadeias de glicosaminoglicanos de um proteoglicano podem ser feitas de sulfato de condroitina, sulfato de dermatan, sulfato de heparina, sulfato de heparan ou sulfato de queratan. A principal diferença entre proteoglicanos e glicoproteínas é que as glicoproteínas são proteínas ligadas a oligossacarídeos (cadeias pequenas de moléculas http://pt.wikipedia.org/wiki/Polissacar%C3%ADdeo http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Sulfatado&action=edit&redlink=1 http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=A%C3%A7%C3%A3o_farmacol%C3%B3gica&action=edit&redlink=1 http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=A%C3%A7%C3%A3o_farmacol%C3%B3gica&action=edit&redlink=1 http://pt.wikipedia.org/wiki/Medicamento http://pt.wikipedia.org/wiki/Anticoagulante http://pt.wikipedia.org/wiki/Patologias https://pt.wikipedia.org/wiki/Tecidos https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%93rg%C3%A3os https://pt.wikipedia.org/wiki/Defesa https://pt.wikipedia.org/wiki/Organismo https://pt.wikipedia.org/wiki/Timo https://pt.wikipedia.org/wiki/Antitrombina https://pt.wikipedia.org/wiki/Enzima https://pt.wikipedia.org/wiki/Coagula%C3%A7%C3%A3o de açúcar) enquanto as proteoglicanas são mais complexas, possuindo um eixo central (filamento) de proteína ao qual estão ligadas a uma ou várias cadeias de glicosaminoglicanos. ................................................................................................................... ASSUNTOS COMPLEMENTARES 1.- GALACTOSEMIA CLÁSSICA A galactosemia é um erro inato do metabolismo, de característica autossômica recessiva (*), caracterizado por uma inabilidade de converter galactose em glicose de maneira normal. O resultado imediato é o acúmulo de metabólitos da galactose no organismo, que passa a ter níveis circulantes elevados e tóxicos principalmente para o fígado, cérebro e olhos. A lactose é a principal fonte de galactose na dieta. O principal passo do metabolismo da galactose, em humanos, é a conversão da galactose em glicose. A elevação dos níveis de galactoseno tecido nervoso, cristalino, fígado e rim, bem como do seu produto de redução, o galactitol, tem como consequências a lesão hepática, retardo mental severo e catarata. (*) Uma doença autossómica recessiva é caracterizada por atingir homens e mulheres na mesma proporção e induzida pelo gene recessivo originado do cruzamento dos pais do indivíduo. A doença só se manifesta se existir 2 genes recessivos. Durante a digestão a lactose sofre hidrólise enzimática pela lactase secretada na mucosa intestinal. É uma enzima muito ativa na fase de amamentação, porém apenas os indivíduos de algumas tribos africanas e norte europeus tendem a manter a atividade da lactase intestinal na idade adulta Os indivíduos adultos de outros grupos humanos, orientais, árabes, judeus, a maioria dos africanos, indianos e mediterrâneos, tem pouquíssima lactase intestinal e muitos mostram intolerância à lactose. É uma deficiência de natureza genética. Como a lactose não pode ser absorvida sem ser hidrolisada em suas unidades monossacarídicas, ela permanece no tracto intestinal das pessoas intolerantes. A ingestão em grandes quantidades, no leite, causa diarréia, fluxo intestinal anormal e cólicas abdominais. A intolerância à lactose pode ocorrer em bebês prematuros (deficiência transitória ou congênita), deficiência secundária por cirurgia de remoção de parte do intestino delgado e deficiência devido à lesão da mucosa. A carência desta enzima elimina a principal fonte de galactose da dieta. A frutose ou levulose é um tipo de açúcar que contém tanto na fruta como no mel. Enquanto o açúcar de mesa é formado pela união da glicose e frutose, a frutose em si é um monossacarídeo, não sendo hidrolisável. Isso significa que não tem a necessidade de ser reduzida pela digestão e pode passar diretamente do intestino à corrente sanguínea para finalizar o seu processo no fígado. Essa intolerância é causada por uma deficiência de atividade da enzima frutose- 1-fosfato aldolase (aldolase B) que resulta no acúmulo de frutose-1-fosfato no fígado, rim e intestino delgado. Os primeiros sintomas que aparecem quando uma criança é intolerante à frutose, depois do consumo de um alimento com esse tipo de açúcar, são dores abdominais e vômitos. O tratamento é basicamente preventivo. Deve-se controlar a alimentação da criança para evitar a ingestão de frutas ou mel. Além disso, devem evitar outro tipo de açúcares como a sacarose, por esta conter frutose. As frutas que mais contêm frutose são maçã, pêra e caqui. Diferença entre a intolerância e a má absorção da frutose: A má absorção da frutose é uma doença mais comum que a intolerância hereditária à frutose, e acontece em aproximadamente 30% da população mundial. Nesse caso, são células intestinais que não são capazes de absorver de forma completa a frutose, provocando na criança dor abdominal, gases, diarréia ou náuseas. 4.- QUITOSANA A Quitosana ou quitosano é um elemento encontrado na parte exterior do corpo dos animais artrópodes, especialmente crustáceos. Na sua composição existem polissacarídeos (carboidratos) que quando entram em hidrólise (contato com água) se transformam em polímeros naturais. https://br.guiainfantil.com/apendicite.html https://br.guiainfantil.com/apendicite.html https://br.guiainfantil.com/diarreia.html Estes polímeros não apresentam toxicidade, bem como, são biodegradáveis e disponíveis no meio ambiente através de animais e em algumas plantas. A indústria farmacêutica transforma estes polímeros em medicamentos, conhecidos como “a base de quitosana”, e que são usados para procedimentos clínicos que necessitam cicatrização, entre outros. O grande potencial como suplemento dá-se em virtude da quantidade relevante de fibras nestes polímeros. Sendo que podem proteger o coração e outros órgãos do sistema cardiovascular, de doenças primárias comuns como: doença coronariana e isquemia. Durante todo os processos de pesquisa sobre a quitosana, também foi descoberto o potencial emagrecedor do suplemento. Neste caso, agindo como um controlador da lípase, retardando sua ação no organismo (conhecido efeito esponja). É muito provável que você já tenha ouvido relatos de pessoas que experimentaram a Quitosana, e afirmaram terem emagrecido consideravelmente. Isso de fato é verdade. Porém, nem sempre essas pessoas consomem o suplemento de forma correta, podendo colocar a saúde em risco Devido à reação que a substância pode causar aos indivíduos alérgicos a crustáceos, a recomendação é que quem sofre com essa condição mantenha-se afastado do composto. A Quitosana também não deve ser consumida por mulheres que estejam grávidas, crianças com até três anos de idade e mulheres que estejam no processo de amamentação de seus filhos pequenos. E lembre-se: nunca esqueça de consultar antes um médico ou profissional da área de nutrição a fim de identificar suas necessidades. As informações contidas neste site não devem ser usadas para automedicação e não substituem, em hipótese alguma, as orientações dadas pelo profissional da área médica. Copyright © 2020 Poupafarma QUESTÕES PARA ESTUDO 1. Cite as características químicas dos carboidratos. 2. Quais são os grupos principais de carboidratos e como se comportam quanto a reação de hidrólise? 3. Como se dividem as oses quanto ao grupo funcional e em que carbono da cadeia eles estão localizados ? Cite as oses mais simples que pertencem a cada um dos grupos. 4. Qual o tipo de produto obtido por redução das aldoses ? Cite o nome do respectivo produto que deriva da glicose, da manose e da galactose. 5. Através de que reação a glicose é convertida em ácido glicurônico? Cite a importância deste produto. 6. Cite os oligossacarídeos obtidos pela hidrólise parcial do amido e suas característica estruturais . 7. Quais são os componentes da sacarose e da lactose? 8. Explique por que a MALTOSE e LACTOSE são hidrolisáveis, enquanto que a MANOSE e a GALACTOSE não o são. 9. Caracterize polissacarídeos homogêneos e heterogêneos. Exemplifique esses dois tipos. 10. Os polissacarídeos heterogêneos, também chamados mucopolissacarídeos ou glicosaminoglicanos possuem , na sua maioria, uma unidade monomérica dissacarídica. Quais os componentes que constituem essa unidade ? 11. Qual o glicosaminoglicano encontrado na cartilagem ? 12. Comente a importância farmacológica da HEPARINA. 13. Cite a importância dos glicosaminoglicanos 14. Qual o glicosaminoglicano que forma soluções altamente viscosas e claras que também funcionam como lubrificantes nas articulações e compõem a matriz da cartilagem e tendões, conferindo-lhes elasticidade e resistência à tensão ? 15. Qual a diferença entre a intolerância e a má absorção da frutose: LIPÍDEOS 1.- CONSIDERAÇÕES GERAIS- Os lipídeos se caracterizam por sua solubilidade em solventes orgânicos. Possuem carbono, hidrogênio e oxigênio, às vezes fósforo e nitrogênio. A grande maioria possui pelo menos uma molécula de ácido graxo. Sua principal função é energética. Também atuam como isolantes térmicos, protetores traumáticos e fazem parte das membranas celulares. Alguns hormônios e vitaminas se incluem no grupo dos lipídeos. 2.- ÁCIDOS GRAXOS Os ácidos carboxílicos encontrados nos lipídeos levam o nome de ácidos graxos. Raramente existem livres na natureza. No organismo são encontrados livres (não combinados), associados com albumina no plasma sanguíneo. Geralmente são acíclicos, não ramificados, com número par de átomos de carbono. São inferiores com até 10 carbonos . Em geral, nos tecidos, são combinados com álcoois sob forma de ésteres . Podem ser saturados ou insaturados. São exemplos de inferioresos ácidos butírico, capróico, caprílico e cáprico, saturados, com 4, 6, 8 e 10 carbonos respectivamente. São superiores Palmitico (C-16), esteárico (C-18) , oleico (C-18), palmitolêico (C-16), linolêico (C-18), linolênico (C-18) etc. Os dois primeiros, que são saturados, apresentam menor solubilidade e maior ponto de fusão. Os insaturados são mais solúveis, como também os de cadeia curta. Nas gorduras animais predominam ácidos graxos superiores saturados, enquanto que nas gorduras vegetais , geralmente os óleos, predominam os insaturados. Exceção ocorre na gordura de côco e na manteiga de cacau. PROPRIEDADES QUÍMICAS NEUTRALIZAÇÃO: formação de sabões (Saponificação) Os ácidos graxos são ácidos fracos e podem ser neutralizados formando sais orgânicos que em meio aquoso atuam como detergentes. Os mais solúveis são os de sódio e de potássio. Os sais, em solução aquosa, se dissociam formando um ânion que possui, além do grupo polar hidrófilo (-COO-) um outro apolar, hidrófobo (radical orgânico). Dois efeitos principais podem ser observados nessas soluções. Inicialmente, os ânions se orientam para a superfície da solução permanecendo os –COO- imersos na fase aquosa. Os radicais apolares emergem, afastando-se o máximo da fase aquosa. Por consequência imediata da formação deste filme monomolecular, ocorre diminuição da tensão superficial da solução. Uma vez saturada a superfície, os demais ânions em solução se associam pelos grupos apolares, formando micelas. Desta forma o ânion do sabão constitui uma espécie de ponte entre a fase aquosa e a fase lipídica, diminuindo a tensão interfacial. Este processo forma uma emulsão, e o efeito do sabão chama-se detergência, o que pode ser definido como “estabilização de substâncias apolares em meios polares ”. Desta forma o ânion do sabão constitui uma espécie de ponte entre a fase aquosa e a fase lipídica, diminuindo a tensão interfacial. Este processo forma uma emulsão, e o efeito do sabão chama-se detergência, o que pode ser definido como “estabilização de substâncias apolares em meios polares”. A detergência é importante em vários processos como a emulsificação dos lipídios na digestão, na absorção no transporte sanguíneo, etc. Como o sabão destrói o corona vírus ? ........................................................................................................................................ HIDROGENAÇÃO Esta reação verifica-se com os ácidos graxos insaturados, em que se adicionam hidrogênios para formarem ácidos graxos saturados. A reação de hidrogenação é de grande importância na indústria de alimentos, porque permite a conversão de óleos em gorduras adequadas para a produção de margarinas e para a aplicação em produtos de panificação (gordura hidrogenada). Também é utilizada para melhorar a consistência de gorduras, ou ainda para reduzir a sensibilidade à rancidez. OXIDAÇÃO Os ácidos graxos não saturados podem sofrer oxidação. Em presença do oxigênio do ar, de maneira espontânea, porém lenta, os ácidos graxos insaturados podem se auto-oxidar, formando peróxidos orgânicos que, por sua vez se transformam em derivados alcoólicos e cetônicos que se volatilizam com odor desagradável. Esta reação constitui parte do processo geral de rancificação. ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 3.- CLASSIFICAÇÃO 3.1- GLICERÍDEOS OU ACILGLICERÓIS Os triacilgliceróis (triglicerídeos) constituem os lipídeos predominantes das gorduras naturais animais e vegetais. Nos animais encontram-se em todas as células, particularmente como reserva de energia no tecido adiposo. Quimicamente são ésteres do glicerol com 1, 2 ou 3 ácidos graxos, respectivamente mono, di e tri acilgliceróis (ou mono, di e triglicerídeos). Os triacilgliceróis (triglicerídeos) constituem os lipídeos predominantes e característicos das gorduras naturais animais e vegetais. Nos animais encontram-se em todas as células, particularmente como lipídios de reserva no tecido adiposo, prontas para a mobilização quando são requeridas como combustível. 3.2- FOSFOLIPÍDIOS Servem primariamente como elementos estruturais das membranas e não são armazenados em grandes quantidades. Este grupo contém fósforo na forma de grupos do ácido fosfórico (parte hidrofílica) Esta organização torna possível o surgimento da permeabilidade seletiva da membrana plasmática. Dessa forma, a difusão simples permite apenas a passagem de moléculas lipossolúveis e de água, apesar de sua característica polar, por esta ser fundamental à vida. Exemplos: Os fosfolipídeos mais abundantes são a fosfatidil etanolamina (cefalina) e fosfatidil colina (lecitina). A cefalina e a lecitina estão intimamente relacionadas, contendo respectivamente os álcoois etanolamina (colamina) e trimetiletanoilamina (colina). 3.3- ESFINGOLIPÍDIOS Constituem a segunda grande classe dos lipídios de membranas. Contém um álcool superior aminado na molécula, o esfingosinol. A ceramida é a estrutura básica dos esfingolipídios. Os esfingolipídios abrangem as esfingomielinas, os cerebrosídeos e os gangliosídeos, contendo respectivamente colina fosfato, uma ose (glicose ou galactose) ou um oligossacarídeo ligado à ceramida. As esfingomielinas estão presentes na maioria das membranas das células animais; a bainha de mielina envoltória de certas células nervosas é muito rica de esfingomielina. Os cerebrosídios encontram-se em tecidos não neurais como fígado e nas membranas celulares do cérebro. Possui glicose ou galactose em lugar da colina fosfato. Os gangliosídios são encontrados primariamente nas células do sistema nervoso central, particularmente nas extremidades nervosas. Possui um pequeno oligossacarídeo no carbono terminal da ceramida. 3.4- CERAS As ceras são lipídeos simples constituídos por uma molécula de álcool superior ligada a uma ou mais moléculas de ácidos graxos superiores. Exemplos são o álcoois o laurílico, C12H23OH, miristíliico C14H29OH, cetíliico, C16H33OH, e o estearílico, C18H37OH; entre os ácidos graxos destacam-se o palmítico, C15H31-COOH e o cerótico C25 H51- COOH. São substâncias de alto peso molecular, de cadeia linear,que apresentam solubilidade em solventes orgânicos (benzina, éter e clorofórmio, por exemplo). São maleáveis,amolecem a uma temperatura a partir de 35°C e apresentam densidade próxima à da água. A principal característica das ceras é a sua total insolubilidade em água e isso faz com que elas sejam muito úteis a plantas e animais. As folhas de diversos tipos de plantas têm sua superfície envolta pela cera, tornando-as impermeáveis, o que evita a perda excessiva de água pela transpiração. O corpo de certos animais também é revestido por ceras, como é o caso das aves aquáticas, que têm suas penas recobertas de ceras produzidas pelas glândulas uropigianas utilizadas, sobretudo, para facilitar a sua flutuação. No ouvido humano, as ceras (ou cerume) são produzidas e expelidas pelas glândulas sebáceas e desempenham a função de proteger a estrutura contra infecções por microrganismos. Industrialmente, as ceras são aplicadas à produção de vernizes, graxas para sapato, velas, sabões, ceras para assoalhos, cosméticos, depilatórios, medicamentos e outros.O espermacete é uma cera branca encontrada no esperma de baleias e no crânio dos cachalotes, usado em cremes e pomadas, pois tem propriedades emolientes (amaciam e suavizam a pele). Outras aplicações para as ceras são na fabricação de velas, ceras de assoalhos, graxas para sapato, moldes dentários etc. https://www.infoescola.com/bioquimica/lipidios/ https://www.infoescola.com/bioquimica/acidos-graxos/ https://www.infoescola.com/quimica/cadeia-carbonica/ https://www.infoescola.com/quimica/benzina/ https://www.infoescola.com/biologia/transpiracao-vegetal/ https://www.infoescola.com/animais/aves-aquaticas/ https://www.infoescola.com/sistema-exocrino/glandulas-sebaceas/ 3.4- ISOPRENÓIDES Os representantes deste grupo podem ser considerados como polímeros de unidades isoprênicas. O isopreno (2-metilbutadieno) é um hidrocarboneto acíclico, insaturado, de cinco átomos de carbono. Os isoprenóides se dividem em acíclicos (terpenos) e cíclicos(esteroides). Entre os TERPENOS, encontram-se componentes de muitos óleos essenciais extraídos de produtos vegetais, como o citronelol, (óleos de rosa), o geranioL, (óleo de gerânio), o citral, importante matéria prima para a síntese de vitamina A. Um dos terpenos mais difundidos é o limonemo, encontrado em óleo de bergamota, laranja e limão; o mentol e a mentona são isolados da essência de hortelã. A cânfora é o representante mais importante dos derivados oxigenados dos terpenos propriamente ditos, extraído da Cinnamomum capphora, do qual pode ser obtido em estado purificado. É uma planta medicinal, também conhecida como Canforeira, Cânfora-de- jardim, Alcanfor, Cânfora-das-hortas ou Canforinha, muito utilizada em problemas musculares ou de pele. As propriedades da cânfora incluem sua ação antiepilética, antinevrálgica, antirreumática, antisséptica, descongestionante, calmante e sedativa. Os Carotenóides são substâncias químicas tetraterpênicas que compreendem pigmentos amplamente difundidos na natureza. Caracterizam-se por apresentar moléculas oxidáveis, por exibir cores que vão do amarelo ao vermelho, por serem lipossolúveis, encontrados em vegetais e serem precursores da síntese da vitamina A em animais. São responsáveis pelas cores amarela, vermelha, verde e alaranjada de vegetais, algas e fungos, da gema do ovo e da manteiga. Tratam-se de substâncias essenciais para a manutenção da vida e impossível de serem sintetizadas por organismos vivos, sendo necessário, então, adquiri-los através da alimentação. O betacaroteno apresenta dois anéis hexagonais (não aromáticos). A molécula de betacaroteno, no organismo, é quebrada dando origem a duas moléculas de vitamina A, essencial para a saúde dos olhos e de ação antioxidante (reações bioquímicas da respiração celular que aceleram o envelhecimento). O alfa-caroteno difere do beta-caroteno pela posição da dupla ligação do anel benzênico terminal. É considerado um supressor da formação de tumores e cânceres mais eficaz que o beta-caroteno, agindo também na paralisação do ciclo de multiplicação celular. O alimento com maior concentração da substância é a cenoura. “Depois de acompanhar mais de 15 mil pacientes por 18 anos, pesquisadores concluem que a ingestão do alfa-caroteno reduz as chances de a pessoa desenvolver doenças do coração, AVC e câncer.” Alguns tipos de carotenos como o licopeno não são convertidos em vitamina A pelo organismo, porém desempenham um papel antioxidante mais enérgico que o próprio betacaroteno. O licopeno é encontrado em vegetais de cor vermelha como o tomate, o mamão e a melancia. A clorofila, assim como a hemoglobina, é uma molécula pertencente à classe das porfirinas. Ela se destaca pela presença de quatro anéis pirrólicos e um anel isocíclico, que são ligados entre si por pontes metilênicas. No interior da molécula, existe um átomo de magnésio coordenado aos anéis. As cadeias laterais variam em certo nível entre as diferentes formas de clorofila encontradas em diferentes organismos, mas todas possuem uma cadeia fitol (um terpeno) ligada por uma interação tipo éster a uma carboxila do anel IV. As cadeias laterais variam em certo nível entre as diferentes formas de clorofila encontradas em diferentes organismos, mas todas possuem uma cadeia fitol (um terpeno) ligada por uma interação tipo éster a uma carboxila do anel IV. A forma chamada de clorofila a é a principal responsável pela coloração verde das plantas e pela realização da fotossíntese, estando presente em todos os eucariontos fotossintetizantes e nas cianobactérias. A clorofila b pode ser encontrada em algas verdes e euglenóficas juntamente com a clorofila a. Em algas como diatomáceas e algas pardas, um terceiro tipo de clorofila é encontrado substituindo a clorofila b. A essa forma dá-se o nome de clorofila c, sendo também considerada como um pigmento acessório. Os isoprenóides cíclicos, ESTERÓIDES, são amplamente distribuídos nos organismos vivos e incluem alguns hormônios, a vitamina D e os esteróis, como o colesterol e hormônios. Possuem o anel básico ciclopentanoperidrofenantreno. Os esteroides anabólicos são derivados do hormônio masculino testosterona. São algumas vezes ingeridos pelos atletas e levantadores de peso em razão de suas propriedades de fortalecimento e crescimento muscular, mas podem causar sérios danos ao fígado com o uso continuado. Grandes quantidades podem levar a surtos de comportamento agressivo, ou mesmo à morte. Constituem os ingredientes ativos da maioria das pílulas anticoncepcionais. Alguns exemplos destes esteroides são a hidrocortisona, dexametasona, mometasona e betametasona. http://pt.wikipedia.org/wiki/Vitamina_D http://pt.wikipedia.org/wiki/Esterol http://pt.wikipedia.org/wiki/Colesterol http://pt.wikipedia.org/wiki/Testosterona http://pt.wikipedia.org/wiki/Atleta http://pt.wikipedia.org/wiki/Halterofilismo http://pt.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADgado http://pt.wikipedia.org/wiki/Morte http://pt.wikipedia.org/wiki/Ingrediente http://pt.wikipedia.org/wiki/P%C3%ADlula_anticoncepcional http://pt.wikipedia.org/wiki/Cortisona O colesterol é um álcool policíclico de cadeia longa, usualmente considerado um esteróide, encontrado nas membranas celulares e transportado no plasma sanguíneo de todos os animais. É o principal esterol sintetizado pelos animais, sendo, em menor parte, adquirido pela dieta. A quantidade média de colesterol no sangue varia com a idade, tipicamente aumentando gradualmente até a pessoa chegar aos sessenta anos de idade. É necessário para construir e manter as membranas celulares; participa na fabricação da bílis; é o principal precursor da vitaminaD e de vários hormônios esteróides que incluem o cortisol e a aldosterona nas glândulas supra-renais, e os hormônios sexuais progesterona, os diversos estrógenos, testosterona e derivados. . Terapeuticamente, os corticosteroides são utilizados como imunossupressores no tratamento de doenças autoimunes e na cirurgia de transplantes. O termo hipercolesterolemia refere-se a níveis aumentados de colesterol na corrente sanguínea, que é a principal causa de doença coronariana cardíaca e outras formas de cardiopatias. Na maioria das pessoas, os níveis elevados de colesterol devem-se a uma alimentação rica em gorduras saturadas e hidrogenadas e a um estilo de vida sedentário. Assim, simples mudanças nos hábitos do dia-a-dia são essenciais para baixar o colesterol. A vitamina D é um esteroide lipossolúvel essencial para o corpo humano e sua ausência pode proporcionar uma série de complicações. A principal fonte de produção da vitamina D se dá por meio da exposição solar, pois os raios ultravioletas do tipo B (UVB) são capazes de ativar a síntese desta substância. Alguns alimentos, especialmente peixes gordos, são fontes de vitamina D, mas é o sol o responsável por 80 a 90% da vitamina que o corpo recebe. Entre outras funções, a vitamina D participa nos seguintes aspectos no organismo: Fortalece os ossos: A vitamina D é necessária para a absorção do cálcio pelos ossos. Pessoas com deficiência de vitamina D chegam a aproveitar 30% menos de cálcio proveniente da dieta, responsável por fortalecer ossos e dentes. A deficiência deste nutriente pode causar o raquitismo na infância e a osteoporose na vida adulta. Um exemplo da importância da combinação dessas duas substâncias é que sempre que a http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81lcool http://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula http://pt.wikipedia.org/wiki/Plasma http://pt.wikipedia.org/wiki/Sangue http://pt.wikipedia.org/wiki/Animalia http://pt.wikipedia.org/wiki/Membrana_celular http://pt.wikipedia.org/wiki/B%C3%ADlis http://pt.wikipedia.org/wiki/Horm%C3%B4nio_ester%C3%B3ide http://pt.wikipedia.org/wiki/Cortisol http://pt.wikipedia.org/wiki/Aldosterona http://pt.wikipedia.org/wiki/Gl%C3%A2ndula_supra-renal http://pt.wikipedia.org/wiki/Progesterona http://pt.wikipedia.org/wiki/Estr%C3%B3geno http://pt.wikipedia.org/wiki/Testosterona http://pt.wikipedia.org/wiki/Autoimunidade http://pt.wikipedia.org/wiki/Transplanta%C3%A7%C3%A3o_de_%C3%B3rg%C3%A3os http://pt.wikipedia.org/wiki/Hipercolesterolemia http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Doen%C3%A7a_coronariana_card%C3%ADaca&action=edit&redlink=1 recomendação de suplementação de cálcio é indicada, ela é feita juntamente com a vitamina D para atuar na absorção do mineral. Gravidez segura: A vitamina D é muito importante para as gestantes. No primeiro trimestre a falta dela pode levar a abortos. Alertas de aborto no início da gravidez, pelo sistema imunológico da mãe estar rejeitando a implantação do embrião. Como a vitamina D age no sistema imunológico, ela pode corrigir esta situação. Tratamento de doenças autoimunes: A vitamina D já está sendo utilizada no tratamento de doenças autoimunes, condição que ocorre quando o sistema imunológico ataca e destrói tecidos saudáveis do corpo por engano. A vitamina D é um imunoregulador que inibe seletivamente o tipo de resposta imunológica que provoca a reação contra o próprio organismo. O tratamento de doenças autoimunes com vitamina D é algo recente, mas é visto por especialistas como uma grande perspectiva da medicina. Efeitos colaterais: Quando consumida dentro das quantidades recomendadas a vitamina D não tem efeitos colaterais. Porém, quando ingerida em excesso pode prejudicar os rins por causar o aumento da absorção de cálcio. É importante destacar que o excesso de vitamina D só ocorre por meio da suplementação. Isto porque os alimentos não contam com quantidades grandes da substância e a obtenção dela por meio dos raios solares é regulada pela pele, que cessa a produção da vitamina quando atinge os valores necessários. Como obter a vitamina D: Apesar de estar presente em alimentos de origem animal, estas fontes não possuem a quantidade de vitamina D que o organismo necessita. Por isso, para evitar a carência da substância é importante tomar de 15 a 20 minutos de sol ao dia. Braços e pernas devem estar expostos, pois a quantidade de vitamina D que será absorvida é proporcional a quantidade de pele que está exposta. Fontes de vitamina D : Todos os alimentos fontes de vitamina D são de origem animal porque as os vegetais não conseguem sintetizá-la. Até mesmo o alimento com as maiores quantidades da substância, o salmão, conta com somente 6,85% das necessidades diárias em uma porção de 100 gramas. Por isso, tomar sol é fundamental para evitar a carência. Idosos e os suplementos: A quantidade da substância produzida em uma pessoa de 70 anos é, em média, um quarto da que é sintetizada por um jovem de 20 anos em resposta à reduzida exposição ao sol. Por isso, é interessante avaliar a necessidade de associar, com indicação médica, suplementos de vitamina D a seus hábitos alimentares. 4. PROSTAGLANDINAS São derivados dos ácidos graxos poli-insaturados e têm importantes funções no organismo. A maioria é derivada do ácido araquidônico. Toda prostaglandina contém 20 átomos de carbono, incluindo um anel pentagonal. Elas são mediadoras e possuem uma série de fortes efeitos fisiológicos; embora tecnicamente sejam hormônios, raramente são classificadas como tais, visto que não entram na corrente sanguínea. Controlam processos, como a inflamação, o fluxo de sangue, a formação de coágulos de sangue e a indução do trabalho de parto. ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ASSUNTOS COMPLEMENTARES 1. - LIPÍDIOS NA DIETA Necessidades diárias: Deve-se ingerir uma grama de gordura por quilo de peso, no mínimo. Em relação ao valor calórico total da dieta, cerca de 25 a 35% das calorias devem ser de fontes lipídicas. Fontes alimentares: Origem animal: creme de leite, manteiga, toucinho, banha, óleo de fígado de bacalhau, leite integral, queijos, carnes, gema do ovo, etc. Origem vegetal: margarina, gordura hidrogenada, óleos (milho, soja, oliva, algodão e outros), azeitona, chocolate, abacate, nozes, castanhas, coco, etc. 2- O METABOLISMO DOS LIPÍDIOS ESTÁ SUJEITO A DEFEITOS GENÉTICOS Todos os lipídios polares da membrana sofrem constante renovação metabólica, num estado de equilíbrio dinâmico, onde a velocidade da sua síntese é equilibrada por igual velocidade de degradação, promovida por enzimas hidrolíticas, cada uma capaz de hidrolisar uma ligação covalente específica. Assim, a degradação da fosfatidilcolina ocorre pela ação de várias fosfolipases diferentes. O metabolismo dos esfingolipídios de membrana, que incluem a esfingomielina, os cerebrosídios e os gangliosídios, é particularmente suscetível a defeitos genéticos das enzimas envolvidas na sua degradação. Em consequência, os esfingolipídios ou seus produtos de degradação parciais se acumulam em grandes quantidades nos tecidos, pois sua síntese é de velocidade normal mas sua degradação é interrompida. Por ex., na anormalidade genética rara chamada de doença de Niemann-Pick, a esfingomielina se acumula no cérebro, baço e fígado, por uma deficiência genética nadegradação da esfingomielina pela enzima esfingomielinase, que cliva a fosfocolina a partir da esfingomielina. A doença torna-se evidente primeiro nas crianças e provoca retardo mental e morte precoce. Muito mais comum é a doença de Tay-Sachs, onde um tipo específico de gangliosídeo se acumula no cérebro e baço devido à falta da enzima lisossômica N- acetil hexoaminidase, que hidrolisa uma ligação específica entre a N-acetil-D- galactosamina e um resíduo específico de D-galactose na cabeça polar do gangliosídio. Como consequência, grandes quantidades do gangliosídeo parcialmente degradado se acumulam, causando a degeneração do sistema nervoso e levando ao retardo mental, à cegueira e à morte precoce. Pelo fato da doença ser irreversível e requerer cuidados institucionais totais, o aconselhamento genético dos pais torna-se importante pela advertência de suas consequências. Tem sido propostos testes para determinar a incidência dos genes recessivos nos pais presumíveis. Testes no feto também podem ser feitos durante a gravidez pela colheita do fluido amniótico, conhecida como amniocentese. Outro exemplo de doença lisossômica é a síndome de Hurler ou gargolismo, onde uma enzima que participa na degradação da porção de ácido mucopolissacarídeo dos proteoglicanos está defeituosa e produtos de degradação parcial se acumulam. Crianças com esta doença desenvolvem feições faciais grosseiras, dobras espessas na pele, que é rica em proteoglicanos, retardo mental e cegueira. A morte precoce é inevitável. Muitas pesquisas são realizadas para corrigir deficiências genéticas das enzimas lisossômicas por meio da engenharia bioquímica. O principal objetivo é substituir a enzima defeituosa pela sua forma normal, cataliticamente ativa. Entretanto grandes dificuldades são encontradas para essa substituição. Uma outra abordagem é introduzir o gene ativo normal da enzima defeituosa nos cromossomas das células, de tal forma que elas possam sintetizar a enzima ativa normal, a partir da informação fornecida pelo gene e direcionar a nova enzima para dentro do lisossomo. 3. OBESIDADE (Compilado de FUNDAMENTOS PARA AS CIÊNCIAS BIOMÉDICAS – Isaias RAW & outros) Se definirmos como obesa a pessoa cujo peso corporal apresenta mais de 25% de gordura no homem e 30% na mulher adulta, uma grande parte da população de classe média é obesa. Este é um problema primordial de saúde, tendo se calculado que as pessoas obesas têm uma probabilidade aumentada em 400% de ter diabete e uma incidência aumentada em 200-250% de apendicite, cirrose do fígado, cálculos biliares, hipertensão e nefrite crônica, um aumento de 150% em moléstias cardiovasculares, hemorragias cerebrais, e câncer do fígado e da vesícula biliar. Um excesso de peso de 15-24% aumenta a taxa de mortalidade em 44%, e um excesso acima de 25% eleva essa taxa para 74%. Independente de sua natureza, a obesidade provém de um desequilíbrio entre a ingestão e o consumo de calorias. Num único ano, um adulto médio ingere cerca de um milhão de quilocalorias. Se a entrada superar somente em 1% a demanda energética (o que equivale a dois refrigerantes por dia), o resultado será de cerca de 1 quilo de gordura depositada por mês. Um quilo de gordura, 9.000 kcal, pode fornecer toda a demanda de energia para uns 4 dias. Para consumir essa quantidade de energia armazenada apenas através de mais trabalho, serão necessárias 150 horas de exercício intenso. Ao pesquisar a etiologia da obesidade, deve-se levar em conta a regulação da ingestão aumentada de alimentos. Há evidências de que existem mecanismos que regulam, a longo e a curto prazo, a ingestão de alimentos. Acreditava-se que a sensação de saciedade se originava no estômago. Apesar de o estomago ter sensores para a distensão e para a pressão osmótica,a sua desnervação total não provoca modificações sensíveis na ingestão de alimentos, e pacientes com gastrectomia total continuam a sentir fome e saciedade. Quando ratos são alimentados com dietas contendo quantidades variáveis de celulose ou qualquer outro suplemento não nutritivo, ingerem mais alimento para compensar a diluição calórica, mostrando que a saciedade imediata não depende do volume de alimento. 4. – GORDURA TRANS A Gordura trans é um tipo especial de gordura formada a partir de um processo químico que torna óleos de origem vegetal líquidos em gordura semi-sólida (hidrogenação da gordura). O que acontece é que durante esse processo, em que se transforma ácido graxo insaturado Cis em ácido graxo trans, as moléculas de gordura são rearranjadas estruturalmente, ou seja, o óleo "bom" tem seus átomos dispostos paralelamente, já na gordura trans os átomos estão dispostos na transversal (daí o nome da gordura). Esse processo de troca, na hidrogenação, é chamado isomerização cis- trans. Assim como é possível ver na imagem abaixo, a formação do isômero trans acontece quando (em relação a dupla ligação) um dos átomos de hidrogênio permanece ligado a molécula da mesma forma que na conformação cis, e o outro átomo é retirado da posição inicial, e é aí que está o perigo, pois essa nova conformação é mais rígida e termodinamicamente mais estável. Por essas características na sua conformação, a gordura trans não é sintetizada pelo organismo, e com a sua ingestão fica muito mais fácil o acúmulo de LDL- colesterol nas paredes das artérias e há também a redução do HDL. A gordura trans apenas foi inventada para que os alimentos ficassem mais saborosos e para que pudessem ser conservados por mais tempo, porém, não é difícil saber que os malefícios que ela traz a saúde são muitos. Ela também é responsável pela produção de gordura visceral, que se acumula na região pélvica ocasionando uma série de doenças graves (diabete, colesterol alto, hipertensão etc.). Tais problemas aumentam a chance de doenças cardiovasculares e também do AVC. Outro grave efeito é a inibição da atividade de enzimas que catalisam a desidrogenação de ácidos graxos que trabalham biossinteticamente nos ácidos graxos fundamentais ao metabolismo, tal efeito pode interferir no desenvolvimento infantil já que esses ácidos são transferidos pelo leite materno e até mesmo pela placenta. Em 2006, a ANVISA determinou que em todos os produtos industrializados devem conter a informação sobre a quantidade dessa gordura(gramas presentes por porção do alimento), assim fica mais fácil saber se um alimento é rico ou não em gordura trans, facilitando a possibilidade de escolhas mais saudáveis, pois não há nenhum benefício nutricional aparente com a ingestão da mesma. 5 – ÁCIDOS GRAXOS POLINSATURADOS ÔMEGA 3 E ÔMEGA 6 Os ácidos graxos poliinsaturados exercem inúmeros benefícios à saúde. Os mais conhecidos são o ômega 3 (ω-3), o ômega 6 (ω-6) e o ômega 9 (ω-9) que, em quantidades adequadas, desempenham papel importante na prevenção de doenças cardiovasculares, doenças inflamatórias, desenvolvimento neural, trombose, câncer e melhora na imunidade. Esses ácidos abrangem as categorias de ácidos graxos poliinsaturados. Os ácidos graxos de cadeia longa, como os ácidos araquidônico (AA- C19H31-COOH) e docosahexaenoico -ADH-( C21H31-COOH), desempenham funções importantes no desenvolvimento e funcionamento do cérebro e da retina. ADH Esse grupo de ácidos graxos não pode ser obtido pela síntese, mas pode ser obtido a partir dos ácidos linoleico (C17H31-COOH) e linolênico (C17H29-COOH) presentes na dieta. Os ácidos linoléico e linolênico. são necessários para manter sob condições normais, as membranas celulares, as funções cerebrais e a transmissão de impulsos nervosos. Esses ácidos são considerados essenciais por não serem sintetizados pelo organismo. Nos óleos vegetais, a maior concentração do ácido alfa-linolênico ocorre no óleo de linhaça, sendo que os óleos de canola e soja também apresentamconcentrações significativas. Assim, a razão entre a ingestão diária de alimentos fontes de ácidos graxos n-6 e n-3 assume grande importância na nutrição humana, resultando em várias recomendações que têm sido estabelecidas por autores e órgãos de saúde, em vários países do mundo. Autores consultados:: Bioquímica Ilustrada (Pâmela Champ - Richard Harvey); BioquímicaFundamental (Renato Dutra Dias & Clovis); Princípios de Bioquímica (Lehninger); Bioquímica (Bacila). Pesquisa em artigos de rede aberta QUESTIONÁRIO PARA ESTUDO QUESTIONÁRIO PARA ESTUDO 1. Comente a solubilidade dos lipídios em função do seu caráter polar. 2. Cite as principais funções dos lipídios. 3. Qual o principal componente químico dos lipídios e de que forma essas moléculas se encontram combinadas ? 4. Quanto às características estruturais, como predominam os tipos de cadeias dos ácidos graxos ? 5. De acordo com o comprimento e grau de instauração da cadeia, como se comportam os ácidos graxos quanto à solubilidade e ponto de fusão? 6. De que forma ocorre a neutralização dos ácidos graxos e qual o produto dessa reação? 7. Quais as consequências da oxidação espontânea dos ácidos graxos, para a gordura ? 8. Como são constituídos os triacilgliceróis e qual a sua principal importância ? 9. Onde são encontrados os fosfolipídios de um modo geral ? Quais os principais representantes ? 10. Qual é o composto básico dos fosfolipídios e como se caracteriza a sua estrutura ? 11. Qual o nome dos grupos de lipídios que fazem parte dos derivados da ceramida e qual a particularidade estrutural de cada um deles ? 12. O que são terpenos ? Cite exemplo com importância medicinal e alguma de suas utilidades. 13. De onde derivam os esteroides anabólicos ? Qual o seu mecanismo de ação e que consequências podem ocasionar com a utilização frequente / continuada ? 14. Cite as principais funções do colesterol sintetizado pelo organismo. 15.-O que são prostaglandinas e que tipo de funções elas desempenham no organismo ? AMINOÁCIDOS E PROTEÍNAS As proteínas desempenham uma variedade de funções como a hemoglobina, como os catalisadores (enzimas), como componentes estruturais (colágeno nos ossos e tendões), nas atividades mecânicas (miosina do músculo), ou coordenando a função dos órgãos (hormônios) ou como defesa do organismo (imunoglobulinas do sangue). Quimicamente são polímeros de pequenas unidades, os aminoácidos , unidos entre sí por ligações covalentes. Os aminoácidos são compostos de função mista, amina (-NH2) e ácida (-COOH) .Estes grupamentos estão ligados a um carbono ao qual também se liga um radical orgânico (-R) e um átomo de hidrogênio. Os aminoácidos podem formar cadeias através de ligação entre seus grupos carboxila e amino, formando peptídeos. A ligação que polimeriza aminoácidos ,–CO-NH- é chamada de LIGAÇÃO PEPTÍDICA. Embora mais de 300 aminoácidos tenham sido descritos na natureza, somente 20 são encontrados nas proteínas dos mamíferos. Quanto às necessidades nutritivas, classificam-se em essenciais e não essenciais, conforme a capacidade de serem produzidos no organismo (às custas de carbono e nitrogênio) ou não. Quanto a polaridade do radical são divididos em 4 grupos: APOLARES, ÁCIDOS (com carga negativa no radical), BÁSICOS (com carga positiva no radical) e POLARES SEM CARGA PROPRIEDADES ÓPTICAS DOS AMINOÁCIDOS Com exceção da glicina, todos os aminoácidos podem pertencer a duas séries: D ou L. sendo que os aminoácidos naturais dos mamíferos são da série L. 4.- AMINOÁCIDOS COMO ELETRÓLITOS Quando um aminoácido é colocado em solução aquosa, sua carboxila (-COOH) dissocia um próton (H+) tornando-se aniônica (-COO-), enquanto seu grupo amino (- NH2) capta um próton (H +), tornando-se catiônico(-NH3 +), o que caracteriza-o como um íon dipolar ou anfótero. 5.- AMINOÁCIDOS COMO TAMPÕES Por ação TAMPÃO ou ‘’BUFFER’’ entende-se a capacidade de uma solução em resistir a variações acentuadas de pH apesar da adição limitada de um ácido ou de uma base. As substâncias responsáveis por este efeito, levam a denominação de “tampões”. As propriedades dessas substâncias tem grande importância não só em laboratório, como também nos organismos vivos. 6.- PEPTÍDEOS: São cadeias compostas por dois ou mais aminoácidos unidos por ligações peptídicas. Assim quando forem dois aminoácidos será um dipeptídeo; tres, tripeptídeo, etc.; até 20 aminoácidos unidos por ligação peptídica considera-se oligopeptídeo; além disso são polipeptídeos. O dipeptídeo L-Aspartil-L-fenilalanina, o aspartame, tem grande importância comercial: Sendo cerca de 200 vezes mais doce que o açúcar comum, substitui a sacarose em diabéticos ou no tratamento da obesidade. Todavia sua utilização acompanha restrições em pessoas com fenilcetonúria. A glutationa reduzida é um tripeptídeo formado por glutamato, cisteína e glicina, fornecedor de hidrogênios para a enzima glutationa-peroxidase que reduz peróxido de hidrogênio (H2O2) à água, protegendo assim o eritrócito contra os seus efeitos tóxicos e oxidantes. As PROTEÍNAS são peptídeos com um grande número de unidades polimerizadas por ligações peptídicas (polipeptídeos). De acordo com a funcionalidade, podemos classificar as proteínas em: Enzimas – ex. Ribonuclease e tripsina. Proteínas transportadoras – ex: Hemoglobina, albumina do soro, Proteínas nutritivas e de reserva – ex: caseína (leite), ferritina (sangue). Proteínas contráteis ou de movimento – ex. Actina, miosina, tubulina. Proteínas estruturais- ex. Queratina, fibroína, colágeno, elastina, Proteínas de defesa –ex. Anticorpos, fibrinogênio, trombina. Proteínas reguladoras – ex. Insulina. Quanto à conformação, as proteínas se dividem em dois grupos: Fibrosas e globulares. NAS PROTEÍNAS FIBROSAS ocorrem cadeias alongadas e filamentosas, unidas por vários tipos de ligações dando estruturas estáveis e insolúveis, como na queratina, na miosina e no colágeno. Devido à firmeza do enrolamento da tripla hélice do colágeno e de suas interligações, ele não tem capacidade de distender-se. Tendões, ligamentos, cartilagens e a matriz orgânica dos ossos são seus locais de maior ocorrência. O colágeno é uma proteína pouco solúvel, organizada em fibras resistentes, formadas por três cadeias polipeptídicas com cerca de 1000 aminoácidos cada uma, enroladas em forma de hélice uma em torno da outra. As moléculas do colágeno em tripla hélice, também devominadas “moléculas tropocolagênicas” são estabilizadas por ligações covalentes. O número de ligações covalentes varia conforme a atividade fisiológica do tecido considerado e aumenta com a idade do animal (o que explica a maior a rigidês da carne em animais mais velhos). ELASTINA A estrutura da elastina confere propriedades características aos tecidos elásticos. Os principais tecidos conjuntivos ricos em elastina são o tecido elástico amarelo dos ligamentos e a camada média conjuntiva elástica das grandes artérias. A elasticidade da parede arterial ajuda a amortecer e a distribuir a força pulsátil de bombeamento do sangue exercida pelo coração. A unidade básica das fibrilas de elastina é a tropoelastina e contém mais ou menos 800 resíduos de aminoácidos. A tropoelastina forma um tipo especial de hélice, diferente da do colágeno. As porções em hélice esticam-se quando sob tensão, mas revertem ao comprimento original quando a tensão é aliviada. . As fibrasdo colágeno conferem a estrutura do tecido. A elastina confere elasticidade. Elas estão intimamente entrelaçadas na derme conferindo os principais tecidos de suporte da pele. Quando os ligamentos do joelho ou do ombro são esticados excessivamente ocorre deslocamento da articulação, mas ela pode ser facilmente refeita. QUERATINA A queratina é uma proteína tipicamente encontrada nos epitélios de vertebrados. Ela pertence a um grupo de proteínas insolúveis e é descrita como a proteína estrutural mais abundante em células epiteliais sendo, junto com o colágeno, o polímero mais importantes observado em animais. É o principal componente da rígida camada externa da epiderme, constituindo mais de 85% das proteínas celulares, além de apêndices relacionados, como cabelos, chifres, unhas e penas. É uma proteína com forma tridimensional de α-hélice (α-queratina) ou de folhas-β-pregueadas (β-queratina), constituídas de cerca de 20 aminoácidos principalmente de um aminoácido sulfurado denominado cisteína. Essas estruturas ocorrem porque os aminoácidos da queratina interagem entre si através de pontes de hidrogênio e ligações covalentes dissulfeto (-S-S-). Isso explica duas de suas propriedades biológicas mais importantes, a insolubilidade e a resistência ao estiramento. A sua estrutura tridimensional lhe confere características especiais: microfilamentos com resistência, elasticidade e impermeabilidade à água. As α-queratinas são classificadas como "duras" ou "moles", dependendo da quantidade alta ou baixa de enxofre que possuem. As queratinas duras, como aquelas presentes no cabelo, nos chifres e nas unhas, são menos flexíveis que as queratinas moles, que são encontradas na pele ou nas calosidades, pois as ligações dissulfeto resistem a quaisquer forças que possam deformá-las. . As β-queratinas são uma estrutura proteica encontrada na epiderme de répteis e pássaros. Bicos, garras e penas contêm β-queratina. Também constituem partes do corpo humano, entre elas, as unhas. . MIOSINA e ACTINA Os músculos esqueléticos, assim como muitas células não musculares, contêm duas proteínas que formam estruturas fibrilares ou filamentosas características- a miosina e a actina. Elas não tem função biológica estrutural, contudo participam da atividade contrátil. A miosina é uma molécula longa, em forma de bastão, com uma cauda composta de dois polipeptídios em alfa-hélice enrolados entre si. Ela também tem uma “cabeça” complexa, que possui atividade enzimática que catalisa a hidrólise de ATP em ADP e fosfato. . No sistema contrátil do músculo os filamentos espessos (formados moléculas de actina-G) organizam-se em arranjos paralelos. A contração do músculo esquelético deve-se ao deslizamento dos filamentos delgados ao longo dos filamentos espessos, induzido pela presença de outras proteínas musculares (tropomiosina- cobre o sítio de ligação na actina para a miosina) e (troponina - sítio de ligação para actina,tropomiosina e cálcio). A presença de ATP é requerida para que o deslizamento ocorra e ocasione o encurtamento do músculo esquelético durante a contração. NAS PROTEÍNAS GLOBULARES a cadeia polipeptídica dobra-se várias vezes, resultando em uma estrutura globular compacta. Elas tem conformação mais complexa, com uma variedade de funções biológicas muito maior e atividades mais dinâmicas que estáticas. Quase todas as enzimas conhecidas são globulares. Outras funcionam como transportadoras de oxigênio (hemeproteínas), de nutrientes e de íons no sangue; algumas são ainda anticorpos e hormônios. A hemoglobina é encontrada exclusivamente em eritrócitos, onde sua principal função é o transporte de oxigênio dos pulmões aos capilares dos tecidos. É composta de quatro cadeias polipeptídicas -duas cadeias alfa e duas beta (dois pares) mantidas unidas por ligações não covalentes, caracterizada como estrutura quaternária (a ser vista adiante). A hemoglobina e a mioglobina são chamadas hemeproteínas por conterem o grupo prostético heme, portador do íon Fe++, encarregado do armazenamento de oxigênio. A mioglobina, proteína presente no coração e músculo esquelético, funciona tanto quanto reservatório como transportador de oxigênio, aumentando a velocidade de transporte dentro da célula muscular. Consiste em uma única cadeia polipeptídica estruturalmente similar às cadeias da molécula da hemoglobina. Ela é particularmente abundante nos músculos dos mamíferos marinhos como a baleia, a foca e o golfinho, capazes de mergulhar longa e profundamente, liberando o O2 a medida que o tecido entra em hipóxia . PROTEÍNAS SIMPLES E PROTEÍNAS CONJUGADAS As albuminas, as globulinas, as histonas, as enzimas e outras, contém apenas aminoácidos e nenhum outro grupo químico sendo, por isso, chamadas de proteínas simples. Entretanto, outras proteínas apresentam diferentes componentes químicos ligados aos aminoácidos, sendo chamadas proteínas conjugadas. A porção não constituída por aminoácidos de uma proteína conjugada é usualmente chamada de grupo prostético. São classificadas pela natureza de seus grupos prostéticos em glicoproteínas, lipoproteínas e metaloproteínas. As glicoproteínas contêm carboidratos ou cadeias de oligossacarídeos covalentemente ligados a cadeias laterais de polipeptídeos. A glicoforina, encontrada na membrana dos eritrócitos, contém mais de 20 % de carboidratos, enquanto a mucina, proteína gástrica humana, contém mais de 60 % de carboidratos. Neste grupo se enquadram principalmente as substâncias denominadas mucinas, produtos elaborados por células especiais, as células mucíparas, dos epitélios de revestimento e glandulares. Todas as secreções digestivas (saliva, suco gástrico, suco pancreático ,bile, suco entérico) contém mucinas às quais devem sua alta viscosidade, assim como sua ação lubrificante. As mucinas protegem ainda a mucosa gastro-intestinal contra enzimas e bactérias. Conjuntamente, essas macromoléculas de glicoproteínas apresentam um aspecto mucogelatinoso que reveste externamente a membrana plasmática, recebendo o nome de glicocálix. As lipoproteínas consistem em um conjunto composto por proteínas e lipídeos, organizados de modo a facilitar o transporte das gorduras pelo plasma sanguíneo. As metaloproteínas contem metais como ferro, zinco, cobre, magnésio e outros. As que contém ferro são o grupo mais característico das metaloproteínas. O http://pt.wikipedia.org/wiki/Oligossacar%C3%ADdeo http://pt.wikipedia.org/wiki/Liga%C3%A7%C3%A3o_covalente http://pt.wikipedia.org/wiki/Pept%C3%ADdeo http://www.infoescola.com/bioquimica/proteinas/ http://www.infoescola.com/bioquimica/lipidios/ exemplo clássico é a hemoglobina contendo um grupo heme que consiste de um átomo de ferro situado no centro de um anel chamado porfirina. Nas chamadas hemeproteínas o átomo de ferro ferroso [Fe2+] exerce a função de ligação com o oxigênio. A hemoglobina possui quatro grupos heme. 8.- ESTRUTURAS DAS PROTEÍNAS A complexidade da estrutura proteica é analisada considerando-se quatro níveis organizacionais: primário, secundário, terciário e quaternário. A sequência de aminoácidos é denominada estrutura primária da proteína. A compreensão da estrutura primária das proteínas é importante, pois muitas doenças genéticas resultam de proteínas com sequências anormais de aminoácidos. Estrutura secundária: A cadeia polipeptídica forma disposições de aminoácidos que estão localizados próximos uns aos outros em sequência linear. Esses arranjos são denominados http://pt.wikipedia.org/wiki/Hemoglobina https://pt.wikipedia.org/wiki/Ferrohttps://pt.wikipedia.org/wiki/Porfirina https://pt.wikipedia.org/wiki/Oxig%C3%AAnio estrutura secundária da proteína. As alfa hélices e beta lâminas são exemplos de estruturas secundárias frequentemente encontradas nos polipeptídeos. A alfa hélice é uma estrutura espiral com as cadeias laterais dos aminoácidos estendendo-se para fora do eixo central. As queratinas são proteínas fibrosas cuja estrutura é quase totalmente constituída de alfa hélices. Elas são componentes de tecidos como o cabelo e a pele. A conformação é mantida por pontes de hidrogênio, distantes três a quatro resíduos de aminoácidos. Representação das estruturas em α hélice e β lâmina (pregueada ou “ plissada”). Na beta lâmina (beta estrutura ou pregueada) todos os componentes estão envolvidos nas pontes de hidrogênio. As superfícies das beta lâminas parecem “dobradas”, e frequentemente denominadas “beta dobraduras”. A fibroína da seda , apresenta beta-lâmina. A estrutura terciária, apresentada pelas proteínas globulares, confere maior estabilidade à molécula, devido a interação de grupamentos das cadeias laterais dos aminoácidos, propiciando deste modo o enovelamento da cadeia peptídica. A estabilidade é mantida por pontes de hidrogênio entre os grupos –R, por interações hidrofóbicas (não polares), por ligações iônicas entre grupos carregados positiva e negativamente e por ligações covalentes do tipo dissulfeto (S-S). A molécula da mioglobina constitui-se de uma cadeia dobrada de maneira terciária, semelhante às unidades que compõe a estrutura quaternária da hemoglobina. A estrutura quaternária refere-se à associação de cadeias polipeptídicas terciárias de uma mesma proteína. Esta associação envolve interações não covalentes, principalmente do tipo hidrofóbico, entre as cadeias polipeptídicas. As modificações da estrutura quaternária da proteínas globular, constitui-se num importante mecanismo regulatório de sua função biológica, especialmente na atividade de algumas enzimas. . ESTRUTURA E FUNÇÃO DA HEMOGLOBINA A hemoglobina é encontrada exclusivamente em eritrócitos e, portanto, apenas no sangue. Ela se liga ao oxigênio de forma reversível, tornando-se saturada com oxigênio quando este se encontra em altas concentrações nos pulmões. O oxigênio é liberado sob baixa pressão de nos tecidos, onde é utilizado para o metabolismo aeróbico. A hemoglobina A, a principal hemoglobina em adultos, é composta de quatro cadeias polipeptídicas -duas cadeias alfa e duas cadeias beta- (α2β2), mantidas unidas por ligações não covalentes. Cada uma das globinas é codificada por diferentes genes que estão ativos durante diferentes estágios do desenvolvimento humano. Cada sub unidade tem áreas de estrutura alfa-helicoidal e um espaço de ligação do heme, onde a proteína pode transportar o CO2 dos tecidos aos pulmões e O2 dos pulmões às células do corpo. O tetrâmero da hemoglobina pode ser visualizado como um composto de dois dímeros idênticos α e β. A hemoglobina pode ligar uma molécula de oxigênio (O2) a cada um dos seus quatro grupos hemes; em contraste, a mioglobina pode se ligar somente a uma molécula de oxigênio, pois contém somente um grupo heme. As duas cadeias polipeptídicas dentro de cada dímero são mantidas juntas primariamente por interações hidrofóbicas. As interações hidrofóbicas intercadeia formam associações fortes entre as subunidades alfa e beta nos dímeros. Ligações iônicas e pontes de hidrogênio também ocorrem entre os membros do dímero. Os dois dímeros são capazes de se mover um em relação ao outro, sendo mantidos juntos primariamente por ligações polares. A hemoglobina fetal - Hb F, formada por duas cadeias gama e duas cadeias alfa, é característica do período fetal do desenvolvimento, tendo sua síntese diminuída no período pós-natal. Tem uma afinidade mais forte do oxigênio do que a hemoglobina adulta, esta aumenta o transporte do oxigênio ao feto dentro do útero capturando o oxigênio do vasculature placental que tem uma tensão muito mais baixa do oxigênio do que nos pulmões. A diminuição em sua produção por aproximadamente 6 meses depois que o nascimento reduz a troca do oxigênio entre os vasos sanguíneos e outras partes do corpo, incluindo o cérebro. A hemoglobina A1c (Hb A1c) – hemoglobina glicosilada– (ou “glicada”) não é determinada geneticamente. Ela é uma subclasse da hemoglobina A formada por uma reação espontânea entre a glicose sanguínea e o resíduo amino terminal de valina da cadeia de globina beta. Uma vez que a velocidade da reação depende da concentração de glicose, um paciente com diabetes melito não controlada (hiperglicemia) possui concentrações de Hb A1c acima do normal. . 10. DESNATURAÇÃO DAS PROTEÍNAS Quando aquecidas, expostas a extremos de pH ou tratadas com certos solventes, as proteínas globulares tornam-se insolúveis e perdem sua atividade biológica sem sofrer alterações na cadeia polipeptídica. Este processo, chamado desnaturação, é devido ao desenrolamento da cadeia polipeptídica pelo rompimento das pontes de hidrogênio que mantém a estabilização da estrutura tridimensional, com grande aumento de entropia (desorganização molecular). Nas proteínas enzimáticas ocorre a perda do poder catalítico; na hemoglobina verifica-se a perda da capacidade de fixação do oxigênio. A coagulação irreversível da albumina da clara de ovo pelo calor é um exemplo bem visível. Algumas proteínas são capazes de se redobrarem espontaneamente depois da desnaturação. Por exemplo, a ribonuclease A se renatura com a remoção gradual do agente desnaturante. Outras proteínas mantêm capacidades variáveis de renaturação, dependendo da extensão da desnaturação ocorrida. 11.- HORMÔNIOS PEPTÍDICOS A integração do metabolismo energético é controlada primariamente pelas ações dos hormônios, alguns deles, como a insulina, o glucagon, a secretina e colecistoquinina, a prolactina e outros, pertencentes ao grupo dos hormônios nitrogenados, proteicos ou peptídicos, pela estrutura que apresentam, característica desses compostos. 6. CITOCINAS Citocina é um termo genérico empregado para designar um extenso grupo de moléculas envolvidas na emissão de sinais entre as células durante o desencadeamento das respostas imunes. Constituem um grupo de fatores extra- celulares que podem ser produzidos por diversas células. Todas as citocinas são pequenas proteínas ou peptídeos, algumas contendo moléculas de carboidratos ligadas (glicoproteínas). 12. ASSUNTOS COMPLEMENTARES 12.1. ASPARTAME, O PEPTÍDEO DOCE O dipeptídeo L-aspartil-L-fenilalanina tem uma considerável importância comercial. O Resíduo de aspartil te um grupo alfa amina livre, o final N-terminal da molécula, e o resíduo da fenilalanina tem um grupo carboxila livre, o final C-terminal. Esse dipeptídeo é mais ou menos 200 vezes mais doce que o açúcar. Um éster metil derivado desse dipeptídeo é de importância comercial bem maior do que o próprio peptídeo. O derivado tem um grupo metila no final C-terminal, em uma ligação éster ao grupo carboxila. Esse derivado é chamado de aspartame e é comercializado como um substituto do açúcar sob a marca registrada NutraSweet. O consumo de açúcar comum nos Estados Unidos é de aproximadamente 45,359 Kg por indivíduo por ano. Muitas pessoas gostariam de reduzir a quantidade de açúcar ingerida como uma maneira de evitar a obesidade. Outros indivíduos precisam limitar a ingestão de açúcar por causa da diabete. Uma das maneiras maiscomuns de fazê-lo é ingerir bebias dietéticas. A indústria de refrigerantes é um dos maiores mercados do aspartame. O uso desse adoçante foi aprovado pelo U.S. Food and Drug Administration, em 1981, depois de extensivos testes, embora ainda haja controvérsias consideráveis sobre a sua segurança. Refrigerantes adoçados com aspartame trazem no rótulo recomendações sobre a presença da fenilalanina. Essa informação é de importância vital para as pessoas que tem fenilcetonúria, uma doença genética do metabolismo da fenilalanina. Observe que os dois aminoácidos tem a configuração L. Se um aminoácido D for substituído por um dos aminoácidos ou por ambos, o derivado resultante terá um sabor amargo em vez de doce. Um substituto para o aspartame, o qual leva o nome de Alatame, contém alanina em vez de fenilalanina. Ele foi desenvolvido para oferecer os benefícios do aspartame sem os perigos associados à fenilalanina 12.2.- FENILCETONÚRIA A fenilcetonúria é uma doença relacionada a uma alteração genética rara (herdada) que envolve o metabolismo de proteínas. Em geral, quando uma pessoa ingere alimentos que contêm proteína, as enzimas quebram estas proteínas em aminoácidos, que são peças que irão formar as proteínas, importantes ao nosso corpo, participando do processo normal de crescimento. Uma pessoa com fenilcetonúria não tem a quantidade normal de uma enzima específica (fenilalanina hidroxilase hepática) para quebrar o aminoácido fenilalanina. Por isso, qualquer fonte que contenha fenilalanina não pode ser digerida corretamente e ela se acumula no organismo, causando problemas no cérebro e em outros órgãos. Ainda não se tem a cura medicamentosa, mas é possível tratar a fenilcetonúria desde que o diagnóstico seja feito precocemente, evitando-se graves conseqüências no desenvolvimento do sistema nervoso central. A fenilcetonúria afeta aproximadamente 1 em cada 12.000 recém-nascidos no Brasil. As crianças com fenilcetonúria não têm diferenças das outras nos primeiros meses de vida. No entanto, se não tratadas, começam a ficar menos ativas e apáticas, mostrando pequeno interesse em tudo ao seu redor, por volta do 3° ao 6° mês de vida, caracterizando o retardo mental. Ao final do 1° ano de vida, já se observa as alterações neurológicas e atrasos severos no desenvolvimento. A doença se manifesta, ainda, através de outros sintomas, tais como, irritabilidade, rigidez muscular, ansiedade e até ataques epiléticos, embora o retardo mental seja a conseqüência mais séria. As crianças têm níveis mais baixos de melanina, a substância que dá cor a cabelo e à pele. Isso porque quando a fenilalanina é quebrada, um de seus produtos é usado para fazer melanina. Como resultado, crianças com fenilcetonúria terão freqüentemente pele pálida, cabelos loiros e olhos azuis. Descamação da pele (pele seca), eczema e um cheiro de mofo resultante da formação de fenilalanina no cabelo, pele e urina também são comuns. Hoje em dia os recém nascidos habitualmente fazem o exame para detecção da fenilcetonúria por volta do sétimo ao décimo sai depois do nascimento. O programa de triagem foi considerado obrigatório em todo Brasil desde 1990 pela lei 8069 de 13/07/90 - Estatuto da Criança e do Adolescente, onde a fenilcetonúria pode ser diagnosticada e tratada, possibilitando às crianças ter um desenvolvimento normal, sem os problemas neurológicos causados pela doença. Uma quantidade muito pequena de sangue é tomada por uma picada no calcanhar do bebê (teste do pezinho). Se forem encontradas quantidades anormalmente altas de fenilalanina no sangue, exames complementares podem ser necessários para firmar o diagnóstico. 12.3.- GLÚTEN- A palavra vem do latim cujo significado é cola. O glúten resulta da mistura de proteínas que se encontram naturalmente na semente de cereais da família das gramíneas, como o trigo, cevada, triticale e centeio. Esses cereais são compostos por cerca de 40-70% de amido, 1-5% de lipídios lipídios, e 7-15% de proteínas (gliadina, glutenina,albumina e globulina) e proteínas. Por sua estrutura bioquímica, esse tipo de glúten é, muitas vezes, denominado "glúten triticeae", e popularmente conhecido como "glúten de trigo". https://pt.wikipedia.org/wiki/Cola https://pt.wikipedia.org/wiki/Semente https://pt.wikipedia.org/wiki/Cereal https://pt.wikipedia.org/wiki/Trigo https://pt.wikipedia.org/wiki/Cevada https://pt.wikipedia.org/wiki/Triticale https://pt.wikipedia.org/wiki/Centeio https://pt.wikipedia.org/wiki/Amido https://pt.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADna https://pt.wikipedia.org/wiki/Gliadina https://pt.wikipedia.org/wiki/Glutenina https://pt.wikipedia.org/wiki/Albumina https://pt.wikipedia.org/wiki/Globulina Espécies da Aveneae, como a aveia, não contém glúten, mas normalmente são processadas em fábricas e moinhos que também processam cereais que contém esta substância, causando assim a contaminação da aveia pelos resíduos de glúten. Os alimentos que contém glúten são todos aqueles que podem ser feitos com trigo, cevada, centeio ou aveia como bolachas, bolos, biscoitos, pão, torradas, cerveja e qualquer massa que leve farinha de trigo, como a massa de pizza, por exemplo. As pessoas portadoras de doença celíaca têm uma hipersensibilidade ao glúten, que pode ser resultado de uma alergia ou de intolerância ao glúten. Nestas pessoas o glúten provoca danos na mucosa do intestino delgado, impedindo uma digestão normal. Outra manifestação de intolerância, porém mais rara é a presença de lesões na pele chamada dermatite herpetiforme. Em geral pessoas celíacas que não sabem que sejam portadoras desta doença, ao ingerirem alimentos com glúten sentem uma discreta indisposição estomacal que se torna mais acentuada com o tempo. https://pt.wikipedia.org/wiki/Aveneae https://pt.wikipedia.org/wiki/Aveia https://pt.wikipedia.org/wiki/Mucosa https://pt.wikipedia.org/wiki/Intestino_delgado https://pt.wikipedia.org/wiki/Digest%C3%A3o https://pt.wikipedia.org/wiki/Dermatite_herpetiforme Não devem consumir nem mesmo carnes e legumes empanados em farinha de trigo, ou alimentos produzidas em óleo de fritura onde tenha sido imerso outro alimentos contendo farinha de trigo. Como a doença celíaca é crônica, seus portadores devem adotar uma alimentação sem glúten que geralmente deve ser seguida por toda a vida. 12.4.- DOENÇA CELÍACA A doença celíaca é um transtorno autoimune do intestino delgado que ocorre em pessoas geneticamente predispostas de todas as idades a partir de meados da infância. Os sintomas incluem dor e desconforto no sistema digestivo, obstipação e diarreia crónicas, atraso do desenvolvimento fisiológico em crianças, anemia e fadiga, embora seja possível que estes sintomas não se cheguem a manifestar e tenham também sido descritos sintomas em outros órgãos. A doença celíaca é causada por uma reação à gliadina, uma prolamina (proteína do glúten) presente no trigo, e a proteínas semelhantes presentes no grupo das Triticeae (que inclui outros cereais comuns como a cevada e o centeio).O termo "celíaca" tem origem no grego κοιλιακός (koiliakós, "abdominal") e foi introduzido no século XIX para traduzir aquela que é geralmente considerada a primeira descrição da doença por Areteu da Capadócia, durante a antiguidade. 12.5.- AMINOÁCIDOS E NEUROTRANSMISSORES Dois aminoácidos merecem um destaque especial, uma vez que ambos são precursores chave para muitos hormônios e neurotransmissores (as substancias envolvidas nos impulsos nervosos): a tirosina e o triptofano. Seus produtos ativos são derivados monoaminados, que são degradados ou desativados por monoamina oxidases –MAOs. Há uma visão de que esses dois aminoácidos podem ter efeitos inesperados em algumas pessoas. Por exemplo, há cada vez mais evidências de que há pessoas que sofrem mais de dorde cabeça ou algum outro distúrbio em função da fenilalanina do aspartame. Algumas pessoas insistem que suplementos de tirosina lhes dá mais ânimo matinal, e que o triptofano os ajuda a sentirem-se melhor e a dormir a noite. As proteínas do leite têm altos níveis de triptofano; um copo de leite morno antes de deitar é considerado como ajuda para induzir o sono. Queijos e vinhos tintos contém grandes quantidades de tiramina, que mimetiza a noradrenalina; um omelete de queijo pela manhã é a maneira preferida de muitas pessoas de começar bem o dia(*). https://pt.wikipedia.org/wiki/Autoimunidade https://pt.wikipedia.org/wiki/Intestino_delgado https://pt.wikipedia.org/wiki/Predisposi%C3%A7%C3%A3o_gen%C3%A9tica https://pt.wikipedia.org/wiki/Obstipa%C3%A7%C3%A3o https://pt.wikipedia.org/wiki/Diarreia https://pt.wikipedia.org/wiki/Doen%C3%A7a_cr%C3%B4nica https://pt.wikipedia.org/wiki/Anemia https://pt.wikipedia.org/wiki/Fadiga https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%93rg%C3%A3o_(anatomia) https://pt.wikipedia.org/wiki/Gliadina https://pt.wikipedia.org/wiki/Prolamina https://pt.wikipedia.org/wiki/Gl%C3%BAten https://pt.wikipedia.org/wiki/Trigo https://pt.wikipedia.org/wiki/Triticeae https://pt.wikipedia.org/wiki/Cevada https://pt.wikipedia.org/wiki/Centeio https://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADngua_grega https://pt.wikipedia.org/wiki/Areteu (*) Os alimentos ricos em triptofano, como ajudam na formação de serotonina, proporcionam uma sensação de bem-estar e, por isso, devem ser consumidos de preferência na parte da manhã para que o seu efeito possa ser sentido durante o dia. Os principais alimentos ricos em triptofano são queijo, castanha de caju, castanha do Pará, amêndoas, nozes, abacaxi, abacate, banana, uva, caqui, tâmara, maçã, pera, melancia, morango, goiaba, manga, mamão, laranja, tangerina, batata doce, batata inglesa, berinjela, feijão e ervilha. As principais funções do aminoácido triptofano, além de ajudar na formação do hormônio serotonina, facilitam a libertação dos componentes energéticos, para manter a vitalidade do organismo no combate aos agentes estressantes dos distúrbios do sono. 12.6 ANEMIA FALCIFORME (AF) A anemia das células falciformes é uma doença progressiva grave, resultante da hemozigose para uma mutação do gene da β-globina. Essa doença é especialmente frequente na África e na população negra da América do Norte. Com frequência de 1 em 500, é uma importante causa de morbimortalidade nessas regiões. A AF é transmitida por herança autossômica recessiva. Os indivíduos heterozigotos (portadores) podem ser imediatamente identificados. Em um esfregaço de sangue normal, ao microscópio óptico convencional (Figura 3A), as hemácias aparecem como discos arredondados normais de cerca de 7μm de diâmetro. Visto que uma hemácia normal é enucleada e bicôncava, seu centro parece mais claro do que a periferia da célula. As hemácias de indivíduos afetados são deformadas e assemelham-se a foices (Figura 3B). Entretanto, mesmo as hemácias não falciformes exibem tamanhos e formas incomuns. Hemácias. A) Hemácia normal. B) Hemácia falciforme. No curso da AF, ocorrem crises agudas chamadas de crises falcêmicas, durante as quais há um aumento de células falciformes, que dominam completamente o quadro sanguíneo. Os heterozigotos mostram células falciformes ocasionais, mas não sofrem de crises falcêmicas e, no máximo, têm apenas sinais e sintomas leves. As crises ocorrem pelo fenômeno de falcização. Todas as manifestações da anemia das células falciformes devem-se à substituição de uma única base nucleolítica do gene da β-globina. A mutação presente na célula falciforme é uma transversão da segunda base nucleolítica do códon 6, de adenina (A) para timina (T). Essa transversão muda o códon GAG, do ácido glutâmico, para GTG, o códon para valina. Durante a década de 1950, Vernon M. Ingran determinou a sequência de aminoácidos da Hb e observou que a única diferença entre a Hb da célula falciforme (HbS) e a HbA era essa troca na cadeia β. A mutação presente na célula falciforme tem consequências patofisiológicas de longo alcance e explica todas as manifestações da doença. A Hb da célula falciforme (HbS) é menos solúvel do que a HbA normal e não possibilita a distorção da hemácia, cristalizando no estado de hipóxia, sob a forma de bastonetes.5–9,11 Desse modo, as hemácias tornam-se rijas e deformam-se como células falciformes. Ao contrário das hemácias normais, as células falciformes são incapazes de circular por arteríolas e capilares, que se tornam obstruídos e causam deficiência local de O2 nos tecidos, seguida por infecção. Geralmente ocorre deficiência de aprendizagem devido à doença frequente. As hemácias defeituosas são destruídas (hemólise) e resultam em anemia crônica e suas numerosas sequelas, como em insuficiência cardíaca, lesão hepática e infecções. 12.7 - A GLUTATIONA COMO ANTIOXIDANTE Em face da redução univalente do O2 são gerados os radicais superóxido (O2 •), hidroxila (OH•) e, ainda, peróxido de hidrogênio (H2O2). Esse processo se dá mediante reações específicas, catalisadas por enzimas e com a participação dos íons ferro e de cobre . O H2O2, apesar de não ser um radical livre, por não ter um elétron desemparelhado na sua última camada eletrônica, é uma espécie com alto potencial reativo. Por participar da reação de geração de OH• tem ação deletéria potencial, uma vez que esse se constitui no mais reativo dos radicais livres, pois pode alterar qualquer estrutura celular que se encontre próxima. Diferente dos radicais livres, o H2O2 tem vida longa e é capaz de atravessar as membranas celulares apresentando-se potencialmente tóxico para as células. Esta toxicidade pode ser aumentada em dez mil vezes pela presença de ferro. O sistema de defesa antioxidante tem a função de inibir e/ou reduzir os danos causados pela ação deletéria dos radicais livres ou das espécies reativas não-radicais. Tais ações podem ser alcançadas por meio de diferentes mecanismos de ação: impedindo a formação dos radicais livres ou espécies não-radicais (sistemas de prevenção), impedindo a ação desses (sistemas varredores) ou, ainda, favorecendo o reparo e a reconstituição das estruturas biológicas lesadas (sistemas de reparo) Usualmente, esse sistema é dividido em enzimático e não-enzimático. No último caso, é constituído por grande variedade de substâncias antioxidantes, que podem ter origem endógena ou dietética. Os antioxidantes são definidos como qualquer substância que, presente em menores concentrações que as do substrato oxidável, seja capaz de atrasar ou inibir a oxidação deste de maneira eficaz. Tais substâncias podem agir diretamente, neutralizando a ação dos radicais livres e espécies não-radicais, ou indiretamente, participando dos sistemas enzimáticos com tal capacidade4. O sistema de defesa enzimático inclui as enzimas Superóxido Dismutase (SOD), Catalase (CAT) e Glutationa Peroxidase (GPx) Essas enzimas agem por meio de mecanismos de prevenção, impedindo e/ou controlando a formação de radicais livres e espécies não-radicais, envolvidos com a iniciação das reações em cadeia que culminam com propagação e amplificação do processo e, consequentemente, com a ocorrência de danos oxidativos. As enzimas CAT e GPx agem com o mesmo propósito, ou seja, o de impedir o acúmulo de peróxido de hidrogênio. Considerando a potencialidade do radical OH• e o fato da não existência de defesa enzimática especializada, é de extrema importância a manutenção do perfeito equilíbrio entre as enzimas antioxidantes, com o propósito de promover a manutenção da integralidade celular. Assim, a GPx merece atenção especial, uma vez que sua ação depende da manutenção do ciclo redox da glutationa, por meio do controle da relação entre glutationa reduzida (GSH) e oxidada (GSSG) – já visto anteriormente.QUESTÕES PARA ESTUDO 1.-0 Que é ligação peptídica ? Esquematize-a. 2.- Qual a importância das substâncias que possuem capacidade de atuar como tampões ? 3.- Quais são os aminoácidos precursores de hormônios e neurotransmissores ? Quais são esses produtos ? 4.- As propriedades dos tampões tem grande importância não só em laboratório, como também nos organismos vivos. Explique o que envolve essa afirmação. 5.-O que acontece quando um aminoácido é colocado em solução aquosa? Represente quimicamente o estado final. 6.- Cite a composição da glutationa e sua importância no glóbulo vermelho. 7.- Qual a composição do aspartame e que tipo de restrição contraindica o seu uso 8. Cite as funções das proteínas e exemplifique. 9.- Como se classificam as proteínas quanto à conformação ? Exemplifique 10.- Colágeno: Característica estrutural e principais tecidos em que ocorre. 11.- Cite as funções das proteínas e exemplifique. 12.- O que são hemeproteínas ? Qual a sua importância? 13. Comente a estrutura da hemoglobina. 14. Que é “grupo prostético” ? Quais seus tipos gerais ? 15. Que é desnaturação da proteína ? Que fatores podem ocasioná-la ? 16. Qual a causa da fenilcetonúria ? Que consequências podem trazer ao paciente ? 17. O que significa “gluten” e quais são os seus componentes bioquímicos 18. Quais são os aminoácidos que participam na síntese de hormônios e neurotransmissores ? 19. Quais as principais funções do aminoácido triptofano ? 20. O que são citocinas e qual a sua função ? ENZIMAS 1.- INTRODUÇÃO A vida depende da realização de inúmeras reações químicas que ocorrem no interior das células e também fora delas, como nos meios circulantes e nos compartimentos de certos órgãos. Por outro lado, todas essas reações dependem da existência de uma determinada enzima. As enzimas são substâncias, do grupo das proteínas, que atuam como catalisadores, acelerando a velocidade de uma reação química. 2. MODO DE AÇÃO O mecanismo de atuação da enzima se inicia quando ela se liga ao reagente, conhecido como substrato. Forma-se, então, um complexo enzima/substrato [ES], instável, que logo se desfaz, liberando o(s) produto(s) da reação (P). Mas para que ocorra uma reação química entre duas substâncias orgânicas é preciso fornecer uma certa quantidade de energia, geralmente em forma de calor, que favoreça o encontro e a colisão entre elas pela elevação da energia cinética. Essa energia de partida para que a reação química aconteça, é chamada de energia de ativação. A presença da enzima provoca uma diminuição da energia de ativação necessária para que a reação química aconteça e isso facilita a reação. 3. APOENZIMA, HOLOENZIMA E COENZIMA Muitas enzimas possuem, além da porção protéica propriamente dita, uma porção não-protéica chamada cofator ou coenzima. A parte protéica é a apoenzima e a não protéica é o cofator ou coenzima. Os cofatores comumente encontrados incluem cofatores íons metálicos (p .ex., Zn+2, Fe+2); quando o cofator é uma molécula orgânica, é chamado de coenzima que são frequentemente derivadas de vitaminas (p.ex. NAD+, FAD, coenzima A);. O conjunto enzima-cofator é denominado holoenzima. Os cofatores são importantes para a ligação do substrato para a catálise, por isso devem estar presentes no meio que circunda as enzimas para que ocorra a catálise. Sem eles a enzima é inativa. Eles se ligam (ligações fracas) de uma maneira transitòria e dissociável, tanto à enzima quanto ao substrato, por ex: o ATP. As coenzimas utilizadas pelo ciclo de Krebs são o NAD + (nicotinamida adenina dinucleotídeo) e a FAD (flavina adenina dinucleotídeo). Estes derivados vitamínicos são passíveis de redução durante o ciclo, e de oxidação na cadeia de transporte de elétrons (assunto a ser visto mais adiante). A biotina (vitamina B-7 ou vitamina H), é coenzima da enzima piruvato carboxilase por ser uma molécula especializada no transporte de dióxido de carbono (CO2). 4. SÍTIO CATALÍTICO ou CENTRO ATIVO DA ENZIMA Na formação das estruturas secundária e terciária de uma enzima (não esqueça que as enzimas são proteínas), acabam surgindo certos locais na molécula que servirão de encaixe à instalação de um ou mais substratos, do modo semelhante a uma chave se encaixa na fechadura. Esses locais de encaixe situam-se em uma região da enzima chamada de sítio catalítico ou centro ativo que fica na superfície da enzima. Após ocorrer a reação química com o substrato, desfaz-se o complexo enzima- substrato (ES); liberam-se os produtos e a enzima volta a atrair novos substratos uma vez que ela não é consumida durante a reação química que catalisa. 5.- FATORES QUE INFLUEM NA ATIVIDADE ENZIMÁTICA Baixas temperaturas podem causar inativação e altas temperaturas podem causar a desnaturação. Por essa razão, as enzimas catalisam com maior velocidade em uma temperatura ótima. Na espécie humana esta temperatura está em torno dos 37º C. Valores acima ou abaixo retardam a velocidade da reação e até torná-la nula. Cada enzima também possui um pH ótimo para desempenhar suas funções, seja no estômago, no caso das pepsinas em pH ácido (por volta de 2,0), ou em qualquer outro órgão ou tecido, na boca ou na corrente sanguínea, cada uma, em seu local, requer condições favoráveis para potencializar sua atuação. Levando-se em conta a concentração de enzimas, quanto maior for, maior será a velocidade da reação. Quando aumentamos a concentração do substrato, a velocidade atinge um limite determinante compatível com a quantidade de enzimas no sistema. A partir desse ponto nenhuma influência terá o excesso de substrato sobre a velocidade, pois todas as enzimas já se encontram em atividade máxima (diz-se que o sistema enzimático está saturado). 6.- ESPECIFICIDADE ENZIMÁTICA Uma enzima possui especificidade absoluta, quando transforma somente um tipo de substrato (teoria da chave e fechadura de Fischer). É o caso da urease, da sacarase, da maltase, da lactase, enfim, a maioria das enzimas. No modelo chamado “chave e fechadura”, o centro ativo da enzima é rígido e encaixa somente o substrato que se adapte perfeitamente. Uma enzima apresenta especificidade relativa, quando pode atuar sobre mais de um tipo de substrato, como as lipases que não tem seletividade por tipos específicos de tricilgliceróis (teoria do “encaixe induzido” de Koschland). No modelo de “encaixe induzido”, o centro ativo é flexível e a presença do substrato causa uma modificação conformacional na enzima, “moldando-o” para poder se encaixar. . 7. ATIVADORES ENZIMÁTICOS: São substâncias que tornam a ação da enzima possível ou mais eficiente. Podem ser íons, hormônios e outras enzimas. 7.1- -Ativação por íons: Íons inorgânicos podem afetar diretamente a atividade de muitas enzimas. A grande maioria das enzimas, cuja atividade depende de íons inorgânicos, requer a presença de cátions, como Na+, K+, Mg++, Ca++, Zn++, Mn++ Fe++. 7.2- Ativação por hormônios: A adrenalina e glucagon tem ação hiperglicemiante, uma vez que é ativam a degradação do glicogênio; da mesma forma promovem a ativação de uma lipase que mobiliza gorduras armazenadas. 7.3- Ativação por outras enzimas: Enzimas do suco pancreático (tripsina, quimotripsina e outras), chegam ao intestino na forma inativa (zimogênios ou pró enzimas), conforme são secretadas. Todavia uma enzima produzida na parede intestinal, a enteropeptidase, dá início aativação dessas enzimas. Ilustração acima . 8.- ZIMOGÊNIOS Zimogênios ou pró-enzimas são precursores inativos de enzimas que precisam ser clivados em um ponto específico para dar origem a proteínas funcionais (ilustração acima): “tripsinogênio”, “quimotripsinogênio”, etc. 9.- INIBIÇÃO DA ATIVIDADE ENZIMÁTICA Qualquer substância que possa diminuir ou paralisar a velocidade de uma reação catalisada é denominada inibidor. Os dois tipos mais comuns de inibição são a competitiva e não-competitiva. 9.1 - INIBIÇÃO COMPETITIVA Na inibição competitiva o inibidor tem estrutura semelhante a do substrato. Ele atua no centro ativo da enzima formando com este um complexo inativo. Há, portanto, uma competição, entre o substrato e o inibidor, pelo centro ativo da enzima. As sulfonamidas são inibidoras competitivas de uma enzima bacteriana, por serem análogas ao seu substrato, o ácido para-aminobenzóico — PABA. A enzima http://pt.wikipedia.org/wiki/Enzima http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Substracto&action=edit&redlink=1 http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_para-aminobenz%C3%B3ico catalisa uma reação que leva à síntese de ácido fólico, a partir do PABA, (necessário para a síntese de precursores de DNA e RNA). Outro exemplo é a inibição da succinato desidrogenase, enzima do ciclo de Krebs pelo malonato, cuja estrutura “engana” a enzima por ser semelhante ao seu substrato, o succinato. Isso paralisa do ciclo. As estatinas são um grupo de drogas usadas no tratamento do colesterol, porque inibem competitivamente a enzima HMGCoA redutase, em pessoas que não conseguem esse controle com dieta e exercícios. http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_f%C3%B3lico http://pt.wikipedia.org/wiki/DNA http://pt.wikipedia.org/wiki/RNA 9.2 - INIBIÇÃO NÃO COMPETITIVA O inibidor não competitivo pode ligar-se à enzima livre ou ao complexo ES, impedindo assim a ocorrência da reação. O tipo mais comum é a “inibição alostérica”, onde o inibitor se instala em outra região diferente do sítio ativo, o “sítio alostérico”, ocasionando modificações estruturais que alteram o centro ativo da enzima, impedindo a fixação do substrato. Em cada sistema enzimático existe pelo menos uma enzima, a “marcapasso”, que regula a velocidade de toda a sequência porque ela catalisa o passo mais lento ou limitante da velocidade. Na maioria dos sistemas a primeira enzima da sequência é a “marcapasso”. Essas enzimas marcapasso são chamadas enzimas regulatórias ou reguladoras. Existem duas classes de enzimas reguladoras: enzimas reguladas não covalentemente (ou “alostéricas”) e enzimas reguladoras covalententemente. Quando um sítio alostérico é ocupado por um inibidor (ou modulador negativo), a enzima sofre uma mudança para um estado menos ativo ou “forma inativa”, isto é, ela é “desligada. O inverso da inibição é a “ativação alostérica, ocorre quando a enzima tem seu sítio ativo modificado alostéricamente para promove reação com outro substrato, dependendo das necessidades metabolicas. As duas primeiras reações na rota sintética do colesterol resultam na produção de HMG CoA (Hidroxi-metil glutaril coenzima A) as custas da condensação de moléculas de acetilCoA. O passo a seguir, catalisado pela enzima HMG CoA redutase é a etapa alostérica reguladora da velocidade da síntese do colesterol. O termo “alostérico” deriva do grego: allo –“outro”; stereos –“sítio ou espaço”. Enzimas alostéricas são aquelas que possuem outros sítios. Quando o modulador negativo abandona o sítio alostérico, a enzima volta a seu estado anterior, ou seja, está “ ligada. Maiores concentrações de colesterol levam a formação de derivados que inibem a enzima reguladora alostericamente. 10.- ISOZIMAS Isozimas ou isoenzimas são enzimas que catalisam a mesma reação mas apresentam diferenças geneticamente determinadas na sequência de aminoácidos. Uma das primeiras enzimas descobertas como tendo formas múltiplas foi a lactato desidrogenase (LDH), que ocorre nos tecidos com cinco tipos diferentes (LDH1, LDH2, LDH3, LDH4 e LDH5). A isozima de LD1 predominante no tecido cardíaco aumenta muito no plasma sanguíneo após um infarto do miocárdio, quando a irrigação sanguínea de uma região do coração é comprometida. As membranas das células cardíacas lesadas deixam que algumas enzimas do citosol, LD1 inclusive a LD2, “escapem” ao sangue. Em algumas doenças do fígado, como a hepatite infecciosa, as isoenzimas do tecido hepático e músculos estriados, LD5, tendem a aumentar no plasma sanguíneo pelo mesmo motivo. 11.- EQUAÇÃO DE MICHAELIS-MENTEN A constante de Michaelis, KM, reflete a afinidade da enzima para determinado substrato. O KM é numericamente igual à concentração de substrato na qual velocidade da reação é igual à metade da velocidade máxima (Vmax). O KM não varia com a concentração da enzima. Um Km numericamente pequeno (baixo) reflete uma afinidade elevada da enzima ao substrato, pois uma baixa concentração de substrato é suficiente para saturar a enzima em 50% - isto é, atingir uma velocidade que é Vmax. Pelo gráfico da direita observa-se que a Glicoquinase tem KM maior pela afinidade menor em relação à Hexoquinase (na maioria dos tecidos, como o músculo). 12.-NOMENCLATURA DAS ENZIMAS a)- Nome do substrato com sufixo “ase”: maltase, sacarase, lactase, fumarase, etc. b)-Tipo de reação com sufixo “ase”: Desaminase, desidrogenase, descarboxilase, etc. c)- Nome do substrato + tipo de reação com sufixo “ase”: Lactato desidrogenase, piruvato descarboxilase, etc. d)- Nomes especiais terminados em “ ina”: . Pepsina, tripsina, ptialina, etc . 14.- CLASSIFICAÇÃO DAS ENZIMAS 14.1- OXIRREDUTASES: São enzimas que transferem hidrogênios, oxigênios ou elétrons de um doador para um aceptor. As oxirredutases mais comuns são as desidrogenases e as oxidases. As desidrogenases removem hidrogênio de um substrato reduzido, oxidando- o; os aceptores de elétrons costumam ser o NAD+, o NADP+ e o FAD. A enzima LDH –lactato desidrogenase - catalisa a reação abaixo. As oxidases usam O2 como aceptor de elétrons; entre o oxigênio e o substrato pode haver um intermediário. 14.2- TRANSFERASES: São enzimas que transferem radicais de um doador para um aceptor, como uma fosfotransferase, ou uma aminotransferase (transaminase). 14.3- HIDROLASES: Rompem ligações químicas de substratos pela adição de água, desdobrando-os no mínimo em duas moléculas. As enzimas que participam da digestão dos alimentos são hidrolases, como por exemplo, a amilase, a sacarase, a lactase, a lipase, a pepsina, etc. 14.4- LIASES: Catalisam reações de clivagem sem hidrólise, ou seja, sem adição de água. As descarboxilases, que retiram CO2, e as desidrases , que retiram H2O, são exemplos de enzimas que pertencem a este grupo. Na via glicolítica a enzima aldolase cliva a frutose 1.6 bisfosfato em duas trioses fosfato. 14.5- LIGASES: Catalisam reações de união entre moléculas, formando ligações as custas de compostos ricos em energia do tipo ATP. Em seus produtos é comum surgir pirofosfato inorgânicoi (PPi). Algumas enzimas que catalisam este tipo de reação envolvendo grupos fosfato são chamadas genericamente quinases. 14.6-ISOMERASES: Catalisam reações de isomerização. A interconversãodas duas trioses fosfato liberadas na reação ilustrada em liases é um exemplo clássico. Outro exemplo é a conversão de GLICOSE 6-P em FRUTOSE 6-P, reversível em necessidades opostas. QUESTÕES PARA ESTUDO 1.- De que modo atuam as enzimas ? 2.- O que ocorre durante a formação do complexo ES ? 3.- O que são enzimas com especificidade absoluta e especificidade relativa ? 4.-O que caracteriza a especificidade absoluta e a especificidade relativa na estrutura das enzimas ? 5. Qual a influência da elevação da temperatura sobrea velocidade da reação ? 6. Qual a diferença entre a variação das concentrações de enzima e de substrato na velocidade enzimática ? 7. Qual a diferença entre “especificidade absoluta” e “especificidade relativa” das enzimas ? 8. Quais os tipos de ativadores enzimáticos mais comuns ? 6. Como atuam inibidores enzimáticos competitivos ? Qual a indicação das “estatinas” como medicamento usado dessa forma, na síntese do colesterol ? 7. Em que situação a síntese do colesterol pode ser regulada de maneira “não competitiva” e como é chamada genericamente a enzima envolvida nesse processo? 8. O que acontece quando um sítio alostérico é ocupado por um inibidor (ou modulador negativo)? 9. O que são isozimas ? De que maneira elas contribuem no diagnóstico de lesões teciduais ? 10. Porque a síntese de enzimas em forma de zimogênios é uma espécie de estratégia utilizada pela célula ? 11. De que modo a concentração elevada de enzimas intracelulares no plasma sanguíneo pode contribuir no diagnóstico clínico de uma determinada doença ? 12. O que significa dizer que determinada enzima tem elevado ou baixo valor de KM em relação a um determinado substrato ? 13. Qual a relação do valor de KM com a concentração de substrato na atividade enzimática? 14.Qual a diferença entre hidrolases e liases ? 15. Em que circunstâncias algumas enzimas ligases são chamadas genericamente “quinases” ? ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ......................................................................................................................................... ASSUNTOS COMPLEMENTARES INIBIÇÃO DA SÍNTESE DE ÁC. FÓLICO PELA SULFANILAMIDA – KELY NAVAKOSKI DE OLIVEIRA - SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E AVALIAÇÃO BIOLÓGICA DE SULFONAMIDAS E SULFONILIDRAZONAS - Texto compilado Devido a semelhança, as sulfonamidas podem entrar na reação em lugar do PABA e competir pelo centro ativo da enzima diidropteroato-sintease. Em conseqüência, formam-se análogos não funcionais do ácido fólico, impedindo o crescimento da célula bacteriana. A ação inibitória das sulfonamidas no crescimento bacteriano pode ser contrabalançada por um excesso de PABA no ambiente (inibição competitiva). As células animais são incapazes de sintetizar o ácido fólico e depende de fontes exógenas. Algumas bactérias, a exemplo das células animais, não são inibidas pelas sulfonamidas. Todavia, muitas outras bactérias sintetizam o ácido fólico conforme anteriormente mencionado, por conseguinte, são sensíveis à ação das sulfonamidas. USO DA PAPAÍNA NOS CURATIVOS FEITOS PELA ENFERMAGEM À enfermeira é comumente delegada a tarefa de escolher o tratamento mais eficaz para a cicatrização de lesões de pele de vários tipos, desde leves dermatites de contato até profundas úlceras de decúbito. Para essa escolha, ela deve, primeiramente, fazer uma análise do paciente, verificando principalmente os fatores individuais que interferem diretamente na cicatrização (idade, estado nutricional, presença de patologia e suas características), seguida de uma análise completa da lesão em questão (sua etiologia, comprometimento tecidual, fatores agravantes, complicações e possíveis seqüelas). Existe, atualmente, em todo o mundo, forte tendência ao aproveitamento de recursos naturais na terapêutica e principalmente aqueles já utilizados, de há muito, pela medicina tradicional. Dentre as muitas recomendações da Organização Mundial de Saúde (OMS, 1977) há a de se fazer investigação sobre sistemas de medicina tradicional, principalmente trabalhos para identificação de remédios eficazes de origem mineral, vegetal ou animal (OMS 1977). Há muito que tribos da América, África e das Ilhas do Caribe utilizam o mamão verde, (Carica papaya) no tratamento de ferimentos. (MAMÃO, 1977; WISEMAN, 1980). Segundo estudiosos do assunto, o mamão possui propriedades nutricionais e curativas excelentes. Rico em vitaminas A, Bl, B2, B6, C e sais minerais como Ca, P e Fe. Possui em seu látex, presente apenas na fruta verde, grandes quantidades de uma enzima proteolítica, a papaína. (BALBACHAS, s.d.). Em 1968, Vinson foi o primeiro a estudar o princípio digestivo do látex do mamão ao qual denominara "caricina". Peckolt, em 1876, isolou esse princípio ativo denominando-o "papaiotina". Somente em 1879, Wurtz & Bouchut publicaram um trabalho sobre o fermento digestivo do mamoeiro ao qual denominaram papaína, termo que vigora internacionalmente até hoje. (MEDINA et alií, 1980). A papaína é uma mistura complexa de enzimas proteolíticas e peroxidases existentes no látex do mamoeiro, conhecido popularmente como "leite de mamão". Segundo MEDINA et alii (1980), a papaína se caracteriza pela propriedade de provocar, em doses diminutas, a proteólise, isto é, a dissociação de uma quantidade importante de proteínas em moléculas mais simples e, finalmente, em aminoácidos. A utilização da papaína no tratamento de lesões de pele foi testada em estudos recentes. Christopher Rudge (1977), baseado em experiência anteriores com tribos sul- africanas, utilizou fatias de mamão verde como tratamento de uma deiscência cirúrgica, pós-transplante renal, que não respondera com antibioticoterapia tradicional, obtendo sucesso em poucas aplicações. Dias depois, vários jornais londrinos dedicaram extensas reportagens ao caso, afirmando que: " onde falharam os antibióticos, teve sucesso o remédio dos africanos". (MAMÃO, 1977). Os 15 pacientes submetidos ao estudo, apresentavam as seguintes características: - idade média: 41.8 anos, sendo o mais idoso com 76 anos e o mais jovem com 20 anos. - sexo: masculino 9 pacientes e feminino 6. - patologia: 7 pacientes com AVC, sendo que 4 deles com quadro infeccioso associado apresentando hipertermia diariamente, sendo que destes 4, 2, apresentavam anemia. Outros 4 pacientes politraumatizados sendo que um deles com infecção pulmonar por pseudomonas e em coma. Uma paciente com esclerose múltipla. Um paciente com CA de pele, diabetes e lesão decorrente de radioterapia. Um paciente paraplégico com infecção. Os pacientes apresentavam lesões de diâmetro variado, sendo a menor com 1 ,25 cm e, a maior, com 15,6 cm. Nos 15 pacientes, das 24 lesões estudadas, 20 delas continham tecido necrosado. O primeiro paciente foi tratado com raspa de polpa de mamão verde, havendo cicatrização completa depoisde 33 dias, de uma escara na região sacra, com 15 cm de comprimento, 8 cm de largura e 8,2 de profundidade. A partir do segundo paciente, o mamão não foi mais utilizado por se julgar que este poderia oferecer riscos de infecção ao paciente, além de, apresentar dificuldades de ser manuseado. Passou-se, então, a se utilizar a papaína segundo a técnica descrita anteriormente na metodologia. No início do tratamento, utilizando-se o mamão ou a papaína, observou-se um aumento da secreção de aspecto sero-purulenta, amolecimento do tecido necrosado, afrouxamento dos bordos e, conseqüentemente, pequeno aumento do diâmetro da lesão. Após a fase inicial, o tecido necrosado, já amolecido, foi sofrendo uma liquefação gradativa, até se desprender totalmente do tecido são. À cada curativo, tentou-se retirar toda a secreção acumulada e o tecido necrosado desprendido durante a limpeza da lesão com gaze úmida. Qualquer lesão tecidual que contenha exsudato purulento ou tecido necrosado depende de uma limpeza rigorosa, com remoção completa da crosta necrótica e do material infectado, para sua cicatrização. Esta limpeza, chamada desbridamento, pode ser feita mecanicamente, mas a técnica é cansativa, muito delicada e geralmente causa sofrimento ao paciente. Requer, também, muito cuidado para que, durante a sua execução, não venha a aumentar a contaminação local. Atualmente, o debridamento com enzimas proteolíticas tem sido proposto para obter-se uma rápida remoção, não traumática, do material proteico não desejável nas lesões, apresentando a vantagem de não oferecer nenhum prejuízo ao paciente. (STARKOV, 1978; UDOD, 1981; WISEMAN, 1980). Durante este estudo, houve o receio de que a utilização de enzimas proteolíticas em feridas abertas pudesse provocar prejuízos do tecido sadio, uma vez que este é formado basicamente por proteína. Mas esse receio foi afastado ao tomarmos conhecimento de que, FLINDT (1978) fez referência em seu trabalho, da existência de uma antiprotease plasmática e alfa - um - anti-tripsina. A existência dessa substância no tecido sadio justifica a ação da papaína nos tecidos que não possuem esta antiprotease, tais como no tecido necrosado e nos microorganismos. Toda solução de continuidade possui um alo de hiperemia ao seu redor, que poderá ter maior ou menor tamanho na dependência da gravidade da lesão, uma vez que esse alo reflete um sinal de inflamação local. No decorrer deste trabalho observou-se de início, um aumento importante deste alo, chegando a duplicar seu diâmetro em alguns casos (pacientes 6, 10 e 12). Na maioria dos casos, a partir do 5º dia de uso da papaína, este alo retornou ao seu tamanho original regredindo gradativa e rapidamente. No decorrer do tratamento deste trabalho, após a fase de desbridamento da lesão pela papaína, observou-se diminuição progressiva da secreção e crescimento do tecido de granulação. Esta fase caracterizou-se pelo aparecimento de uma borda de tecido cicatricial que foi aumentando de fora para dentro. Ainda nesta fase, observou-se que a cada troca de curativo ocorreu sangramento momentâneo da lesão após aplicação da gaze umedecida na solução. Isto ocorre devido à ação fibrinolítica da papaína. O sangramento cessa rapidamente pois o Ferro contido no sangue oxida a enzima, inativando-a. Das 23 lesões estudadas, pode-se observar a cicatrização completa de 5, pois dos 15 pacientes acompanhados, 3 foram submetidos à enxerto de pele, 2 tiveram óbito, em 1 caso foi suspenso o tratamento e, 5 pacientes receberam alta hospitalar com suas lesões já em fase final de cicatrização. Dos 15 pacientes acompanhados, 12 eram conscientes e mantinham comunicação verbal. Com relação às sensações referidas por estes no decorrer do tratamento, observou-se que 6 não referiram, quando indagados, ardor durante o curativo ou após ele; 5 queixaram-se de ardor moderado durante o curativo e todos eles informaram que este ardor vai diminuindo gradativamente, durando, no máximo, 20 minutos até que cesse completamente. Neste trabalho, não foi observado nenhum caso de reação alérgica à papaína ou qualquer outra reação indesejável. Apenas um paciente apresentou queixa de forte ardor durante alguns curativos, sendo suspenso o tratamento pela autora, apesar do médico responsável pelo paciente questionar a real necessidade da suspensão, por considerar estranho o fato do paciente não referir-se a ardor em todos os curativos. CONCLUSÃO: Levando-se em conta o objetivo para este trabalho, conclui-se que a papaína é um valioso recurso terapêutico no tratamento de lesões de pele, podendo ser utilizada pela enfermagem, com a segurança de não oferecer riscos ao paciente. Este estudo não pretendeu esgotar o tema. Por representar uma tecnologia apropriada ao nosso país, estimulou o início de uma pesquisa que vem se desenvolvendo na Universidade de São Paulo, onde se procurará utilizar um produto à base do mamão verde. . . LISOZIMA – UMA DESCOBERTA CIENTÍFICA Um investigador1, muito resfriado e com intenso lacrimejar, trabalhava com culturas bacterianas. Inadvertidamente uma lágrima acabou de cair sobre uma das placas de cultura. Apesar do acidente, o investigador1 realizou cuidadosa observação da cultura bacteriana “contaminada” pela lágrima. O que observou deixou-o perplexo! As bactérias da cultura, atingidas pela lágrima, dissolviam-se rapidamente. Algo extraordinário havia ocorrido, atingindo a curiosidade do investigador. O que havia de especial na lágrima, capaz de dissolver as bactérias? O investigador, a partir dessa dúvida pensou: “a lágrima deverá conter alguma substância capaz de eliminar as bactérias. Essa substância, apesar de atuar contra os microorganismos, deverá ser inócua a tecidos e funcionamento dos órgãos”. Após exaustivos trabalhos experimentais o investigador conseguiu isolar uma substância: “uma substância presente nos tecidos e nas secreções do corpo, a qual é capaz de dissolver rapidamente certas bactérias”2, não atuando sobre tecidos e funcionamento dos órgãos. Devido à semelhança com enzimas e à sua capacidade de destruir células, a substância isolada foi chamada de lisozima. A lisozima é um elemento importante nas defesas naturais do corpo, atuando contra bactérias, dissolvendo-lhes a parede celular. Por outro lado, a lisozima é inócua sobre tecidos. Além disso, foi desenvolvida “nova compreensão da parede celular bacteriana, na sua relação com os processos que se realizam no citoplasma muito bem protegido pela mesma. 1 Sir Alexander Fleming; 2 Textual de Fleming; A descoberta da LISOZIMA foi um achado dos mais importantes pois abriu perspectivas à procura de procura de outras substâncias capazes de destruir micróbios sem afetar o organismo. Isso veio realmente a ocorrer em 1929, com a descoberta da Penicilina, pelo mesmo investigador. Assim como essa descoberta, num continuado esforço tem sido produzida uma gama considerável de conhecimentos que tem beneficiado o homem. Muitos são úteis ao homem, melhorando condições de sobrevivência, seus aspectos intelectuais e materiais. Os trabalhos continuam na tentativa de melhorar ainda mais o mundo todo, pretende transformá-lo em um bom lugar para se viver. Todo conhecimento e as descobertas são produto da Ciência e têm dado ao homem um importante legado, transmitido de uma geração para a outra. Esse legado é resultado da atividade árdua e inteligente de um reduzido grupo de pessoas – os cientistas, merecedores de toda consideração. NUCLEOTÍDEOS Os nucleotídeos são essenciais para todas as células, uma vez que a síntese das proteínas e a divisão celular estão na sua dependência. Desempenham importante papel como “fornecedores de energia” na célula e como transportadoresde compostos intermediários em rotas metabólicas. Alguns nucleotídeos atuam ainda como coenzimas. 1.- ESTRUTURA DOS NUCLEOTÍDEOS São formados por uma base nitrogenada, uma pentose e 1, 2 ou 3 grupamentos fosfóricos. 1.1-. BASES NITROGENADAS As bases nitrogenadas dos nucleotídeos derivam-se de dois compostos fundamentais – pirimidina e purina. 1.2.- PENTOSES: Duas são as pentoses encontradas nos nucleotídeos: a ribose e a desoxi-2-ribose, ambas na forma beta. 1.3 .- GRUPAMENTOS FOSFÓRICOS ( -PO3H2 - ) derivados do ác. fosfórico → H3PO4 2.- NUCLEOSÍDEOS Os nucleosídeos são constituídos por base nitrogenada e pentose. A ligação BASE-PENTOSE ocorre entre o nitrogênio 1 das pirimidinas ou 9 das purinas e o carbono 1 da pentose, pela retirada de H2O. Os nucleosídeos denominam-se uridina, timidina, citidina, adenosina e guanosina. Quando a pentose for a desoxirribose, antepõe-se a palavra “desoxi” ao nome do nucleosídeo. . 3.- NUCLEOTÍDEOS São obtidos quando o grupo fosfórico liga-se à hidroxila do carbono 5 da pentose do nucleosídeo. Se um grupo fosfato está ligado na pentose, a estrutura é um nucleotídeo monofosfatado, como o AMP ou CMP; se um segundo ou terceiro fosfato é adicionado ao nucleosídeo, o resultado é um nucleotídeo di e trifosfatado, como o ADP e o ATP respectivamente. 4.- OUTROS NUCLEOTÍDEOS BIOLOGICAMENTE IMPORTANTES Ácido adenílico (AA), também denominado de adenosina monofosfato, (AMP) que é uma combinação de adenosina, ribose e ácido fosfórico. Esse composto como nucleotídeo cíclico 3’5’ (cAMP) é importante na modulação de sistemas enzimáticos. Análogos do ATP, derivados da guanina também estão envolvidos no metabolismo. No ciclo de Krebs, uma reação envolve a transferência de fosfato inorgânico para o difosfato guanosina (GDP) a fim de formar trifosfato guanosina (GTP), precursor do ATP (como verifica-se no Ciclo de Krebs). Os derivados da uracil (uracil-ribose) são coenzimas importantes nas reações que envolvem a epimerização da glicose (UDPG) e da galactose (UDPGal). O UTP participa também como aceptor de glicose para armazenamento e também na interconversão de oses. GTP + ADP ↔ ADP + ATP QUESTIONÁRIO 1. Cite as funções dos nucleotídeos 2. Quais os componentes que formam um nucleotídeo ? 3. Qual a diferença entre nucleosídeo e nucleotídeo ? 4. Qual a importância do AMP Cíclico ? 5. Além do ATP e do ADP, que outros nucleotídeos podem estar envolvidos em reações de fosforilação ? Vitaminas O autor da palavra foi o bioquímico americano Casimir Funk, em 1912, criada para designar certos derivados da amônia. A palavra “vitamina” surgiu na língua portuguesa através do termo em inglês vitamin, a partir da junção do latim vita, que significa “vida”, e amine, retirada de aminoacid, que quer dizer “aminoácido” pois acreditava que um aminoácido estava presente nessas substâncias orgânicas – “aminas da vida”. O que é um nutriente? Um nutriente é qualquer substância usada no metabolismo corporal adquirida através da alimentação. As vitaminas e os aminoácidos essenciais são exemplos de nutrientes. Qual a diferença entre macro e micronutrientes? O critério de classificação dos nutrientes em macro e micronutrientes não tem nenhuma relação com o tamanho das moléculas. Macronutrientes são aquelas substâncias que o organismo necessita em grande quantidade, como por exemplo, proteínas e carboidratos. Os micronutrientes são nutrientes no qual o organismo precisa em baixas quantidades, como no caso das vitaminas. De acordo com a função que exercem como os nutrientes podem ser classificados ? Uma classificação bastante útil e funcional é aquela que separa os nutrientes em três grupos: energéticos, estruturais e regulatórios. Os nutrientes energéticos são aqueles usados como fonte de energia pelo metabolismo. Na maioria das vezes essa função é exercida pelos carboidratos porém lipídios e proteínas também podem ser usados para tal fim. Os nutrientes estruturais são aqueles utilizados no suporte e na estruturação das células e tecidos. Eles são os aminoácidos que em conjunto, formam proteínas como o colágeno, a hemoglobina, a albumina, etc. Os nutrientes regulatórios são aqueles que formam as enzimas e coenzimas responsáveis pela homeostase (equilíbrio funcional), metabolismo osmótico e equilíbrio eletrolítico das células. Alguns aminoácidos, vitaminas e sais minerais fazem parte deste grupo. O que são vitaminas? Quais são as principais vitaminas necessárias aos seres humanos ? A maioria das vitaminas atua como coenzimas (substâncias fundamentais para o funcionamento de certas enzimas) e não são produzidas pelo organismo, precisando ser obtidas através da alimentação. As vitaminas mais importantes para os seres humanos são as vitaminas A, C, D, E, K, além das vitaminas do complexo B (incluindo o ácido fólico (B-9), a biotina (B-8) e o ácido pantotênico (B-5) Qual a diferença entre as vitaminas hidrossolúveis e as lipossolúveis? Por que as lipossolúveis podem causar problemas se consumidas em excesso? As vitaminas hidrossolúveis são aquelas solúveis em água. Já as vitaminas lipossolúveis são aquelas solúveis em óleos e gorduras (lipídios). A vitamina C e as vitaminas do complexo B são exemplos de vitaminas hidrossolúveis. As vitaminas A, D, E e K são exemplos de vitaminas lipossolúveis. O fato das vitaminas lipossolúveis não serem solúveis em água, faz com que o organismo tenha dificuldade em excretá- las. Exatamente por isto, a tendência dessas vitaminas é acumular-se nos tecidos, produzindo efeitos tóxicos quando são ingeridas em quantidades superiores as necessárias. VITAMINAS QUE FORMAM O COMPLEXO B As vitaminas do complexo B são: tiamina (B1 – ácido nicotínico ou vitamina P), riboflavina (B2), niacina (B3). Estas três vitaminas são importantes na constituição das moléculas aceptoras de hidrogênio (FAD, NAD e NADP) envolvidas no metabolismo energético. Além delas ainda fazem parte o ácido pantotênico (B-5), a piridoxina (B6), a biotina (B-7 ou B-8 ou ainda vitamina H), o ácido fólico (B-9) e a cianocobalamina (B12). A Tiamina – TPP –Tiamina pirofosfato (vitamina B1) participa de processos metabólicos importantes do sistema nervoso, coração, células do sangue, músculos e também do metabolismo de carboidratos. É uma vitamina encontrada em alimentos e usada como um suplemento alimentar. Como um suplemento é utilizada para tratar e prevenir a deficiência de tiamina e de doenças que resultam desta, incluindo o beribéri. A sua deficiência está associada com a falta de apetite, fraqueza, irritabilidade, alterações na função cardíaca e anormalidades neurológicas. A riboflavina - FAD (vitamina B2) é uma coenzima necessária em certas reações de óxido redução como na oxidação dos ácidos graxos (β-oxidação) e no ciclo do ácido cítrico (Krebs). A carência de riboflavina causa lesões na mucosa da boca, língua e lábios. A niacina (Vitamina B-3) é um componente das coenzimas aceptoras de hidrogênio NAD e NADP. Sua carência causa beribéri, falta de apetite fadiga, problemas neurológicos, distúrbios digestivos, perda de energia e pelagra. O ácido pantotênico (vitamina B-5) é importante para a respiração celular aeróbica, pois atua no transporte do radical acetil. A forma ativa no metabolismo é a acetil coenzima A (acetil CoA) e todos os tecidos são capazes de sintetizá-la a partir doácido pantotênico. Vegetais, cereais, ovos, peixe, leite e carne magra são fontes alimentares. A Piridoxina (vitamina B-6), durante a transaminação de aminoácidos tem sua forma de fosfato de piridoxal, transitoriamente convertido em fosfato de piridoxamina, pela captação do grupo NH2 dos aminoácidos excedentes do metabolismo, que então se convertem em cetoácidos para degradação no ciclo de Krebs. https://lookfordiagnosis.com/mesh_info.php?term=piridoxamina&lang=3 Participa na síntese de aminoácidos, neurotransmissores (serotonina e norepinefrina) e esfingolipídios. É encontrada em alimentos como carnes, salmão, leite, ovos, lentilha e espinafre. Sua deficiência provoca os seguintes transtornos: Anemia; Cansaço e sonolência; Problemas no sistema nervoso, como confusão mental e depressão; Dermatite e rachaduras nos cantos da boca; Inchaço na língua; Enfraquecimento do sistema imunológico. Qual a função da biotina e do ácido pantotênico no organismo? Como essas vitaminas são obtidas? A Biotina, vitamina B-7 ou vitamina H ou coenzima R, é uma vitamina essencial, hidrossolúvel, que funciona como uma coenzima no metabolismo das purinas e dos carboidratos. Atua na formação da pele, unhas e cabelo, na utilização dos hidratos de carbono (açúcares e amido) e na síntese de ácidos graxos. É coenzima da enzima piruvato carboxilase por ser uma molécula especializada no transporte de dióxido de carbono (CO2). Os sinais e sintomas de deficiência incluem cabelo e unhas frágeis, coceira e erupção cutânea escamosa vermelha ao redor dos olhos, nariz e boca. Grande déficit causa depressão, apatia, alucinações e formigamento nos braços e pernas. Há evidências de que o tabagismo pode causar leve deficiência de biotina. Há evidências de que o tabagismo pode causar leve deficiência de biotina. A síntese da biotina é feita por bactérias que vivem no interior do tubo digestório humano (interação harmônica interespecífica) de forma suficiente para garantir as necessidades diárias do organismo. Vegetais, cereais, ovos, peixe, leite e carne magra também contribuem como fontes de biotina O que é ácido fólico? Por que a anemia causada pelo sua deficiência é conhecida como anemia megaloblástica? O ácido fólico – Vitamina B-9 (chamado de folato quando na forma ionizada) é uma coenzima que participa da síntese e duplicação do DNA. Por esta razão, ele é fundamental para o processo de divisão celular. Caso não haja quantidade suficiente de ácido fólico dentro das células com alto grau de renovação, como é o caso das células vermelhas do sangue, elas acabam por terem a sua produção reduzida. Na deficiência de ácido fólico, as células percursoras (reticulócitos), que originam os eritrócitos (glóbulos vermelhos), iniciam o processo de divisão celular de forma muito lenta, enquanto que o crescimento do citoplasma destas células que estão se dividindo, continua normal. Assim, as células acabam se tornando anormalmente grandes, um efeito típico desta anemia chamada de anemia megaloblástica. A cianocobalamina (vitamina B-12), age junto com o ácido fólico e sua carência gera problemas no processo de divisão célula causando anemia perniciosa (um tipo de anemia megaloblástica). A absorção da vitamina B12 depende de uma substância denominada fator intrínseco que é secretada pelo estômago. A deficiência de vitamina B12 pode resultar de uma dieta deficiente nessa vitamina, que é encontrada principalmente em carnes, ovos e leites. Esse é um problema muito comum em vegetarianos e veganos. (o veganismo é uma forma de viver que busca excluir, na medida do possível e do praticável, todas as formas de exploração e de crueldade contra animais). Como a vitamina C age no organismo? Qual problema é causado pela sua carência? Por que a falta de vitamina C era conhecida como a doença do “marinheiro”? A vitamina C (ácido ascórbico) participa do metabolismo do colágeno que é fundamental para a integridade dos capilares sanguíneos. Escorbuto é o nome da doença causada pela falta de vitamina C. Este problema se caracteriza por lesões na pele, lábios, gengiva, nariz e articulações. O escorbuto era conhecido como a doença do marinheiro porque nas expedições marinhas do passado, não era comum haver comida a bordo que continha vitamina C, como as frutas cítricas, por exemplo. Por este motivo, muitos marinheiros desenvolviam o escorbuto. Por que não se podem aquecer os alimentos que contém vitamina C? Para a obtenção da vitamina C, como por exemplo, de um doce de laranja, o alimento que contém esta vitamina não pode ser aquecido. Isto ocorre porque a vitamina C é termolábil, sendo inativada com o calor. Qual é a relação entre a vitamina D e o banho de sol? A vitamina D, ou calciferol, inicia seu processo de síntese na pele devido à ação dos raios ultravioletas do sol sobre moléculas precursoras. Depois ela é transformada na forma ativa no fígado e nos rins. Qual doença é causada pela deficiência de vitamina D? Quais tecidos são afetados ? A falta de vitamina D causa uma doença conhecida como raquitismo. Este problema se caracteriza pela descalcificação dos ossos e deformação dos mesmos. Esta vitamina é fundamental para a absorção de cálcio contribuindo para a manutenção da saúde do tecido ósseo. Qual a função da vitamina E ? Em quais alimentos ela pode ser encontrada ? A Vitamina A ou Retinol é um micronutriente pertencente ao grupo das vitaminas lipossolúveis, podendo ser encontrada no tecido animal sob a forma de retinóides ou como pró-vitamina em tecidos vegetais, sob a forma de carotenoide. É essencial para a visão e o crescimento. A deficiência da vitamina A no organismo pode causar cegueira noturna, ressecamento da córnea e predisposições ao aparecimento de lesões na pele. Qual a função da vitamina E ? Quais alimentos ela pode ser encontrada ? A vitamina E, ou tocoferol, é uma das vitaminas lipossolúveis, que dependem de gordura para absorção, necessária para o bom funcionamento do organismo. Essa vitamina possui potente ação antioxidante, conferindo proteção à membrana que reveste as células do corpo e também para as lipoproteínas, que são responsáveis por transportar o colesterol no sangue. Dessa forma previne a oxidação causada pelos radicais livres, que podem levar a formação das placas de ateroma, que obstruem a passagem de sangue nas artérias. A sua deficiência pode causar esterilidade, aborto espontâneo e distrofia muscular. Esta vitamina pode ser encontrada no germe de trigo, leite, ovos e vegetais folhosos. Por que alguns tipos de hemorragia são atribuídos à carência de vitamina K ? A deficiência de vitamina K predispõe ao aparecimento de hemorragias devido ao fato dela ser de fundamental importância para a formação da protrombina no processo de coagulação do sangue. Quais sais minerais são responsáveis pelo controle da pressão osmótica celular? Os principais sais minerais que atuam na regulação da pressão osmótica dentro das células e tecidos são o cloro, o sódio e o potássio. Qual é a principal função celular do potássio? Além de ser de importante para o mecanismo de regulação osmótica e equilíbrio ácido-base da célula (PH), o potássio é fundamental para os mecanismos de excitação dos nervos e contração dos músculos. Quais são os sais minerais presentes na dieta que atuam como coenzimas? São eles: magnésio, zinco e cobre. Qual a doença causada pela deficiência de iodo na dieta? A falta de iodo no organismo causao hipotireoidismo, que é uma queda anormal na produção dos hormônios da tireoide que precisam de iodo para ser formados. Qual a importância de uma dieta rica em ferro? Qual doença é causada pela carência deste nutriente? O ferro é um importante constituinte da molécula de hemoglobina e de enzimas que atuam na digestão e no metabolismo energético. Uma dieta pobre em ferro, causa anemia devido à queda da concentração de hemoglobina no sangue. Vale salientar que durante a gravidez, o feto consome muito ferro, podendo causar anemia na mãe Fonte de Consulta: Pesquisa em Rede aberta – Diversos artigos. EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 1.- Qualquer substância usada no metabolismo corporal adquirida através da alimentação chamada de: a) metabólito. b) substrato. c) produto d) nutriente e) alimento. 2.- A classificação dos nutrientes em macro e micronutrientes leva em conta: a) o tamanho das moléculas. b) as necessidades do organismo. c) as quantidades a serem ingeridas. d) a importância biológica ao organismo. e) são corretas b e c. 3.-Alguns aminoácidos, vitaminas e sais minerais fazem parte do grupo de nutrientes: estruturais. b) regulatórios. c) energéticos. d) calóricos. e) corretas c e d . 4.- A maioria das vitaminas atua como: a) ativadores enzimáticos. b) biorreguladores do metabolismo. c) coenzimas d) moduladores alostéricos. e) transportadores. 5.- A tendência de certas vitaminas acumular-se nos tecidos, produzindo efeitos tóxicos quando são ingeridas em quantidades superiores às necessárias, deve-se ao fato de serem: a) metabolizadas lentamente. b) solubilizadas com dificuldade nos tecidos. c) dotadas de baixo caráter polar. d) lipossolúveis. e) corretas a, b, c e d. 6.- Vitaminas importantes na constituição das moléculas aceptoras de hidrogênio (FAD, NAD e NADP) : a) B-1. b) B-2. c) B-3. d) corretas b e c. e) corretas a, b e c. 7.- Beribéri, falta de apetite, fadiga etc., são sinais característicos da carência de vitamina: a) B-1. b) B-2. c) B-3. d) B-6. e) B-12 8. O ácido pantotênico é componente da: a) Coenzima A. b) vitamina D. c) bile d) membrana celular. e) fibra muscular. 9- Atua no transporte do radical acetil, cuja forma ativa é a acetil coenzima A : a) B-1. b) B-2. c) B-3. d) B-5. e) B-6 10. Coenzima responsável pela captação do grupo NH2 dos aminoácidos excedentes do metabolismo, que então se convertem em cetoácidos para degradação no ciclo de Krebs. a) B-1. b) B-2. c) B-3. d) B-5. e) B-6 11- A vitamina da questão anterior é denominada: a). riboflavina. b) tiamina. c) ácido pantotênico. d) piridoxina e) biotina. 12-Coenzima especializada no transporte de dióxido de carbono (CO2): a) riboflavina. b) tiamina. c) ácido pantotênico. d) piridoxina e) biotina. 13- Coenzima que participa da síntese e duplicação do DNA, fundamental para o processo de divisão celular: a) ácido fólico. b) ácido pantotênico. c) riboflavina. d) piridoxina. e) biotina. 14- Vitamina que age junto com o ácido fólico e sua carência gera problemas no processo de divisão celular das hemácias causando anemia perniciosa : a) B-1. b) B-2 c) B-3. d) B-6. e) B-12. 15- A absorção da vitamina B12 depende de um fator intrínseco que é secretado no: a) estomago. b) duodeno. c) fígado. d) pâncreas e) nenhuma das anteriores. 16- O escorbuto decorre da carência de vitamina: a) A b) B-1 c) C d) D e) E 17- Consequências da carência de vitamina A: a) cegueira noturna. b) anemia. c) lesões cutâneas. d) ressecamento da córnea. e) são corretas a e d. 18- A vitamina D, ou calciferol, inicia seu processo de síntese na pele devido à ação dos raios ultravioletas do sol. Depois ela é transformada na forma ativa no: a) Fígado. b) Intestino. c) Rins. d) Estomago. e) Corretas a e c. 19- Vitamina fundamental para a absorção de cálcio contribuindo para manutenção da saúde do tecido ósseo: a) A b) B-2 c) C d) D e) E 20- Micronutriente pertencente ao grupo das vitaminas lipossolúveis essencial para a visão e o crescimento. a) Vit.B-1. b) vit. B-6- c) Vit. H d) Vit. B-12. e) Nenhuma das anteriores. 21. Quais os principais sais minerais que atuam na regulação da pressão osmótica dentro das células e tecidos? a) Cloro, ferro e potássio. b) Cloro ferro e sódio. c) ferro sódio e potássio. d) cloro, sódio e potássio. e) Todas as anteriores são corretas. 22. Além de ser de importante para o mecanismo de regulação osmótica e equilíbrio ácido-base da célula (pH), o potássio é fundamental para os mecanismo de: a) de excitação dos nervos b) contração dos músculos. c) Atividade enzimática. d) são corretas a e b. e) são corretas b e c. 23. Sais minerais presentes na dieta que atuam como coenzimas: a) magnésio, zinco e cobre. b) cobre e magnésio e manganês. c) cálcio, manganês e magnésio. d) Magnésio, zinco e manganês. e) Zinco, cobre e manganês. 24. A falta de iodo no organismo causa:a) anemia. b) Hipertireoidismo. c) Hipotireoidismo. d) hemólise. e) Nenhuma das anteriores. 25. A anemia é causada pela deficiência de hemoglobina e pela carência de: a) potássio. b) sódio. c) cloro d) magnésio. e) ferro. . . ASSUNTOS COMPLEMENTARES ANEMIA Anemia é definida pela Organização Mundial de Saúde (OMS) como a condição na qual o conteúdo de hemoglobina no sangue está abaixo do normal como resultado da carência de um ou mais nutrientes essenciais, seja qual for a causa dessa deficiência. As anemias podem ser causadas por deficiência de vários nutrientes como ferro, zinco, vitamina B12 e proteínas. Porém, a anemia causada por deficiência de ferro, denominada anemia ferropriva, é muito mais comum que as demais (estima-se que 90% das anemias sejam causadas por carência de Ferro).O ferro é um nutriente essencial para a vida e atua principalmente na síntese (fabricação) das células vermelhas do sangue e no transporte do oxigênio para todas as células do corpo. Os sinais e sintomas da anemia por carência de ferro são inespecíficos, necessitando-se de exames laboratoriais para que seja confirmado o diagnóstico da anemia ferropriva. Os principais sinais e sintomas da anemia por carência de ferro são: fadiga generalizada, palidez de pele e mucosas (parte interna do olho, gengivas), menor disposição para o trabalho, dificuldade de aprendizagem nas crianças e apatia (crianças muito "paradas"). O ferro pode ser fornecido ao organismo por alimentos de origem animal e vegetal. São indicadas fontes de ferro as carnes vermelhas, principalmente fígado de qualquer animal e outras vísceras como rim e coração, carnes de aves e de peixes, e mariscos crus. PELAGRA Os hábitos alimentares podem variar de acordo com culturas, povos e regiões. Muitas vezes, dentro de um mesmo país, existem regiões com hábitos alimentares completamente diferentes umas das outras. Essa diversidade pode variar de acordo com a cultura, a disponibilidade de alimentos, a fertilidade do solo. Essas diferenças, além de representarem à cultura da região, em alguns casos, podem gerar problemas como a deficiências de algumas vitaminas e minerais na alimentação, como é caso de povos que baseiam sua alimentação exclusivamente no milho. Este cereal tem baixo teor de triptofano e niacina, contribuindo para a carência de vitaminas do complexo B e proteínas. A deficiência ou falta destes nutrientes em nosso organismo devido aos hábitos alimentares denominam-se pelagra. Outro grupo com grande chance de apresentar pelagra, não apenas por aspectos culturais da alimentação de sua região, mas devido a maus hábitos de consumo, são os alcoólatras crônicos. Este grupo, muitas vezes, apresenta uma alimentação deficiente em vários nutrientes, acarretando em faltas nutricionais. As conseqüências da pelagra estão relacionadas a problemas na pele, no intestino e, em estágios mais desenvolvidos, pode até mesmo afetar funções do cérebro. Uns dos primeiros sinais pode ser o aparecimento de marcas na pele,semelhantes queimaduras, sendo que na grande maioria das vezes essas manchas não desaparecem com facilidade e costumam descamar. Náuseas, mal estar, enjôos, perda de apetite e diarréia também são sintomas comuns, pois afeta todo o sistema intestinal. Na língua e na boca podem aparecer alguns sinais de irritação,contendo focos de inflamação. Quando a doença apresenta um estágio mais avançado é comum aparecer problemas vaginais e algumas alterações no sistema nervoso (cansaço, falta de sono, palidez) acarretando em alguns distúrbios mentais, falta de memória , incluindo características de depressão.A avaliação desse quadro pode ser feita por meio do exame de sangue e na urina, pelas taxas de niacina. A prevenção pode ser contribuída com uma alimentação diversificada em nutrientes, especialmente contendo vitaminas e sais minerais. Fonte: Artigo publicado em rede aberta. OXIDAÇÕES BIOLÓGICAS INTRODUÇÃO Quando a glicose sofre oxidação total (combustão) em uma bomba calorimétrica, ela libera 685 Kcal/mol em forma de calor. Glicose + 6 O2 --------------- 6 CO2 + 6H2O + 685 Kcal Quando a glicose é degradada na célula, também fornece 685 Kcal/mol, mas apenas uma parte é desprendida em forma de calor; a outra parte é acumulada sob forma de energia química no ATP. A fração de energia que fica no ATP representa o rendimento energético da transformação das glicose em CO2 e H2O. A hidrólise do ATP em ADP + Pi (fosfato inorgânico) libera aproximadamente 8,0 Kcal na célula. CADEIA DE TRANSPORTE DE ELÉTRONS Quando um composto é oxidado, libera elétrons para um agente oxidante (o aceptor) que, portanto, se reduz ( capta elétrons). A toda reação de oxi-redução está associada uma liberação de energia. A quantidade de energia liberada nesta transferência de elétrons (oxi-redução) é decorrente da diferença entre o potencial de oxidação do oxidante e o potencial de oxidação do redutor. Tanto maior for esta diferença, maior será a energia liberada. A energia liberada, passível de ser aproveitada para trabalho, denomina-se –energia livre. Para tanto, o sistema deve munir-se de dispositivos capazes de captar a energia livre liberada na oxi-redução e, posteriormenrte, transferí-la para os processos endoergônicos (reações que absorvem energia), como a atividade física, por exemplo. É assim que um organismo vivo obtém a energia necessária para viver. Na célula aeróbica, portadora de mitocôndria e com oxigênio disponível para consumo, as coenzimas reduzidas se reoxidam às custas dos componentes da cadeia de transporte de elétrons (cadeia respiratória), para onde os elétrons são transferidos, percorrendo estruturas que agem como carregadores de elétrons numa sequência de reações de oxi- reduções contínuas na qual cada composto que se oxida reduz o seguinte até serem, os elétrons, captados pelo oxigênio, no final do processo, produzindo água. Esses elétrons que se deslocam ao longo da cadeia respiratória procedem das substâncias que são fontes de energia para formar ATP. Estas são o próprio alimento, ou dele se derivam. A formação de ATP envolve um processo oxidativo e um processo fosforilativo. A oxidação é feita na cadeia respiratória e tem por objetivo liberar a energia necessária para a fosforilação do ADP. Daí dizer-se que a produção de ATP resulta de um processo metabólico chamado fosforilação oxidativa, que ocorre na membrana interna da mitocôndria. Quando dois elétrons percorrem toda a cadeia, oportunizam energia suficiente para formar 3 ATP. Portanto, os substratos hidrogenados cujas desidrogenases utilizam o NAD+/NADH como coenzima, proporcionam a síntese de 3 ATP na cadeia respiratória .É o que comumente acontece. Como o primeiro ATP é produzido a nível do NAD+/NADH, quando uma desidrogenase utiliza o FAD/FADH2, formam-se somente 2 ATP, porque os elétrons passam para os citocromos sem o envolvimento da coenzima NAD. FATORES QUE INFLUEM NA FOSFORILAÇÃO DO ADP A – INTEGRIDADE DA MEMBRANA A membrana mitocondrial interna deve estar intacta. A existência de fraturas ou fendas impede sua capacidade de realizar a fosforilação oxidativa, embora o transporte de elétrons dos substratos para o oxigênio possa fluir normalmente. B – AGENTES DESACOPLADORES Determinadas substâncias químicas, como o 2,4 dinitrofenol, impedem a fosforilação do ADP sem, contudo, interferir no fluxo de elétrons ao longo da cadeia respiratória, desacoplandoa relação essencial entre os dois sistemas. Esses agentes tem a capacidade de causar um desequilíbrio iônico nos ambientes envolvidos no fluxo normal de elétrons pela membrana mitocondrial interna, dissipando a energia útil em forma de calor causando aumento no consumo de oxigênio. A aspirina e outros salicilatos em doses elevadas, atuam como desacopladores, o que justifica a febre que advém dessa prática. C – INIBIDORES DO TRANSPORTE DE ELÉTRONS A rotenona, os barbitúricos, o cianeto e o monóxido de carbono impedem a reoxidação de determinado componente da cadeia respiratória, criando um “ponto de estrangulamento” no fluxo de elétrons. Os barbitúricos e a rotenona impedem a reoxidação do NADH; o cianeto e o monóxido de carbono são potentes inibidores da citocromo oxidase (Cit a-3). Dessa forma os inibidores causam redução no consumo de oxigênio podendo levar à morte em concentrações elevadas paralisando definitivamente o consumo de O2. Ao contrário, os desacopladores, aumentam o consumo de O2. QUESTÕES PARA ESTUDO 1. Qual a origem dos pares de elétrons que entram na cadeia respiratória ? 2. Quantos ATPs são produzidos quando um par de elétrons percorre toda a cadeia respiratória ? 3. De que modo os inibidores e desacopladores da cadeia respiratória influem no consumo de oxigênio e na produção de ATP ? 4. Em qual dos dois fatores (inibidores e desacoladores) há redução (ou paralização) ou aumento no consumo de oxigênio pala célula ? ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ................................................................................................................................., METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS DIGESTÃO Os carboidratos dos alimentos são hidrolisados no aparelho digestivo por amilases (salivar e pancreática) e dissacaridases (maltase, isomaltase, sacarase e lactase) em suas unidades mais simples, os monossacarídeos (oses), os quais são rapidamente absorvidos pelo intestino delgado para a VEIA PORTA , pela qual são levados ao fígado. ABSORÇÃO CELULAR A medida que os monossacarídeos são absorvidos, aumenta a taxa de açúcar no sangue, atingindo, ao final de 1 hora, um pico com cerca de 160 mg/100 ml. A partir daí diminui lentamente até atingir o nível de jejum pela remoção da glicose e de outros monossacarídeos pelo fígado. A penetração da glicose na célula se dá através de dois mecanismos de transporte. O primeiro, transporte facilitado, é mediado por um sistema de cinco transportadores de glicose na membrana celular, denominados glut 1 a glut 5, havendo uma variação entre eles nos tecidos. O segundo a difusão simples, é a simples difusão da glicose do meio mais para o menos concentrado, no sentido sangue -> citoplasma. A insulina aumenta a permeabilidade celular, favorecendo a absorção. GLICÓLISE e CICLO DE KREBS A conversão da molécula da glicose em duas moléculas de piruvato é chamada de glicólise. Em condições anaeróbicas ocorre um ganho líquido de 2 ATP, cerca de 16 Kcal, com a produção de lactato às custas do piruvato. Nas células aeróbicas o piruvato não é transformado em lactato. Deixa o citoplasma e é convertido em Acetil CoA , na mitocôndria, para o Ciclo do ácido cítrico (Krebs) , com liberação de CO2 e H2O. Nas reações em que participa a coenzima NAD há produção de 3 ATP na cadeia respiratória; na reação da enzima succinato desidrogenase, a reoxidação do FADH2 na cadeia respiratória proporciona 2 ATP. Nas reações em que participa a coenzima NAD há produção de 3 ATP na cadeia respiratória; na reação da enzima succinato desidrogenase, a reoxidação do FADH2 na cadeia respiratória proporciona 2 ATP. Considere-se, ainda, que a conversão de piruvato em acetil CoA possibilita mais 3 ATP às custas do NADH, na cadeia respiratória (x2 pela duplicação da rota, que conduz à produção de duas moléculas de piruvato). O ATP computado pela fosforilação do GDP na reação catalisada pela enzima succinato tioquinase (passo 5) é o único ATP produzido verdadeiramente no Ciclo de Krebs. Diz-se, do mesmo modo dos ATPs liberados na via glicolítica, que são ATPs produzidos a nível do substrato. Os demais ATPs são obtidos na fosforilação oxidativa (cadeia respiratória), às custas de coenzimas reduzidas no ciclo de Krebs, ou na via glicolítica. Fazendo um balanço geral, em condições aeróbicas, com a participação da via glicolítica, do Ciclo de Krebs e da Cadeia Respiratória, o rendimento energético da oxidação da glicose passa para 38 ATP, cerca de 304 Kcal. GLICOGÊNESE – SÍNTESE DO GLICOGÊNIO Uma fonte constante de glicose para o sangue é uma necessidade absoluta. Em virtude desta necessidade, o corpo desenvolveu mecanismos para armazenar um suprimento de glicose em uma forma mobilizável – o glicogênio. O glicogênio é produzido no fígado e músculos a partir de moléculas de alfa-D-glicose. As principais enzimas envolvidas são glicogênio sintetase (polimeriza a glicose por ponte 1.4) e glicosil 4:6 transferase ou “enzima ramificadora” (remove fragmentos da cadeia refazendo sua ligação por ponte 1.6, constituindo o início das ramificações). O aceptor de glicose para polimerização é o nucleotídeo UTP com a formação do UDPG, e a liberação de fosfato através da enzima UDPG pirofosforilase. No fígado, a síntese de glicogênio é acelerada durante períodos pós alimentares, enquanto a degradação aumenta em períodos de jejum. A ativação de glicose para ser usada pela síntese de glicogênio é executada pela UDPG pirofosforilase . Esta enzima troca o fosfato do C-1 da glicose-1-fosfato por UDP. A energia da ligação fosfoglicosil da UDP- glicose é utilizada pela glicogênio sintetase para catalisar a incorporação de glicose em uma molécula pré-existente do glicogênio. http://www.icb.ufmg.br/~lbcd/prodabi3/grupos/grupo5/udpglipirofosforilase.html GLICOGENÓLISE - DEGRADAÇÃO DO GLICOGÊNIO Quando o glicogênio é degradado, o produto é a glicose 1-fosfato obtida pela quebra das ligações 1.4. Três enzimas catalisam a degradação do glicogênio: Fosforilase, glicosil 4:4 transferase e amilo 1;6 glicosidase. A fosforilase rompe as ligações alfa-1.4 dos extremos das ramificações em direção à ponte 1.6, introduzindo uma molécula de fosfato inorgânico no primeiro carbono, liberando moléculas de glicose 1- fosfato, até quatro resíduos de glicose próximos da ponte 1-6. Terminada a ação da fosforilase, a glicosil -4,4-transferase remove uma unidade trissacarídica dos ramos das cadeias laterais para a cadeia principal, deixando apenas o resíduo de glicose unido por ligação alfa-l,6. O trissacarídeo é religado por ponte 1.4. O resíduo de glicose unido por ligação alfa-1,6, é liberado pela amilo-1,6-glicosidase glicose livre As moléculas de glicose 1-fosfato liberadas pelo rompimento de cada ligação alfa-1-4, são convertidas em glicose 6-fosfato pela ação da fosfoglicomutase. No fígado, a enzima glicose 6-fosfatase faza remoção hidrolítica do fosfato da glicose 6-P, permitindo sua difusão para o sangue; no músculo, a glicose-6-P segue a via glicolítica para provimento de energia no tecido. A regulação da glicogenólise se dá por efeito da adrenalina e do glucagon que induzem indiretamente a ativação da fosforilase nos casos em que há necessidade de demanda imediata de energia. GLICONEOGÊNESE - SÍNTESE DE GLICOSE Durante o jejum prolongado, e na atividade intensa a glicose passa a ser sintetizada a partir de compostos não carboidratados como o lactato liberado pela glicólise anaeróbica, o glicerol oriundo da hidrólise dos triacilgliceróis do tecido adiposo e os aminoácidos resultantes da degradação das proteínas. A gliconeogênese é a síntese da glicose no fígado (cerca de 90 %) e na córtex adrenal. Esses três compostos são chamados coletivamente “compostos gliconeogênicos”. A via gliconeogênica segue basicamente o inverso da via glicolítica, com modificações em três passagens irreversíveis , a saber: O CONSUMO DE ÁLCOOL INIBE A GLICONEOGÊNESE NO FÍGADO. O consumo excessivo de álcool etílico é altamente inibitório à gliconeogênese hepática e pode resultar numa hipoglicemia acentuada. Este efeito do álcool é particularmente nefasto depois de períodos de exercícios físicos pesados ou da diminuição da ingestão de alimentos. Se o etanol for oferecido após um período de esforço físico exaustivo, o nível de glicose sanguínea pode declinar até apenas 30 a 40 por cento da sua concentração normal. A hipoglicemia afeta especialmente aquelas porções do cérebro relacionadas com a regulação da temperatura, resultando, nestas circunstâncias, uma queda da temperatura retal de 2 graus ou mais. Se a glicose for oferecida a tais indivíduos por via oral, a temperatura do corpo é rapidamente restaurada. A antiga prática de oferecer brindes alcólicos às pessoas desnutridas e exaustas, recuperadas do mar ou de uma região inóspita, é fisiologicamente sem sentido e mesmo perigosa. O tratamento racional é a administração de glicose. HIPOGLICEMIA NEONATAL IDIOPÁTICA Recém-nascidos tem uma necessidade crítica da gliconeogênese. O suprimento de glicose pela placenta é interrompido e não há glicose imediatamente disponível na dieta. Uma vez que o cérebro precisa ter uma fonte prolongada de glicose proveniente do sangue, os genes para as enzimas gliconeogênicas são ativados simultaneamente ao nascimento. Ocasionalmente, esta ativação não ocorre e o recém nascido, deve ser alimentado com uma solução de glicose ou terá hipoglicemia, podendo levar em casos extremos a convulsões, lesão em tecidos neurais e morte. CICLO DAS PENTOSES-FOSFATO Esta via de oxidação da glicose ocorre em certos tecidos, notadamente no fígado, glândula mamária em lactação, cortex adrenal, eritrócitos, testículos e tecido adiposo. Nesta via as reações oxidativas utilizam o NADP como aceptor de hidrogênio. As enzimas são encontradas na porção extramitocondrial da célula. A formação de NADPH é de suma importância no funcionamento da via nos glóbulos vermelhos, no que tange à fragilidade aos efeitos tóxicos de certas drogas (primaquina, p. ex)→ (*) ou quando o indivíduo ingere favas (**), ou ainda no estresse oxidativo. A maioria dos pacientes cujas hemácias são hemolisadas por esses agentes tóxicos, segundo se verificou, possui uma deficiência hereditária das enzimas oxidativas da via dos glóbulos vermelhos. (*) A Primaquina é um medicamento de combate e prevenção de malária que já não é muito utilizado. Atua a nível do fígado destruindo o plasmodium. O mecanismo de ação básico da primaquina envolve aumento da quantidade de peróxido de hidrogênio (H2O2), que por sua vez é responsável por ações antimicrobianas – plasmódio é sensível a radicais livres. (**) As favas são leguminosas cujas sementes são usadas como vegetais. Elas incluem as ervilhas, feijões, lentilhas, soja e amendoim. Uma das características das favas é que elas são extremamente energéticas, mas possuem um baixo teor de água quando comparadas com as verduras frescas. Deste modo, elas podem ser armazenadas por longos períodos. Elas também são uma importante fonte de proteína vegetal, sendo vital nas dietas vegetarianas juntamente com os grãos e vegetais. Infelizmente, alguns indivíduos com uma deficiência genética particular e aqueles que tomam certo tipo de medicação não poderão aproveitar esta leguminosa nutritiva. O favismo, deficiência em Glicose-6-fosfato desidrogenase (G6PD) é uma condição médica raríssima, onde comer feijão causa anemia hemolítica aguda. O que basicamente acontece aqui é que os glóbulos vermelhos são destruídos a uma taxa que o corpo não consegue substituir facilmente. É uma doença genética. O corpo não possui a capacidade normal de lidar com as substâncias do feijão que causam a anemia. A via das pentoses-fosfato é uma via alternativa de oxidação de glicose-6-fosfato, que leva à produção de três compostos, a ribose-5- fosfato, CO2 e o NADPH. A via das pentoses-fosfato é uma via alternativa de oxidação de glicose-6-fosfato, que leva à produção de três compostos, a ribose-5-fosfato, CO2 e o NADPH. A via proporciona a formação de NADPH que libera hidrogênios para neutralizar os efeitos do H202 (peróxido de hidrogênio), que atua como agente hemolítico, através do peptídeo glutationa reduzido (GSH); atua nos mecanismos de síntese de ácidos graxos e esteroides e também produz ribose para a síntese de nucleotídeos, coenzimas e ácidos nuclêicos. METABOLISMO DO LACTATO No adulto, a produção de ácido lático é de cerca de 140g/dia e resulta principalmente da glicólise anaeróbica feita pela medula renal, pela mucosa intestinal e pelos eritrócitos. A velocidade da produção de ácido lático aumenta rapidamente no decorrer do exercício intenso, com a produção de cerca de 30 g de ácido ao cabo de poucos minutos. São necessários cerca de 90 minutos para que os níveis de lactato retornem ao normal após interrupção da atividade. Durante um dia podem ser utilizados até 330 g de lactato. Em 1928, Minwich e depois Cori descobriram que o ácido lático produzido pelo músculo durante intensa atividade é liberado para o sangue e removido pelo fígado, onde é novamente transformado em glicose para redistribuição ou armazenamento em forma de glicogênio. Rins e coração são capazes de consumir uma quantidade considerável de lactato para oxidação no ciclo de Krebs. Abaixo o Ciclo de Cori. REGULAÇÃO HORMONAL DO METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS O metabolismo dos carboidratos é regulado por diversos hormônios, especialmente a insulina, o glucagon e a adrenalina. O efeito hiperglicêmico da adrenalina é explicado através de sua ativação sobre o sistema enzimático que desencadeia a degradação do glicogênio hepático, liberando glicose para o sangue. No músculo, a adrenalina aumenta a produção de ácido lático que, passando ao fígado, será usado na síntese de glicose por gliconeogênese O glucagon é considerado um segundo hormônio do pâncreas, produzido nas células alfa das ilhotas de Languerhans. Sua ação é idêntica à da adrenalina. A insulina é uma proteína simples produzida nas células beta das ilhotas de Languerhans do pâncreas. Sua ação hipoglicemiante se baseia no fato de ela aumentar a permeabilidade celular da glicose através das membranas celulares. QUESTÕES PARA ESTUDO 1.- DE QUE MANEIRA O FÍGADO CONTRIBUI PARA A MANUTENÇÃO DA GLICEMIA ? 2.- QUE É GLICÓLISE ? QUAIS OS TIPOS E PRODUTOS FINAIS ? 3.- DE QUE MANEIRA O OXIGÊNIO PARTICIPA NA GLICÓLISE ? 4.- QUAL O DESTINO DAS COENZIMAS REDUZIDAS (NADH E FADH2) PRODUZIDAS NO CICLO DE KREBS ? 5.- QUAL É A PARTICIPAÇÃO DA ENZIMA GLICOSE-6-FOSFATASE NA GLICOGENÓLISE HEPÁTICA? 6.- QUE É GLICONEOGÊNESE ? QUAIS SÃO OS COMPOSTOS GLICONEOGÊNICOS ? EM QUELOCAIS ESSA VIA É ATIVA 7.- COMO SE DÁ A REGULAÇÃO HORMONAL DO METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS ? 8.- DE QUE MODO A INGESTÃO DE ÁLCOOL INFLUE NA GLICEMIA APÓS EXERCÍCIO INTENSO ? 9.- QUAL A IMPORTÂNCIA DA GLICONEOGÊNESE NOS RECÉM NASCIDOS ? 10.- QUAL O OBJETIVO MAIS IMPORTANTE NO CONTROLE DIETÉTICO DOS PACIENTES DIABÉTICOS ? ASSUNTOS COMPLEMENTARES DIABETIS E BEBIDA ALCOÓLICA As bebidas alcoólicas, além do álcool, são compostas de carboidratos. No geral, falamos que as bebidas contêm calorias vazias - ou seja, quem ingere bebidas alcoólicas consumindo calorias, sem nenhum nutriente, estaria portanto ingerindo um alimento nutricionalmente pobre. Para os pacientes com diabetes tipo 2, ingerir bebidas alcoólicas pode levar inicialmente ao aumento dos níveis de glicose no sangue, principalmente se for acompanhada da alimentação. Isso porque as bebidas alcoólicas são, geralmente, muito calóricas. E calorias a mais são iguais a ganho de peso e maior concentração de glicose no sangue. No entanto, uma situação inversa pode acontecer. O fígado tem várias tarefas essenciais ao nosso corpo. Uma delas é controlar os níveis de açúcar na corrente sanguínea. Quando um paciente diabético bebe de estômago vazio, o fígado fica muito ocupado desativando o álcool ingerido, e dessa forma não consegue regular a quantidade de açúcar no sangue de forma correta. O resultado é que as taxas de açúcar no sangue podem cair, levando ao risco de hipoglicemia. Para os pacientes diabéticos adultos, a ingestão diária de etanol deve ser limitada a uma dose ou menos para mulheres e duas doses ou menos para homens. Isso é o equivalente a uma dose 150 ml de vinho (1 taça) ou 360 ml de cerveja ou 45 ml de destilados, o que equivale a 15 g de etanol. O paciente nunca deve beber sem se alimentar. Recomenda-se que seja feita uma alimentação antes da ingestão e que a glicose seja controlada durante o período de consumo do álcool. E lembre-se que gestantes, crianças, adolescentes e pacientes com problemas de colesterol e fígado não devem beber! http://www.minhavida.com.br/saude/temas/alcoolismo http://www.minhavida.com.br/saude/temas/diabetes-tipo-2 Tenha sempre cuidado. Quantidades maiores que 30g de etanol por dia podem causar sérios danos, como desidratação e aumento da insulina e da pressão. Se você não é diabético, bebidas em excesso são uma das principais causas de desenvolvimento de diabetes tipo 2, porque estão associadas ao ganho de peso. APOIO DIETÉTICO NO DIABETES MELLITUS Dieta e controle ponderal constituem o fundamento para o controle do diabético. As necessidades nutricionais básicas de cada paciente são satisfeitas por uma dieta que contém todos os constituintes alimentares essenciais e que fornece calorias suficientes para promover um crescimento ótimo e a manutenção do peso corporal. As refeições terão que ser medidas e espaçadas a intervalos regulares. O cardápio é variado, devendo-se enfatizar muito mais aquilo que é permitido ao paciente e não o que lhe é proibido, devendo-se também levar em consideração os antecedentes étnicos e culturais do paciente na seleção diária dos alimentos. O primeiro passo no preparo do plano alimentar consiste em determinar as necessidades calóricas básicas do paciente, levando-se em consideração idade, sexo, peso corporal e grau de atividade. Existem vários métodos para avaliar as necessidades calóricas. Um método simples, usado na maioria das dietas destinadas a manter um determinado peso, consiste em multiplicar o peso ideal por 30-35 cal/kg. Para obter redução ponderal é conveniente multiplicar o peso ideal por 15-20 cal/kg. Para a maioria das pessoas pode conseguir-se dietas de redução a longo prazo com níveis calóricos entre 1.000 e 1.200 calorias. A demanda calórica pode ser aumentada depois que o paciente alcança o nível desejado. O objetivo mais importante no controle dietético dos pacientes diabéticos consiste em controlar a ingestão calórica total, a fim de alcançar ou manter o peso ideal. Em se tratando de paciente jovem e magro com diabetes insulino dependente, deve-se dar prioridade a um fornecimento de dietas com calorias suficientes para manter um crescimento e desenvolvimento normais. Concentrações muito altas de glicose podem fazer com ocorra glicosilação não enzimática de proteínas (reação de Amadori). No diabete mellitus a concentração de glicose é alta o suficiente para que ocorra essa glicosilação na hemoglobina. Essa hemoglobina é facilmente medida e, é através dela que os diabéticos podem monitorar a sua glicemia. METABOLISMO DOS LIPÍDIOS 1.- DIGESTÃO E ABSORÇÃO Os lipídios constituem um grupo heterogêneo de compostos insolúveis em água devido ao seu baixo caráter polar. Atuam fonte de energia e realizam muitas funções especiais como vitaminas e hormônios esteróides. Um adulto ingere cerca de 60 a 150 g de lipídios por dia, dos quais mais de 90% normalmente são triacilgliceróis. O restante dos lipídios da dieta corresponde ao colesterol, fosfolipídios e ácidos graxos livres. A digestão os lipídios é feita eficazmente no intestino onde participam os agentes emulsificantes – sais biliares -que são liberados da vesícula biliar. Os triacilgliceróis são reduzidos a beta-monoacilgliceróis (ou 2-monoacilgliceróis) pela lipase pancreática na luz intestinal, por hidrólise de dois ácidos graxos das posições mais externas. Após penetrarem na membrana, enzimas específicas ao comprimento da cadeia dos ácidos graxos, as aciltransferases, ressintetizam os triacilgliceróis que são liberados para a linfa, seguindo pelo ducto torácico em forma de gotículas chamadas quilomicras, rodeadas por uma proteína (apolipoproteína B-48) que as estabiliza no meio aquoso. Conduzidas às cavidades direitas do coração, as quilomicras são incorporadas à circulação sanguínea, sendo reduzidas a gotículas de diâmetro menor, as lipoproteínas, pela ação da enzima lipase lipoprotêica que se encontra na superfície dos adipócitos. Essas lipoproteínas incluem a VLDL (de densidade muito baixa), as LDL (de densidade baixa) e as HDL (de alta densidade por conter maior quantidade de proteína em relação à massa lipídica). [Nota: as quilomicras diferem das lipoproteínas plasmáticas por serem menos densas e terem maior diâmetro]. Alternativamente os ácidos graxos livres podem ser transportados no sangue em associação com a albumina sérica, uma grande proteína secretada pelo fígado, até que eles sejam captados pelas células. A maioria das células pode oxidar os ácidos graxos para produzir energia. 2.- DEGRADAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS - CICLO DE LYNEN ou BETA OXIDAÇÃO A nível da matriz mitocondrial, os ácidos graxos, são degradados, após atravessarem a membrana interna, em forma de acilCoA, com o auxílio de um transportador – carnitina, pelo consumo de 1 ATP. A L-carnitina é um aminoácido sintetizado pelo organismo que ajuda a transportar ácidos graxos de cadeia longa para as mitocôndrias das células, onde são convertidos em energia. Através de 5 reações subsequentes do ciclo de Lynen, a acilCoA vai sendo reduzida a moléculas de acetilCoA (com 2 cabonos) para degradação no ciclo de Krebs. O número de moléculas de acetil Coa produzidas equivale a metade do número de carbonos do ácido graxo. http://www.suplementos-online.com/PT/eliminadores-de-gordura/l-carnitina/l-carnitina-3000-x-20-ampolas De um modo simplificado, cada acetil CoA írá produzir 12 ATP pelo ciclo de Krebs, o que equivale a cerca de 74% do rendimento calórico do ácido graxo; os outros 26% são obtidos as custas da reoxidação de coenzimas participantes da rota, na cadeia respiratória. 3.- COLESTEROL O colesterol é sintetizado praticamente em todos os tecidos dos seres humanos, embora o fígado,intestino, córtex adrenal e tecidos reprodutivos incluindo ovários, testículos e placenta façam as maiores contribuições de colesterol corporal. O colesterol é o esterol mais abundante nos seres humanos, e realiza uma série de funções no corpo. Por exemplo, é componente de todas as membranas celulares, e funciona como precursor de ácidos biliares, hormônios esteroides e vitamina D. As duas primeiras reações na rota sintética do colesterol resultam na produção de HMG CoA (Hidroxi-metil glutaril coenzima A) as custas da condensação de moléculas de acetilCoA. O passo a seguir, catalisado pela enzima HMG CoA redutase é a etapa alostérica reguladora da velocidade da síntese do colesterol. A atividade da HMG CoA redutase é controlada hormonalmente pela insulina e pelo glucagon. A insulina tem efeito de aumentar a síntese, enquanto que o glucagon tem ação contrária, por ativação ou inibição da enzima respectivamente. A eliminação do colesterol pode se dar de duas maneiras: (1) Conversão em ácidos biliares excretados nas fezes e (2) secreção do colesterol direto na bile, pela qual chega ao intestino para eliminação. 4.- ÁCIDOS E SAIS BILIARES A bile consiste em uma mistura aquosa de compostos orgânicos e inorgânicos. A lecitina e os sais biliares são quantitativamente os componentes orgânicos mais importantes. Os ácidos biliares mais comuns são ácido cólico e quenodeocólico. Os ácidos biliares são anfipáticos, podendo agir como agentes emulsificantes no intestino, auxiliando a estabilização do triacilglicerídeo e outros lipídios da dieta no suco digestivo, para degradação pela enzima lipase pancreática. Todavia, antes de deixarem o fígado, parte dos ácidos biliares é convertida em sais biliares cujo pode detergente é muito aumentado. Os ácidos e os sais biliares são reabsorvidos no íleo pelo sistema porta, para o fígado, onde são reintegrados à bile. O contínuo processo de secreção de ácidos biliares na bile, sua passagem através do duodeno onde alguns são convertidos em sais biliares, e o seu retorno subsequente ao fígado como uma mistura de ácidos e sais biliares é denominado circulação entero hepática. 5.- CORPOS CETÔNICOS – UM COMBUSTÍVEL ALTERNATIVO PARA AS CÉLULAS – Ver Anexo 3 O fígado tem a capacidade de desviar um excesso de acetilCoA derivado do catabolismo da glicose ou dos ácidos graxos, para corpos cetônicos. O HMG CoA produzido a partir da condensação de moléculas de acetilCoA dá origem ao acetoacetato que, por sua vez, pode originar beta-hidroxibutirato e acetona. Essas três substâncias são coletivamente conhecidas como corpos cetônicos. Os corpos cetônicos são sintetizados na matriz mitocondrial dos hepatócitos (fígado) a partir de um excesso acetil-coA produzida pelo excesso de lipólise (degradação de ácidos graxos) causado por uma baixa glicemia, ou seja, jejum prolongado. São importante fonte de energia para os tecidos periféricos porque são produzidos durante períodos quando a quantidade de acetilCoA presente excede a capacidade oxidativa do fígado e são lançados na corrente sanguínea por onde irão para os tecidos neural (cérebro), muscular (inclusive o coração) e córtex adrenal que são consumidores para produção de energia pela reconversão em acetil CoA para oxidação no ciclo de Krebs – isto é importante durante períodos de jejum. Todavia, somente o acetoacetato e o beta hidroxibutirato são metabolizados pelos tecidos, pela conversão em acetilCoA para reforço do ciclo de Krebs. A acetona não é metabolizada , e, sendo volátil, desprende-se pelas mucosas, especialmente na mucosa oral produzindo mau hálito – hálito cetônico. 6.- METABOLISMO DO TECIDO ADIPOSO Os ácidos graxos armazenados no tecido adiposo, em forma de triacilglicerol, servem como a principal reserva de combustível do corpo. Os triaciçlgliceróis fornecem depósitos concentrados de energia metabólica, pois são portadores de cadeias de carbono e hidrogênio altamente produtoras de acetilCoA. O produto da oxidação completa dos ácidos graxos é de 9 Kcal/g de gordura, comparado a 4 Kcal de proteína ou carboidrato. A mobilização da gordura depositada é iniciada pela hidrólise dos ácidos graxos a partir dos triacilgliceróis. Este processo é iniciado pela lipase hormônio sensível que remove um dos ácidos graxos, e outras lipases adicionais específicas para os mono e diacilgliceróis remanescentes, removendo os ácidos graxos restantes. Os ácidos graxos livres deslocam-se através da membrana celular do adipócito e imediatamente ligam-se à albumina do plasma sanguíneo, pelo qual se difundem nos tecidos e são absorvidos pelas células, para fornecimento de energia (beta-oxidação). [O cérebro e outros tecidos nervosos, eritrócitos e a medula adrenal não podem utilizar ácidos graxos livres plasmáticos para obter energia, independente de seus níveis sanguíneos]. A lipase hormônio sensível é ativada por um mecanismo que tem como base a ação da adrenalina . Por outro lado , no estado alimentado, níveis elevados de insulina e glicose tornam a enzima inativa, cessando a lipólise (degradação). 7.- BIOSSÍNTESE DE TRIGLICERÍDEOS A demanda calórica de um adulto é da ordem de 100 Kcal/hora. Assim, os alimentos ingeridos que excedem essas necessidades imediatas devem ser armazenados para suprir as exigências do organismo no intervalo entre as refeições. Uma vez reabastecido o organismo, todos os alimentos excedentes são desviados para a formação de triglicerídeos que são armazenados no tecido adiposo. Rota sintetizada abaixo. ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ QUESTÕES PARA ESTUDO 1. De que modo a lipase pancreática atua na digestão dos triacilgliceróis ? 2. Quais são os agentes emulsificantes que participam na digestão dos lipídeos ? 3. Qual o papel da enzima lipase lipoprotêica sobre as quilomicras incorporadas à circulação sanguínea ? 4. De que forma os ácidos graxos livres podem ser transportados no sangue ? 5. Onde se dá a degradação dos aminoácidos na célula e qual o papel da carnitina nesse processo ? 6. Qual o produto liberado pela degradação dos ácidos graxos e qual a sua utilização pela célula ? 7. Cite as funções do colesterol sintetizado no organismo e o composto que dá origem à sua síntese. 8. Qual a enzima que catalisa a etapa alostérica reguladora da velocidade da síntese do colesterol e quais os hormônios que regulam sua atividade ? Como se dá a atuação deles ? 9. Qual o destino do colesterol a ser eliminado do organismo ? 10. Quais são quantitativamente os componentes orgânicos mais importantes na bile ? 11. O que significa dizer que os os ácidos biliares são anfipáticos ? 12. Porque antes de deixarem o fígado, parte dos ácidos biliares é convertida em sais biliares ? 13. Em que consiste a “circulação êntero hepática” ? 14. Quais são os corpos cetônicos, onde são produzidos e qual o composto que lhes dá origem ? 15. Em que circunstâncias e de que forma os corpos cetônicos podem ser utilizados para produção de energia ? Quais os tecidos capazes de metabolizá- los ? 16. Qual o destino da acetona (não metabolizada) ? 17. Qual o papel da adrenalina sobre a enzima lipase hormônio sensível no processo de lipólise e também em que circunstâncias se dá a sua inibição ? 18. Quais os tecidos que não podem utilizar ácidos graxos livres plasmáticos paraobter energia, independente de seus níveis sanguíneos ? 19. Qual é a relação entre a demanda calórica de uma pessoa e os depósitos de glicogênio hepático para suprimento de energia nos intervalos entre as refeições ? 20. Uma vez reabastecido o organismo, qual o destino de todos os alimentos excedentes ? ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ .............................................................................................................................. ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ..................................................................................................................... ASSUNTOS COMPLEMENTARES 1.- RISCO CARDIOVASCULAE E SUA AVALIAÇÃO As concentrações plasmáticas de lipoproteínas são um dos fatores importantes na avaliação do risco cardiovascular de um indivíduo (a probabilidade de a pessoa sofrer um ataque cardíaco ou acidente vascular cerebral no futuro). No entanto, há outros fatores de risco cardiovascular não lipídicos, como o tabagismo, a hipertensão, a obesidade, o sedentarismo e o diabetes. Em se tratando de lipídios, o risco de doenças cardiovasculares está relacionado às concentrações plasmáticas de colesterol total, o colesterol LDL, colesterol HDL e triglicerídios. O risco de um evento aterosclerótico como um infarto do miocárdio ou acidente vascul cerebral pode ser diminuído pela eliminação dos fatores de risco por meio de dieta, exercícios, interrupção do tabagismo, controle da pressão sanguínea e pela redução de lipoproteína plasmáticas indesejavelmente alta. A concentração plasmática da LDL (e consequentemente do colesterol plasmático total) pode diminuir quando a pessoa segue uma dieta baixa em colesterol. Além disso, há diversos medicamentos que diminuem a concentração plasmática de colesterol intracelular (inibidores da HMG CoA redutase conhecidos como estatinas). 2.- DISLIPIDEMIAS Os defeitos no metabolismo das lipoproteínas levam a distúrbios conhecidos como hiperlipidemias ou dislipidemias, quais sejam hipercolesterolemia familiar, hipercolesterolemia familiar combinada, disbetalipoproteinemia familiar (hiperlipidemia tipo III) e hiperlipidemia mista (colesterol e triglicerídios aumentados no plasma). Os pacientes com hipercolesterolemia familiar possuem altas concentrações plasmáticas de colesterol e colesterol LDL. Apresentam também uma história familiar marcada por doenças cardíacas precoces, consistente com uma herança autossômica dominante. A hipercolesteroemia familiar combinada, caracterizada por um aumento na produção de VLDL. É a causa relativamente comum de infarto do miocárdio prematuro (abaixo dos 55 anos em homens e em mulheres abaixo dos 65 anos). A dislipidemia que afeta principalmente a via de transporte de combustível é a disbeta lipoproteinemia familiar causada pela mutação do gene apoE. Nesta doença há um aumento tanto no colesterol quanto nos triglicerídios plasmáticos. Aqui os xantomas característicos ocorrem nas palmas das mãos (xantomas palmares). Também está associada a doenças coronárias precoces. O xantoma é uma espécie de tumor benigno de pele composto de lipídios, que pode aparecer em qualquer parte do corpo, especialmente em cotovelos, joelhos, mãos, pés, coxas e glúteos. 3.- HCG – A DIETA DO HORMÔNIO DA GRAVIDEZ - Publicado na(s) categoria(s) Nutri News Ano após ano, sempre aparece alguma dieta que promete enxugar aqueles quilos extras em pouquíssimo tempo. Ultimamente, uma que está em evidência é a dieta do hormônio da gravidez . Se você já ouviu e se interessou, tenha cuidado : a dieta HCG é um método muito controverso para perda de peso. O HCG (gonadotrofina coriônica humana) é um hormônio produzido durante a gravidez pelas células que formam a placenta. Esse hormônio é detectado no sangue em torno de 11 dias após a concepção ou é detectado na urina em torno de 12-14 dias após a concepção. O HCG sinaliza ao hipotálamo (região do cérebro que afeta o metabolismo ) para mobilizar reservas de gordura. Na gravidez, isso ajuda a trazer nutrientes para a placenta, gerando ao feto a energia para crescer. A dieta de HCG combina injeções diárias do hormônio com uma dieta de apenas 500 calorias. Você pode perder de 450g a 1,3kg por dia. Normalmente, a dieta de HCG dura três semanas e é acompanhada por um profissional de saúde. Nos dois primeiros dias da injeção você pode se alimentar normalmente. Após a 3ª injeção, você deve aderir à dieta de 500 Kcal por até 72 h após a última injeção. Açúcares, frutas com alto índice glicêmico, alimentos processados e amidos não são permitidos. Uma alimentação de 500 calorias por dia é uma dieta extremamente restritiva na verdade, não são calorias suficientes para suportar a função normal do cérebro. Seu corpo irá compensar a falta de calorias usando estoques de glicogênio, proteínas (músculo) e alguma gordura, o que diminui seu metabolismo de repouso. Antes que você realmente perca peso, pode haver irritação, tontura, e sensação de fome que poderá induzir à ingestão de qualquer alimento que chegar em seu alvo de visão. Provavelmente se houver perda de peso será mais pela restrição calórica do que pelo uso do HCG. Conclusão: Não há evidências científicas que sustentem as injeções de HCG como estratégia de emagrecimento. Além disso, estas injeções não são aprovadas pela FDA para o uso na perda de peso. Desde 1975, a FDA exigiu que todo o marketing e publicidade de HCG declarem o seguinte: “HCG não demonstrou ser uma terapia coadjuvante eficaz no tratamento da obesidade”. FDA é a sigla de Food and Drug Administration, que significa Administração de Comidas e Remédios (em português). FDA é um órgão do governo dos Estados Unidos. http://saudeempeso.com.br/category/novidades/ 4.- ESTRESSE OXIDATIVO (VER GLUTATIONA EM PEPTÍDEOS) Em face da redução univalente do O2 são gerados os radicais superóxido (O2 •), hidroxila (OH•) e, ainda, peróxido de hidrogênio (H2O2). Esse processo se dá mediante reações específicas, catalisadas por enzimas e com a participação dos íons ferro e de cobre. O H2O2, apesar de não ser um radical livre, por não ter um elétron desemparelhado na sua última camada eletrônica, é uma espécie com alto potencial reativo. Por participar da reação de geração de OH• tem ação deletéria potencial, uma vez que esse se constitui no mais reativo dos radicais livres, pois pode alterar qualquer estrutura celular que se encontre próxima. Diferente dos radicais livres, o H2O2 tem vida longa e é capaz de atravessar as membranas celulares apresentando-se potencialmente tóxico para as células. Esta toxicidade pode ser aumentada em dez mil vezes pela presença de ferro. O sistema de defesa antioxidante tem a função de inibir e/ou reduzir os danos causados pela ação deletéria dos radicais livres ou das espécies reativas não-radicais. Tais ações podem ser alcançadas por meio de diferentes mecanismos de ação: impedindo a formação dos radicais livres ou espécies não-radicais (sistemas de prevenção), impedindo a ação desses (sistemas varredores) ou, ainda, favorecendo o reparo e a reconstituição das estruturas biológicaslesadas (sistemas de reparo) Usualmente, esse sistema é dividido em enzimático e não-enzimático. No último caso, é constituído por grande variedade de substâncias antioxidantes, que podem ter origem endógena ou dietética. Os antioxidantes são definidos como qualquer substância que, presente em menores concentrações que as do substrato oxidável, seja capaz de atrasar ou inibir a oxidação deste de maneira eficaz. Tais substâncias podem agir diretamente, neutralizando a ação dos radicais livres e espécies não-radicais, ou indiretamente, participando dos sistemas enzimáticos com tal capacidade4. O sistema de defesa enzimático inclui as enzimas Superóxido Dismutase (SOD), Catalase (CAT) e Glutationa Peroxidase (GPx). Essas enzimas agem por meio de mecanismos de prevenção, impedindo e/ou controlando a formação de radicais livres e espécies não-radicais, envolvidos com a iniciação das reações em cadeia que culminam com propagação e amplificação do processo e, consequentemente, com a ocorrência de danos oxidativos. As enzimas CAT e GPx agem com o mesmo propósito, ou seja, o de impedir o acúmulo de peróxido de hidrogênio. Considerando a potencialidade do radical OH• e o fato da não existência de defesa enzimática especializada, é de extrema importância a manutenção do perfeito equilíbrio entre as enzimas antioxidantes, com o propósito de promover a manutenção da integralidade celular. Assim, a GPx merece atenção especial, uma vez que sua ação depende da manutenção do ciclo redox da glutationa, por meio do controle da relação entre glutationa reduzida (GSH) e oxidada (GSSG). Revista de Nutrição Print version ISSN 1415-5273 Rev. Nutr. vol.23 no.4 Campinas July/Aug. 2010 http://dx.doi.org/10.1590/S1415-52732010000400013 http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_serial&pid=1415-5273&lng=en&nrm=iso METABOLISMO DAS PROTEÍNAS “Uma considerável quantidade de estudos já foi feita acerca das necessidades de proteínas na dieta de atletas. A maioria aponta que atletas fundistas devem ingerir entre 1,3-1,8 gramas de proteína por kg de massa corporal. Atletas que ingerem pouca proteína geralmente não se recuperam satisfatoriamente dos treinamentos. Entretanto os estudos mostraram que ingerir uma quantidade de proteína maior do que a necessidade não implica em ganho de força ou de massa muscular. Pesquisas mais recentes mostraram que a ingestão após a atividade física de proteínas, juntamente com carboidratos, acelera a recuperação do atleta. Liz Appelegate- Director of Sports Nutrition at the University of California- , recomenda que atletas procurem ingerir diariamente 140-170 gramas de carne magra ou 2-3 porções de produtos a base de soja, além de 2-3 porções de laticínios com pouca gordura e várias porções de grãos.” 1. INTRODUÇÃO Os aminoácidos contém nitrogênio, carbono, hidrogênio e oxigênio. O nitrogênio não pode ser armazenado, e os aminoácidos em excesso além das necessidades biossintéticas do organismo são degradados. 2. METABOLISMO GERAL DO NITROGÊNIO O nitrogênio está presente em uma série de compostos da dieta, sendo que as proteínas são o alimento preferencial. O nitrogênio deixa o corpo em forma de uréia, amônia e outros produtos derivados do metabolismo os aminoácidos. 3. DIGESTÃO DAS PROTEÍNAS DA DIETA: As proteínas devem ser hidrolisadas para originar seus aminoácidos constituintes, a fim de que possam ser absorvidos.. As enzimas proteolíticas são produzidas no estômago, no pâncreas e no intestino delgado. O estômago secreta o suco gástrico contendo ácido clorídrico e a proenzima pepsinogênio. O ácido do estômago funciona para eliminar algumas bactérias e desnaturar proteínas, tornando-as mais acessíveis às enzimas proteolíticas; O HCl também ativa a proenzima pepsinogênio em pepsina que libera peptídeos e alguns aminoácidos livres. Ao entrar no intestino delgado, os polipeptídeos são clivados a oligopeptideos e a.a. livres por enzimas proteases pancreáticas (tripsina , quimotripsina, carboxipeptidases A e B e elastase). Nos indivíduos com deficiência na secreção pancreática (como na pancreatite crônica ou perda cirúrgica do pâncreas, a digestão é incompleta resultando no surgimento anormal de lipídios, (esteatorréia) e proteínas não digeridas nas fezes. A superfície da mucosa intestinal contém uma aminopeptidase, que cliva os oligopeptídeos produzindo a.a. livres, que são absorvidos na parede intestinal para a veia porta e levados ao fígado onde são metabolizados ou liberados na circulação. POOL DE AMINOÁCIDOS: Os aminoácidos liberados pela hidrólise das proteínas da dieta ou teciduais misturados a outros aminoácidos livres distribuídos pelo corpo, constituem coletivamente o pool de aminoácidos. O pool, contendo cerca de 100 g de a.a., é pequeno em comparação à quantidade de proteínas do corpo, cerca de 12 quilos para um homem de 70 quilos. 4. TURNOVER DE PROTEÍNAS A maioria das proteínas corporais estão constantemente sendo sintetizadas e a seguir degradadas. Nos adultos saudáveis, a quantidade total de proteínas no corpo permanece constante, porque a velocidade de síntese da proteínas é apenas suficiente para repor a proteína degradada. Este processo, que é denominado turnover de proteínas, leva à hidrólise e ressíntese de 300 a 400 gramas de proteína corporal a cada dia. 5. PAPEL DA PROTEÍNA NO METABOLISMO GERAL DO NITROGÊNIO Ao contrário dos carboidratos e triacilgliceróis, cuja principal função é fornecer energia, o papel principal dos aminoácidos é servir como matéria prima nas reações biossintéticas, particularmente de proteínas teciduais. 6. INGESTÃO DIETÉTICA RECOMENDADA PARA AS PROTEÍNAS O catabolismo dos aminoácidos leva a uma perda líquida de 30 a 35 gramas de proteína a cada dia em adultos saudáveis. Esta perda deve ser compensada pela dieta, de modo a manter uma quantidade constante de proteína corporal com uma ingesta diária de 56 g de proteína/dia para um homem de 70 kg. 7. CONSEQUÊNCIAS DE DIETAS POBRES EM PROTEÍNAS Se a dieta não fornece quantidades adequadas de proteína, ocorre uma deficiência de aminoácidos essenciais requeridos para a síntese das proteínas corporais. Isto resulta na degradação da proteína tecidual que pode levar a sintomas clínicos da deficiência de uma determinada função no organismo. 8. TRANSPORTE DOS AMINOÁCIDOS ÀS CÉLULAS: A concentração de aminoácidos livres nos líquidos extracelulares é significativamente menor que dentro das células. Este gradiente de concentração é mantido porque os sistemas de transporte ativo, dirigido pela hidrólise do ATP, são requeridos para o movimento dos aminoácidos para dentro da célula. 9. REMOÇÃO DE NITROGÊNIO DOS AMINOÁCIDOS: O primeiro passo no catabolismo de todos os aminoácidos é a remoção do grupo a-amino por transaminação e desaminação oxidativa, reações que resultam em aspartato e amônia, as duas fontes de nitrogênio da uréia. Uma vez removido, o nitrogênio pode ser incorporado a outros compostos ou ser eliminado na urina. 9.1. TRANSAMINAÇÃO: É o primeiro passo do catabolismo da maioria dos aminoácidos, pela transferência de seu grupo a-amino ao a-cetoglutarato (cetoácido), produzindo glutamato (aminoácido). Esta transferência de grupos amino é catalisada por um grupo de enzimas aminotransferases (ou transaminases) que atuam em todos os aminoácidos, com exceção da lisina e da treonina. As aminotransferases são normalmente enzimas intracelulares. Assim, a presença de níveis elevados no plasma indica lesão em células ricas nessas enzimas, como traumas ou doença que possa causarlise celular. Duas aminotransferases, quando encontradas no plasma, tem valor diagnóstico de interesse clínico: a aspartato aminotransferase (AST) e a alanina aminotransferase (ALT). Essas enzimas estão elevadas em quase todas as doenças do fígado, particularmente na hepatite , mas também na doença não hepática como infarto do miocárdio e em distúrbios musculares. O objetivo da transaminação é produzir o aminoácido glutamato pela remoção do grupo amino dos aminoácidos excedentes, deixando livre a sua cadeia carbonada (cetoácido) para metabolização e produção de energia, principalmente no ciclo de Krebs, uma vez que a maioria dos aminoácidos desaminados constituem componentes dessa rota energética ou piruvato. As transaminases requerem um derivado da vitamina B-6, o piridoxal-fosfato (PyF) como coenzima. O aminoácido produzido (glutamato) sofre transaminação e libera a amônia para o oxaloacetato o qual a conduz para a síntese da úréia em forma de aspartato. Com isso regenera-se o alfa-cetoglutarato para participar novamente da transaminação com outro aminoácido. Esquematizando com o aminoácido alanina: 9.2. DESAMINAÇÃO OXIDATIVA: Enquanto as reações de transaminação transferem, grupos amino, a desaminação oxidativa resulta na liberação do grupo amino como amônia livre, a qual é fonte de nitrogênio na síntese da uréia. Este processo ocorre na mitocôndria hepática. O glutamato é o único aminoácido que sofre desaminação oxidativa , reação catalisada pela glutamato desidrogenase, enzima que pode usar tanto o NAD+ como NADP+ como coenzima. O ATP e o GTP são inibidores da glutamato desidrogenase, enquanto o ADP E GDP são ativadores da enzima . . 9.3- DESCARBOXILAÇÃO: É o terceiro tipo de reação geral dos aminoácidos. Consiste na retirada de CO2 do grupo carboxila, originando aminas a partir dos aminoácidos. As descarboxilases dos aminoácidos requerem um derivado da vitamina B-6, o piridoxal-fosfato (PyF) como coenzima. Algumas aminas formadas, como resultado da descarboxilação tem importantes efeitos fisiológicos. A histamina, produzida a partir do a.a. histidina , entre outros efeitos, estimula a secreção gástrica. A dihidroxi fenilamina (DOPAMINA), obtida pela descarboxilação do aminoácido dihidroxi fenilalanina (DOPA), é um intermediário na síntese da adrenalina que, além da sua ação vasoconstritora, é um importante hormônio regulador no metabolismo. 10.- CICLO DA URÉIA: A uréia, produzida no fígado, é a principal forma de eliminação dos grupos amino derivados dos aminoácidos, e responde por mais de 90 % dos componentes nitrogenados da urina. Um dos dois nitrogênios da molécula da uréia é suprido pelo NH3 livre (derivado da desaminação oxidativa do glutamato); o outro nitrogênio vem do aspartato (através da transaminação do oxaloacetato pela aspartato transaminase). A ornitina e citrulina são aminoácidos básicos do ciclo da uréia mas não participam nas proteínas celulares. O carbono e oxigênio são derivados do CO2. A formação do carbamil-fosfato é estimulada pelo consumo de duas moléculas de ATP, o que direciona a reação para frente. A ornitina é regenerada em cada volta do ciclo. A uréia produzida (NH2-CO-NH2) é transportada pelo sangue aos rins, onde sofre filtração glomerular, e excreção pela urina. ENZIMAS DO CICLO: 1. Carbamilfosfato sintetase; 2. Ornitina transcarbamilase; 3. Argininosuccinato sintetase; 4. Arginino succinase. 5. Arginase (somente no fígado) Uma característica do diabetes severo é uma excreção elevada de uréia. A quantidade de uréia eliminada por dia é uma medida da quantidade total de aminoácidos degradados, que por sua vez, reflete o balanço entre a ingesta protêica e a degradação diária normal das proteínas do organismo. A concentração de uréia no sangue é tão alta quanto 25 mM (milimoles), cerca de 5 vezes maior que o valor normal. A degradação excessiva dos aminoácidos nos diabéticos eleva a taxa de gliconeogênese a partir dos aminoácidos. Na ausência de insulina o fígado tende a lançar glicose no sangue. Em consequência, os estoques do glicogênio ficam muito baixos e todos os aminoácidos disponíveis capazes de produzir glicose são degradados. Desta forma a dosagem de uréia no sangue e na urina fornece valiosas informações sobre o estado metabólico dos pacientes diabéticos. 11.- AMINOÁCIDOS GLICOGÊNICOS E CETOGÊNICOS: Os aminoácidos cujo catabolismo origina piruvato (ala-ser-gli-cis-tre) ou um dos intermediários do ciclo de Krebs (asp-glu-pro-arg-his-phen-tir-met-val-iso-ter) são considerados glicogênicos por serem precursores de glicose ou glicogênio no fígado e músculos. Por outro lado, aminoácidos cuja degradação origina acetoacetato ou seus precursores ( acetil CoA ou acetoacetil CoA), são denominados cetogênicos por darem origem a corpos cetônicos. São a leucina, lisina, fenilalanina, triptofano e tirosina. A isoleucina (iso) é considerada um aminoácido glicocetogênico porque, originando acetil CoA e propionil CoA (precursor de succinil CoA do C.K.) é capaz de produzir corpos cetônicos e glicose (por gliconeogênese). 12.- AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS: São aqueles que o organismo não sintetiza ou o faz em quantidade insuficiente às necessidades, devendo ser integrantes da dieta. Os bebês e as crianças em crescimento requerem 10 aminoácidos na alimentação: arginina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano e valina. Na fase adulta, a arginina e a histidina deixam de ser essenciais porque o organismo desenvolvido já os sintetiza, como os demais aminoácidos não essenciais. Autores Consultados: Pamela Champe/Richard Harvey; Bacila, Vilela Tastaldi; Harold Harper; Lehninger; Artigos e imagens disponibilizadas em rede aberta. .................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................. .......................................................................................................................................................................................................... QUESTÕES PARA ESTUDO 1.- Porque os aminoácidos em excesso devem ser degradados no organismo ? 2.- Quais os mecanismos bioquímicos que estão envolvidos na primeira fase do catabolismo dos aminoácidos ? 3.- Qual a importância das proteínas no metabolismo do nitrogênio? 4.- Oque significa “pool” de aminoácidos ? 5.- Qual a quantidade aproximada do “turnover” das proteínas ? 6.- Quais as consequências da dieta pobre em proteínas ? 7.- Qual destino dos aminoácidos excedentes na digestão das proteínas ? 8.- Que consequências decorrem de uma pancreatite crônica ou da perda cirúrgica do pâncreas ? 9.- De que modo os aminoácidos são absorvidos na célula ? 10.- Para que servem as reações de transaminação e desaminação oxidativa ? 11.- Qual o sinal clínico que se traduz pela presença de níveis elevados de transaminases no plasma sanguíneo ? 12- Onde se dá a síntese da uréia e de que modo esse processo se relaciona com o ciclo de Krebs ? 13.- Quais as consequências da degradação excessiva de aminoácidos nos diabéticos na taxa de gliconeogênese ? Por quê ? 14.- Qual o papel do fígado ausência de insulina ? 15. O que são aminoácidos essenciais ? Quais o são somente durante o crescimento ASSUNTO COMPLEMENTAR - BILIRRUBINA É um pigmento da bile produzido por quebra do heme e reduçãoda biliverdina, que normalmente circula no plasma sanguíneo. É absorvido por células do fígado e conjugado de modo a formar diglucuronide, um pigmento solúvel em água excretada na bílis. Cerca de 70 a 80% da bilirrubina são provenientes da destruição das hemácias velhas, 15% de fontes hepáticas e o restante é proveniente da destruição de hemácias defeituosas na medula óssea e nos citocromos. Permanece no plasma sanguíneo até ser eliminada na urina. Quanto mais bilirrubina eliminada na urina, mais amarela ela se torna. Excesso de bilirrubina (hiperbilirrubinemia) pode indicar problemas no fígado, baço, nos rins ou na vesícula biliar. https://pt.wikipedia.org/wiki/Bile https://pt.wikipedia.org/wiki/Heme https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Biliverdina&action=edit&redlink=1 https://pt.wikipedia.org/wiki/Plasma https://pt.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADgado https://pt.wikipedia.org/wiki/B%C3%ADlis https://pt.wikipedia.org/wiki/Hem%C3%A1cias https://pt.wikipedia.org/wiki/Hem%C3%A1cias https://pt.wikipedia.org/wiki/Medula_%C3%B3ssea https://pt.wikipedia.org/wiki/Citocromo https://pt.wikipedia.org/wiki/Hiperbilirrubinemia https://pt.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADgado https://pt.wikipedia.org/wiki/Ba%C3%A7o https://pt.wikipedia.org/wiki/Rins https://pt.wikipedia.org/wiki/Ves%C3%ADcula_biliar No grupo heme o anel heme é aberto, produzindo ferro livre e biliverdina, que é reduzida a bilirrubina pela enzima biliverdina redutase. Essa bilirrubina recém- formada circula no sangue ligada à albumina sérica (forma não-conjugada). É transportada pelo sistema porta até o fígado, onde penetra no hepatócito por dois mecanismos distintos: difusão passiva e endocitose. Uma vez dentro do hepatócito, a bilirrubina desliga-se da albumina e forma um complexo protéico com as chamadas proteínas Y e Z (também chamadas ligandinas). É então transportada para o retículo endoplasmático liso, onde se torna um substrato da enzima glicuronil transferase, dando origem a um diglicuronídeo conjugado (mono- e triglicuronídeos também são formados). A bilirrubina, agora já conjugada, é transportada até a membrana celular. Uma pequena quantidade é excretada pelos rins, sendo designado urobilinogênio. Existem portanto dois tipos de bilirrubina circulantes - a não conjugada (ligada à albumina), também chamada de bilirrubina indireta, e a conjugada, chamada de bilirrubina direta. A icterícia, ou popular “amarelão”, atinge cerca de 60% dos recém-nascidos. Essa disfunção ocorre quando o organismo produz excessivamente a bilirrubina, substância não metabolizada pelo fígado por causa da imaturidade do órgão, e que deixa a pele do bebê amarelada. . Na maioria dos casos, a icterícia regride naturalmente e desaparece na primeira semana de vida da criança. Mas caso o amarelão persista, os pais precisam procurar ajuda. O nível da icterícia no bebê pode ser detectado por meio de um exame de sangue ou por um aparelho chamado bilirrubinômetro, que mede a quantidade da substância no organismo por meio de toques do aparelho na testa da criança. Nas situações mais extremas, a bilirrubina pode se instalar no cérebro e interromper o metabolismo das células nervosas e ocasionar sua morte. Isso pode gerar uma grande irritabilidade no bebê, apatia, ausência de reflexos, convulsões, estado de coma ou até mesmo morte. SINAIS E SINTOMAS: Tanto a pele quanto os olhos e as mucosas se tornam bastante amarelados. O freio da língua é outro local que costuma também ser afetado. Esta coloração é decorrente do pigmento da bilirrubina. https://pt.wikipedia.org/wiki/Sangue https://pt.wikipedia.org/wiki/Albumina https://pt.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADgado https://pt.wikipedia.org/wiki/Hepat%C3%B3cito https://pt.wikipedia.org/wiki/Difus%C3%A3o https://pt.wikipedia.org/wiki/Endocitose https://pt.wikipedia.org/wiki/Ret%C3%ADculo_endoplasm%C3%A1tico https://pt.wikipedia.org/wiki/Membrana_celular https://pt.wikipedia.org/wiki/Rins Outro sintoma muito frequente é a coceira, que acaba incomodando mais do que a diferença no tom da pele e dos olhos. Quando o problema é devido à concentração de bilirrubina direta também é muito comum se verificar urina de cor bem escura ou com uma forte cor alaranjada. Este sintoma recebe o nome de colúria. Já quando algo está ocorrendo nos intestinos e a substância não é devidamente excretada, as fezes adquirem uma coloração clara, quase branca, devido à ausência da bilirrubina. ÍNDICE DOS ASSUNTOS MINISTRADOS EM AULA 1.- CARBOIDRATOS .........................................01 2.- LIPÍDIOS ....................................................17 3.- AMINOÁCIDOS E PROTEÍNAS ...................34 4.- ENZIMAS ...................................................57 5.- VITAMINAS E SAIS MINERAIS.....................77 6.- NUCLEOTÍDEOS .........................................74 7.- OXIDAÇÕES BIOLÓGICAS ...........................88 8.- METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS ....... 91 9.- METABOLISMO DOS LIPÍDIOS ....................108 10.- METABOLISMO DAS PROTEÍNAS .............118 ÍNDICE DOS ASSUNTOS COMPLEMENTARES GALACTOSEMIA CLÁSSICA ....................................................... INTOLERÂNCIA À LACTOSE ...................................................... INTOLERÂNCIA À FRUTOSE ...................................................... LIPÍDIOS NA DIETA.................................................................... DEFEITOS GENÉTICOS NO METABOLISMO DOS LIPÍDIOS ......... . OBESIDADE ............................................................................. . GORDURA TRANS –.................................................................... ÁCIDOS GRAXOS POLINSATURADOS ÔMEGA 3 E ÔMEGA 6 ...... . ASPARTAME, O PEPTÍDEO DOCE .............................................. .. FENILCETONÚRIA......................................................................... GLÚTEN ...................................................................................... DOENÇA CELÍACA ........................................................................ AMINOÁCIDOS E NEUROTRANSMISSORES ................................... ANEMIA FALCIFORME .................................................................. A GLUTATIONA COMO ANTIOXIDANTE .................................... USO DA PAPAÍNA NOS CURATIVOS FEITOS PELA ENFERMAGEM ... . LISOZIMA – UMA DESCOBERTA CIENTÍFICA ................................ ANEMIA ........................................................................................ . PELAGRA ....................................................................................... . DIABETIS E BEBIDA ALCOÓLICA ................................................... APOIO DIETÉTICO NO DIABETES MELLITUS .................................. RISCO CARDIOVASCULAE E SUA AVALIAÇÃO................................. DISLIPIDEMIAS ............................................................................. HCG – A DIETA DO HORMÔNIO DA GRAVIDEZ ................................................ ESTRESSE OXIDATIVO .................................................................... BILIRRUBINA ..................................................................................