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CURSO DE BIOLOGIA PROF. RENATO MARTINS| LIPÍDEOS 1 DIVERSIDADE MOLECULAR DOS SERES VIVOS LIPÍDEOS A doença dos magros “Quando o filho de Márcia Guedes nasceu, há 20 anos, ela não entendia porque o bebê crescia tão rápido, tinha aspecto de mais velho e perdia peso com tanta facilidade. Com dez dias de vida, Roberto Wagner Guedes Fernandes, chamou a atenção da mãe por ser um recém-nascido diferente. Com o resultado dos primeiros exames, outra surpresa. As taxas de colesterol de triglicerídios do menino, que havia nascido há menos de um mês, estavam bem acima que as de um homem adulto. Havia algo estranho. Nas primeiras consultas veio o diagnóstico e junto com ele, a depressão e o medo da mãe. O bebê tão esperado, não era uma criança comum. Roberto nasceu com uma síndrome rara, até então desconhecida pela família. O menino era portador da Síndrome de Berardinelli, chamado no mundo científico de Lipodistrofia Generalizada Congênita, e conhecida popularmente como Doença dos Magros. A Síndrome de Berardinelli ainda é pouco conhecida pela população mundial. É comum saber que alguém nunca ouviu falar na síndrome. No Rio Grande do Norte, graças ao trabalho de Associação dos Pais e Portadores da Síndrome de Berardinelli (Asposbern), 32 casos foram registrados. Um número alto, tendo em vista os 250 casos registrados até esse ano em todo o mundo. A síndrome de Berardinelli é uma doença causada por uma mutação em um gene recessivo, capaz de condicionar dificuldade de metabolização de carboidratos e lipídios. É uma doença rara que apresenta a maior incidência de casos na Cidade de Currais Novos, Rio Grande do Norte. Acredita-se que o gene da doença tenha sido herdado pelo português Caetano Dantas, importante no povoamento da Cidade de Acari e Carnaúba dos Dantas.” Tribuna do Norte, 27 de maio de 2007. Considerados “vilões” perigosos à saúde, os lipídeos protagonizam o motivo de preocupação entre muitas pessoas que tentam emagrecer. Apesar da má fama, é fulcral lembrar que o conhecimento sobre tais substâncias e suas diversas ações no organismo os elevam à categoria de heróis, haja vista que os lipídeos são importantes na composição de membranas celulares, de hormônios, como sinalizadores químicos de respostas inflamatórias, reserva de energia por longos períodos, dentre outras funções. Desse modo, o que pode estar relacionado ao perigo que os lipídeos oferecem à saúde, é o seu excesso ou, como no caso da Síndrome de Berardinelli (doença dos magros), a sua carência. Os lipídeos são a única classe de grandes moléculas biológicas que não incluem polímeros verdadeiros e, em geral, não são suficientemente grandes para serem consideradas macromoléculas. Os compostos denominados lipídeos se agrupam por compartilharem uma importante característica: misturam-se muito pouco ou não se misturam com a água. O comportamento hidrofóbico dos lipídeos se baseia em suas estruturas moleculares. Embora possam ter algumas ligações polares associadas com o oxigênio, os lipídeos são compostos principalmente por regiões hidrocarbonadas. Os lipídeos apresentam uma variedade de formas e funções como as ceras, certos pigmentos, gorduras, fosfolipídeos e esteroides. Diferentes tipos de lipídeos desempenham diversos papéis nos organismos vivos: ■ As gorduras e os óleos armazenam energia. ■ Os fosfolipídeos desempenham papéis estruturais importantes nas membranas celulares. ■ Os carotenoides ajudam as plantas a capturar energia solar. ■ Os esteroides e os ácidos graxos modificados desempenham papéis regulatórios como hormônios e vitaminas. ■ A gordura serve como isolante térmico no corpo dos animais. ■ Um revestimento lipídico envolve os nervos e age como isolante elétrico. ■ Óleo ou ceras na superfície da pele, pelo e penas repelem a água. CURSO DE BIOLOGIA PROF. RENATO MARTINS| LIPÍDEOS 2 Óleos e gorduras Quimicamente, as gorduras e os óleos são triglicerídeos, também conhecidos como lipídeos simples. Os triglicerídeos sólidos em temperatura ambiente (20°C) são chamados de gorduras, e os líquidos em temperatura ambiente são chamados de óleos. Dois tipos de blocos construtores compõem os triglicerídeos: ácidos graxos e glicerol. O glicerol é uma molécula pequena com três grupos hidroxila (-OH) (logo é um álcool). Os ácidos graxos são uma longa cadeia hidrocarbonada apoiar e um grupo funcional polar carboxila (- COOH). Um triglicerídeo contém três moléculas de ácidos graxos e uma molécula de glicerol. O grupo carboxila de um ácido graxo pode reagir com o grupo hidroxila do glicerol, resultando em uma ligação covalente chamada de ligação éster e água. Principais tipos de lipídeos Síntese e estrutura da gordura, ou triacilglicerol. A unidade estrutural da gordura é uma molécula de glicerol e três moléculas de ácidos graxos. Uma molécula de água é removida de cada molécula de ácido graxo ligado ao glicerol. Uma molécula de gordura com três unidades de ácidos graxos, duas delas idênticas. Os átomos de carbono dos ácidos graxos estão arranjados em zigue-zague, indicando as orientações verdadeiras das quatro ligações simplesque se estendem de cada átomo de carbono CURSO DE BIOLOGIA PROF. RENATO MARTINS| LIPÍDEOS 3 Os termos gorduras saturadas e gorduras insaturadas são comumente utilizados no contexto da nutrição. Esses termos se referem à estrutura das cadeias hidrocarbonadas dos ácidos graxos. Se não houver ligações duplas entre os átomos de carbono da cadeia, então o maior número possível de átomos de hidrogênio liga-se ao esqueleto carbônico. Essa estrutura é descrita como saturada por átomos de hidrogênio, e o ácido graxo resultante é chamado de ácido graxo saturado. Um ácido graxo insaturado tem uma ou mais ligações duplas, com um átomo de hidrogênio a menos ligado a cada átomo de carbono da ligação dupla. Quase todas as ligações duplas de ocorrência natural em ácidos graxos são ligações duplas cis, que induzem a curvatura da cadeia hidrocarbonada sempre que ocorrem. A gordura formada por ácidos graxos saturados é chamada de gordura saturada. A maioria das gorduras animais é saturada: as cadeias hidrocarbonadas de seus ácidos graxos – as “caudas” das moléculas de gordura – não apresentam ligações duplas, e a sua flexibilidade permite que essas moléculas de gordura se compactem fortemente. As gorduras animais saturadas – como banha e manteiga – são sólidas em temperatura ambiente. Em contrapartida, as gorduras das plantas e dos peixes são geralmente insaturadas, ou seja, compostas por um ou mais tipos de ácidos graxos insaturados. Geralmente líquidas em temperatura ambiente, as gorduras de plantas e peixes são chamadas de óleos – azeite de oliva e óleo de fígado de bacalhau são exemplos. A curvatura onde as ligações duplas cis estão localizadas previne a compactação dessas moléculas com força suficiente para solidificar em temperatura ambiente. A expressão “óleo vegetal hidrogenado” nos rótulos dos alimentos significa que as gorduras insaturadas foram convertidas sinteticamente em gorduras saturadas pela adição de hidrogênio. A manteiga de amendoim, a margarina e muitos outros produtos são hidrogenados para evitar que os lipídeos se separem na fase líquida (óleo). Uma dieta rica em gorduras saturadas é um dos vários fatores que contribuem para a doença cardiovascular conhecida como aterosclerose. Nessa doença, depósitos chamados de placas se desenvolvem nas paredes dos vasos sanguíneos, originando invaginações que impedem o fluxo sanguíneo e reduzem a resistência dos vasos. Estudos recentes mostraram que o processo de hidrogenação dos óleos vegetais produz não só gorduras saturadas, mas também gorduras insaturadas com ligações duplas trans. Essas gorduras trans podem contribuir mais que as gorduras saturadas para a aterosclerose e outros problemas. As gorduras trans sãoespecialmente comuns em guloseimas e alimentos processados, o que inspira a necessidade de que os rótulos nutricionais incluam informações sobre o conteúdo de gorduras trans. CURSO DE BIOLOGIA PROF. RENATO MARTINS| LIPÍDEOS 4 A principal função das gorduras é o armazenamento de energia. As cadeias hidrocarbonadas das gorduras são semelhantes às moléculas da gasolina e tão ricas em energia. Um grama de gordura armazena o dobro de energia que um grama de polissacarídeo, como o amido. Como as plantas são relativamente imóveis, conseguem manter grandes estoques de energia em forma de amido. (Os óleos vegetais são em geral obtidos a partir das sementes, as quais se encontra um estoque de energia mais compacto, em relação ao resto da planta.) Os animais, no entanto, precisam carregar consigo seus estoques de energia, então é vantajoso possuir um estoque de energia mais compacto – a gordura. Os seres humanos e outros mamíferos armazenam reservas alimentares de longo prazo nas células adiposas, que inflam e murcham conforme as gorduras são acumuladas e utilizadas. Além de armazenarem energia, o tecido adiposo também acondiciona órgãos vitais como os rins, e uma camada de gordura abaixo da pele realiza o isolamento térmico de nosso corpo. Essa camada subcutânea é especialmente espessa nas baleias, nas focas e na maioria dos mamíferos marinhos, protegendo- os das águas frias dos oceanos. Composição de ácidos graxos de três gorduras alimentares Azeite de oliva, manteiga e gordura da carne bovina consistem em misturas de triacilgliceróis, diferindo em sua composição de ácidos graxos. Os pontos de fusão dessas gorduras – e, portanto, o seu estado físico à temperatura ambiente (25°C) – variam de acordo com sua composição de ácidos graxos. O azeite de oliva tem uma alta proporção de ácidos graxos insaturados de cadeia longa (C16 e C18), o que explica seu estado líquido a 25°C. A maior proporção de ácidos graxos saturados de cadeia longa (C16 e C18) na manteiga aumenta seu ponto de fusão, então a manteiga é um sólido mole à temperatura ambiente. A gordura da carne bovina, com uma proporção ainda maior de ácidos graxos saturados de cadeia longa, é um sólido duro. CURSO DE BIOLOGIA PROF. RENATO MARTINS| LIPÍDEOS 5 Ceras As ceras servem como reservas de energia e como impermeabilizantes à água As ceras biológicas são ésteres de ácidos graxos saturados e insaturados de cadeia longa (C14 a C36) com alcoóis de cadeia longa (C16 a C30). Seus pontos de fusão (60 a 100°C) geralmente são mais altos do que os dos triacilgliceróis. No plâncton, microrganismos de vida livre na base da cadeia alimentar dos animais marinhos, as ceras são a principal forma de armazenamento de combustível metabólico. As ceras também servem para uma diversidade de outras funções relacionadas às suas propriedades impermeabilizantes e sua consistência firme. Certas glândulas da pele de vertebrados secretam ceras para proteger os pelos e a pele e mantê-los flexíveis, lubrificados e impermeáveis. As aves, particularmente as aquáticas, secretam ceras por suas glândulas uropigiais para manter suas penas impermeáveis à água. As folhas lustrosas do azevinho, do rododendro, da hera venenosa e de muitas outras plantas tropicais são cobertas por uma camada grossa de ceras, que impede a evaporação excessiva de água e as protege contra parasitas. As ceras biológicas têm várias aplicações em indústrias como a farmacêutica e a cosmética, entre outras. A lanolina (da lã de cordeiro), a cera de abelhas, a cera de carnaúba (palmeira brasileira) e a cera extraída do óleo do cachalote (espécie de baleia) são amplamente utilizadas na manufatura de loções, pomadas e polidores. Fonte: Adaptada da Tabela 1 em Mozaffarian, D., Katan, M.B., Ascherio, P.H., Stampfer, M.J., & Willet, W.C. (2006). Trans fatty acids and cardiovascular disease. N. Engl. J. Med. 354, 1604-1605. Nota: Dados para alimentos preparados com óleo vegetal parcialmente hidrogenadonos Estados Unidos em 2002. Cera biológica Triacontanoilpalmitato, o principal componente da cera de abelha, é um éster de ácido palmítico com o álcool triacontanol. Favo de mel, construído com cera de abelha, firme a 25°C e completamente impermeável à água. CURSO DE BIOLOGIA PROF. RENATO MARTINS| LIPÍDEOS 6 Fosfolipídeos Os fosfolipídeos formam membranas biológicas Os lipídeos e a água não interagem; quando água e lipídeos se misturam, formam duas fases distintas. Muitas substâncias biologicamente importantes - íons, açúcares e aminoácidos livres - solúveis em água mostram-se insolúveis em lipídeos. Como os triglicerídeos, os fosfolipídeos contêm ácidos graxos ligados ao glicerol por ligações ésteres. Em fosfolipídeos, entretanto, qualquer um dos diversos compostos contendo fosfato substitui um dos ácidos graxos. O grupo funcional fosfato tem carga elétrica negativa, então essa porção da molécula é hidrofílica, atraindo moléculas polares de água. Já os dois ácidos graxos são hidrofóbicos, agregando-se distantes da água. Em ambiente aquoso, os fosfolipídeos se organizam em fila de forma que as"caudas"hidrofóbicas e apolares interajam fortemente, e as "cabeças" contendo fosfato fiquem voltadas para fora, onde atuam com a água. Os fosfolipídeos assim formam uma bicamada, uma folha com duas moléculas de espessura, da qual a água é excluída. As membranas biológicas têm esse tipo de estrutura em bicamada lipídica. Outros tipos de lipídeos presentes em membranas biológicas As membranas biológicas podem apresentar, além dos fosfolipídios, os glicolipídios e os esfingolipídeos, dentre outros. A estrutura de um fosfolipídeo Um fosfolipídeo possui um grupo apical hidrofílico (polar) e duas caudas hidrofóbicas (apolares). Este fosfolipídeo em particular, chamado de fosfatidilcolina, possui um grupo colina ligado ao grupo fosfato. Aqui são mostradas a fórmula estrutural, o modelo de preenchimento espacial, a representação simbólica dos fosfolipídeos, e a estrutura de bicamada formada pela associação espontânea de fosfolipídeos em ambientes aquosos. Modelo do mosaico fluido para a estrutura da membrana plasmática. No modelo acima, as proteínas integrais flutuam nesse mar de lipídeos, mantidas por interações hidrofóbicas com as cadeias laterais de resíduos de seus aminoácidos apolares. Tanto as proteínas quanto os lipídeos são livres para se moverem lateralmente no plano da bicamada, mas o movimento de um lado ao outro da bicamada é restrito. As porções de carboidrato ligadas a algumas proteínas e lipídeos da membrana plasmática são expostas na superfície extracelular e por isso, têm uma relação direta com reconhecimento celular. CURSO DE BIOLOGIA PROF. RENATO MARTINS| LIPÍDEOS 7 Os esfingolipídeos, também têm um grupo cabeça polar e duas caudas apolares; contudo, não contêm glicerol. Os esfingolipídeos são compostos por uma molécula de aminoálcool, esfingosina, de cadeia longa ou um de seus derivados, uma molécula de um ácido graxo de cadeia longa e um grupo polar unido por uma ligação glicosídica, em alguns casos, e uma ligação fosfodiéster em outros. Quando os esfingolipídeos foram descobertos há mais de um século pelo médico e químico Johann Thudichum, o seu papel biológico parecia tão enigmático quanto a Esfinge, e ele os batizou em homenagem a esse monumento. Em humanos, pelo menos 60 esfingolipídeos diferentes foram identificados nas membranas celulares. Muitos são especialmente proeminentes na membrana plasmática dos neurônios e alguns são claramente sítios de reconhecimento na superfície celular, mas uma função específica para apenas alguns poucos esfingolipídeosjá foi descoberta. As porções de carboidrato de certos esfingolipídeos definem os grupos sanguíneos humanos e, portanto, definem o tipo de sangue que os indivíduos podem receber seguramente nas transfusões sanguíneas. Símbolos e abreviações para monossacarídeos comuns e alguns de seus derivados Na convenção comumente utilizada, as hexoses são representadas como círculos, N-acetil-hexosaminas são quadrados e hexosaminas são quadrados divididos na diagonal. Todos os açúcares com a configuração “glico” são azuis, aqueles com a configuração “galacto” são amarelos e os açúcares “mano” são verdes. Outros substituintes podem ser adicionados conforme a necessidade: sulfato (S), fosfato (P), O-acetil (OAc) ou O-metil (OMe). Glicoesfingolipídeos como determinantes dos grupos sanguíneos. Os grupos sanguíneos humanos (O, A, B) são determinados em parte pelos grupos de oligossacarídeo da cabeça desses glicoesfingolipídeos. Os mesmos três oligossacarídeos também são encontrados ligados a certas proteínas do sangue de indivíduos dos tipos sanguíneos O, A e B, respectivamente. Os símbolos- padrão para açúcares são utilizados aqui (ver tabela ao lado). As peçonhas de uma espécie de cascavel (Crotalus adamanteus) e a da naja da Índia contêm a fosfolipase A2, que catalisa a hidrólise de ácidos graxos na posição C-2 dos glicerofosfolipídeos. O produto da degradação do fosfolipídeo dessa reação é a lisolecitina (lecitina é a fosfatidilcolina). Em altas concentrações, esse e outros lisofosfolipídeos atuam como detergentes, dissolvendo as membranas dos eritrócitos e lisando as células. A hemólise em grandes proporções pode pôr a vida em risco. CURSO DE BIOLOGIA PROF. RENATO MARTINS| LIPÍDEOS 8 Acúmulos anormais de lipídeos de membrana: algumas doenças humanas herdadas Os lipídeos polares das membranas sofrem constante renovação metabólica (turnover), e a sua taxa de síntese normalmente é contrabalançada por sua taxa de degradação. A degradação dos lipídeos é promovida por enzimas hidrolíticas nos lisossomos, sendo cada enzima capaz de hidrolisar uma ligação específica. Quando a degradação de esfingolipídeos é prejudicada por um defeito em uma dessas enzimas, os produtos da degradação parcial se acumulam nos tecidos, causando doenças graves. Por exemplo, a doença de Niemann-Pick é causada por um defeito genético raro na enzima esfingomielinase, que cliva a fosfocolina da esfingomielina. A esfingomielina se acumula no encéfalo, no baço e no fígado. A doença se torna evidente em bebês e causa deficiência intelectual e morte prematura. Mais comum é a doença de Tay-Sachs, na qual o gangliosídeo GM2 se acumula no encéfalo e no baço devido à falta da enzima hexosaminidase A. Os sintomas da doença de Tay-Sachs são retardo progressivo no desenvolvimento, paralisia, cegueira e morte até os 3 ou 4 anos de idade. O aconselhamento genético pode prever e evitar muitas doenças hereditárias. Os testes nos futuros pais podem detectar enzimas anormais, então testes de DNA podem determinar a natureza exata do defeito e o risco que ele representa para os descendentes. Uma vez que ocorra a gravidez, as células fetais obtidas por amostra de parte da placenta (da vilosidade coriônica) ou do líquido amniótico (amniocentese) podem ser testadas. CURSO DE BIOLOGIA PROF. RENATO MARTINS| LIPÍDEOS 9 Esteroides Esteroides são lipídeos que se caracterizam por um esqueleto carbônico composto de quatro anéis fusionados. Os diferentes esteroides variam quanto aos grupos químicos ligados ao conjunto de anéis. O colesterol, um tipo de esteroide, é uma molécula essencial para os animais. O colesterol é um componente comum das membranas celulares dos animais, e também o precursor a partir do qual outros esteroides, como os hormônios sexuais de vertebrados, são sintetizados. Nos vertebrados, o colesterol é sintetizado no fígado, e também obtido a partir da dieta. Tanto as gorduras saturadas quanto as gorduras trans exercem efeitos negativos na saúde por afetarem os níveis de colesterol. Além de seus papéis como constituintes de membrana, os esteróis servem como precursores para uma diversidade de produtos com atividades biológicas específicas. Os hormônios esteroides, por exemplo, são sinalizadores biológicos potentes que regulam a expressão gênica. Os ácidos biliares são derivados polares do colesterol que atuam como detergentes no intestino, emulsificando as gorduras da dieta para torná-las mais acessíveis às lipases digestivas. Agregados lipídicos anfipáticos formados na água (a) Em micelas, as cadeias hidrofóbicas dos ácidos graxos são sequestradas no núcleo da esfera. Praticamente não há água no interior hidrofóbico. (b) Na bicamada aberta, todas as cadeias laterais acil, exceto aquelas das margens da lâmina, estão protegidas da interação com a água. (c) Quando a bicamada bidimensional se dobra sobre ela mesma, ela forma uma bicamada fechada, uma vesícula oca tridimensional (lipossomo) envolvendo uma cavidade aquosa. Colesterol Na estrutura química do colesterol, os anéis são denominados A a D para simplificar a referência aos derivados do núcleo esteroide; os átomos de carbono estão numerados em azul. O grupo hidroxila do C-3 (sombreado em azul) é o grupo cabeça polar. Para armazenar e transportar o esterol, esse grupo hidroxila se condensa com um ácido graxo para formar um éster de esterol. Ácido taurocólico (um ácido biliar) CURSO DE BIOLOGIA PROF. RENATO MARTINS| LIPÍDEOS 10 Os hormônios esteroides Os esteroides são derivados oxidados dos esteróis; eles têm o núcleo esterol, mas não a cadeia alquila ligada ao anel D do colesterol. Os hormônios esteroides circulam pela corrente sanguínea (em carreadores proteicos) do local onde foram produzidos até os tecidos-alvo, onde entram nas células, ligam-se a receptores proteicos altamente específicos no núcleo e causam mudanças na expressão gênica e, portanto, no metabolismo. Como os hormônios têm afinidade muito alta por seus receptores, concentrações muito baixas (nanomolar ou menos) são suficientes para produzir respostas nos tecidos- alvo. Os principais grupos de hormônios esteroides são os hormônios sexuais masculinos e femininos e os hormônios produzidos pelo córtex suprarrenal, cortisol e aldosterona. A prednisona e a prednisolona são fármacos esteroides com atividades anti-inflamatórias potentes, mediadas em parte pela inibição da liberação do araquidonato pela fosfolipase A2 e pela consequente inibição da síntese de leucotrienos, prostaglandinas e tromboxanos. Elas têm uma série de aplicações médicas, incluindo o tratamento de asma e de artrite reumatoide. Lipídeos como sinalizadores intercelulares O ácido araquidônico e alguns derivados de eicosanoides O ácido araquidônico (araquidonato em pH 7) é o precursor dos eicosanoides, incluindo as prostaglandinas, os tromboxanos e os leucotrienos. Na prostaglandina E1, o C-8 e o C-12 do araquidonato se juntam para formar o característico anel com cinco membros. No tromboxano A2, o C-8 e o C-12 se juntam e um átomo de oxigênio é adicionado para formar o anel de seis membros. O leucotrieno A4 tem uma série de três ligações duplas conjugadas. Os anti-inflamatórios não esteroides (AINEs), como a aspirina e o ibuprofeno, bloqueiam a formação de Esteroides derivados do colesterol A testosterona, o hormônio sexual masculino, é produzida nos testículos. O estradiol, um dos hormônios sexuais femininos, é produzido nos ovários e na placenta. O cortisol e a aldosterona são hormônios sintetizados no córtex da glândula suprarrenal; eles regulam o metabolismo da glicose e a excreção de sal, respectivamente. A prednisona e a prednisolona são esteroides sintéticos utilizados comoagentes anti-inflamatórios. O brassinolídeo é um regulador do crescimento encontrado em plantas vasculares. CURSO DE BIOLOGIA PROF. RENATO MARTINS| LIPÍDEOS 11 prostaglandinas e tromboxanos a partir do araquidonato pela inibição da enzima ciclo-oxigenase (prostaglandina H2- sintase). Lipídeos como precursores de vitaminas Durante o primeiro terço do século XX, um grande foco de pesquisa em química fisiológica foi a identificação das vitaminas, compostos essenciais para a saúde do homem e de outros vertebrados, mas que não podem ser sintetizados por esses animais e devem, portanto, ser obtidos da dieta. Os primeiros estudos nutricionais identificaram duas classes gerais desse tipo de composto: os que eram solúveis em solventes orgânicos apolares (vitaminas lipossolúveis) e os que podiam ser extraídos dos alimentos com solventes aquosos (vitaminas hidrossolúveis). Posteriormente, o grupo lipossolúvel foi dividido nos quatro grupos das vitaminas A, D, E e K, todos compostos isoprenoides sintetizados pela condensação de múltiplas unidades de isopreno. Dois deles (D e A) servem como precursores de hormônios. A vitamina D3, também chamada de colecalciferol, normalmente é formada na pele a partir de 7-desidrocolesterol em uma reação fotoquímica catalisada pelo componente UV da luz solar. A vitamina D3 não é biologicamente ativa, mas é convertida por enzimas no fígado e no rim a 1a,25-di-hidroxivitamina D3 (calcitriol), hormônio que regula a captação de cálcio no intestino e os níveis de cálcio no rim e nos ossos. A deficiência de vitamina D leva à formação defeituosa dos ossos e a uma doença chamada raquitismo, para a qual a administração de vitamina D produz uma cura dramática. A vitamina D2 (ergocalcificerol) é um produto comercial formado pela radiação com UV do ergosterol de levedura. A vitamina D2 é estruturalmente similar à D3, com leve modificação da cadeia lateral ligada ao anel D do esterol. Ambas têm os mesmos efeitos biológicos, e a D2 é comumente adicionada ao leite e à manteiga como suplemento alimentar. Como os hormônios esteroides, o produto do metabolismo da vitamina D, 1a,25-di-hidroxivitamina D3, regula a expressão gênica interagindo com receptores proteicos nucleares específicos. A produção da vitamina D3 e o metabolismo O colecalciferol (vitamina D3) é produzido na pele pela radiação UV sobre o 7-desidrocolesterol, que rompe a ligação que está em cor salmão. No fígado, um grupo hidroxila é adicionado ao C-25; no rim, uma segunda hidroxilação em C-1 produz o hormônio ativo, 1a,25-di-hidroxivitamina D3. Este hormônio regula o metabolismo do Ca21 no rim, no intestino e nos ossos. A vitamina D da dieta evita o raquitismo, uma doença comum em climas frios, em que as roupas pesadas bloqueiam o componente UV da luz solar necessário para a produção da vitamina D3 na pele. Neste detalhe de um grande mural de John Steuart Curry, Os benefícios sociais da pesquisa bioquímica (1943), as pessoas e os animais à esquerda representam os efeitos da nutrição pobre, incluindo as pernas arqueadas de um menino com raquitismo clássico. À direita estão as pessoas e os animais mais saudáveis com os “benefícios sociais da pesquisa”, incluindo o uso da vitamina D para prevenir e tratar o raquitismo. Este mural está no Departamento de Bioquímica na Universidade de Wisconsin-Madison. A vitamina A (retinol), em suas várias formas, funciona como um hormônio e como pigmento fotossensível do olho dos vertebrados (Figura 10-21). Atuando por meio de proteínas receptoras no núcleo da célula, o derivado da vitamina A, ácido retinoico, regula a expressão gênica no desenvolvimento do tecido epitelial, incluindo a pele. O ácido retinoico é o composto ativo no fármaco tretinoína (Retin-A), utilizado no tratamento de acne grave e rugas na pele. O retinal, outro derivado da vitamina A, é o pigmento que inicia a resposta dos bastonetes e dos cones da retina à luz, produzindo um sinal neuronal para o cérebro. A vitamina A foi primeiro isolada de óleos de fígado de peixe; fígado, ovos, leite integral e manteiga também são boas fontes. Em vertebrados, o b caroteno, o pigmento que dá às cenouras, à batata-doce e a outros vegetais amarelos a sua cor característica, pode ser convertido enzimaticamente a vitamina A. A deficiência dessa vitamina ocasiona vários sintomas em humanos, incluindo secura da pele, dos olhos e das membranas mucosas; desenvolvimento e crescimento retardados; e cegueira noturna, frequente sintoma inicial no diagnóstico de deficiência de vitamina A. CURSO DE BIOLOGIA PROF. RENATO MARTINS| LIPÍDEOS 12 Vitamina A1, seu precursor e derivados (a) b-Caroteno é o precursor da vitamina A1. Unidades estruturais de isopreno estão indicadas por linhas tracejadas vermelhas. A clivagem do b-caroteno gera duas moléculas de vitamina A1 (retinol). (b) A oxidação no C-15 converte o retinol a aldeído, retinal (c), e uma oxidação posterior produz ácido retinoico (d), hormônio que regula a expressão gênica. O retinal se combina com a proteína opsina para formar rodopsina (não mostrada), pigmento fotossensível amplamente disseminado na natureza. No escuro, o retinal da rodopsina está na forma 11-cis (c). Quando a molécula de rodopsina é excitada pela luz visível, o 11-cis-retinal passa por uma série de reações fotoquímicas que o convertem em retinal todo trans (e), forçando uma mudança na forma da molécula de rodopsina inteira. Essa transformação no bastonete da retina dos vertebrados emite um sinal elétrico para o cérebro que é a base da transdução visual. A vitamina E é o nome coletivo para um grupo de lipídeos relacionados chamados tocoferóis, que contêm um anel aromático substituído e uma cadeia lateral longa de isoprenoide. Por serem hidrofóbicos, os tocoferóis se associam com as membranas celulares, com os depósitos de lipídeos e com as lipoproteínas no sangue. Os tocoferóis são antioxidantes biológicos. O anel aromático reage com as formas mais reativas de radicais de oxigênio e outros radicais livres e as destrói, protegendo os ácidos graxos insaturados da oxidação e impedindo o dano oxidativo aos lipídeos de membrana, o que pode causar fragilidade celular. Os tocoferóis são encontrados nos ovos e nos óleos vegetais e são especialmente abundantes no germe de trigo. Animais de laboratório alimentados com dietas deficientes em vitamina E desenvolvem pele escamosa, fraqueza muscular e esterilidade. A deficiência de vitamina E em humanos é muito rara; o principal sintoma é a fragilidade dos eritrócitos. O anel aromático da vitamina K passa por um ciclo de oxidação e redução durante a formação da protrombina ativa, proteína do plasma sanguíneo essencial na coagulação. A protrombina é uma enzima proteolítica que quebra ligações peptídicas na proteína sanguínea fibrinogênio para convertê-la em fibrina, a proteína fibrosa insolúvel que une os coágulos sanguíneos. Henrik Dam e Edward A. Doisy descobriram que a deficiência de vitamina K retarda a coagulação sanguínea, o que pode ser fatal. A deficiência dessa vitamina é muito incomum em humanos, com exceção de uma pequena porcentagem de bebês que sofrem da doença hemorrágica do recém-nascido, condição potencialmente fatal. Nos Estados Unidos, os recém-nascidos recebem rotineiramente uma injeção de 1 mg de vitamina K. A vitamina K1 (filoquinona) é encontrada nas folhas de plantas verdes; uma forma relacionada, a vitamina K2 (menaquinona), é produzida por bactérias que vivem no intestino de vertebrados. CURSO DE BIOLOGIA PROF. RENATO MARTINS| LIPÍDEOS 13 Lipídeos como pigmentos nas plantas e nas penas das aves Compostos com sistemas conjugados longos absorvem luz na região visível do espectro. As diferenças sutis na química desses compostos produzem pigmentos de cores notavelmente diferentes. As aves adquirem os pigmentos que dão as cores vermelha ou amarela às suas penas comendomateriais de plantas que contêm pigmentos carotenoides, como a cantaxantina e a zeaxantina. As diferenças na pigmentação entre machos e fêmeas de aves são resultado de diferenças na absorção e no processamento intestinal dos carotenoides. Lipídeos éter Os plasmalogênios têm uma cadeia alquenila em ligação éter, em que a maioria dos glicerofosfolipídeos tem um ácido graxo em ligação éster. O fator ativador de plaquetas tem uma longa cadeia de alquila em ligação éter no C-1 do glicerol, mas C-2 está em ligação éster com ácido acético, o que torna o composto muito mais hidrossolúvel que a maioria dos glicerofosfolipídeos e plasmalogênios. O grupo álcool cabeça é a etanolamina nos plasmalogênios e a colina no fator ativador de plaquetas. Ao menos um lipídeo éter, o fator ativador de plaquetas, é um potente sinalizador molecular. Ele é liberado de leucócitos chamados basófilos e estimula a agregação de plaquetas e a liberação de serotonina (um vasoconstritor) das plaquetas. Também exerce vários efeitos no fígado, no músculo liso, no coração, nos tecidos uterinos e pulmonares, desempenhando também um importante papel na inflamação e na resposta alérgica. CURSO DE BIOLOGIA PROF. RENATO MARTINS| LIPÍDEOS 14 Arqueias contêm lipídeos de membrana únicos Algumas arqueias que vivem em nichos ecológicos em condições extremas – altas temperaturas (água em ebulição), baixo pH, alta força iônica, por exemplo – têm lipídeos de membrana que contêm hidrocarbonetos de cadeia longa (32 carbonos) ramificada, ligados em cada extremidade ao glicerol por meio de ligações éter, muito mais estáveis à hidrólise em pH baixo e à alta temperatura do que as ligações éster encontradas nos lipídeos das bactérias e dos eucariotos. Em sua fórmula completamente estendida, os lipídeos éster de arqueias apresentam o dobro do comprimento dos fosfolipídeos e esfingolipídeos e podem transpassar a largura total da membrana plasmática. Em cada extremidade da molécula estendida há um grupo polar que consiste em glicerol ligado a fosfato ou a resíduos de açúcar. O nome geral desses compostos, glicerol dialquil-glicerol-tetraéteres (GDGT), reflete sua estrutura única. A porção glicerol dos lipídeos das arqueias não é o mesmo estereoisômero dos lipídeos de bactérias e de eucariotos; o carbono central está na configuração R em arqueias e na configuração S em bactérias e eucariotos Nas décadas de 1960 e 1970, uns poucos artigos de pesquisa apareceram na literatura sugerindo que a amônia poderia ser oxidada anaerobicamente a nitrogênio, utilizando nitrito como aceptor de elétrons; esse processo foi denominado anamox. Os relatos receberam pouca atenção, até que bactérias que realizam anamox foram descobertas em um sistema de tratamento de dejetos em Delft, nos Países Baixos, em meados da década de 1980. Uma equipe de microbiólogos holandeses liderada por Gijs Kuenen e Mike Jetten iniciou o estudo dessas bactérias que foram logo identificadas como pertencentes a um filo bacteriano incomum, os planctomicetos. Algumas surpresas se seguiriam. A bioquímica subjacente ao processo anamox foi lentamente descoberta. Hidrazina (N2H4), uma molécula altamente reativa utilizada como combustível em foguetes, surgiu como um intermediário inesperado. Sendo uma molécula pequena, a hidrazina é ao mesmo tempo altamente tóxica e difícil de conter. Ela difunde facilmente através de típicas membranas fosfolipídicas. As bactérias anamox resolveram este problema seqüestrando a hidrazina em uma organela especializada, chamada de anamoxossomo. A membrana dessa organela é constituída por lipídeos conhecidos como laderanos, nunca antes encontrados em biologia. Os anéis de ciclobutanos fundidos apresentados pelos laderanos empilham-se de forma compacta, formando uma barreira muito densa e diminuindo muito a liberação de hidrazina. Os anéis de ciclobutano apresentam grande tensão e sua síntese é difícil; os mecanismos bacterianos para a síntese desses lipídios ainda não são conhecidos. Rota metabólica do processo anamox. HH – Hidrazina–hidrolase; HZO – Hidrazina-oxidase; NR – Nitrito-redutase. Amônia e hidróxido de amônio são convertidos em hidrazina e H2O pela hidrazina-hidrolase, e a hidrazina é oxidada pela enzima de oxidação da hidrazina (HZO), produzindo N2 e prótons. Os prótons geram um gradiente de prótons para a síntese de ATP. No exterior do anamoxossomo, os prótons são utilizados pela enzima redutora de nitritos (NR), produzindo óxido de amônio e completando o ciclo. Todas as enzimas do processo anamoz estão embebidas na membrana do anamoxossomo. (A) (B) (A)Exemplo de lipídeo laderano da membrana do anamoxossomo. O mecanismo para a síntese das estruturas dos anéis ciclobutanos fundidos, que são instáveis, não é conhecido. (B) Laderanos podem empilhar-se, formando uma membrana de estrutura muito densa, impermeável e hidrofóbica, permitindo o sequestro da hidrazina produzida nas reações anamox. Os anamoxossomos foram uma descoberta surpreendente. Células bacterianas geralmente não apresentam compartimentos, e a ausência de um núcleo delimitado por membranas costuma ser citada como a principal diferença entre eucariotos e bactérias. A descoberta de um tipo de organela em uma bactéria já foi bastante interessante, mas os planctomicetos também apresentam um núcleo: seu DNA cromossômico está contido dentro de uma membrana. A descoberta dessa organização subcelular motivou novas pesquisa no sentido de desvendar a origem dos planctomicetos e a evolução do núcleo nos eucariotos. CURSO DE BIOLOGIA PROF. RENATO MARTINS| LIPÍDEOS 15 QUESTÃO 01 Mamíferos aquáticos, como os cetáceos, possuem um revestimento de tecido adiposo que serve, principalmente, para evitar a perda de calor. Em humanos, o corpo é mais ou menos envolvido por uma camada de gordura que se localiza abaixo da pele. Marque a afirmativa CORRETA, a qual mostra o nome das células desse tecido em I, a(s) substância(s) que armazena(m) em II e um exemplo de suas funções em III. I – adiposas; II – hemoglobina; III – isolante térmico. I – condroblastos; II – triglicerídeos; III – evita choques mecânicos. I – fibroblastos; II – colágeno; III – preenchimento de espaços. I – adiposas; II – gorduras ou lipídeos; III – reserva de energia. I – osteoblastos; II – minerais; III – formação dos ossos. QUESTÃO 02 Pesquisa: uma em cada cinco crianças consome vegetais diariamente Um novo estudo, conduzido pela Vouchercloud.com, concluiu que apenas uma em cada cinco crianças consome vegetais todos os dias, e a maioria estaria substituindo alimentos saudáveis por comidas processadas. A pesquisa contou com 1.912 pais de crianças com 10 anos ou menos e também descobriu que uma criança come, em média, apenas cinco diferentes tipos de refeições por semana no Reino Unido. [...] Ainda, mais de 61% dos pais consideraram a dieta das crianças limitada, enquanto apenas 23% disseram ter tentado ampliar as preferências dos filhos em relação à alimentação. “É surpreendente a pequena quantidade de refeições que a criança média consome no Reino Unido. Mas com tão poucos pais tentando aumentar as opções nas dietas dos filhos, entendemos o porquê”, disse Matthew Wood, da Vochercloud.com. Estas descobertas alarmantes acontecem após a revelação de que um terço das crianças do ensino fundamental está com sobrepeso ou até mesmo obesas. No ano passado, foi descoberto também que adolescentes de apenas 14 anos estão se submetendo a cirurgias para perda de peso, sendo que 45 já fizeram a operação na Inglaterra, desde 2007. Fonte: http://www.jb.com.br/ciencia-e tecnologia/noticias/2014/03/05/ pesquisa-uma-em-cada-cinco-criancas-consome- vegetaisdiariamente/. Acesso: 7 mar. 2014. Considerando o texto e o tema tecidoadiposo, assinale a alternativa CORRETA. O tecido adiposo não possui função benéfica ao nosso organismo. Sendo assim, os alimentos com lipídeos devem ser eliminados completamente da nossa dieta alimentar. As pessoas não precisam consultar médicos para adquirir medicamentos para a obesidade e devem comprá-los pela internet. As principais células que compõem o tecido adiposo são chamadas fibrócitos e fibroblastos. As causas da obesidade infantil são muitas, mas pesam os hábitos alimentares baseados no fast food, salgadinhos e guloseimas e as horas passadas em frente da televisão ou jogando videogame. Porém, como as crianças e jovens estão em período de crescimento, não se faz necessário uma dieta balanceada e a prática de atividade física. Embora o tecido adiposo em excesso no organismo seja indesejado, ele pode desempenhar funções importantes como: isolante térmico, reserva de energia (os triglicerídeos); e proteção contra choques mecânicos. QUESTÃO 03 O metabolismo energético do organismo varia em função dos níveis de hormônios na circulação sanguínea. Por sua vez, a produção hormonal está relacionada com fatores como existência de doenças, escolhas alimentares e estado de atividade ou de inatividade física. O esquema a seguir mostra transformações metabólicas predominantes em determinada condição do organismo, envolvendo algumas substâncias em diferentes tecidos. A condição representada pelo esquema é: repouso diabetes melito hiperinsulinismo dieta hiperglicídica QUESTÃO 04 Os animais têm acesso periódico aos alimentos, enquanto que as plantas precisam sobreviver durante a noite, sem a possibilidade de produzir açúcar a partir da fotossíntese. Portanto, animais e plantas evoluíram os meios de estocar moléculas de alimento para o consumo, quando essas fontes de energia são escassas. (Adaptado: ALBERTS, B. et al. Fundamentos da biologia celular. 2 ed. Porto Alegre: ARTMED, 2006. p.444.) Com base no texto e considerando um indivíduo que apresenta uma regulação metabólica normal frente à abundância e à escassez de nutrientes, considere as afirmativas. I - A adaptação às oscilações diárias da concentração de nutrientes evidencia as alterações pelas quais os seres humanos ajustam seu metabolismo a diferentes condições. II - Após uma refeição, o excedente de glicose é CURSO DE BIOLOGIA PROF. RENATO MARTINS| LIPÍDEOS 16 mantido em circulação, por consequência, o fígado responde diminuindo a liberação de insulina, ao passo que o pâncreas aumenta a concentração de glucagon. III - À medida que a glicose circulante atinge o seu valor basal, o pâncreas passa a secretar o hormônio glucagon, iniciando o período pós- absortivo, no qual a glicemia será mantida pela degradação do glicogênio hepático. IV - Se as reservas de carboidratos do organismo estiverem abaixo do normal, a glicose, oriunda dos triglicerídeos dos músculos esqueléticos, será a única via capaz de manter a glicemia em níveis satisfatórios. Assinale a alternativa CORRETA. Somente as afirmativas I e II são corretas. Somente as afirmativas I e III são corretas. Somente as afirmativas III e IV são corretas. Somente as afirmativas I, II e IV são corretas. Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. QUESTÃO 05 Os lipídeos apresentam importantes funções nos seres vivos, destacando-se, entre eles, os triglicerídeos. Apresenta uma molécula presente na formação de um triglicerídeo: monossacarídeo aminoácido glicerol dipeptídeo dissacarídeo QUESTÃO 06 O biodiesel resulta da reação química desencadeada por uma mistura de óleo vegetal (soja, milho, mamona, etc) com álcool de cana. O combustível testado foi desenvolvido a partir da transformação química do óleo de soja. É também chamado de B-30 porque é constituído de uma proporção de 30% de biodiesel e 70% de diesel metropolitano. O primeiro diagnóstico divulgado considerou performances dos veículos quanto ao desempenho, durabilidade e consumo. Fizeram-se as seguintes afirmações sobre as finalidades dos carboidratos, triglicerídeos e proteínas, armazenados nas sementes. I. Os três tipos de substâncias podem fornecer energia ao embrião. II. As substâncias armazenadas nas sementes podem originar substâncias próprias da plântula, garantindo seu crescimento. III. Apenas as proteínas são usadas na respiração celular. Está correto o que se afirma SOMENTE em I II III II e III I e II QUESTÃO 07 Defende-se que a inclusão da carne bovina na dieta é importante, por ser uma excelente fonte de proteínas. Por outro lado, pesquisas apontam efeitos prejudiciais que a carne bovina traz à saúde, como o risco de doenças cardiovasculares. Devido aos teores de colesterol e de gordura, há quem decida substituí-la por outros tipos de carne, como a de frango e a suína. O quadro a seguir apresenta a quantidade de colesterol em diversos tipos de carne crua e cozida. Alimento Colesterol (mg/100g) Cru Cozido Carne de frango (branca) sem pele 58 75 Carne de frango (escura) sem pele 80 124 Pele de frango 104 139 Carne suína (bisteca) 49 97 Carne suína (toucinho) 54 56 Carne bovina (contrafilé) 51 66 Carne bovina (músculo) 52 67 Revista ProTeste, nº 54, dez/2006 (com adaptações). Com base nessas informações, avalie as afirmativas a seguir. I. O risco de ocorrerem doenças cardiovasculares por ingestões habituais da mesma quantidade de carne é menor se esta for carne branca de frango do que se for toucinho. II. Uma porção de contrafilé cru possui, aproximadamente, 50% de sua massa constituída de colesterol. III. A retirada da pele de uma porção cozida de carne escura de frango altera a quantidade de colesterol a ser ingerida. IV. A pequena diferença entre os teores de colesterol encontrados no toucinho cru e no cozido indica que esse tipo de alimento é pobre em água. É correto apenas o que se afirma em: I e II. I e III. II e III. II e IV. III e IV. QUESTÃO 08 O paclitaxel é um triterpeno poli- hidroxilado que foi originalmente isolado da casca de Taxus brevifolia, árvore de crescimento lento e em risco de extinção, mas agora é obtido por rota química semissintética. Esse fármaco é utilizado como agente quimioterápico no tratamento de tumores de ovário, mama e pulmão. Seu mecanismo de ação antitumoral envolve sua ligação à tubulina, interferindo na função dos microtúbulos. KRETZER, I. F. Terapia antitumoral combinada de derivados do paclitaxel e etoposídeo associados à nanoemulsão lipídica rica em colesterol – LDE. Disponível em: www.teses.usp.br. Acesso em: 29 fev. 2012 (adaptado). CURSO DE BIOLOGIA PROF. RENATO MARTINS| LIPÍDEOS 17 De acordo com a ação antitumoral descrita, que função celular é diretamente afetada pelo paclitaxel? Divisão celular. Transporte passivo. Equilíbrio osmótico. Geração de energia. Síntese de proteínas. QUESTÃO 09 Arroz e feijão formam um “par perfeito”, pois fornecem energia, aminoácidos e diversos nutrientes. O que falta em um deles pode ser encontrado no outro. Por exemplo, o arroz pobre no aminoácido lisina, que é encontrado em abundância no feijão, e o aminoácido metionina é abundante no arroz e pouco encontrado no feijão. A tabela seguinte apresenta informações nutricionais desses dois alimentos. arroz (1 colher de sopa) feijão (1 colher de sopa) calorias 41 kcal 58 kcal carboidratos 8,07 g 10,6 g proteínas 0,58 g 3,53 g lipídios 0,73 g 0,18 g colesterol 0 g 0 g Silva, R. S. Arroz e feijão, um par perfeito.Disponível em: http://www.correpar.com.br. Acesso em: 01 fev. 2009. A partir das informações contidas no texto e na tabela, conclui-se que os carboidratoscontidos no arroz são mais nutritivos que os do feijão. o arroz é mais calórico que o feijão por conter maior quantidade de lipídios. as proteínas do arroz têm a mesma composição de aminoácidos que as do feijão. a combinação de arroz com feijão contém energia e nutrientes e é pobre em colesterol. duas colheres de arroz e três de feijão são menos calóricas que três colheres de arroz e duas de feijão. QUESTÃO 10 Doenças cardiovasculares causam quase 30% das mortes no País As doenças cardiovasculares são responsáveis por 29,4% de todas as mortes registradas no País em um ano. Isso significa que mais de 308 mil pessoas faleceram principalmente de infarto e acidente vascular cerebral (AVC). As doenças cardiovasculares são aquelas que afetam o coração e as artérias, como os já citados infarto e acidente vascular cerebral, e também arritmias cardíacas, isquemias ou anginas. A principal característica das doenças cardiovasculares é a presença da aterosclerose, acúmulo de placas de gorduras nas artérias ao longo dos anos que impede a passagem do sangue. Fonte: http://www.brasil.gov.br/saude/2011/09/doencas- cardiovasculares-causam-quase-30-das-mortes-no- pais - Acesso: 04 de maio de 2016. Dentre as principais causas da aterosclerose, destacam-se fatores genéticos, obesidade, sedentarismo, tabagismo, hipertensão e colesterol alto. Se for considerado isoladamente o fator colesterol, conclui-se que uma redução de HDL e um aumento de LDL reduzem o risco de infarto. atividade física e ingestão de gorduras de origem vegetal aumentam a quantidade de LDL reduzindo o risco de infarto. alimentação equilibrada e atividade física reduzem o HDL e aumentam o risco de infarto. proporção de HDL e LDL não tem relação direta com a alimentação, pois são moléculas de origem endógena. uma redução de HDL e um aumento de LDL aumentam o risco de infarto. QUESTÃO 11 De acordo com as alternativas abaixo, assinale a CORRETA. Lipídios devem estar presentes em uma dieta saudável; são necessários para absorção das vitaminas A, D, E e K. Enzimas são proteínas que atuam apenas em reações de quebras de moléculas. Pepsina e lactase quebram proteínas e lactose, respectivamente. A quitina, um dos componentes do exoesqueleto de artrópodes, é um exemplo de proteína quaternária que confere resistência ao exoesqueleto. Ácidos nucleicos são formados por glicídios, ácido fosfórico e bases nitrogenadas. As bases nitrogenadas, adenina e timina, ocorrem exclusivamente no DNA. O colesterol, importante elemento de biomembranas, é um fosfolipídio produzido no fígado ou obtido pela ingestão de alimentos de origem animal e utilizado na síntese de testosterona. QUESTÃO 12 Durante a aula, um professor apresentou uma pesquisa nacional que mostrava que o consumo de sódio pelos adolescentes brasileiros é superior ao determinado pela Organização Mundial da Saúde. O professor, então, destacou que esse hábito deve ser evitado. A doença associada a esse hábito é a: obesidade. osteoporose. diabetes tipo II. hipertensão arterial. hipercolesterolemia. QUESTÃO 13 Leia o texto com atenção e assinale a alternativa CORRETA. A vitamina (X) é produzida pelo próprio organismo, com o auxílio da luz solar e interage com hormônios que regulam a quantidade de cálcio no organismo. Quando uma pessoa se expõe ao sol, os raios ultravioletas são absorvidos e atuam com o colesterol, transformando-o num precursor da vitamina (X). CURSO DE BIOLOGIA PROF. RENATO MARTINS| LIPÍDEOS 18 Pode ser encontrada em alimentos como fígado, gema de ovos e óleos de peixe. Sua deficiência causa o raquitismo, tanto em crianças como em adultos. A vitamina (X) à qual o texto se refere é a vitamina B 12. vitamina A. vitamina D. vitamina C. vitamina E. QUESTÃO 14 O valor máximo considerado normal para o nível de triglicérides no sangue é de 150 miligramas por decilitro (mg d ). No entanto, mesmo estando dentro desse limite, uma pessoa pode ter um alto risco de contrair doenças coronárias. Por exemplo, uma das formas de identificar o risco de aterosclerose é calculando a razão entre a concentração de triglicérides pela de HDL (lipoproteína de alta densidade), isto é, concentração de triglicérides r . concentração de HDL O quadro abaixo apresenta esses riscos em função dessa razão. Razão (r) Risco r 2 Baixo 2 r 4 Moderado 4 r 6 Alto r 6 Altíssímo Considere uma pessoa com nível de triglicérides igual a 150 mg d e assinale o que for correto. Se aumentar a concentração de HDL, então o risco de ter aterosclerose também aumentará. Se a concentração de HDL for igual a 40 mg d , então essa pessoa tem alto risco de aterosclerose. Se essa pessoa tem alto risco de contrair aterosclerose e consegue diminuir pela metade os níveis de HDL e de triglicérides, então ela passará a ter um risco apenas moderado. O HDL é uma lipoproteína de alta densidade, que ajuda a eliminar o excesso de colesterol do sangue, transportando-o das artérias para o fígado, que o excreta na bile. QUESTÃO 15 Para que a célula possa transportar, para seu interior, o colesterol da circulação sanguínea, é necessária a presença de uma determinada proteína em sua membrana. Existem mutações no gene responsável pela síntese dessa proteína que impedem a sua produção. Quando um homem ou uma mulher possui uma dessas mutações, mesmo tendo também um alelo normal, apresenta hipercolesterolemia, ou seja, aumento do nível de colesterol no sangue. A hipercolesterolemia devida a essa mutação tem, portanto, herança autossômica dominante. autossômica recessiva. ligada ao X dominante. ligada ao X recessiva. autossômica codominante. QUESTÃO 16 Três consumidores, A, B e C, compraram, cada um deles, uma bebida em embalagem longa vida, adequada às suas respectivas dietas. As tabelas abaixo trazem informações nutricionais sobre cada uma dessas três bebidas. TABELA 1 porção: 100 mL %VD Valor energético 86,3 kcal 4 % Carboidratos 21,3 g 7 % Proteínas 0,0 g 0 % Gorduras totais 0,0 g 0 % Gorduras saturadas 0,0 g 0 % Gorduras trans 0,0 g – Fibra alimentar 0,0 g 0 % Sódio 12,1 mg 1 % TABELA 2 porção: 100 mL %VD Valor energético 51,5 kcal 3% Carboidratos 1,9 g 1% Proteínas 4,1 g 5% Gorduras saturadas 1,8 g 8% Gorduras monoinsaturadas 0,9 g – Gorduras poliinsaturadas 0,1 g – Cálcio 143,1 mg 14% Vitamina A 22,5 gμ 4% Vitamina C 0,9 mg 2% Magnésio 11,3 mg 4% Colesterol 13,8 mg – Lipídeos 3,0 mg – Sódio 51,6 mg 2% CURSO DE BIOLOGIA PROF. RENATO MARTINS| LIPÍDEOS 19 TABELA 3 porção: 100 mL %VD Valor energético 27,0 kcal 1% Carboidratos 1,5 g 1% Açúcares 1,5 g – Proteínas 2,6 g 3% Gorduras totais 1,2 g 2% Gorduras saturadas 0,2 g 1% Gorduras trans 0,0 g – Gorduras monoinsaturadas 0,3 g – Gorduras poliinsaturadas 0,7 g – Fibra alimentar 0,4 g 2% Lactose 0,0 g – Colesterol 0,0 mg – Sódio 49,5 mg 2% (www.tabelanutricional.com.br) Sabendo-se que o consumidor A tinha intolerância à lactose, o consumidor B era diabético e o consumidor C tinha altos níveis de colesterol, e que as bebidas compradas foram suco néctar de pêssego, bebida pura de soja e iogurte integral natural, assinale a alternativa que associa corretamente a bebida comprada com a respectiva tabela e o consumidor que a adquiriu. Suco néctar de pêssego, tabela 1, consumidor A. Iogurte integral natural, tabela 2, consumidor C. Iogurte integral natural, tabela 1, consumidor B. Bebida pura de soja, tabela 2, consumidor A. Suco néctar de pêssego, tabela 3, consumidor B. QUESTÃO 17 Acredita-se que 75% das mortes no mundo são causadas por doenças crônicas,como diabetes, câncer e complicações cardíacas (Diet, nutrition and the prevention of cronic diseases). A comida, sobretudo a industrializada, tem sido apontada como a principal causa dessas enfermidades. A molécula de colesterol, considerada prejudicial em grandes quantidades, e as moléculas constituintes dos lipídios considerados “bons” para a saúde, são, respectivamente, colesterol HDL; ácidos graxos insaturados. colesterol HDL; ácidos graxos saturados. colesterol HDL; ácidos graxos poli- insaturados. colesterol LDL; ácidos graxos saturados. colesterol LDL; ácidos graxos linoleico e oleico. QUESTÃO 18 A restrição excessiva de ingestão de colesterol pode levar a uma redução da quantidade de testosterona no sangue de um homem. Isso se deve ao fato de que o colesterol é fonte de energia para as células que sintetizam esse hormônio. é um lipídio necessário para a maturação dos espermatozoides, células produtoras desse hormônio. é um esteroide e é a partir dele que a testosterona é sintetizada. é responsável pelo transporte da testosterona até o sangue. é necessário para a absorção das moléculas que compõem a testosterona. QUESTÃO 19 A descoberta dos organismos extremófilos foi uma surpresa para os pesquisadores. Alguns desses organismos, chamados de acidófilos, são capazes de sobreviver em ambientes extremamente ácidos. Uma característica desses organismos é a capacidade de produzir membranas celulares compostas de lipídeos feitos de éteres em vez dos ésteres de glicerol, comuns nos outros seres vivos (mesófilos), o que preserva a membrana celular desses organismos mesmo em condições extremas de acidez. A degradação das membranas celulares de organismos não extremófilos em meio ácido é classificada como: hidrólise. termólise. eterificação. condensação. saponificação. QUESTÃO 20 A figura abaixo representa o modelo do mosaico fluido da membrana plasmática e as diferentes estruturas que a compõem. CURSO DE BIOLOGIA PROF. RENATO MARTINS| LIPÍDEOS 20 Identifique as estruturas que estão associadas aos números, respectivamente: I II III IV V matriz extracelular proteína periférica colesterol citoesqueleto glicolipídeo matriz extracelular glicolipídeo proteína periférica citoesqueleto colesterol matriz extracelular citoesqueleto colesterol glicolipídeo proteína periférica matriz extracelular citoesqueleto colesterol proteína periférica glicolipídeo matriz extracelular glicolipídeo citoesqueleto proteína periférica colesterol
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