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13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 1/52 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM Apontar as considerações a respeito do metabolismo de nutrientes, enfatizando a estrutura e função biológica dos nutrientes. Descrever a digestão e absorção dos nutrientes que contribuirão para o fornecimento de substrato no metabolismo energético. A partir da perspectiva do saber-fazer, são apresentados os seguintes objetivos de aprendizagem: Esquematizar os conteúdos apresentados como forma de �xação e apreensão dos temas relacionados à bioquímica e ao metabolismo de nutrientes que compõem o processo de aprendizagem signi�cativa em nutrição esportiva. 1 CONTEXTUALIZAÇÃO Você já se perguntou o que acontece com o alimento que você ingere após a mastigação e a deglutição? Pois bem, vamos abordar o processo de digestão, o qual se inicia na boca, sendo o lugar por onde passa o Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 2/52 conteúdo que você ingeriu e que, a partir desse ponto, não é mais chamado de alimento. O que ocorre ao longo do trato digestório com todas as transformações, o que são e quem são as enzimas e os hormônios envolvidos no percurso de digestão e absorção até que os nutrientes estejam disponíveis para nosso corpo utilizá-los e desempenharem as funções que cabem a cada um deles, principalmente em relação ao fornecimento de energia, indispensável à nossa sobrevivência. Você sabia que o nosso cérebro funciona basicamente a partir da glicose que ingerimos diariamente? Nosso raciocínio, por exemplo, para compreender o que você está lendo neste momento necessita da ingestão de carboidratos. Por isso, vamos esclarecer a importância da ingestão dos diferentes tipos de carboidratos ao organismo humano. Nosso metabolismo funciona com o auxílio de enzimas e hormônios na regulação e equilíbrio das funções vitais, sendo formados por proteínas e lipídeos, portanto, é indispensável a ingestão adequada desses nutrientes. Quanto às vitaminas e minerais? À água? E às �bras? Todos estão envolvidos no metabolismo sim, auxiliando cada um em determinada etapa do processo para que, como uma máquina, cada parte desempenhe seu papel e quando juntas as engrenagens interdependentes trabalhem para o bom um desempenho. Nesse caso, a máquina é o corpo humano que precisa estar saudável. Então vamos lá, a partir de agora veremos o conteúdo dividido entre capítulos para facilitar a compreensão e através dos quais você irá construir o seu saber com os conhecimentos adquiridos em cada momento. 2 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES 2.1 ESTRUTURA E FUNÇÃO BIOLÓGICA DOS NUTRIENTES O corpo humano é formado por bilhões de células que desempenham inúmeras funções biológicas e estão interligadas entre os órgãos e sistemas. Os nutrientes são substâncias presentes nos alimentos que desempenham cada um deles funções especi�cas que contribuem para o normal funcionamento do organismo (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 3/52 Os nutrientes são divididos em macronutrientes e micronutrientes. Os macronutrientes são assim chamados por serem necessários em maiores quantidades no nosso organismo (g/dia). Os micronutrientes são os que necessitamos em menores proporções (mg ou mcg/dia), contudo, não são menos importantes. As proteínas, os lipídeos, os carboidratos e as �bras são macronutrientes que fornecem energia ao organismo; as vitaminas e minerais são micronutrientes que não fornecem valor calórico quando ingeridos (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). a) Carboidratos Os carboidratos têm a fórmula geral [C(H O)] e também são chamados de “hidratos de carbono”. Alguns carboidratos possuem em sua estrutura Nitrogênio (N), Fósforo (P) ou Enxofre (S). São moléculas que desempenham várias funções no organismo humano, entre elas: fonte de energia; reserva de energia, estrutural e matéria-prima para a biossíntese de outras moléculas. 2 n São classi�cados pelo número de subunidades: monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos. A principal função desse nutriente é fornecer energia (4kcal/g), além de ser uma das moléculas orgânicas mais abundantes da natureza (WHITNEY; ROLFES, 2008). De acordo com sua estrutura química, os carboidratos são classi�cados como complexos (polissacarídeos) ou simples (mono e dissacarídeos). São Monossacarídeos: glicose, frutose e galactose; Dissacarídeos: lactose, maltose e sacarose; Polissacarídeos: amido, glicogênio e celulose. Como já comentei, o principal carboidrato é a glicose, pois atua como combustível exclusivo para o funcionamento do sistema nervoso central, o equivalente a 6g/glicose/hora é utilizado no metabolismo. Conhecida comumente como glicose do sangue, ela serve como fonte essencial de energia para todas as células do corpo humano. A glicose está presente em todos os dissacarídeos e é a unidade que forma os polissacarídeos, sendo o amido a principal fonte de energia contida nos alimentos. Além Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 4/52 do amido, o glicogênio é outro polissacarídeo importante, pois é a forma de armazenamento de energia no corpo. Os quadros 1 e 2 a seguir apresentam as estruturas químicas dos carboidratos (CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). QUADRO 1 – ESTRUTURA QUÍMICA DE MONO E DISSACARÍDEOS FONTE: Adaptado de Cardoso (2006) e Whitney e Rolfes (2008) QUADRO 2 – ESTRUTURA QUÍMICA DOS POLISSACARÍDEOS Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 5/52 FONTE: Adaptado de Cardoso (2006) e Whitney e Rolfes (2008) b) Frutose A frutose, também chamada de levulose, é o mais doce dos açúcares. Possui estrutura química igual à glicose, diferenciando-se apenas na posição do grupamento OH no C3 (Quadro 3). É conhecida como o “açúcar das frutas”, podendo ser utilizado como adoçante e está presente no mel que possui frutose e glicose em proporções iguais. O xarope de milho também contém frutose, que é utilizado em altas concentrações em bebidas industrializadas (sucos, xaropes, licores etc.) (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). QUADRO 3 – ESTRUTURA QUÍMICA DA GLICOSE E FRUTOSE Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 6/52 FONTE: Adaptado de Gibney, Vorster e Kok (2005) c) Galactose A galactose tem a estrutura química semelhante à frutose, aparecendo poucas vezes livremente na natureza e faz parte da lactose, que é um dissacarídeo. A galactose possui os mesmos números e tipos de átomos que a glicose e a frutose, mas em uma posição diferente da hidroxila (OH), em posição alfa e beta quando �ca abaixo ou acima do plano do anel furanosídico. QUADRO 4 – ESTRUTURA QUÍMICA DA GALACTOSE EM COMPARAÇÃO À GLICOSE FONTE: Adaptado de Gibney, Vorster e Kok (2005) d) Lactose Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 7/52 A lactose é a combinação de galactose e glicose, um dissacarídeo que produz o principal carboidrato do leite, contribuindo com 5% do peso do leite e, dependendo da quantidadede gordura presente no leite, a lactose pode contribuir com até 50% da energia fornecida pelo leite (WHITNEY; ROLFES, 2008). A lactose tem o poder adoçante menor do que a glicose, sendo 1/6 da mesma. É exclusivamente presente nas glândulas mamárias de animais em estado de lactação, portanto, não é encontrada naturalmente em produtos de origem vegetal (ARAÚJO et al., 2012; ABATH, 2013). e) Maltose A maltose consiste em duas unidades de glicose, sendo produzida com a quebra do amido e também na germinação das plantas e fermentação que produz o álcool. A maltose está presente basicamente na cevada e em grãos em germinação (WHITNEY; ROLFES, 2008). f) Sacarose A sacarose é composta por glicose e frutose, responsável por uma parte da doçura natural das frutas, hortaliças e grãos. O açúcar branco de mesa é produzido com o re�namento da sacarose a partir da cana de açúcar ou de beterraba (WHITNEY; ROLFES, 2008). g) Amido O amido é formado por várias unidades de glicose ligadas entre si por ligações alfa (1,4) e alfa (1,6), ou pontos de rami�cação ao longo da cadeia de carbonos chamados de amilopectina. Quando a cadeia não possui rami�cações, é denominado de Amilose, que pode ser visualizada no quadro 2. O amido é a forma de armazenamento de glicose ou energia das plantas. A hidrolise total do amido produz moléculas de glicose, enquanto a hidrolise parcial produzia a maltose já citada acima (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006). Os cereais são as fontes alimentares mais ricas em amido e, portanto, os melhores alimentos fornecedores de energia para o ser humano. Outras fontes alimentares de amido são: cereais e grãos (arroz, trigo, aveia, painço, centeio, cevada e milho); leguminosas (feijões, lentilha, soja e ervilha); legumes (cenoura, abobrinha, chuchu), tubérculos (batatas, aipim, inhame) e seu produtos/subprodutos (pães, biscoitos, tapioca, Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 8/52 farinha de mandioca, farinha de trigo, fubá, massas, farinha de arroz etc.) (ORNELLAS; LIESELOTTE, 2001; PHILIPPI, 2006). O amido é insolúvel em água fria, portanto, somente o calor realiza a cocção dos grãos, que rompem as células, favorecendo o processo digestivo enzimático, bem como a formação do gel característico do cozimento dos grãos (ORNELLAS; LIESELOTTE, 2001). h) Glicogênio O glicogênio é um polissacarídeo composto por glicose, produzido e armazenado no fígado e músculos como forma de depósito de glicose, sendo a forma de armazenamento de energia no organismo animal e no ser humano. O glicogênio pode estar presente nas carnes em pequenas quantidades, contudo, não é contabilizado como fonte de carboidratos complexos na alimentação (WHITNEY; ROLFES, 2008). 2.2 FIBRAS As �bras são parte estrutural das plantas, são encontradas em hortaliças, frutas, grãos, leguminosas, cereais e tubérculos. São compostas por polissacarídeos que são diferentes do amido. Devido a ligações entre suas moléculas, o organismo humano não possui enzimas para realizar a hidrólise (quebra) das �bras, que não fornecem energia ao organismo. Por este motivo são chamadas de “polissacarídeos não amiláceos”. Dos polissacarídeos não amiláceos, têm-se a celulose, a hemicelulose, as pectinas, as gomas e as mucilagens. Das �bras que não são polissacarídeos, têm-se as lignanas, as cutinas e os taninos, que possuem ligações diferentes entre si e os monossacarídeos que as compõem, desempenhando, assim, diferentes funções (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). A celulose é o principal constituinte das paredes celulares das plantas compostas por moléculas de glicose em longas cadeias não rami�cadas. Essas ligações não podem ser hidrolisadas pelas enzimas digestivas humanas, conforme citado anteriormente e visto na estrutura química apresentada no Quadro 2. A hemicelulose faz parte da estrutura dos cereais compostas por vários esqueletos de monossacarídeos (xilose, manose e galactose) com cadeias laterais rami�cadas. Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 9/52 As pectinas são compostas por monossacarídeos, alguns rami�cados, alguns outros não e com esqueleto constituído por ácido hialurônico. Geralmente, estão presentes nas hortaliças, frutas cítricas e maçãs. Podem ser isoladas e utilizadas na indústria de alimentos pelo seu poder de gelei�cação como espessante na fabricação de geleias e de temperos para saladas, controlando a textura e consistência dos mesmos (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). As Gomas e mucilagens são compostas de vários monossacarídeos e seus derivados. A goma guar e a arábica são usadas como aditivos na indústria alimentícia como espessantes em alimentos industrializados. As mucilagens são semelhantes às gomas, em sua estrutura incluem-se o psyllium e a carragenina, que são utilizadas como estabilizantes em produtos alimentícios industrializados (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). A lignina é considerada um tipo de �bra com estrutura monossacarídea tridimensional, que lhe dá mais resistência. Possui moléculas de fenol com fortes ligações internas, o que as tornam indigeríveis pelas enzimas humanas. Por causa de sua rigidez, a lignina está presente em apenas alguns alimentos, nas partes mais rígidas de legumes como a cenoura e nas sementes de frutas como morangos e kiwi (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). Os amidos resistentes são considerados �bras porque não sofrem digestão e absorção pelo organismo humano. Estão presente na maioria das leguminosas inteiras, batatas cruas e bananas verdes (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). As �bras, de maneira geral, desempenham funções importantes no metabolismo, tais como o aumento do bolo fecal e a mudança na composição das fezes, auxiliando em situações de constipação, sendo, portanto, importante na função intestinal; na redução da absorção de gorduras, reduzindo o risco de desenvolvimento de problemas cardiovasculares e no excesso de peso; no aumento da saciedade, reduzindo a ingestão de alimentos e contribuindo para a redução da obesidade; na redução da glicemia, auxiliando no controle de diabetes de pessoas que não são insulino dependente (CARDOSO, 2006; BERNAUD; RODRIGUES, 2013). As �bras não fornecem valor calórico quando ingeridas, pois o corpo humano não possui enzimas para sua digestão. Contudo, por conter Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 10/52 �tatos e outros compostos antinutricionais, o excesso de ingestão de �bras reduz a biodisponibilidade de ferro, zinco e cálcio (BERNAUD; RODRIGUES, 2013). Biodisponibilidade de Ferro, Zinco e Cálcio As �bras são divididas de acordo com suas características físicas e efeitos no organismo, entre insolúveis ou solúveis; as �bras solúveis são viscosas (formam gel) e são fermentáveis (de fácil digestão para as bactérias intestinais). Essas �bras estão associadas a benefícios contra o surgimento de doenças cardiovasculares, diabetes e obesidade. As �bras insolúveis não absorvem água, não são fermentáveis e não formam gel. Elas são encontradas nos grãos e nos vegetais, e favorecem os movimentos peristálticos intestinais, aliviando os sintomas de constipação. É importante citar dois temas relacionados aos carboidratos, o índice glicêmico e os FODMAPS. Nos próximos capítulos abordaremos a prescrição dietética e nela o IG dos alimentos e os FODMAPs como tema atual, além de queixas frequentes de desconforto gastrintestinal na prática clínica, coisas que são muito importantes de serem considerados no planejamentodietético. O Índice Glicêmico (IG) foi proposto pelo Dr. David Jenkins, pesquisador da Universidade de Toronto, no Canadá, em 1981. O IG representa o efeito sobre a glicemia de uma quantidade �xa de carboidrato disponível de um determinado alimento em relação a um alimento-controle, que normalmente é o pão branco ou a Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 11/52 glicose por meio da análise da curva glicêmica produzida por 50g de carboidrato (disponível) de um alimento teste em relação à curva de 50g de carboidrato do alimento padrão. Atualmente, utiliza-se o pão branco por ter resposta �siológica melhor que a da glicose. https://www.diabetes.org.br O Índice Glicêmico é a velocidade com que o açúcar de determinado alimento chega na corrente sanguínea. Alimentos com alto índice glicêmico elevam rapidamente a glicemia, favorecendo a velocidade de reposição do glicogênio muscular. Deve-se evitar alimentos de alto índice glicêmico para não ocasionar um pico de açúcar no sangue. Quanto mais lentamente o açúcar do alimento chegar à corrente sanguínea, menos insulina é produzida pelo pâncreas, resultando em maior tempo de saciedade. Podem-se alterar os efeitos IG, analisando por meio da carga glicêmica desses alimentos (CARUSO; MENEZES, 2000). O conceito de Carga Glicêmica (CG) foi proposto em 1997 pelo Dr. Salmeron, pesquisador da Harvard School. A CG é um produto do IG e da quantidade de carboidrato presente na porção de alimento consumido quando comparado com o alimento padrão. Esse marcador mede o impacto glicêmico da dieta, sendo calculado pelo produto do IG do alimento e pela quantidade de carboidrato contido na porção consumida do alimento. Equação: CG = IG x teor de carboidrato disponível na porção /100. Considerando a glicose como controlada (CG=100), os alimentos podem ser classi�cados em baixa carga glicêmica (CG <10) e alta carga glicêmica (CG>20). Classi�cação do Índice Glicêmico nos alimentos: Capítulo 1 https://www.diabetes.org.br/publico/colunistas/96-dra-gisele-rossi-goveia/1267-indice-glicemico-ig-e-carga-glicemica-cg 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 12/52 Baixo índice Glicêmico (≤55): resposta glicêmica baixa após a ingestão de alimentos. Médio Índice Glicêmico (56 a 69): resposta glicêmica média. Alto índice Glicêmico (70 ou mais): resposta glicêmica elevada após a ingestão de alimentos. O quadro a seguir apresenta alguns alimentos separados de acordo com o IG. QUADRO 5 – ÍNDICE GLICÊMICO DE ALGUNS ALIMENTOS Índice Glicêmico Alimentos Baixo Maçã, pera, pêssego, feijão, lentilha, grão de bico, macarrão, amendoim, iogurte, leite desnatado. Médio Manga, mamão, abacaxi, abóbora, batata doce, arroz integral, ervilha, pipoca, mel, leite condensado, suco de uva. FONTE: Adaptado de Sociedade Brasileira de Diabetes (2013-14) FARIA, V. C. et al. In�uência do índice glicêmico na glicemia em exercício físico aeróbico. Motriz: rev. educ. �s. (Online), Rio Claro, v. 17, n. 3, p. 395-405, Set. 2011. Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 13/52 GALACTANOS (feijões, lentilhas, soja): galactanos são oligossacarídeos difíceis de serem absorvidos pelo nosso organismo e é por isso que algumas pessoas relatam que após comer feijão sentem-se “estufados”. FRUTANOS (trigo, cebola, alho, brócolis, repolho): esses são alguns dos alimentos que estão com frequência na mesa do brasileiro que possuem frutanos, um outro oligossacarídeo. O trigo é a maior fonte de frutanos da nossa dieta, mas eles também estão presentes na cebola, no alho, brócolis, repolho, nos aspargos, na beterraba e melancia. LACTOSE (leite, creme de leite, iogurte e outros derivados de leite): todos os alimentos lácteos, sejam eles de vaca, ovelha, búfala ou outro animal, possuem lactose em sua composição. A lactose é um dissacarídeo e faz parte da lista de FODMAPs. Lácteos com redução de lactose pelo processo enzimático ou pelo processo natural de redução da lactose (como é o caso de manteiga e queijos maturados) são os mais indicados para uma dieta isenta de FODMAPs. FODMAPs (Fermentable Oligossacharides, Dissacharides, Monossacharides And Poliols), sigla em inglês que se refere aos tipos de carboidratos fermentáveis que são os oligossacarídeos, dissacarídeos/monossacarídeos e polióis, carboidratos mal absorvidos pelo nosso organismo que provocam sensações de desconforto gastrintestinal. Por não serem absorvidos por completo, eles acabam chegando ao intestino grosso onde as bactérias começam o processo fermentativo. Essa fermentação produz dióxido de carbono, hidrogênio e metano, que acabam gerando os sintomas de intolerância alimentar, como inchaço abdominal, gases, diarreia, constipação, dores de cabeça, azia, má digestão, entre outros. Esses tipos de carboidratos são comumente encontrados em frutas, legumes, grãos, laticínios, açúcares e adoçantes (PENSABENE et al., 2019). A dieta brasileira e os FODMAPs: alguns carboidratos de difícil digestão fazem parte da alimentação dos brasileiros. Vejamos a seguir tipos existentes de FODMAPs e em quais alimentos estão presentes. Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 14/52 FRUTOSE (frutas e mel): a frutose está presente em teor mais alto em algumas frutas e no mel. Ela é um monossacarídeo e também faz parte do FODMAPs. As frutas com maior teor de frutose são as maçãs, peras, mangas, frutas secas e sucos de fruta concentrados. Se você consumir mais frutose do que seu organismo consegue absorver, a frutose não absorvida vira alimento para as bactérias do seu intestino. POLIÓIS (xilitol, sorbitol, maltitol): esses adoçantes contêm polióis, também chamados de álcoois de açúcar. Eles funcionam como substitutos do açúcar e são comumente encontrados em gomas de mascar. O xilitol virou febre neste último ano, com os benefícios de ser um adoçante natural, que não provoca cáries e possui baixo índice glicêmico (bastante usado em dietas para emagrecimento e por diabéticos). Porém, quando consumido em excesso, ele, assim como os demais adoçantes listados, pode provocar sintomas de desconforto gastrintestinal. Veja a seguir um quadro com alimentos e seus respectivos teores de FODMAPs. QUADRO 6 – TEOR DE FODMAPs DE ALGUNS ALIMENTOS ALTO TEOR DE FODMAPs VEGETAIS: aspargo, alcachofra, beterraba, cebola, couve de bruxelas, brócolis, couve �or, repolho, erva doce, alho, alho-poró, quiabo, cogumelos, rabanete, cebolinha verde, nabo, chicória, abóbora, batata em conserva e batata yacon. FRUTAS: maçã, pera, pêssego, manga, melancia, melão, damasco, cereja, pitomba, lichia, nectarina, ameixa, abacate, caqui, �go, tomate, frutas enlatadas, frutas secas e suco de frutas concentrados. LEITE E DERIVADOS: leite animal (vaca, cabra, ovelha), leite de soja, sorvetes, iogurtes, queijos e leite condensado. Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 15/52 CEREAIS: trigo, centeio, cevada (pães, massas, biscoitos, cereais matinais etc.). LEGUMINOSAS: feijão, ervilha, grão de bico, soja, lentilha e tremoço. PROTEÍNAS: embutidos (salsicha, linguiça, presunto, patês etc.), carnes vermelhas, aves e frutos do mar marinados. OLEAGINOSAS E SEMENTES: pistache e castanha de caju. ADOÇANTES: mel, xarope de milho, manitol, sorbitol, xilitol e outros terminados com “ol”. BAIXO TEOR DE FODMAPs VEGETAIS: cenoura, milho verde, berinjela, alface, endívia, espinafre,abobrinha, acelga, batata, broto de bambu, milho, chuchu, alfafa, batata doce, inhame, pepino, agrião, almeirão, jiló, palmito, vagem e mandioca. FRUTAS: banana, uva, kiwi, laranja, mamão, framboesa, morango, carambola, tangerina, abacaxi, coco e goiaba. LEITE E DERIVADOS: leite sem lactose, queijo e iogurte sem lactose, e “leites vegetais” (amêndoas e coco). CEREAIS: massas e pães sem glúten, painço, quinoa, arroz, tapioca e �ocos de milho. PROTEÍNAS: frango, peixe e carne bovina. OLEAGINOSAS E SEMENTES: nozes, amêndoas, avelã, macadâmia, semente de abóbora, gergelim, amendoim e semente de girassol. ADOÇANTES: estevia e sucralose. FONTE: Adaptado de Federação Brasileira de Gastroenterologia (2020) Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 16/52 A) Leite B) Carnes C) Pães D) Legumes Responder A) Amido, glicogênio e �bra. B) Amilose, pectina e dextrose. C) Sacarose, maltose e lactose. D) Glicose, galactose e frutose. Responder SILVA, M.D.O. Problemas gastrointestinais em desportos de endurance. 2018. Disponível em: https://repositorio-berto.up.pt 1 - Carboidratos são encontrados em todos os alimentos, EXCETO: 2 - Dissacarídeos contêm duas moléculas de carboidratos, INCLUINDO: Capítulo 1 https://repositorio-berto.up.pt/bitstream/10216/115838/2/289928.pdf 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 17/52 A) Insulina B) Maltose C) Sacarose D) Glicogênio Responder 3 - A forma de armazenamento da glicose no organismo é através de: 2.3 PROTEÍNAS Do grego protos: primeiro; signi�cado de “constituintes básicos da vida”. As proteínas são moléculas orgânicas também formadas como os carboidratos e os lipídeos constituídos por carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O), mas, além destes, as proteínas contêm átomos de nitrogênio (N) e enxofre (S) a partir de um conjunto de aminoácidos ligados entre si (ligações denominadas de peptídicas). As proteínas desempenham uma série de funções importantes, destacando que não há um processo biológico sequer em que as proteínas não participem, porque além de estarem envolvidas de forma ativa no conjunto de reações químicas, muitas células são compostas por proteínas. São funções das proteínas: toda proteína é uma enzima que in�uencia diretamente nas reações químicas; contração muscular (realizado pela miosina e actina); composição hormonal; fazem parte dos anticorpos; participam do processo da coagulação sanguínea e transporte de oxigênio (hemoglobina). Agora você deve estar se perguntando: é por isso que os praticantes de exercícios se preocupam tanto em tomar suplementos de proteínas? Em parte sim, por isso veremos nos capítulos 2 e 3 que em algumas situações apenas a alimentação é o su�ciente para garantir as demandas Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 18/52 metabólicas que o indivíduo praticante de esporte e os atletas necessitam (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). Pode-se dizer que a principal função das proteínas é estrutural, uma vez que promovem a síntese e o crescimento dos tecidos do nosso corpo. Carnes, ovos e laticínios são alimentos ricos em proteínas. Assim como os carboidratos, as proteínas fornecem 4kcal/g ao organismo (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). 2.4 AMINOÁCIDOS Aminoácidos são substâncias orgânicas que apresentam em sua constituição um grupo carboxila e um grupo amino, que você pode observar no Quadro 7. É importante destacar que existem 20 (vinte) tipos de aminoácidos, os quais se ligam de forma variada para originarem diferentes proteínas. São eles: alanina, arginina, aspartato, asparagina, cisteína, fenilalanina, glicina, glutamato, glutamina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, prolina, serina, tirosina, treonina, triptofano e valina (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). QUADRO 7 – ESTRUTURA QUÍMICA DE UM AMINOÁCIDO FONTE: <www.infoescola.com>. Acesso em: 19 mar. 2020 2.5 AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS E NÃO ESSENCIAIS Capítulo 1 http://www.infoescola.com/ 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 19/52 Alguns aminoácidos, o organismo humano não consegue sintetizar. Ao todo são nove tipos: histidina, lisina, leucina, metionina, isoleucina, fenilalanina, treonina, triptofano e valina. Por essa razão, são chamados de aminoácidos essenciais e são obtidos através da alimentação nas proporções adequadas para que aconteça a realização das funções metabólicas. Há também outros 11 (onze) tipos, que são produzidos pelo organismo, chamados de aminoácidos não essenciais; contudo, isto não signi�ca que eles não são importantes para o metabolismo. Em algumas situações, o organismo pode necessitar de alguns aminoácidos além da capacidade de síntese, como na infância ou em situações de infecções. Por isso, eles também são chamados de condicionalmente essenciais (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). . QUADRO 8 – AMINOÁCIDOS E SUA CLASSIFICAÇÃO DE ACORDO COM A NECESSIDADE BIOLÓGICA Essenciais Fenilalanina, triptofano, valina, leucina, isoleucina, metionina, treonina e lisina. Condicionalmente essenciais Glicina, prolina, tirosina, serina, cisteina, cistina, taurina, arginina, histidina e glutamina. Não essenciais Alanina, ácido aspártico, ácido glutâmico e asparagina. FONTE: Adaptado de Cuppari (2014) 2.6 QUALIDADE DA PROTEÍNA As proteínas de alta qualidade, ou biologicamente completas, contêm todos os aminoácidos essenciais na quantidade adequada para a síntese proteica. Dois fatores interferem na qualidade de uma proteína, são eles: Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 20/52 a digestibilidade da proteína e a sua composição de aminoácidos. A digestibilidade depende de fatores como a fonte de proteína ingerida e outros alimentos ingeridos ao mesmo tempo. As proteínas de origem animal geralmente têm alta digestibilidade (90-99%), já as proteínas de origem vegetal são menores (entre 70-90%), com alguma exceção para as leguminosas, que são maiores (aprox. 90%). O fígado pode produzir qualquer um dos aminoácidos não essenciais que possam se ligar aos demais aminoácidos essenciais nos �lamentos de proteína. Contudo, se algum aminoácido não estiver presente, ou estiver em proporção insu�ciente, ele é então chamado de aminoácido limitante. A qualidade das proteínas é determinada baseando-se nas necessidades de aminoácidos essências de crianças em idade pré-escolar. Uma proteína referência é a que atende a todas essas necessidades; o ovo e a caseína são proteínas referências, pois têm o PDCAA (escore de aminoácidos corrigido pela digestibilidade da proteína) igual a 1,00, que é o escore máximo que uma proteína de um alimento pode receber (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). As proteínas de origem vegetal são consideradas complementares, ou biologicamente incompletas, ou de baixo valor biológico (BVB), quando contêm aminoácidos limitantes. São elas: Gliadina (trigo), Excelsina (castanha do Pará), Legunina (ervilha), Faseolina (feijão), Glicinina e Legumelina (soja), Zeína (milho – falta triptofano e tirosina), Gelatina (falta triptofano e tirosina), Arroz (falta lisina, treonina e triptofano) e Feijão (falta metionina) (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). As proteínas de origem animal são as biologicamente completas, oude alto valor biológico (AVB), e estão presentes nos seguintes alimentos: Caseína (leite), Ovoalbuminas e ovovitelinas (ovo), Lactoalbuminas (leite e queijo), Albumina e miosina (carne) (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). As Leguminosas são de�cientes em aminoácidos sulfurados (metionina + cistina) e cereais são limitantes em lisina. Então, da combinação de proteínas vegetais na proporção de 3:1 obtém-se uma proteína de alto valor biológico. Por exemplo: Arroz (3 partes) + feijão (1 parte) = ptn biologicamente completa. Para você ter noção da qualidade da proteína na alimentação, o quadro a seguir apresenta o PDCAA de alguns alimentos em comparação com a Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 21/52 proteína do soro do leite (whey protein). QUADRO 9 – VALORES DE PDCAAS DE ALGUNS ALIMENTOS Alimento PDCAA Alimento PDCAA Caseína (proteína do leite) 1,00 WPI (whey protein isolate - isolado de proteína do soro do leite) 1,00 Clara do ovo 1,00 Isolado proteico de soja 1,00 Soja (isolada) 0,99 Lentilhas 0,52 Bife 0,92 Amendoim 0,52 Farinha de ervilha 0,69 Trigo integral 0,40 FONTE: Adaptado de Whitney e Rolfes (2008) Em relação à estrutura e composição, quando há dois aminoácidos, ele é chamado de dipeptídeo; quando há três, é chamado de tripeptídeos; e quando há uma longa cadeia de aminoácidos, é chamada de polipeptídio, sendo que toda proteína é constituída de uma ou mais cadeias de aminoácidos, conferindo a ela características e funções diferenciadas (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). 2.7 SÍNTESE PROTEICA O processo que envolve RNA, enzimas, ribossomos e aminoácidos, é chamado de síntese proteica, um procedimento capaz de realizar a produção de outras proteínas todas elas estabelecidas pelo DNA. O uso dos Aas diz respeito à síntese de proteínas como enzimas, hormônios, Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 22/52 A) Seu grupo lateral. B) Seu grupo ácido. vitaminas e proteínas estruturais. A síntese proteica requer todos os aminoácidos essenciais. Os não essenciais devem ser fornecidos, ou pelo menos o esqueleto de carbonos e grupos amino derivados de outros aminoácidos disponíveis pelo processo de transaminação (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). Esse processo ocorre no citoplasma, e é dividido em duas etapas: a transcrição e a tradução. O DNA funciona como um molde para a síntese de várias formas de RNA que participaram na síntese proteica. A energia é fornecida pelo ATP obtido do metabolismo celular (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). FIGURA 1 – SÍNTESE PROTEICA E SUAS ETAPAS FONTE: Adaptado de Whitney e Rolfes (2008) 4 - Qual parte da estrutura química diferencia um aminoácido do outro? Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 23/52 C) Seu grupo amino. D) Suas ligações químicas. Responder A) Enzimas proteicas. B) Polipeptídios. C) Aminoácidos essenciais. D) Proteínas biologicamente incompletas. Responder A) Determinar a qualidade de proteínas. B) Avaliar a desnutrição. C) Calcular o percentual de calorias do alimento. D) Determinar as necessidades energéticas. Responder 5 - Isoleucina, leucina e lisina são: 6 - O PDCCA é usado para: 2.8 LIPÍDIOS Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 24/52 Do grego lipos, gordura são ésteres, isso quer dizer que são formados pela associação de uma molécula de ácido (ácido graxo) e uma de álcool, geralmente o glicerol. O ácido graxo é um ácido orgânico que apresenta, mais comumente, dez átomos de carbono em sua molécula. Os lipídeos são uma classe de macromoléculas compostas de C, H e O, sendo que há uma proporção maior de carbonos e hidrogênios do que de oxigênio. Desta forma, eles fornecem mais energia por grama (9kcal/g) do que fornecem os carboidratos e as proteínas (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). Os lipídios são substâncias químicas de baixa polaridade, por isso, são insolúveis em água em temperatura ambiente, tendem a ser hidrofóbicos e apolares, porém, solúveis em compostos ou solventes orgânicos, como o álcool, o éter, o clorofórmio, a acetona. São representados pelos triglicerídeos, fosfolipídios e colesterol. O triacilglicerol é a forma mais comum encontrada nos alimentos; os fosfolipídios são elementos estruturais das membranas celulares e o colesterol é precursor de hormônios e constituinte da bile (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). 2.9 ÁCIDOS GRAXOS Um ácido graxo é composto por uma cadeia de átomos de carbono com hidrogênio ligados a ela, que possui um grupo ácido (COOH) em uma extremidade e um grupo metil (CH ) na outra. Os ácidos graxos de maior ocorrência na natureza contêm números pares de carbonos em suas cadeias com até 24 carbonos (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). 3 a) Ácidos graxos saturados Compostos de uma cadeia hidrocarbonada saturada (todas as valências do C ligadas a átomos de H); quanto maior o tamanho da cadeia maior o peso molecular, o ponto de fusão e a insolubilidade. Na dieta: ácido esteárico (18:0) na manteiga de cacau e gordura animal; ácido palmítico (16:1) e ácido láurico (12:0) (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). b) Ácidos graxos insaturados Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 25/52 Contém a cadeia hidrocarbonada com uma ou mais ligações duplas, tem ponto de fusão mais baixos do que os ácidos graxos saturados; quando os átomos de H ligados ao C da dupla ligação estão do mesmo lado da cadeia, eles são chamados de cis (são os de importância biológica) e quando estão em lados opostos é trans. Os ácidos graxos trans são encontrados em produtos industrializados (gordura vegetal hidrogenada) (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). c) Ácido graxo monoinsaturado Possui uma única dupla ligação. Constitui quase 50% da gordura do toucinho e 75% do azeite de oliva. O ácido oleico (cis 18:1 n-9) é um exemplo presente em vários alimentos (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). d) Ácidos graxos polinsaturados Contêm mais de duas duplas ligações. São elas: ômega-6 (ácido linoleico, 18:2, n-6) presentes nos óleos vegetais (milho, canola, girassol e açafrão, nozes) e o ômega-3, ambos derivados do ácido linolênico (linhaça e chia) e no ácido alfa linolênico (ALA), o 18:3 n-3 (EPA - ácido eicosapentaenoico e o DHA - ácido docosa-hexanóico (peixes e frutos do mar, carnes de peru e em alguns óleos)), sendo a principal ação dos ômega-3, a inibição da síntese de triglicerídeos no fígado (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). 2.3 COLESTEROL Pertence ao grupo dos esteróis – grupo hidroxila ligado ao anel, comportando-se como álcool. O colesterol é exclusivamente presente no tecido animal, precursor do ácido cólico que é constituinte da bile; hormônios (estrógenos, progesterona) e vitamina D. Pode estar livre ou combinado com ácidos graxos. Fontes alimentares: gema do ovo, laticínios, carnes, vísceras (fígado, coração e cérebro) (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). a) Ácidos graxos essenciais Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 26/52 São os ácidos que o organismo humano não sintetiza, por isso precisam ser ingeridos pela alimentação, pois desempenham funções essenciais. São eles: ácido linoleico (18:2 n-6) eácido linolênico (18:3 n-3) são polinsaturados (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). O ácido esteárico (18C) é o mais abundante nos alimentos, é um ácido graxo saturado (possui somente ligações simples na sua cadeia de carbonos). Os ácidos graxos de cadeias longas (12 a 24C) estão presentes nas carnes, peixes e óleos vegetais e são os mais abundantes na alimentação e os ácidos graxos de cadeia média (6 a 10C) estão presente nos laticínios. Os ácidos graxos insaturados (contêm uma ou mais duplas ligações ou insaturações na cadeia de carbonos) são chamados de monoinsaturados e polinsaturados. Na �gura a seguir são apresentados os ácidos graxos e as fontes alimentares (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). FIGURA 2 – COMPARAÇÃO DE GORDURAS NA DIETA EM RELAÇÃO À COMPOSIÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS SATURADOS, MONOINSATURADOS E POLINSATURADOS FONTE: Adaptado de Whitney e Rolfes (2008) Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 27/52 Carotenoides: são pigmentos alaranjados presentes nas células de todas as plantas que participam na fotossíntese junto com a cloro�la além de trazerem benefícios para o sistema imunológico e atuarem como anti-in�amatórios. Ex.: betacaroteno presente na cenoura que se torna precursora da vitamina A, importante no metabolismo da visão. Ceras: são constituídas por uma molécula de álcool e um ou mais ácidos graxos. Estão presentes nas superfícies das folhas de plantas e nas ceras de abelhas. Fosfolipídios: são os principais componentes das membranas das células, é um glicerídeo (um glicerol unido a ácidos graxos) combinado com um fosfato. Glicerídeos: os glicerídeos podem ter de um a três ácidos graxos unidos a uma molécula de glicerol (um álcool, com 3 carbonos unidos a hidroxilas-OH). O exemplo mais conhecido é o triglicerídeo, que é composto por três moléculas de ácidos graxos. No Quadro 11 a seguir, você pode observar a estrutura química de um fosfolipídio. QUADRO 11 – ESTRUTURA QUÍMICA DOS LIPÍDIOS FONTE: <https://www.khanacademy.org>. Acesso em: 12 mar. 2020 A seguir, você irá rever os tipos de lipídeos e exemplos destes no organismo humano. Capítulo 1 https://www.todamateria.com.br/acidos-graxos/ https://www.khanacademy.org/ 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 28/52 Esteroides: são compostos por quatro anéis de carbonos interligados, unidos a hidroxilas, oxigênio e cadeias carbônicas. Como exemplos de esteroides, têm-se os hormônios sexuais masculinos (testosterona), os hormônios sexuais femininos (progesterona e estrogênio), outros hormônios e o colesterol (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). A) Têm sempre 18 carbonos na cadeia. B) Possuem pelo menos, uma ligação dupla. b) Funções dos lipídios Reserva energética: o armazenamento de energia é importante para os momentos em que o organismo necessitar de energia e não haver carboidratos disponíveis. Estrutural: alguns lipídios fazem parte da composição das membranas celulares, sendo formadas pela associação de lipídios e proteínas (lipoproteicas). Os mais importantes são: os fosfolipídios e o colesterol. Isolante térmico: auxiliam na manutenção da temperatura dos animais endotérmicos (aves e mamíferos) por meio da formação de uma camada de tecido denominado hipoderme, a qual protege o indivíduo contra as variações de temperatura. Absorção de vitaminas: auxiliam na absorção das vitaminas A, D, E e K, que são lipossolúveis e necessitam da presença dos lipídeos para serem absorvidas e utilizadas pelo organismo. Como essas moléculas não são produzidas no corpo humano, por isso é importante o consumo desses óleos na alimentação (GIBNE; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). 7 - Ácidos graxos saturados: Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 29/52 C) São inteiramente carregados com hidrogênios. D) São sempre líquidos em temperatura ambiente. Responder A) Ácido esteárico e ácido oleico. B) Ácido oleico e ácido linoleico. C) Ácido palmítico e ácido linolênico. D) Ácido linoleico e ácido linolênico. Responder A) Ácidos graxos monoinsaturados. B) Ácidos graxos trans. C) Ácidos graxos saturados. D) Ácidos graxos polinsaturados. Responder 8 - São tipos de ácidos graxos essenciais: 9 - O termo ômega-3 diz respeito a quais ácidos graxos? 3 ÁGUA Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 30/52 A água é a principal substância responsável pelo planeta em que vivemos. Sem ela, nenhuma forma de vida conhecida atualmente existiria ou sobreviveria. O corpo humano composto por mais de 70% de água e ela exerce funções essenciais para garantir o equilíbrio e funcionamento adequado do organismo como um todo. Dentre essas funções, destaca- se o seu papel como solvente, garantindo um meio propício para a realização da grande maioria das reações químicas. A água também participa na eliminação de substâncias tóxicas através da urina, que é composta 95% de água. Como um importante componente do plasma sanguíneo, a água é responsável pelo transporte de nutrientes, oxigênio e sais minerais para as células (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). Outra função da água é sua participação em processos �siológicos. Na digestão, por exemplo, faz parte da composição dos sucos digestivos e da saliva. Além da digestão, a água também atua na absorção e na excreção dos nutrientes ingeridos, além de auxiliar nos movimentos peristálticos, eliminando o conteúdo que não foi utilizado pelo organismo, as fezes (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). A água também garante a proteção de algumas estruturas do corpo: na forma do líquido presente nas articulações que evita o atrito entre os ossos; o líquido amniótico, que protege o embrião em desenvolvimento e as lágrimas, que evitam o ressecamento das córneas (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). Durante a prática de exercícios, há um aumento da temperatura corporal, perda de eletrólitos pelo suor e urina, com isso, a água desempenha importante papel no equilíbrio e controle da temperatura corporal, evitando a desidratação e interrupção da atividade (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). Há água presente em todos os alimentos, estando em menor ou em maior quantidade, a depender do alimento analisado. São alimentos ricos em água as frutas, verduras e legumes (melancia, tomate, nabo, cenoura, melão entre outras) (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). 4 VITAMINAS Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 31/52 Do latim vita: signi�ca “vida”. A palavra vitamina surgiu na língua portuguesa através do termo em inglês vitamin, que foi criado em 1912, a partir da junção do latim vita, que signi�ca “vida”, e amine, retirada de aminoacid, que quer dizer “aminoácido” ou “essenciais à vida“ (WHITNEY; ROLFES, 2008). As vitaminas fazem parte dos micronutrientes, não fornecem energia ao organismo e são consideradas um componente dietético essencial requerido por um organismo em pequenas quantidades (mg ou mcg/dia). Assim como os macronutrientes, as vitaminas são compostos ou moléculas orgânicas que contêm em sua estrutura carbono e hidrogênio. São componentes de várias coenzimas, as quais participam de importantes reações metabólicas do organismo (DUTRA DE OLIVEIRA; MARCHINI,2003). As diferentes vitaminas não se correlacionam entre si, nem quimicamente, nem funcionalmente. Cada uma desempenha função própria no organismo, não podendo ser substituída por nenhuma outra substância. Em condições normais, o seu aporte ao organismo se faz através da ingestão de uma variedade e quantidade de alimentos de origem animal e vegetal. São classi�cadas em hidrossolúveis e lipossolúveis. As lipossolúveis são solúveis em gordura, armazenadas no tecido adiposo ou em outros tecidos, não são eliminadas na urina e podem provocar intoxicação quando consumidas em megadoses. São elas: as vitaminas A, D, E e K. As hidrossolúveis são solúveis em água e eliminadas pela urina, mas também podem causar prejuízos ao organismo quando ingeridas além das recomendações diárias, assim como os problemas causados pela ausência delas. As vitaminas hidrossolúveis são as do complexo B e a vitamina C (DUTRA DE OLIVEIRA; MARCHINI, 2003; WHITNEY; ROLFES, 2008; CUPPARI, 2014). As vitaminas hidrossolúveis atuam em muitos aspectos do metabolismo de carboidratos, lipídios e proteínas como coenzimas ou grupo de enzimas responsáveis por reações químicas essenciais, são pouco armazenadas no organismo e são particularmente importantes nos aspectos relacionadas à produção de energia; são compostos necessários à manutenção, ao crescimento e ao funcionamento adequado do organismo; são várias as doenças associadas à de�ciência de vitaminas: pelagra, beribéri, escorbuto e anemia megaloblástica. Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 32/52 B1 = Tiamina. B2 = Ribo�avina. B3 = Niacina, PP ou ácido nicotínico. B5 = ácido pantotênico. B6 = piridoxina ou piridoxal. B12 = cianocabalamina ou cobalamina. B9 = Folacina ou ácido fólico. H ou B7 = Biotina. Vitamina C = ácido ascórbico e Colina. As principais vitaminas hidrossolúveis são: A �gura a seguir apresenta as funções, sintomas de de�ciência, toxicidade e fontes alimentares das vitaminas hidrossolúveis (DUTRA DE OLIVEIRA; MARCHINI, 2003; WHITNEY; ROLFES, 2008; CUPPARI, 2014). FIGURA 3 – FUNÇÕES, SINTOMAS DE DEFICIÊNCIA, TOXICIDADE E FONTES ALIMENTARES DAS VITAMINAS HIDROSSOLÚVEIS FONTE: Adaptado de Whitney e Rolfes (2008) Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 33/52 Na �gura a seguir, há um resumo das diferenças entre as vitaminas hidrossolúveis e lipossolúveis em relação ao metabolismo, toxicidade e necessidades diárias. FIGURA 4 – DIFERENÇAS ENTRE AS VITAMINAS HIDROSSOLÚVEIS E LIPOSSOLÚVEIS EM RELAÇÃO AO METABOLISMO, TOXICIDADE E NECESSIDADES DIÁRIAS FONTE: Adaptado de Whitney e Rolfes (2008) As vitaminas lipossolúveis e suas funções, fontes alimentares, deficiência e toxicidade podem ser vistas no quadro a seguir. QUADRO 12 – FONTES ALIMENTARES, FUNÇÕES, DEFICIÊNCIA E TOXICIDADE DAS VITAMINAS LIPOSSOLÚVEIS FONTE: Adaptado de Dutra de Oliveira e Marchini (2003) Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 34/52 Na figura a seguir, há um resumo dos benefícios dos micronutrientes. FIGURA 5 – BENEFÍCIOS DOS MICRONUTRIENTES (VITAMINAS E MINERAIS) AO ORGANISMO HUMANO Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 35/52 FONTE: OPAS (2020) Atletas - Treinamento intenso à Aumento da demanda?! Em que medida a demanda de micronutrientes aumenta com a prática regular de exercícios? Deveria haver tabelas especí�cas para atletas com valores indicados de ingestão de micronutrientes? Ingestões de micronutrientes superiores às recomendadas aumentam o desempenho físico? www.abne.org.br www.rgnutri.com.br 5 MINERAIS Os minerais, ou sais minerais, assim como as vitaminas, fazem parte dos micronutrientes, mantém o funcionamento normal dos tecidos e células. Desempenham diversas funções dentre elas: proporcionam estrutura para a formação de ossos e dentes; mantém o ritmo cardíaco normal e a contratilidade muscular; e regulam o metabolismo, sendo parte das enzimas e hormônios envolvidos neste processo (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). Capítulo 1 http://www.abne.org.br/ http://www.rgnutri.com.br/ 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 36/52 É importante destacar a biodisponibilidade dos minerais que estão sujeitos a fatores que interferem em sua absorção nos tipos de alimento: minerais de origem animal são prontamente absorvidos pelo intestino delgado, os de origem vegetal não; Interação mineral-mineral: minerais com mesmo peso molecular competem pela absorção; Interação vitamina-mineral: vitaminas afetam a biodisponibilidade dos minerais; Interação �bra-mineral: a alta ingestão de �bras reduz a absorção de alguns minerais (Ca, Fe, P, Mg) (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). 5.1 ANTIOXIDANTES Algumas vitaminas e minerais desempenham função antioxidante, reduzindo a ação dos radicais livres produzidos pelo organismo no processo de respiração celular. Na prática de esportes, essa produção de substâncias faz com que o envelhecimento celular seja maior. São estes: a vitamina C, a vitamina E, a vitamina A (betacaroteno), o selênio, o zinco e o cobre (MUSSOI, 2017). QUADRO 13 – FUNÇÕES, RECOMENDAÇÃO DE INGESTÃO DIÁRIA, FONTES ALIMENTARES, SINAIS E SINTOMAS DE INSUFICIÊNCIA E SUPERDOSAGEM DE MINERAIS Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 37/52 A) Biodisponibilidade. B) Digestão. C) Efeito �siológico. D) Fator intrínseco. Responder FONTE: Adaptado de Dutra de Oliveira e Marchini (2003) 10 - A proporção do micronutriente que pode ser encontrado na circulação após sua absorção, estando disponível para ser utilizado, é conhecida como: Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 38/52 A) Vitamina C. B) Folato. C) Ribo�avina. D) Vitamina E. Responder A) Zinco, ferro, vitamina C e A. B) Vitamina C , vitamina A, selênio e ferro. C) Zinco, selênio, cobre, vitamina A e E. D) Zinco, selênio, cobre, vitamina A, E, e C. Responder 11 - A vitamina que protege contra defeitos no tubo neural durante a gestação é: 12 - São considerados antioxidantes que combatem a ação dos radicais livres: 6 DIGESTÃO E ABSORÇÃO DOS ALIMENTOS E NUTRIENTES Você sabia que o processo de digestão se inicia na boca e que o número de vezes que você mastiga um alimento re�ete no processo de absorção do nutriente que você ingeriu, bem como da sua saciedade? Bem, nessa seção vamos abordar resumidamente sobre o processo de digestão e absorção dos nutrientes. Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 39/52 6.1 DIGESTÃO E ABSORÇÃO DE CARBOIDRATOS A digestão inicia na boca, e especi�camente falando dos carboidratos, com o auxílio da enzima amilase salivar, ou ptialina, que quebra as ligações alfa 1-4 entre as moléculas de glicose do amido, fazendo a hidrólise. Esse processo dura o tempo em que o alimento está na boca. As ligações alfa 1-6 não são hidrolisadas nesse momento. Na boca, o alimento passa a ser chamado de bolo alimentar.Ao passar pelo esôfago e chegar ao estômago, que possui um pH ácido, tornando inativa a ação da amilase salivar, ocorrendo apenas a mistura do conteúdo vindo do esôfago com os sucos digestivos, o que é chamado de quimo (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). Ao chegar no duodeno (a primeira parte do intestino delgado) são liberadas as enzimas presentes no suco pancreático, a amilase pancreática, para fazer a digestão do amido, sendo degradados os polissacarídeos ou monossacarídeos. A digestão �nal irá ocorrer no intestino delgado, pelas enzimas na borda em escova, sendo que o quimo ácido será neutralizado pelo bicarbonato de sódio liberado e presente no suco pancreático para que as enzimas possam atuar. A enzima maltase irá hidrolisar (quebrar) a maltose em duas unidades de glicose. As enzimas lactase, sacarase e isomaltase irão quebrar a lactose, a sacarose e a isomaltose até chegar aos monossacarídeos glicose, frutose e galactose, que posteriormente serão absorvidos pelas células do intestino (enterócitos), indo para circulação ou veia porta para o fígado (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). FIGURA 6 – DIGESTÃO E ABSORÇÃO DOS CARBOIDRATOS NA BORDA EM ESCOVA Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 40/52 FONTE: <https://image.slidesharecdn.com>. Acesso em: 15 mar. 2020 Esses monossacarídeos chegam ao enterócito (células intestinais) por meio de transportadores especí�cos, auxiliados pela diferença do gradiente de concentração gerado pelo sódio, no caso do cotransportador de glicose 1, dependente de íons de sódio (SGLT-1), os quais fazem o transporte do sódio, da glicose e da galactose. Já o transportador GLU-T5, é responsável pela passagem da frutose para o enterócito. Esses monossacarídeos, depois da absorção pelo enterócito, vão para a corrente sanguínea com auxílio da GLUT-2 e chegarão no fígado, que irá liberar parte da glicose para a corrente sanguínea como fonte de energia e o restante será armazenada na forma de glicogênio (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). FIGURA 7 – PROCESSO DE DIGESTÃO DOS CARBOIDRATOS Capítulo 1 https://image.slidesharecdn.com/digestoeabsorodecarboidratos 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 41/52 FONTE: Adaptado de Whitney e Rolfes (2008) 6.2 DIGESTÃO DE LIPÍDEOS Cerca de 80% dos lipídios provenientes da dieta são predominantemente triacilgliceróis ou triglicerídeos. O início da digestão de lipídeos da alimentação não começa na boca efetivamente. Embora, nenhuma hidrólise de triglicérides ocorra na boca, os lipídeos estimulam a secreção da lipase das glândulas serosas na base da língua (lipase lingual), mas tem muito pouco de ação digestiva. No estômago, o quimo sofre a ação da lipase gástrica, porém, o pH ácido do estômago impede a ação integral dessa lipase, diminuindo a velocidade de sua ação enzimática, havendo a quebra de algumas ligações de ácidos graxos de cadeia curta. A ação gástrica na digestão dos lipídios com os movimentos peristálticos do estômago, produz a emulsi�cação dos lipídios, deixando-os prontos para passarem ao intestino (ANDRADE et al., 2006; MUSSOI, 2017). Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 42/52 No duodeno, o quimo está acidi�cado pelo ácido do estomago, isso induz a liberação do hormônio colecistocinina CCK (pancreozimina) que, por sua vez, promove a contração da vesícula biliar, liberando a bile para o duodeno e estimulando a secreção pancreática para a digestão dos lipídeos (ANDRADE et al., 2006; MUSSOI, 2017). Os ácidos biliares são derivados do colesterol e sintetizados no fígado. São denominados primários (ácido cólico, taurocólico, glicocólico, quenodesoxicólico e seus derivados) quando excretados no duodeno, sendo convertidos em secundários (desoxicólico e litocólico) por ação das bactérias intestinais. A bile ainda excreta o colesterol sanguíneo juntamente com a bilirrubina (produto �nal da degradação da hemoglobina) (ANDRADE et al., 2006). Os sais biliares fazem a emulsi�cação da gordura para que a enzima lipase pancreática possa agir, quebrando os triglicerídeos em diglicerídeos e ácidos graxos livres. Os diglicerídeos sofrem uma nova ação da lipase, dando origem a monoglicerídeos, ácidos graxos e glicerol. Cerca de 70% dos diglicerídeos são absorvidos pela mucosa intestinal, o restante (30%) é o que será convertido em monoglicerídeos, glicerol e ácidos graxos. A CCK possui, ainda, a função de estimular o pâncreas para a liberação do suco pancreático juntamente com outro hormônio liberado pelo duodeno, a secretina (WHITNEY; ROLFES, 2008). FIGURA 8 – DIGESTÃO DE GORDURAS NO TRATO GASTRINTESTINAL Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 43/52 FONTE: Adaptado de Whitney e Rolfes (2008) O suco pancreático possui várias enzimas digestivas (principalmente proteases e glicosidases). Os ácidos graxos livres e monoglicerídeos produzidos pela digestão formam complexos chamados micelas, que facilitam a passagem dos lipídeos através do ambiente aquoso do lúmen intestinal para a borda em escova. Os sais biliares são então liberados de seus componentes lipídicos e devolvidos ao lúmen do intestino (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). 6.3 ABSORÇÃO E TRANSPORTE DOS LIPÍDIOS Na célula da mucosa, os AG e os monoglicerídeos são reagrupados em novos triglicerídeos, estes juntamente com o colesterol e os fosfolipídios são circundados e são chamados de quilomícrons (QM). Os QM são transportados e esvaziados na corrente sanguínea, então são levados para o fígado, onde os triglicerídeos são reagrupados em lipoproteínas e transportados especialmente para o tecido adiposo, para o metabolismo e para o armazenamento. O Colesterol é absorvido de modo semelhante após ser hidrolisado da forma de éster pela esterase colesterol pancreática. As vitaminas Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 44/52 lipossolúveis A, D, E e K também são absorvidas de maneira micelar (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). Os quilomicrons atingem �nalmente a corrente sanguínea, mas antes de chegar ao fígado, eles passam pelo tecido muscular e adiposo, aumentando sua densidade, pois são enriquecidos com proteínas, podendo resultar em: VLDL (Very Low Density Lipoprotein), com 80-90% de lipídios; LDL (Low Density Lipoprotein), com 70% lipídios; e HDL (High Density Lipoprotein), com 45% de lipídios. O tamanho da lipoproteína se refere à quantidade de proteína e lipídio, sendo que VLDL apresenta mais lipídio e menos proteína, enquanto que o HDL é o inverso. O LDL também leva triglicérides para os tecidos. O HDL troca colesterol por triglicérides com os tecidos e então volta para o fígado e recolhe colesterol dos quilomicrons, este colesterol que foi recolhido é então excretado na forma de sais biliares (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). Quando necessário, a gordura armazenada é hidrolisada em glicerol e ácidos graxos que são lançados na corrente sanguínea como ácidos graxos livres, podendo ser utilizados pelo fígado e músculos. Células musculares degradam e queimam ácidos graxos até CO e H O, utilizando a energia liberada para a produção de ATP para a contração muscular. 2 2 O fígado utiliza ácidos graxos para a produção de triglicerídeose colesterol, que são utilizados para a produção de sais biliares e corpos cetônicos que serão lançados para a corrente sanguínea e consumidos pelos músculos em caso de excesso, excretado pelos pulmões e rins. Assim, o fígado é o principal sintetizador de gordura (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). 6.4 DIGESTÃO DE PROTEÍNAS As proteínas ingeridas não sofrem na boca modi�cações químicas, elas são apenas reduzidas a partículas menores. No estômago, as proteínas e polipeptídios são desnaturados por ação do HCl e hidrolisadas pela pepsina. A digestão no estômago representa apenas 10-20% da digestão total proteica. A maior parte desta digestão ocorre no lúmen do duodeno e jejuno sob a in�uência do suco pancreático, processando-se, quase completamente, no íleo terminal. No intestino delgado, a enteropeptidase, em pH neutro, Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 45/52 ativa o tripsinogênio a tripsina que, por sua vez, promove a ativação das outras propeptidases do suco pancreático. Ocorre, então, a hidrólise de proteínas e polipeptídios, produzindo aminoácidos (AA) livres e pequenos peptídios (2-6 aminoácidos). Os AA e pequenos peptídios, produtos da hidrólise luminal, são então hidrolisados pelas peptidases da borda em escova a AA, di e tripeptídios que são absorvidos, principalmente, no jejuno proximal (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). FIGURA 9 – DIGESTÃO DE PROTEÍNAS NO TRATO GASTRINTESTINAL FONTE: Adaptado de Whitney e Rolfes (2008) 6.5 ABSORÇÃO E TRANSPORTE DE PROTEÍNAS Após a digestão, os peptídeos e os aminoácidos absorvidos são transportados ao fígado através da veia porta. Esse processo produz compostos nitrogenados tóxicos como a amônia (NH ), a qual precisa ser convertida em compostos menos tóxicos para ser eliminada pelo organismo. A ureia é um composto orgânico menos tóxico do que a 3 Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 46/52 amônia, de fórmula química CH N O, que será �ltrada pelos rins e eliminada na urina. 4 2 O conjunto de reações de conversão da amônia em ureia para a sua eliminação, compõe o que chamamos de ciclo da ureia, que ocorre no fígado. Apenas 1% da proteína ingerida é excretada nas fezes (WHITNEY; ROLFES, 2008). Os aminoácidos participarão na construção e manutenção e renovação dos tecidos, formação de enzimas, hormônios, anticorpos, no fornecimento de energia e na regulação de processos metabólicos (anabolismo e catabolismo) (WHITNEY; ROLFES, 2008). 6.6 DIGESTÃO E ABSORÇÃO DE VITAMINAS E MINERAIS Os micronutrientes não sofrem digestão, pois são absorvidos na forma como são ingeridos, sendo alguns transformados na sua forma ativa para então serem absorvidos por transporte ativo na luz intestinal ou passivo. Como citado anteriormente, os minerais e vitaminas podem ter sua biodisponibilidade reduzida por fatores antinutricionais, como o fitato, a cafeína e a presença de cálcio, que pode reduzir a absorção de ferro e zinco, entre outras (COZZOLINO, 1997). 7 METABOLISMO ENERGÉTICO O organismo humano é um todo feito de muitas partes e processos. O metabolismo é a soma de vários processos químicos pelos quais a energia se torna disponível para o funcionamento do organismo. Existem duas fases no metabolismo: a fase anabólica e a catabólica (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). A fase anabólica inicia quando há ingestão de alimento (refeição). Ocorre a quebra do jejum, então se tem a liberação de insulina, que é um hormônio com ação anabólica. A fase anabólica pode se prolongar por 4 a 6 horas, dependendo da quantidade de alimento e nutrientes ingeridos. É a fase de armazenamento ou síntese de energia (glicogênese, lipogênese e síntese proteica) (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). A fase catabólica é o processo inverso da anabólica. Acontece no jejum, durante o repouso, ou durante a prática de exercícios. Por exemplo, é quando ocorre a mobilização das reservas energéticas com ação dos Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 47/52 hormônios catabólicos glucagon e cortisol. Ocorre, nesse momento, a quebra das moléculas armazenadas para a produção de energia, ou seja, é o momento da lipólise, glicólise, neoglicogênese e proteólise. No jejum noturno, chama-se de fase catabólica �siológica, na qual o organismo se mantém com uma taxa menor de lipólise sem prejudicá-lo (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). FIGURA 10 – MANUTENÇÃO DA HOMEOSTASE DA GLICEMIA FONTE: Adaptado de Whitney e Rolfes (2008) 7.1 ATP: ADENOSINA TRIFOSFATO Antes de entender os processos de obtenção de energia, você deve saber como a energia �ca armazenada nas células até o momento de uso. Quem faz isso, é o ATP (Adenosina Trifosfato), molécula responsável pela liberação de energia na quebra da glicose. Ele é formado por adenina e ribose, formando a adenosina. Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 48/52 Assim, a adenosina se une a três radicais fosfato, formando a adenosina trifosfato. A ligação entre os fosfatos é altamente energética. No momento em que a célula precisa de energia para alguma reação química, as ligações entre os fosfatos são quebradas e a energia é liberada (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). 7.2 MECANISMOS PARA OBTENÇÃO DE ENERGIA A fotossíntese é um processo de síntese da glicose a partir de gás carbônico (CO ) e água (H O), na presença de luz. Ela corresponde a um processo realizado por seres que possuem cloro�la, como as plantas, as bactérias e as cianobactérias (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). 2 2 A respiração celular é o processo de quebra da molécula de glicose para a liberação da energia que nela se encontra armazenada e é o que ocorre na maioria dos seres vivos. Esta pode ser realizada na presença (aeróbia) ou ausência de oxigênio (anaeróbia). A respiração aeróbia ocorre através de três fases: a glicólise, o ciclo de Krebs e a cadeia respiratória, a fosforilação oxidativa (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). A glicólise é a primeira etapa da respiração celular e ocorre no citoplasma das células. Ela consiste em um processo bioquímico em que a molécula de glicose (C H O ) é quebrada em duas moléculas menores de ácido pirúvico ou piruvato (C H O ) (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). 6 12 6 3 4 3 O Ciclo de Krebs corresponde a uma sequência de oito reações, ocorrendo na matriz mitocondrial das células. Ele tem a função de promover a degradação de produtos �nais do metabolismo dos carboidratos, lipídios e de diversos aminoácidos. Essas substâncias são convertidas em acetil-CoA, com a liberação de CO e H O e síntese de ATP. 2 2 QUADRO 14 – CICLO DE KREBS – PRODUÇÃO DE ENERGIA PARA AS FUNÇÕES VITAIS Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 49/52 A) Glicose. B) Ácido acético. C) Ácido lático. D) Gás carbônico. E) Álcool etílico. Responder FONTE: <www.ufpel.edu.br>. Acesso em: 12 dez. 2020 A fosforilação oxidativa é o estágio �nal do metabolismo energético dos organismos aeróbicos. Responsável pela maior parte da produção de energia, o saldo energético é de 38 ATPs. Durante a glicólise e ciclo de Krebs,parte da energia produzida na degradação de compostos foi armazenada em moléculas intermediárias, como o NAD e o FAD. Essas moléculas intermediárias liberam os elétrons energizados e os íons H que irão passar por um conjunto de proteínas transportadoras que constituem a cadeia respiratória. Assim, os elétrons perdem sua energia que passa a ser armazenada nas moléculas de ATP (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). + + 13 - Se as células musculares podem obter energia por meio da respiração aeróbica ou da fermentação, quando um atleta desmaia após uma corrida de 1000 m por falta de oxigenação adequada de seu cérebro, o gás oxigênio que chega aos músculos também não é suficiente para suprir as necessidades respiratórias das fibras musculares, que passam a acumular: Capítulo 1 http://www.ufpel.edu.br/ 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 50/52 A) Respiração e fotossíntese. B) Digestão e excreção. C) Respiração e excreção. D) Fotossíntese e osmose. E) Digestão e osmose. Responder A) Consumo de dióxido de carbono e liberação de oxigênio para as células. B) Síntese de moléculas orgânicas ricas em energia. C) Redução de moléculas de dióxido de carbono em glicose. D) Incorporação de moléculas de glicose e oxidação de dióxido de carbono. E) Liberação de energia para as funções vitais celulares. Responder 14 - São processos biológicos relacionados diretamente a transformações energéticas celulares: 15 - O processo de respiração celular é responsável por: ALGUMAS CONSIDERAÇÕES Vamos fazer algumas considerações sobre o que você aprendeu neste primeiro capítulo. Começamos falando sobre as funções e estruturas químicas dos macronutrientes (carboidratos, proteínas e lipídeos), da água e dos micronutrientes (vitaminas e minerais). Capítulo 1 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 51/52 Apresentação Capítulo 2 A ênfase foi dada para a função, importância biológica e fontes alimentares de cada um para você compreender em quais alimentos há presente cada um dos nutrientes e quais as funções que eles desempenham no organismo humano, pois, do contrário, teremos carências ou toxicidade que são situações indesejáveis ao bom funcionamento do organismo. A biodisponibilidade de nutrientes foi citada quando se falou de carboidratos, bem como dos micronutrientes, pois o que for ingerido deve ser absorvido e utilizado, não podendo se perder no caminho. Foram disponibilizados alguns links de sites com assuntos sobre nutrição esportiva ao longo de todo o capitulo para que você pesquise sobre o que veremos nos demais capítulos. Na sequência foi abordado o metabolismo dos nutrientes, resumindo o processo de digestão e absorção dos nutrientes para que, por último, fosse possível a sua compreensão e aprendizado sobre o metabolismo energético, como o organismo obtém, armazena e mobiliza a energia que é vital ao organismo dos seres vivos, em especial para o metabolismo do corpo humano. Assim, o ciclo de Krebs não poderia deixar de ser apresentado, sistema tão temido em bioquímica por ser uma série de reações químicas que ocorrem em cadeia, mas que no �m das contas produz energia (ATP), molécula tão nobre, sendo o combustível para o todas as reações metabólicas. De forma intercalada algumas questões de estudo foram colocadas como forma de �xação e apreensão do conteúdo, bem como esquemas, quadros e imagens para facilitar o entendimento do conteúdo, para que ao �nal você pudesse compreender a importância do todo e seguir em frente nos demais capítulos sobre �siologia do esporte e nutrição aplicada à atividade física e performance. Espero que você esteja animado(a). Você sairá desta disciplina com grandes conhecimentos sobre nutrição esportiva! Capítulo 1 https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutri%C3%A7%C3%A3o_esportiva/index.html 13/04/2022 18:47 Livro Digital - BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA https://livrodigital.uniasselvi.com.br/pos/bioquimica_aplicada_a_nutrição_esportiva/conteudo.html?capitulo=1 52/52 Conteúdo escrito por: Todos os direitos reservados © Kharla Medeiros Capítulo 1
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