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Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos Fonseca Proteínas As proteínas são as moléculas mais abundantes e com maior diversidade de funções nos sistemas vivos Todas têm em comum a característica estrutural de serem polímeros lineares de aminoácidos São compostos orgânicos que possuem em suas moléculas • Um grupo amino primário • Um grupo carboxila • Uma cadeia lateral que os distingue dos demais → grupo ‘’R’’ • Todos ligados ao átomo de carbono alfa A diferença entre os diversos tipos de aminoácidos é feita pelo radical: Ligação peptídica Nas proteínas, quase todos esses grupos carboxila e amino estão combinados nas ligações peptídicas • A ligação peptídica se faz entre Carbono do grupo carboxila de um dos amniácidos + Nitrogênio do grupo amino de outro aminoácido • Para que se forme a ligação, o grupo carboxila perde a hidroxila OH e o grupo amino perde um de seus hidrogênios H → OH + H = H2O • Toda vez que há uma ligação peptídica, há a formação de água → síntese por desidratação São polímeros de aminoácidos, o critério para caracterizar se um polipeptídeo é também uma proteína é variável • Alguns autores consideram que o polipeptídio resultante da união de 70 aminoácidos é também uma proteína • Toda proteína é um polipeptídio, mas nem todo polipeptídio é uma proteína Proteínas simples → aquelas constituídas apenas de aminoácidos • Queratina, proteína encontrada na pele, cabelos e unhas e exerce um papel de impermeabilização Proteínas conjugadas (complexas) → são aquelas que contêm outras substâncias além de aminoácidos • Porção constituída de aminoácidos → apoproteína • Parte constituída pela substancia diferente de aminoácidos → grupo prostético A hemoglobina é um exemplo de proteína conjugada que tem como grupo prostético o pigmento heme, no qual há íons de ferro Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos Fonseca Proteínas De acordo com a natureza química do grupo prostético, as proteínas conjugadas podem ser distribuídas em diversos grupos • Estrutural → proteínas fazem parte da membrana plasmática o Colágeno também → proteína que confere resistência aos ossos, tendões, cartilagens etc • Hormonal → insulina, hormônio produzido pelo pâncreas e que atua no controle da taxa de glicose é um hormônio de natureza proteica • Defesa → imunoglobulinas (anticorpos) fazem parte do mecanismo de defesa • Contração muscular → actina e miosina • Coagulação sanguínea → tromboplastina, protrombina e fibrinogênio • Impermeabilização de superfícies → a queratina protege a pele, unhas e pelos • Transporte de gases → hemoglobina • Enzimática → a maioria das enzimas é de natureza proteica, elas são catalisadores orgânicos que aceleram as reações do metabolismo Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos Fonseca Carboidratos Os carboidratos são as moléculas orgânicas mais abundantes da natureza, devido a seus vastos papéis em todas as formas de vida. São compostos aldeídicos ou cetônicos com muitas hidroxilas Os carboidratos também podem ser chamados de: • Glicídeos • Sacarídeos • Hidratos de carbono Aldoses • São carboidratos contendo o aldeído como seu grupo funcional mais oxidado • Gliceraldeído Cetoses • Carboidratos com o grupo cetona sendo o mais oxidado • Di-hidroxiacetona Os carboidratos podem ser classificados de acordo com o tamanho da sua cadeia e sua complexidade • Monossacarídeos (oses) • Dissacarídeos → 2 unidades de monossacarídeos • Oligossacarídeos → 3 a 10 unidades de monossacarídeos • Polissacarídeos → mais de 10 monossacarídeos, podendo alcançar centenas de unidades de açúcares em sua estrutura MONOSSACARÍDEOS • As oses (monossacarídeos) são os açucares simples. • São importantes fontes de energia • São aldeídos ou cetonas que possuem duas ou mais hidroxilas: a fórmula empírica de muitas é (C-H2O)n literalmente um ‘’hidrato de carbono’’ ou ‘’carbo-idrato’’ • que podem ser classificados de acordo com o número de átomos de carbono que contêm. o n = 3 → trioses o n = 4 → tetroses etc Ligações glicosídicas • Os monossacarídeos podem se ligar por ligações glicosídicas, criando estruturas maiores • Esta ligação covalente é formada com o Perda de um átomo de hidrogênio de um dos monossacarídeos o Saída de um radical hidroxila do outro • Com a saída do H e o OH, forma-se uma molécula de água, por isso → dissacarídeo formado → síntese por desidratação Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos Fonseca Carboidratos DISSACARÍDEOS • Contêm 2 ou mais unidades de monossacarídeos (oses) • Também chamado de diosídeo • Os três mais abundantes são o Sacarose o Lactose o Maltose • As enzimas sacarase, maltase e lactase localizam-se nas superfícies externas das células epiteliais que forram o intestino delgado Sacarose • É o açúcar comum de mesa, é obtida comercialmente a partir da cana ou da beterraba • Formado por glicose + frutose unidaos oir uma ligação O- glicosídica • Pode ser rapidamente absorvido pelo organismo → fonte de energia imediata • Pode ser quebrada em duas oses pela enzima sacarase Lactose • É o diosídeo do leite • Constituída de galactose + glicose por uma ligação glicosídica • A enzima lactase é a responsável pela quebra da lactose e a intolerância à lactose está relacionada com a ausência desta enzima no intestino Maltose • O malte é um grão com alta concentração de maltose • Formada por glicose + glicose • Resulta da hidrólise (quebra) do amido (polissacarídeo) e por sua vez é hidrolisada à glicose pela enzima maltase OLIGOSSACARÍDEO • 3 a 10 unidades de monossacarídeos • Rafinose → glicose + frutose + galactose encontrado em alimentos como o feijão POLISSACARÍDEOS • Mais de 10 monossacarídeos • Desempenham papéis vitais no armazenamento de energia e na manutenção da integridade estrutural dos organismos • Se todas as oses forem as mesmas, os polímeros são chamados de homopolímeros, são exemplos deles o Amido o Glicogênio o Celulose • A fórmula molecular deles é a (C6H10O6)n, pois são formados pela união de várias moléculas de glicose. Glicogênio • Homopolímero mais comum nas células animais • É a forma de armazenamento da glicose • Reservatório de energia em animais, fungos e bactérias • Polímero muito grande e ramificado Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos Fonseca Carboidratos Amido • São várias maltoses unidas, e maltoses são várias glicoses unidas • Reservatório nutricional dos vegetais, existem duas formas o Amilose → tipo de amido não ramificado o Amilopectina → amido ramificado • Mais da metade dos glicídios ingeridos pelos seres humanos é o amido • A amilose e amilopectina são rapidamente hidrolisadas pela amilase alfa, uma enzima secretada pelas glândulas salivares e pelo pâncreas Celulose • Um dos compostos orgânicos mais abundantes da biosfera • Outro poliosídeo de glicose importante encontrado nos vegetais • Cumpre papel estrutural e não nutricional • Encontrada na parede celular das plantas e de outros organismos GLICOPROTEÍNAS • Os glicídios são ligados de modo covalente a muitas proteínas diferentes, formando glicoproteínas • Os glicídios estão num percentual em peso muito menor do que nos proteoglicans • Muitas glicoproteínas são componentes das membranas celulares, onde tomam parte em vários papéis em processos tais como a adesão celular e a ligação de espermatozoides aos óvulos. • Servem como fonte de armazenamento de energia e como intermediários metabólicos • A ribose e a desoxirribose formam parteda estrutura do RNA e do DNA • Os polissacarídeos são elementos estruturais das paredes celulares de bactérias e vegetais • Glicídios são unidos a muitas proteínas e lipídeos, em que desempenham papeis importantes em interações entre as células e entre células e outros elementos do ambiente celular também Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos Fonseca Lipídeos Os lipídeos constituem um grupo heterogêneo de moléculas orgânicas insolúveis em água (hidrofóbicas) que podem ser extraídas dos tecidos por solventes apolares. Se dissolvem em solventes orgânicos como a benzina e o éter. São uma classe de moléculas biológicas formadas por ácidos graxos e álcool, tais como óleos e gorduras. Ácidos graxos • São ácidos monocarboxílicos, geralmente com cadeia carbônica longa e sem ramificações. • O grupo carboxila constitui a região polar • Cadeia carbônica é a parte apolar • Triglicerídeos o Três ácidos graxos + glicerol • Colesterol o Pertencente aos grupos dos esteroides • Fosfolipídios De acordo com a natureza do ácido graxo e do álcool que formam os lipídeos, eles podem ser classificados em 4 grandes grupos • Lipídeos simples → compostos resultantes da associação de ácidos graxos com álcoois o Quando sofrem hidrólise total, originam somente ácidos graxos e álcoois o Exemplo: gorduras, óleos e ceras • Lipídeos compostos (complexos) → além de possuírem átomos de C, H e O, possuem de outros elementos, como o fósforo ou nitrogênio o Fosfolipídeos • Esterídeos (esteroides) → se diferem dos simples e complexos por apresentarem em suas moléculas o núcleo ciclo-pentano-peridrofenantreno o Encontramos o colesterol e seus derivados no grupo dos esteroides o No sangue, o colesterol se associa a outros lipídios e proteínas, formando glóbulos → LDL e HDL o HDL → colesterol bom, diminui a taxa de lipídeos na corrente sanguínea, pega do sangue e leva pro fígado o LDL → colesterol ruim, altas concentrações indicam riscos de doenças cardiovasculares • Carotenoides → são lipídios pigmentados (coloridos), vermelho ou amarelo, de consistência oleosa. o Presentes nas células vegetais, como o caroteno na cenoura → convertido em vitamina A quando ingeridos. • Composição das membranas biológicas → membrana formada por fosfolipídios • Fornecimento de energia → liberam mais energia que os carboidratos quando oxidados • Precursores de hormônios e de sais biliares → relacionados com a produção de hormônios esteroides, como a testosterona, progesterona e estradiol. • Transporte de vitaminas lipossolúveis → transportam vitaminas que são solúveis em gorduras, como a A, D, E e K • Isolante térmico e físico → garante proteção contra baixas temperaturas e choques mecânicos Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos Fonseca Alimentação saudável A alimentação saudável é o mesmo que dieta equilibrada ou balanceada e pode ser resumida em três princípios • Variedade → comer diferentes tipos de alimentos de diversos grupos, observando a qualidade deles • Moderação → deve ingerir os alimentos com quantidade moderada, nem de mais nem de menos. • Equilíbrio → ‘’comer de tudo um pouco’’, o ideal é consumir alimentos variados, respeitando as quantidades de porções recomendadas para cada grupo de alimentos. A pirâmide mostra o que devemos comer no dia-a-dia, não é uma prescrição rígida, mas sim um guia geral que nos permite escolher uma dieta saudável e conveniente, que garanta todos os nutrientes necessários para a nossa saúde e bem- estar. A pirâmide foi baseada nas necessidades energéticas e nutritivas de indivíduos adultos É importante salientar que a posição dos alimentos na pirâmide não se dá por importância, e sim por necessidade e quantidade, Assim, o grupo de pães não é mais importante que os vegetais. Cada grupo apresenta um nutriente principal, de modo que as necessidades variam • O organismo precisa de mais carboidrato (energia) do que vitaminas e minerais, por isso, o grupo dos pães devem ser consumidos em maiores quantidades e assim por diante A pirâmide apresenta uma faixa de porções, onde • Porções menores → baseadas nas funções energéticas de mulheres que não praticam atividade física • Porções maiores → necessidades energéticas de homens que praticam atividade física Grupo dos pães, cereais, massas e vegetais C • Alimentos responsáveis pelo fornecimento da energia, por isso, devem ser consumidos em maior quantidade • Grupo que tem bastante carboidrato • Ideal → consumir 6 a 11 porções por dia Grupo dos vegetais e grupo das frutas • São os alimentos reguladores, fornecem todas as vitaminas e minerais necessários • Também são ricos em fibras • Ideal vegetais → 3 a 5 porções • Ideal frutas → 2 a 4 porções todos os dias Grupo do leite e derivados • Importantes fontes de cálcio • Ideal → 2 a 3 porções diárias Grupo das carnes, feijões, ovos e nozes • O principal nutriente é a proteína, essencial para o reparo e construção de todos os tecidos do organismo • Sugestão: preferir carnes magras, o frango sem pele e o peixe sem couro • O melhor é comer as carnes assadas, cozidas ou grelhadas • Ideal → 2 a 3 porções por dia Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos Fonseca Alimentação saudável O ministério da saúde criou para ajudar as pessoas a terem uma dieta equilibrada. São atitudes que devemos tentar seguir no dia-a-dia ALIMENTOS IN NATURA OU MINIMAMENTE PROCESSADOS Esses alimentos são a base para uma alimentação nutricionalmente balanceada, saborosa, culturalmente apropriada e promotora de um sistema alimentar socialmente a ambientalmente sustentável. • Alimentos in natura são obtidos diretamente de plantas ou animais (folhas frutos, ovos, leite) e são consumidos sem terem sofrido qualquer alteração depois de deixarem a natureza. o Tendem a se deteriorar rapidamente, por isso devem ser minimamente processados antes da aquisição o Processos mínimos aumentam a duração dos alimentos in natura, preservando-os e tornando- os apropriados para armazenamento • Os minimamente processados são os alimentos in natura que sofreram uma mínima intervenção. Não há agregação de açúcar, óleos, gorduras ou outras substancias ao alimento. o Alimentos como arroz, feijão e carnes o Grãos secos, empacotados, polidos ou moídos na forma de farinhas, raízes e tubérculos lavados o Corte de carne resfriados ou congelados e leite pasteurizado ÓLEOS, GORDURAS, SAL E AÇÚCAR Óleos (como os de soja, milho, girassol ou oliva), gorduras (manteiga e gordura de coco) sal e açúcar Podem ser utilizados em pequenas quantidades para temperar e cozinhar os alimentos para que a alimentação não fique desbalanceada São produtos alimentícios fabricados pela indústria com a extração de substancias presentes em alimentos in natura, ou, no caso do sal, presentes na natureza. Eles não substituem os alimentos in natura ou minimamente processados Riscos se usar em grandes quantidades São produtos alimentícios com alto teor de nutrientes sujo consumo pode ser prejudicial a saúde Tem elevadas quantidades de calorias por grama, seu impacto sobre a qualidade nutricional da alimentação vai depender da quantidade utilizada para preparar os alimentos. Gorduras saturadas → presente em óleos e gorduras Sódio → sal de cozinha Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos Fonseca Alimentação saudável Açúcar livre → açúcar de mesa • Consumo excessivo de sódio e de gorduras saturadas → aumentam riscos de doenças do coração • Consumo excessivo de açúcar → aumenta o risco de cárie, obesidade e outras doenças crônicas ALIMENTOS PROCESSADOS Produtos fabricadosessencialmente com a adição de sal ou açúcar a um alimento in natura ou minimamente processados para aumentar a duração • Legumes em conserva, frutas em calda • Queijos e pães O consumo deve ser limitado, em pequenas quantidades. • Os ingredientes e métodos utilizados na fabricação de alimentos processados alteram de modo desfavorável a composição nutricional dos alimentos dos quais derivam Técnicas de processamento são utilizadas • Cozimento, secagem, fermentação • Acondicionamento dos alimentos em latas ou vidros • Métodos de preservação como salga, salmoura, cura e defumação Porque limitar o consumo dos alimentos processados Adição de sal ou açúcar em quantidades muitos superiores às usadas em preparações culinárias → doenças do coração, obesidade e doenças crônicas • A perda de água e a eventual adição de açúcar ou óleo → alimentos com baixa quantidade de cal/g → em alta densidade calórica No caso do consumo, prestar atenção no rótulo do produto para dar preferencia àqueles com menor teor de sal ou açúcar ALIMENTOS ULTRAPROCESSADOS Produtos cuja fabricação envolve diversas etapas, técnicas de processamento e vários ingredientes. O consumo deve ser evitado. a diferença dos ultraprocessados para os processados estão, principalmente, na lista de ingredientes. O número elevado de ingredientes, uns com nomes poucos familiares e não usados em preparações culinárias (xarope de frutose, espessantes, corantes, aromatizantes etc) → indicativo de ultraprocessado Muitos são exclusivamente industriais • Refrigerantes • Bolacha recheada • Salgadinhos de pacote • Macarrão instantâneo As técnicas de processamento incluem • Tecnologias exclusivamente industriais, como a extrusão da farinha de milho para fazer salgadinhos ‘’em pacote’’ • Pré-processamento com fritura ou cozimento Porque evitar os ultraprocessados Eles têm composição nutricional desbalanceada • Os ingredientes são ricos em gorduras e açúcares, alto teor de sódio (estende a duração e intensifica o sabor) • Pobres em fibras, que são essenciais para prevenção de doenças do coração, diabetes e diversos tipos de câncer • Pobres em vitaminas, minerais e substancias presentes, naturalmente, nos alimentos in natura ou minimamente processados • Favorece doenças do coração, diabetes e câncer, além de contribuir para o risco de deficiências nutricionais Eles favorecem o consumo excessivo de calorias Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos Fonseca Alimentação saudável • Tendemos, sem perceber, a ingerir mais calorias do que necessitamos, que acabam sendo estocadas quando não são gastas → obesidade • A alta densidade calórica → desregulam o balanço de energia → aumenta o risco de obesidade Mecanismos que comprometem a saciedade e controle do apetite • Hipersabor → com a ‘’ajuda’’ de açucares + gorduras + sal = alimentos extremamente saborosos, a publicidade chama atenção, com razão, que eles são ‘’irresistíveis’’ • Comer sem atenção → são formulados para serem consumidos em qualquer lugar, sem precisar de prato, mesa ou talheres. Prejudicando a capacidade do organismo de ‘’registrar’’ devidamente as calorias ingeridas • Tamanhos gigantes → baixo custo, comercializados em embalagens grandes, aumentando o risco de consumo involuntário de calorias, correndo risco de obesidade Impacto dos alimentos ultraprocessados Impacto na cultura • Marcas, embalagens, rótulos tendem a ser iguais em todo o mundo • Alto investimento das campanhas publicitárias • Desejo de consumir mais e mais para que as pessoas tenham a sensação de pertencer a uma cultura moderna e superior Impacto na vida social • Formulados e embalados para serem consumidos em qualquer hora e em qualquer lugar • Se torna algo desnecessário → preparar os alimentos, fazer a mesa • Isolamento social Impacto no ambiente • Pilhas de embalagens desses produtos → muitas não biodegradáveis, desconfiguram a paisagem, precisando de mais espaços e novas dispendiosas tecnologias de gestão de resíduos • Estimula monoculturas dependentes de agrotóxico e fertilizantes químicos e de água, em detrimento da diversificação da agricultura • Comercialização e distribuição envolvem longos percursos de transporte → grande gasto de energia e aumento da emissão de poluentes • Degradação e a poluição do ambiente + redução da biodiversidade + comprometimento das reservas de água e outros recursos naturais A rotulagem nutricional é uma descrição destinada a informar o consumidor sobre as propriedades nutricionais de um alimento, compreendendo sobre a declaração no valor energético e de nutrientes. É um componente de uma etapa educativa, devendo ser estimulada a fim de que sirva como instrumento para a educação na saúde O conjunto de informações apresentadas nos rótulos de alimentos tem sido visto como um importante instrumento para a promoção da saúde e redução do risco de DCNT • DCNT → doenças crônicas não transmissíveis o Obesidade o Diabetes o Hipertensão arterial sistêmica o Câncer Informações obrigatórias segundo a ANVISA Modelo vertical do rótulo • A ANVISA incentiva os fabricantes de alimentos e bebidas a dispor nos rótulos informações sobre colesterol, cálcio e ferro → objetivo de aumentar o nível de conhecimento do consumidor → desde que o produto apresente a quantidade superior a 5% da IDR (ingestão diária recomendada) • Considerou-se como base para uma alimentação diária de 2000 kcal ou 8400 kJ Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos Fonseca Alimentação saudável Declaração simplificada Pode ser utilizada quando o alimento apresentar quantidades não significativas segunda a tabela obrigatória. Tabela normal: Quantidades não significativas Leitura dos rótulos nutricionais Valores diários recomendados - ANVISA São as quantidades dos nutrientes que a população deve consumir para ter uma alimentação saudável. Para cada nutriente, temos um valor diário diferente. A escolha dos alimentos sofre interferências diversas no comportamento alimentar humano, o qual é moldado por fatores externos e internos → desde os aspectos socioculturais até os aspectos fisiológicos, biológico e psicológico. O fator geográfico também interfere na cultura alimentar de uma população, uma vez que a disponibilidade do alimento na região define os traços culturais dos consumidores. A globalização vem promovendo intercâmbios de culturas, matérias-primas, produtos e serviços → promovendo influência nos hábitos alimentares culturais A mídia, a partir do século XXI, passou a exercer tremenda influencia para um modelo de cultura massificada e padronizada por razões mercadológicas e comerciais Estados unidos e fast foods As populações norte-americanas, famosas por seus sistemas de comidas rápidas, os ‘’fast foods’’, com a chegada do mercado globalizado, disseminou essa prática ideológica para as demais nações através de lanchonetes e restaurantes → maior consumo de fast foods, alimentos ultraprocessados Certas populações deixaram de cozinhar os alimentos para a compra rápida e prática oferecida pelos drives throught, delivery e etc • Esse modelo de consumo acarretou malefícios para a saúde pública → maior ingestão de alimentos com grandes quantidades de calorias, sódio e aditivos que afetam a saúde • Obesidades, diabetes, problemas cardiovasculares, osteoporose, hipertensão, colesterol alto • O público mais afetado é o infanto-juvenil indivíduos em fase de desenvolvimento corporal e mental, que são mais susceptíveis as mudanças e são facilmente influenciáveis Influencia da mídia A televisão, por ser o meio de comunicação mais difundido entre a população → estimula e cria moldes aos hábitos de consumo, de forma ainserir na alimentação, estruturas ideológicas e simbólicas das necessidades de alimentos → na maioria são prejudiciais ao corpo → agravo na saúde publica • Provocou uma mudança de hábito → comida caseira para comida rápida → por meio de propagadas que influenciam negativamente a escolha inadequada de alimentos → dietas não saudáveis Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos Fonseca Alimentação saudável • Análise de propagandas → predominância do horário de divulgação de 8 as 12h, 85% anunciavam produtos contendo açucares, óleos e gorduras. Nenhum sobre frutas e hortaliças • O horário sugere o público alvo infantil Distúrbios de ordem psicológica ➔ baixa autoestima, agressividade e timidez, baixo rendimento escolar entre outros. ➔ O crescimento de casos de depressão e ansiedade entre os adolescentes, fator importante para o aparecimento de distúrbios alimentares, como a bulimia ➔ Recorrente a utilização de comida, principalmente fast foods e industrializados como válvula de escape Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos Fonseca Digestão e absorção A digestão é a degradação química dos alimentos, de forma que ela nos leve às moléculas absorvíveis, que são os produtos finais da digestão. Para participar do processo de absorção, é muito importante a presença de enzimas digestivas, responsáveis por hidrolisar as macromoléculas do alimento, quebrando-as em moléculas menores, passiveis de serem absorvíveis. Proteínas → aminoácidos Carboidratos → monossacarídeos Lipídeos → ácidos graxos É o movimento dos nutrientes, água e eletrólitos do lúmen intestinal para o sangue A absorção leva em consideração a estrutura da mucosa intestinal Na luz intestinal (buraco) eu tenho as dobras circulares (a fold of the..) que são os pregueados que nos vimos na mucosa. Dando um zoom nessas dobras, a gente tem as vilosidades, que são as formações digitais da mucosa intestinal • Nas vilosidades estão os enterócitos e as células calciformes do intestino • As células caliciformes são produtoras de muco Dando um zoom nas vilosidades, nos vemos as células epiteliais do intestino → enterócitos → possuem as microvilosidades, estão viradas para o lúmen do intestino. Obs: a função das vilosidades e microvilosidades é aumentar a superfície de absorção dos nutrientes no intestino Enterócito Os enterócitos são as células epiteliais da camada superficial do intestino delgado. Elas são ligadas pelas junções ocludentes (tight junction) e pelos desmossomos, e entre elas a gente pode ver espaços intercelulares Os enterócitos possuem uma membrana apical e a membrana basolateral. VIAS DE ABSORÇÃO via celular eu dependo de atravessar a célula. Nutriente → lúmen intestinal → cruzamento da membrana apical → entro no enterócito → atravesso a membrana basolateral → chego no sangue Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos Fonseca Digestão e absorção Via paracelular A substância atravessa entre os enterócitos, nos espaços intercelulares Nutriente → lumen intestinal → junções ocludentes → sangue O objetivo da digestão dos carboidratos é chegar nas estruturas mais simples, os monossacarídeos • Os principais sítios de digestão dos carboidratos da dieta são a boca e o lúmen intestinal. • Os produtos finais da digestão são os monossacarídeos, os quais serão absorvidos pelas células do intestino delgado Hidrólise dos carboidratos • Reintrodução dos íons de hidrogênio e hidroxila, obtidos a partir da água (hidrólise). • Separa os polissacarídeos em monossacarídeos • É basicamente o inverso da ligação glicosídica • Enzimas específicas nos sucos digestivos do trato GI catalisam o processo de hidrólise O R’’-R’ é um dissacarídeo DIGESTÃO DO AMIDO O amido vai sofrer a ação das enzimas luminais A maior parte da digestão é a partir da amilase pancreática Hidrolise parcial A digestão do amido começa na boca com o pH neutro → glândula salivar → liberação de alfa-amilase → converte amido em alfa-dextrina A glândula pancreática exócrina libera o suco pancreático, com ph = 8 (neutro) contendo alfa-amilase pancreática Alfa-amilase pancreática → continua a digestão das alfa- dextrina → converte em maltose (dissacarídeo), maltotriose (trissacarideos) e oligossacarídeos, chamadas de alfa limite dextrina • ou seja, a ação das enzimas luminais promove uma hidrólise parcial do amido, resultando em produtos intermediários Hidrólise final As responsáveis pela hidrólise final → oligossacaridades da borda em escova (microvilosidades do intestino delgado) que são: Na borda em escova (microvilosidades) então, continua a digestão dos produtos intermediários do amido + digestão da trealose + lactose + sacarose Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos Fonseca Digestão e absorção Os monossacarídeos produzidos por essas hidrolises → glicose + galactose + frutose → irão ser transportadas pelas células epiteliais intestinais Vai acontecer no intestino delgado, nos enterócitos • os monossacarídeos vão passar pela membrana apical ou luminal (ML) e sair pela membrana basolateral (MBL) para cair na corrente sanguínea transporte ativo • mediado pela proteína Na+ dependente e por difusão facilitada glicose e galactose → transporte ativo → transportador SGLT1 → entra no enterócito • o transportador SGLT1 necessita de um gradiente eletroquímico que vai ser realizado pela bomba de sódio e potássio para conseguir fazer o transporte frutose → difusão facilitada → entra pelo transportador GLUT5 glicose, galactose e frutose → transportada pelo GLUT2 → vão para o sangue DEFICIENCIA DE ENZIMAS DIGESTIVAS Deficiências hereditárias (genética), ou seja congênita (já nasceu com isso) de dissacaridases especificas resultam em intolerância a dissacarídeos → sacarose, lactose e maltose As alterações adquiridas de dissacarídeos → podem ser causadas por uma variedade de doenças intestinais, má- nutrição ou ingestão de fármacos que danificam a mucosa do intestino delgado. • Indivíduos que sofrem com diarreia grave → as enzimas das microvilosidades são rapidamente perdidas → causando deficiência enzimática Quando há deficiência de dissacaridases da borda estriada → dissacaridio mal digerido chega ao cólon → metabolizado por bactérias colônicas • No metabolismo dos dissacarídeos por essas bactérias, há a geração de produtos → CO2 + Hidrogênio + gases e ácidos orgânicos → causando distensão abdominal. Flatulência e diarreia. A mais comum é a deficiência de lactase FISIOPATOLOGIA DA INTOLERÂNCIA À LACTOSE Quando há deficiência da enzima lactase → converte a lactose em → glicose + galactose → ela não é digerida adequadamente A lactose não digerida → carreada para o cólon → sofre ação bacteriana, onde será fermentada Fermentação das bactérias → liberação de ácidos orgânicos + CO2 + metano + hidrogênio → flatulências e borborigmo (barulho estomacal, ronco) Acumulo de lactose não digerida → torna o intestino hipertônico → atrai água por osmose → lubrifica as fezes, que ficam mais liquidas → diarreia + dor abdominal Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos Fonseca Digestão e absorção As proteínas da dieta são cadeias de aminoácidos conectadas por ligações peptídicas, é feita a hidrolise para que se tenha no final produtos absorvíveis. Hidrolise das proteínas As enzimas vão quebrar as ligações peptídicas e reinserir a OH e H perdidas na formação da ligação. DIGESTÃO DAS PROTEÍNAS As enzimas proteolíticas, ou proteases, quebram as proteínas da dieta em aminoácidos no estomago e no intestino, paraque se tenham produtos absorvíveis No estômago No estomago, a pepsina atua em pH ácido para promover a hidrolise das proteínas Pepsinogênio (enzima inativa) → cels parietais do estômago secretam HCl → HCl promove a autocatálise do pepsinogênio → se transforma em pepsina (forma ativa) • A pepsina do estomago hidrolisa as proteínas em aminoácidos e oligopeptídeos → ainda não são absorvíveis O conteúdo do estômago passa para o intestino delgado, no qual agem as enzimas pancreáticas e as encimas das células epiteliais do intestino. • Enzimas pancreáticas → tripsina, quimiotripsina, elastase e carboxipeptidases • Enzimas do intestino delgado → peptidases no intestino delgado depois da ação das enzimas, vou gerar • Produtos absorvíveis → aminoácidos + dipeptideos + tripeptideos • Ou posso ter oligopeptideos → peptidases da borda em escova → aminoácidos + dipeptideos + tripeptideos (produtos absorvíveis) Acontece nos enterócitos do intestino delgado e vão para o sangue • Os aminoácidos são absorvidos a partir do lumen intestinal por meio de sistemas de transporte ativo secundário dependente de NA+ e de difusão facilitada PePT1 → faz o transporte de dipeptideos e tripeptideos • A PePT1 também depende de um gradiente eletroquímico para fazer sua ação → vai ser promovido pela bomba NHE, Na+ e H+ Peptidases no citosol dos enterócitos → fazem a hidrólise dos di e tripeptideos → transformando-os em aminoácidos • Os aminoácidos saem por difusão facilitada em direção ao sangue Importância do pH para a ação das enzimas Pepsina → estomago, ambiente ácido → atividade máxima em pH ácido Amilase salivar → presente na saliva, na boca → pH ótimo em pH neutro Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos Fonseca Digestão e absorção Tripsina → presente no intestino delgado → pH ótimo básico Os lipídeos presentes nos nossos alimentos que vão sofrer a digestão são: Eles são insolúveis em água, por isso, é um processo mais complexo, porque eles são hidrofóbicos Hidrólise dos lipídios Quase todas as gorduras consistem em triglicerídeos → 3 moléculas de ácidos graxos condensadas com uma molécula de glicerol → durante a condensação, 3 moléculas de água são removidas Hidrólise → enzimas digestivas → reinserem as três moléculas de H2O → separa ácido graxo de glicerol Processo de digestão Devido a baixa solubilidade dos substratos, ocorre digestão limitada desses lipídeos na língua (lipase lingual) e no estômago (lipase pancreática). Só que é pouca digestão Início no estômago → ação das lipases gástrica e lipase lingual No intestino, entretanto, os ácidos graxos são emulsificados pelos sais biliares da vesícula biliar, aumentando a superfície de contato para as enzimas agirem, por isso, no intestino, ocorre a maior parte da digestão Hormônio colecistocinina → sinaliza vesícula biliar e pâncreas → contrai e libera sais biliares e o pâncreas libera enzimas digestivas Final → intestino delgado → lipase pancreática, hidrolase e fosfolipase A2 (enzimas secretadas pelo pâncreas) Emulsificação Hormônio colecistocinina → vesícula biliar secreta a bile → ducto colédoco → duodeno a qual tem a função de emulsificar os lipídios, aumentando a superfície de contato para a ação das enzimas pancreáticas, pois a grande gotícula é quebrada em várias gotículas pequenas Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos Fonseca Digestão e absorção Os produtos da digestão enzimática: • Ácidos graxos livres • Lisolectina • Colesterol • Monoglicerídeo Esses produtos formam micelas com os ácidos biliares do lúmen intestinal. As micelas são uma forma de organização para conseguir entrar com os lipídios dentro do enterócito. • As micelas são anfipáticas, tem uma parte polar e apolar. o Dentro das micelas → estão os produtos lipídicos o parte externa temos os ácidos biliares anfipáticos o Parte hidrofóbica → ligada aos produtos lipídicos o Parte hidrofílica → voltada para a área externa • As micelas interagem com a membrana do enterócito e permitem a difusão dos componentes solúveis dos lipídios através da membrana apical para dentro da célula • Os ácidos biliares não entram nos enterócitos nesse momento, eles permanecem no intestino para serem reabsorvidos e levados de volta ao fígado Micelas interagem com a membrana apical No lúmen, as micelas interagem com os enterócitos, pela membrana apical, dentro dela estão os produtos • Col → colesterol • MG → monoglicerídeo • LisoPL → lisolectina • AGL → ácido graxo livre Solubilização dos produtos para dentro do enterócito Os produtos passam por difusão e entram dentro do enterócito, no seu citoplasma Reesterificação no retículo endoplasmático liso • É para que os produtos voltem a ser os lipídios originais o Triglicerídeos o Colesterol o Fosfolipideos Empacotamento em quilomícrons • Os quilomícrons → interagem com a lipoproteína HDL → e dela, adquire apoproteinas • Formados pelos lipídios originais e tem junto uma apoproteína apoB Exocitose • O quilomícron é muito grande, não dá pra ele cair na corrente sanguínea • Ele é exocitado para a linfa para depois ir para a corrente sanguínea Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos Fonseca Digestão e absorção O TGI produz e secreta diversos hormônios que atuam nele mesmo, ordenando e controlando as atividades digestivas. Gastrina • Secretada pelas células G do estômago • Estimula as células parietais → secretam HCl e pepsina para digerir proteínas Secretina e colecistocinina • Bolo alimentar chega no duodeno do intestino delgado • Atuam de maneira paralela, inibindo a atividade gástrica de esvaziamento • Ativam as enzimas e bicarbonato pelo pâncreas e de sais biliares pelo fígado Peptídeo inibitório gástrico (GIP) • Também age no intestino • Alvo as células beta do pâncreas →estimulam a secretar insulina → prepara para a glicose proveniente da digestão • Inibe o esvaziamento gástrico Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos - 77 Glicólise As reações enzimáticas nas células são organizadas em sequencias de múltiplos passos, denominadas vias, como a glicólise Em uma via, o produto de uma reação serve de substrato para outra reação subsequente. O metabolismo é a soma das vias, das mudanças químicas que ocorrem nas células, nos tecidos ou nos organismos. As vias, em sua maior parte, podem ser classificadas como: Catabólicas → de degradação • As vias catabólicas quebram moléculas complexas, como proteínas, polissacarídeos ou lipídeos, produzindo moléculas mais simples, como CO2, NH3 e H2O Anabólicas → de síntese • Sintetizam produtos finais complexos a partir de precursores simples, como a síntese de glicogênio (poli) a partir de glicose. Tem o objetivo de capturar a energia química obtida na degradação de moléculas combustíveis ricas em energia, formando ATP. É um processo convergente → moléculas são transformadas em produtos finais. Os três estágios do catabolismo: 1. Hidrólise de moléculas complexas Elas são quebradas em seus blocos consecutivos Proteínas → hidrólise → aminoácidos 2. Conversão dos blocos constitutivos em moléculas mais simples Os blocos são degradados em acetil-coenzima A (CoA) e outras moléculas simples. Parte da energia é capturada como ATP 3. Oxidação da acetil-CoA O ciclo do ácido cítrico (Krebs) é a via final comum da oxidação de moléculas combustíveis como a Acetil-CoA. A maior parte da quantidade de ATP é gerada na fosforilação oxidativa à medida que elétrons fluem do NADH e FADH2 para o oxigênio. Reúnem moléculas pequenas, como aminoácidos,para formar moléculas complexas, como as proteínas, ou seja, são reações de síntese. Necessitam de energia que é fornecida pela quebra do ATP, gerando ADP + P. Envolvem reações químicas, onde o poder redutor é geralmente fornecido pelo doador de elétrons NADPH. É um processo divergente → precursores formam produtos complexos As vias metabólicas devem ser coordenadas para garantir que as reações estejam de acordo com as necessidades da Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos - 77 Glicólise célula. Essa coordenação é feita por sinais regulatórios, incluem hormônios, neurotransmissores e disponibilidade de nutrientes • Sinais de dentro das células (intracelulares) Regulam a velocidade de uma via metabólica pela disponibilidade de substratos. A inibição é ocasionada pelos produtos. Esses sinais determinam respostas rápidas e são importantes para a regulação do metabolismo instantaneamente. • Comunicação entre as células (intercelular) Fornecem uma integração mais ampla do metabolismo, resposta mais lenta. Pode ser mediada pelo contato entre suas superfícies como as junções comunicantes e por sinalização química, como hormônios e neurotransmissores. • Sistemas de segundos mensageiros as moléculas ‘’segundos mensageiros’’ intervêm entre o mensageiro final (hormônio ou neurotransmissor) e o efeito final da célula. São ativadas após o reconhecimento do mensageiro primário pelos receptores de membrana. Ex: sistema adnilato-ciclase. Via glicolítica é utilizada em todos os tecidos para a quebra da glicose, gerando ATP e intermediários de outras vias metabólicas. Acontece no citoplasma da célula. Ela é o centro do metabolismo de carboidratos, praticamente todos os glicídios podem ser, no final, convertidos em glicose. • Glicólise aeróbica Ocorre nas células que possuem mitocôndrias e oxigênio, tendo o produto final o piruvato. O oxigênio é necessário para a reoxidação do NADH formado durante a oxidação do gliceraldeído-3-fosfato. Prepara a célula para o ciclo de Krebs. • Glicólise anaeróbica Ocorre sem oxigênio em tecidos que não apresentam mitocôndrias (como as hemácias) ou em células em que o oxigênio esteja insuficiente. A glicose é convertida em piruvato que é reduzido pelo NADH para formar lactato. É feita pelo pâncreas, uma glândula mista, e sua parte exócrina produz e secreta dois hormônios reguladores da glicemia, a insulina e o glucagon Liberação da insulina A glicose é o principal estimulo para a liberação de insulina pelas células β do pâncreas. Além disso, ela exerce um efeito permissivo para os outros moduladores de secreção da insulina. A enzima glicocinase funciona como um sensor de glicose, determinando o limiar para a concentração de insulina. A liberação de insulina induzida pela glicose resulta do metabolismo da glicose pela célula β. • A glicose penetra na célula β pelo GLUT2 ligado a membrana → sofre fosforilação imediata pela glicoquinase, levando à formação de ATP. • Aumento de ATP e ADP → inibe canais de K+ sensíveis ao ATP na célula β → reduzindo efluxo de K+. • Efluxo reduzido de K+ → despolarização da membrana → ativação da abertura de canais de Ca+ → elevação de Ca+ intracelular → desencadeia a exocitose dos grânulos secretores de insulina, bem como a liberação do hormônio no espaço extracelular e na circulação. Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos - 77 Glicólise Efeitos fisiológicos da insulina Ela é liberada após a alimentação e consiste em diminuir as concentrações de glicose na circulação, estimulando a entrada da glicose nas células. De modo global, as ações da insulina nos órgãos-alvo são anabólicas, promovendo a síntese de carboidratos, lipídeos e proteínas, sendo esses efeitos mediados pela ligação ao receptor de insulina. Liberação do glucagon A liberação de glucagon é inibida pela hiperglicemia, e estimulada pela hipoglicemia. Uma refeição rica em carboidratos inibe o glucagon e estimula a liberação de insulina pelas células β do pâncreas. Os níveis elevados de aminoácidos estimulam a liberação do glucagon. • Efeitos fisiológicos do glucagon O principal consiste em aumentar as concentrações plasmáticas de glicose, estimulando a produção hepática, novamente, de glicose pela gliconeogênese e pela degradação do glicogênio, e essas ações neutralizam o efeito da insulina. O transporte de glicose estimulado pela insulina é mediado pelo GLUTs. Por difusão facilitada pela família GLUT • GLUT1 → constitutivo da membrana plasmática. Encontrado nas células do SNC, adipócitos, hemácias e células do músculo esquelético o Possui alta sensibilidade à glicose, ou seja, permite a entrada de glicose nas células mesmo em situação de hipoglicemia (faz sentido de acordo com os tecidos em que ela está presente) • GLUT2 → constitutivo da membrana plasmática do pâncreas (células β), rins e fígado. o Possui baixa afinidade pela glicose, ou seja, só ocorre a entrada de glicose em situação de hiperglicemia. o Importância fisiológica nas células β do pâncreas, que irão secretar insulina. • GLUT 3 → constitutivo da membrana plasmática das células do SNC (neurônios), juntamente com o GLUT1, promove a captação de glicose para o SNC • GLUT4 → está armazenado em vesículas, não está na membrana, possui inserção transitória na membrana plasmática. o É um transportador responsivo à insulina o Após o estimulo da insulina, as vesículas contendo GLUT4 são direcionadas às membranas plasmáticas, inserindo o transportador lá. Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos - 77 Glicólise • GLUT 5 → transportador de frutose, presente na membrana plasmática do intestino e espermatozoides. Por sistema de cotransporte monossacarídeo Na+ Requer energia e transporta a glicose ‘’contra’’ o gradiente de concentração → do meio hipotônico para o meio hipertônico. É mediado por carreador no qual o movimento da glicose está acoplado ao gradiente de concentração do Na+ que é transportado juntamente com a glicose para o interior da celula. Ocorre nas células epiteliais do intestino (transportador SGLTI que precisa de um gradiente eletroquimico para carregar a glicose), tubulos renais e plexo coroide. A via glicolítica é utilizada em todos os tecidos para a quebra da glicose, com o objetivo de fornecer energia na forma de ATP e intermediários para outras vias metabólicas. • Glicose aeróbica Chamada assim porque é necessário o oxigênio para a reoxidação do NADH formado durante a oxidação do gliceraldeído-3-fosfato. • Glicose anaeróbica Permite a produção de ATP em tecidos sem mitocôndrias (como os eritrócitos) ou em células que o oxigênio esta insuficiente O objetivo da glicólise e do ciclo de Krebs é ir transferindo hidrogênio e elétrons para os transportadores NAD+ e FAD+ → viram NADH e FADH2, eles vão levar hidrogênio e elétrons para a cadeia respiratória. Ela produz 28 ATP usando os hidrogênios e os elétrons do FAD e NAD É uma via com 10 reações químicas, que no final, tem como produto → 2ATP + 2NADH Origem do NAD e FAD O NAD e FAD são transportadores de H e elétrons. O corpo produz NAD através das vitaminas do complexo B (niancina), obtidas pela alimentação. O FAD vem da riboflavina, outra vitamina do complexo B. Reação 01 → Fosforilalação da glicose Nessa reação, a glicose é convertida em glicose-6-fosfato, ou seja, é adicionado um fosfato proveniente do ATP • Em alguns tecidos, a enzima que faz isso é a hexocinase, em outros, é a glicocinase • Primeiro gasto de ATP • Uma cinase é uma enzima que transfere fosfato de uma molécula para outra → ela pegou do ATP para dar a glicose Objetivo: as moléculas de glicídios fosforilados não atravessam facilmente as membranas celulares,pois não existem carreadores específicos para esse composto. Além disso, eles são muito polares para difundir através da membrana fosfolipídica, ficando presos dentro da célula. Reação 02 → isomerização da glicose-6-P Essa reação vai pegar a glicose-6P e transformar ela no seu isômero → frutose-6-fosfato → ambas são C6H12O6, só muda o formato da molécula. A reação é catalisada pela fosfoglicose-isomerase e é facilmente reversível, não é um passo regulado. Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos - 77 Glicólise Objetivo: é uma preparação para as reações 03 e 04. A ideia é transformar em frutose para facilitar a entrada de um fosfato em outro carbono da frutose, pois a superfície para a ligação será mais estável e possível. Reação 03 → fosforilação da frutose-6-fosfato A reação irreversível, catalisada pela fosfofrutocinase-1 (PKF-1) é o mais IMPORTANTE PONTO DE CONTROLE e o passo limitante da VELOCIDADE DA GLICÓLISE. A frutose-6-P vai ganhar outro fosfato, se transformando em frutose 1,6-bifosfato. Agora a molécula está simétrica e tem 2P, importante na próxima etapa de clivagem. • O fosfato veio do ATP → ultima reação que usa o ATP da glicólise • A PKF-1 é um marcapasso da glicólise e vai controlar a velocidade da reação. Reação 04 → clivagem da frutose 1,6-bifosfato A enzima aldolase cliva ao meio a molécula de frutose 1,6- bifosfato, gerando outras 2 moléculas com 3 carbonos cada, cada uma contendo seu grupo P. a reação é reversível e não regulada. os produtos vão ser: • Di-hidroxiacetona fosfato • Gliceraldeído-3-fosfato Obs: a aldolase B, isoforma encontrada no fígado e no rim, também cliva a frutose-1-fosfato no metabolismo da frutose da dieta Obs: quem vai ser usada no restante da glicólise é o gliceraldeído, por isso, vamos ter que converter essa hi- hidroxiacetona na próxima etapa. Reação 05 → isomerização da di-hidroxiacetona-P A enzima triose-fosfato-isomerase converte a di- hidroxiacetona fosfato em gliceraldeído-3-fosfato Pois quem está na sequência das reações é o gliceraldeído. Tenho 2 gliceraldeídos → um veio da frutose e o outro veio da di-hidroxiacetona • Perceba que uma molécula de glicose → se transformou em 2 moléculas de gliceraldeído Obs: a partir de agora, todas as reações serão em dobro. Reação 06 → oxidação do gliceraldeiro-3-P Essa é a primeira reação de oxidação-redução da glicólise. Agora, o gliceraldeído-3-P será transformado em 1,3-bifosfatoglicerato • Importante → o fosfato que entrou no carbono 1 não veio do ATP, veio de um Pi, fosfato inorgânico, ele estava livre no citoplasma e foi acrescentado Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos - 77 Glicólise • Esse Pi não tem energia, essa reação isoladamente é impossível, então, para ela acontecer, tenho que ter um acoplamento de outra reação que me possibilite essa energia: O gliceraldeído-3-P é oxidado, tornando possível a entrada do Pi no carbono que vai virar o composto 1,3-bifosfoglicerato A reação de oxidação vai fornecer a energia necessária para o Pi entrar na molécula. Reação 07 → síntese do 3-fosfatoglicerato + ATP O 1,3-bifosfoglicerato perde o P do carbono 1, se transformando em 3-fosfoglicerato P + ADP → ATP, o primeiro ATP produzido pela via. Obs: tudo está acontecendo em dobro, então, na verdade, foi produzido 2ATP O Pi acabou de entrar na reação 6, se transforma em P e já vai sair de novo na reação 07 para formar o ATP • Isso acontece porque a reação Pi + ADP → ATP é impossível, se desse, nem precisaria de respiração celular. Era só catalisar essa reação • Por isso, preciso de outra reação para formar a energia que torne possível acontecer a energia do P para formar o ATP reação 08 → troca do P do carbono 3 pro carbono 2 a ideia é aumentar a instabilidade da ligação do P na molécula para que depois ela seja transferida para um ADP para formar ATP a reação é livremente reversível. Acontece em duas partes → uma parte na reação 08 e a outra na reação 09. • Primeira parte → o fosfato muda de posição, do C3 → C2, formando o 2-fosfoglicerato Reação 09 → desidratação do 2-fosfoglicerato Vai retirar uma H2O, tornando a molécula mais instável ainda • Segunda parte → a H2O sai da molécula de 3- fosfoglicerato e torna a ligação mais instável, para facilitar a saída do grupo P Reação 10 → formação do piruvato + ATP Agora, o fosfoenopiruvado – P (instável) → piruvato O P + ADP → ATP • Segunda reação de formação do ATP Obs: são 2 piruvatos e 2 ATP porque está acontecendo tudo em dobro. Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos - 77 Glicólise As 3 primeiras → fases de investimento de energia • Pois houve gasto de energia ATP na reação 01 e 03 04 a 06 → fase de clivagem • A molécula foi partida ao meio 06 a 10 → fase de geração de energia • Pois produzimos ATP na reação 07 e 10 Saldo de 2 ATP e também formou 2 NADH que vao ser utilizados na fase de cadeia respiratória → Um eritrócito maduro normal não tem mitocôndrias, sendo completamente dependente da glicólise para a produção de ATP. Esse ATP é importante para manter o formato bicôncavo da célula vermelha e, a deficiência da piruvatocinase diminui a quantidade de ATP da célula, mudando seu formato, que acaba sendo fagocitada por macrófagos do baço → anemia hemolítica (destruição dos eritrócitos). A gravidade vai depender do grau de deficiência da enzima. Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos - 77 Regulação da glicólise 1. Produzir ATP • A célula não pode produzir ATP nem de mais e nem de menos, existe um ritmo adequado 2. Fornecer precursores para as vias de síntese, como a síntese de lipídios • Não pode produzir esses precursores nem de mais e nem de menos, existe um ritmo adequado A glicólise possui 10 reações químicas. Como na maioria das reações metabólicas, aquelas que irão servir como ponto de controle vão ser as reações irreversíveis. Na glicólise, existem 3: • Reação 01 • Reação 03 • Reação 10 O ponto de controle mais importante é o da fosfofrutocinase. Essa enzima é encontrada nos músculos e catalisa a reação 01: • Ela é inibida pelo seu próprio produto, a glicose-6- fosfato, que se acumula quando a metabolização dessa hexose-fosfato está reduzida. • A hexocinase possui alta afinidade para a glicose, isso permite a fosforilação eficiente mesmo em caso de hipoglicemia. • Entretanto, apresenta baixa Vmáx para a glicose e, portanto, não pode sequestrar (reter) o fosfato celular na forma de hexoses fosforiladas. Está presente no parênquima hepático e nas células β do pâncreas. • Nas células β ela funciona como um sensor de glicose, determinando o limiar para a secreção de insulina. • No fígado, ela facilita a fosforilação da glicose durante uma hiperglicemia. Hexocinase x glicocinase • Não é modulada negativamente pela glicose-6-fosfato, ou seja, mesmo que ela se acumule, não tenho a inibição da glicocinase • Menor afinidade pela glicose • Apresenta alta Vmax quando a glicose se acumula no fígado, isso impede que grandes quantidades de glicose cheguem à circulação sistêmica após uma refeição rica em carboidratos e, assim, minimiza a hiperglicemia durante o período absortivo o Obs: o GLUT2 assegura que a glicose sanguínea se equilibre rapidamente entre os dois lados da membrana do hepatócito. • A glicocinase ainda continua catalisando a reação mesmo em abundância de glicose-6-fosfato, porque vai ser importante no momento de abundância de nutrientes, como após uma refeição, para produção de energia e de gordura → glicogênese e lipogênese Regulação pela frutose-6-fosfato e pela glicose A atividade deglicocinase é inibida indiretamente pela frutose-6-fosfato (que está em equilíbrio com a glicose-6- fosfato que é um produto da glicocinase) e é estimulada indiretamente pela glicose. A proteína reguladora da glicocinase, PRGK, nos hepatócitos, regula a atividade da enzima. • Na presença de frutose-6-fosfato a glicocinase se liga a PGRK, inativando-se e formando o complexo glicocinase-PRGK no núcleo da célula. • Quando aumenta os níveis de glicose no sangue (e consequentemente nos hepatócitos por causa da GLUT2), a glicose induz que a PRGK libere a glicocinase → ela retorna ao citosol, e fosforila a glicose, dando glicose-6-fosfato. Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos - 77 Regulação da glicólise Obs: a frutose-1-fosfato inibe a formação do complexo glicocinase-PRGK Ela é o melhor ponto de regulação da glicólise e catalisa a reação 3 Regulação pelos níveis energéticos da célula A PKF-1 é inibida em altas concentrações de ATP que atuam como sinal de ‘’riqueza’’ energética, inibindo também a glicólise → diminuindo a velocidade e a formação de ATP (pois a célula não pode formar ATP em excesso) A fosfofrutocinase é ativada por altas concentrações de AMP. Pois, o que mais aumenta na célula quando ela está consumindo energia (diminuindo ATP) é a concentração de AMP. Regulação pela frutose-2,6-bifosfato A frutose-2,6-bifosfato é o mais potente ativador do PKF- 1, sendo capaz de ativar a enzima mesmo quando os níveis de ATP estão altos (o que iria inibir). A frutose-2,6-bifosfato é formada pela PKF-2. • Durante o estado alimentado o Diminui o glucagon e aumenta a insulina, como ocorre em uma refeição rica em carboidratos, causa o aumento na frutose-2,6-bisfosfato e, portanto, na velocidade da glicólise no fígado. Desse modo, a frutose-2,6-bifosfato atua como sinal intracelular, indicando abundancia de glicose. o Aumenta a glicólise pois eu quero acabar com o excesso de glicose Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos - 77 Regulação da glicólise • Durante o jejum o Níveis elevados de glucagon e baixos de insulina, como ocorre durante o jejum, determinam uma diminuição de frutose-2,6- bifosfato intracelular hepática. Resultando na diminuição na velocidade geral da glicólise e aumento da gliconeogênese. o Diminui a glicólise pois está faltando glicose no meu corpo, então eu preciso produzi-la (anabolismo) e não catalisá-la. Queda do pH A queda de pH faz a fosfofrutocinase trabalhar de maneira mais lenta • Ela cai também pra diminuir o ritmo da glicólise e evitar uma queda de pH sanguíneo que culminaria em uma acidose • Se a cel quebra muita glicólise, é possível que falte oxigênio na célula → ela começa a fazer a fermentação lática nos músculos → ácido lático → diminui o pH do sangue causando o quadro de acidose Alta concentração de citrato O citrato é um produto gerado no ciclo de Krebs, formado a partir do piruvato • Se tem muito citrato, quer dizer que eu estou produzindo muito piruvato (precursor), e precursor não pode ser produzido em alta quantidade A piruvatocinase faz a conversão do PEP em piruvato, a terceira reação irreversível da glicólise (reação 10) Regulação por proação No fígado, a piruvato cinase é ativada por altas concentrações de frutose-1,6-bifosfato, o produto da reação fosfofrutocinase. Tem o efeito de unir as atividades enzimáticas: o aumento na atividade da fosfofrutocinase → muita frutose-1,6-bifosfato sendo formada → ativação da piruvato-cinase Regulação por níveis energéticos Muito ATP → inibe piruvato cinase → evitar excesso de ATP Regulação por alanina A piruvato cinase também é usada na síntese de alanina (precursor) • Muita alanina → muito piruvato → inibe a piruvato cinase → diminuição de piruvato → objetivo de não produzir precursor em excesso na célula. Insulina A insulina, no fígado, estimula a expressão genica das enzimas envolvidas na utilização da glicólise, em um estado pós-alimentar • Glicoquinase • Fosfofrutocinase • Piruvato cinase A insulina inibe a expressão gênica das enzimas que atuam na produção da glicose (pois eu quero diminuir o nível glicêmico) • Glicose-6-fosfatase (transforma a glicose-6-fosfato em glicose) Glucagon Quando o glucagon plasmático está alto e a insulina está baixa (estado em jejum e diabetes), a transcrição genica das enzimas envolvidas na utilização da glicose estão diminuídas (pois eu preciso de glicose) • Glicoquinase • Fosfofrutocinase • Piruvato cinase O glucagon aumenta a expressão da glicose-6-fosfatase que vai transformar a glicose-6-fosfato em glicose e liberar ela na circulação. Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos - 77 Regulação da glicólise Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos Fonseca Metabolismo frutose e galactose A principal fonte de dieta da frutose é a sacarose, que, ao ser hidrolisada no intestino pela sacarase, libera glicose e frutose. A frutose é encontrada no mel, frutas e xarope de milho, utilizado para adoçar refrigerantes e muitos alimentos. • A entrada de frutose na célula não é dependente de insulina e, ao contrário da glicose, a frutose não promove a secreção de insulina Reação 01 → Fosforilação da frutose A frutose entra na célula pelo GLUT5 e pode ter 2 caminhos ➢ Fosforilação pela hexocinase Porém, a hexocinase tem afinidade muito maior pela glicose do que pela frutose. Isso faz com que pouca quantidade de frutose seja fosforilada e convertida em frutose-6-fosfato ➢ Fosforilação pela frutocinase Principal via metabólica da frutose. A frutocinase está presente no fígado (que processa a maior parte), nos rins e mucosa do intestino delgado. • Converte frutose → frutose-1-fosfato, utilizando um ATP como doador de P Obs: importante notar que o P tá no carbono 1 e não no carbono 6, isso é importante na hora da clivagem. Reação 02 → clivagem da frutose-1-P ➢ pelo metabolismo da frutose A frutose-1-P não é convertida em frutose-1,6-bifosfato, como ocorre com a frutose-6-fosfato, e sim clivada pela aldolase B (no fígado) → produzindo di-hidroxiacetona fosfato + gliceraldeído. Obs: a di-hidroxiacetona fosfato vai para a via glicolítica para ser convertida em gliceraldeído-3-fosfato e continuar as reações. ➢ Pela via glicolítica A frutose-1,6-bifosfato é clivada por aldolase A, B e C → gerando DHAP e gliceraldeído-3-P que continuam na via. Resumo → a frutose entra na via glicolítica através dos produtos do seu metabolismo → DHAP e gliceraldeído- 3-fosfato A deficiência de uma das enzimas-chave necessárias para a entrada da frutose nas vias o metabolismo intermediário pode resultar tanto de uma condição benigna, como a deficiência de frutocinase (frutonosúria essencial), quanto em um distúrbio grave do metabolismo no fígado e nos rins, devido à Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos Fonseca Metabolismo frutose e galactose deficiência de aldose B (intolerância hereditária à frutose, IHF) A principal fonte de galactose na alimentação é a lactose, obtida do leite e derivados. Após a digestão da lactose na borda em escova pela lactase → glicose + galactose Obs: assim como a frutose, a entrada de galactose nas células não dependem de insulina. Reação 01 → fosforilação da galactose A enzima galactocinase fosforila a galactose, gastando um ATP → Galactose-1-P é formado Reação 02 → formação de UDP-galactose A galactose-1-fosfato não pode entrar na via glicolítica, a menos que ela seja convertida em UDP-galactose • Isso ocorre em uma relação de troca, na qual a enzima galactose-1-fosfato-uridiltransferase catalisaa reação: → • Deficiência de frutocinase, enzima que promove a fosforilação (entrada de fosfato) na frutose, gerando frutose-1-P • Herança autossômica recessiva • Condição benigna • Frutose se acumula na urina → A aldolase B é responsável por clivar a frutose- 1-fosfato, e com a deficiência dela → frutose-1- P se acumula, resultando em uma queda de Pi (fosfato inorgânico), e, portanto, de ATP. Conforme o ATP cai, o AMP aumenta, sendo degradado na ausência de Pi e gerando hiperuricemia A diminuição de ATP hepático afeta a gliconeogênese, causando hipoglicemia com vômitos e a síntese de proteínas, causando diminuição nos fatores de coagulação do sangue e outras proteínas essenciais. Tratamento: dieta. A sacarose, o sorbitol e a frutose devem ser removidos para evitar insuficiência hepática e morte. O metabolismo da frutose tem pouca regulação, pois, alta ingestão de frutose não desperta a secreção de insulina. Além disso, quando seus produtos entram na via glicolítica, eles não passam pelos 2 pontos de regulação (hexocinases e fosfofrutocinase) Se não tiver gasto de ATP, o excesso de piruvato proveniente da frutose vai levar à síntese de ác. Graxos no fígado e de gordura → esteatose hepática (acúmulo de gordura no fígado) Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Esther Santos Fonseca Metabolismo frutose e galactose A galactose-1-P é transformada em UDP-galactose pela enzima galactose-1-P uridiltransferase (GALT) A UDP-galactose sofre uma epimerização e se transforma → enzima UDP-galactose-4-epimerase → UDP-galactose • Fica nesse ciclo entre essas duas UDP Reação 03 → fosfato muda de posição e glicólise A glicose-1-fosfato proveniente do saldo da reação 02 sofre a ação da fosfoglucomutase → altera a posição do fosfato para a hidroxila do carbono 6 → formando glicose-6-fosfato → entra na via glicolítica → A deficiência de GALT leva ao acumulo de galactose e galactose-1-fosfato no tecido → causando a galactosemia A Gal-1-P é citotóxica e produz lesões no fígado e no cérebro. A galactose acumulada é desviada para as vias secundárias, como a produção de galactitol. O acumulo de galactitol nos olhos causa estresse osmótico e oxidativo → catarata Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Glutationa como antioxidante Os radicais livres são moléculas altamente instáveis e muito reativas, sendo sua presença critica para a manutenção de muitas funções fisiológicas normais. • São formados via ação catalítica de enzimas, durante o processo de transferência de elétrons que ocorrem no metabolismo celular e pela exposição a fatores exógenos Os radicais livres são espécies radioativas de oxigênio (ROS), devido à redução parcial do oxigênio molecular, que também e de ingestão de substancias exógenas (drogas e medicamentos) • Essas espécies radicalares reagem praticamente com qualquer composto, as macromoléculas inclusive, causando alterações estruturais irreversíveis. • Os danos oxidativos induzidos pelos radicais livres nas células e tecidos têm sido relacionados com doenças degenerativas como cardiopatias, asterosclerose e problemas pulmonares. Os danos no DNA desempenham papel importante nos processos de mutagênese e carcinogênese. Antioxidantes Antioxidantes são vitaminas, minerais e outras substâncias químicas que têm a capacidade de “doar” um de seus elétrons aos radicais livres e ainda continuarem estáveis. Com isso, os radicais livres se tornam moléculas estáveis e acabam sendo eliminados, interrompendo o estresse oxidativo → inibem e reduzem os danos dos radicais livres • Mecanismos de proteção dos antioxidantes o Impedir a formação de radicais livres o Capazes de interceptar os radicais livres gerados pelo metabolismo ou por fonte exógena → impedindo o ataque sobre lipídeos, carboidratos e proteínas → impede lesões e danos o Reparo das lesões causadas pelos radicais O organismo dispõe de sistemas enzimáticos (superóxido dismutase e catalase) e não enzimáticos (vitaminas antioxidantes) capazes de dissipar os radicais livres. O NADPH é derivado da vitamina B3 (niacina) e constitui uma reserva importande de poder redutor, imprescindível não apenas para as sínteses redutivas, mas também para os mecanismos celulares que previnem o estresse oxidativo. • Nesses processos antioxidantes, o NADPH atua em associação com o tripeptídio glutationa. A estrutura de muitas proteínas (como a glutationa) depende de grupos sulfidrilas de resíduos de cisteína – SH as espécies reativas de oxigênio (radicais livres) podem provocar a oxidação dos grupos SH a dissulfeto → -S-S- Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Glutationa como antioxidante Espécie reduzida Espécie oxidada → Oxidação (radicais) a glutationa participa da redução das pontes de dissulfeto → retornando aos grupos sulfidrilas (SH) • Esse processo redutor é catalisado pela enzima dissulfato redutase (PDR) Para isso, os grupos SH de 2 moléculas de glutationa (GSH) são oxidados → perde hidrogênio, passando a constituir o grupo S-S da glutationa dissulfeto (GSSH) • A restauração da forma GSH da glutationa é obtida da reação com NADPH → retorna os hidrogênios, pela coenzima glutationa redutase (GR) Ou seja GSH → glutationa reduzida GSSH → glutationa oxidada Enzima PDR → dissulfeto redutase A proteína está oxidada por ação de radicais livres → glutationa agente antioxidante vai reparar o dano → ela doa os hidrogênios (se oxida) para que a proteína volte ao grupo SH (reduzida) e se torne ativa novamente Enzima GR → glutationa redutase A glutationa agora está oxidada (GSSH) → NADPH doa hidrogênios pra ela (se oxida) → glutationa reduzida (GSH), podendo atuar como antioxidante novamente As hemácias são células particularmente sensíveis ao dano oxidativo, por disporem de um leque de vias metabólicas muito restrito. A exposição provoca oxidação de grupos sulfidrilas (SH) de proteínas, a peroxidação de lipídios e a oxidação do ion ferroso da hemoglobina. Peroxidação de fosfolipídios A peroxidação de fosfolipídios da membrana plasmática ocasiona ruptura desta, provocando lise da hemácia. Os peróxidos H2O2 ou peróxidos orgânicos (RO2H) são reduzidos pela glutationa por ação da glutationa peroxidase, uma enzima peculiar que contem selênio. A glutationa reduz (adiciona hidrogênio) essas espécies → resultando em produtos menos tóxicos para a célula, como a água → após isso, a glutationa está oxidada (GSSH) • O NADPH reduz a glutationa, doando hidrogênio, e a glutationa volta a sua forma reduzida GSH → ação da glutationa redutase Em mamíferos, a glutationa é um dos principais agentes redutores de dissulfetos e peróxidos, o NADPH reduz a glutationa oxidada, sendo o redutor primário da glutationa redutase e de outras enzimas que catabolizam ROS Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Ciclo do Acido cItrico preparação para o ciclo de krebs Descarboxilação oxidativa do piruvato Produto final da glicólise → piruvato, deve ser transportado para dentro da mitocôndria antes que possa entrar no ciclo de Krebs • Esse transporte é feito por um transportador especifico para o piruvato, que o ajuda a cruzar a membrana mitocondrial interna (porque ela tem duas membranas) Uma vez na matriz mitocondrial, o piruvato perde o CO2 e entra uma CoA (coenzima A) no lugar → acetil CoA • Catalisado pelo complexo da piruvato-desidrogenase • Reação irreversível, por isso, não ocorre a formação de piruvato a partir de acetil coa via gliconeogênese. A saída do CO2 fornece a energia necessária para a entrada da CoA. Além disso, irá transferir um elétron para o NAD+ → NADH (carreador de hidrogêniose elétrons para a cadeia respiratória) COMPLEXO DA PIRUVATO-DESIDROGENASE Essa enzima não faz parte do ciclo de Krebs, mas é uma importante fonte de acetil-CoA – o substrato de dois carbonos que alimenta o ciclo Enzimas componentes do complexo É um agregado multimolecular que apresenta 3 enzimas: • E1 → piruvato-desidrogenase ou descarboxilase • E2 → diidrolipoil-transacetilase • E3 → diidrolipoil-desidrogenase Cada uma delas vai catalisar uma parte da reação geral. Coenzimas o complexo da piruvato-desidrogenase contem 5 coenzimas (molécula não proteica cuja associação com uma enzima é indispensável para o funcionamento), que atuam como carreadores ou como oxidantes para os intermediários das reações • E1 → requer tiamina-pirofosfato (vitamina B1) • E2 → ácido lipoico e coenzima A • E3 → requer FAD e NAD+ (metabólito da niacina e riboflavina, respectivamente, ambas do complexo B) Regulação do complexo piruvato-desidrogenase • Fatores que inativam PDH-cinase independente de AMPc fosforila o complexo → inibe E1 → enzima inativada A cinase é ativada alostericamente por ATP, acetil-CoA e NADH → tendo isso, portanto → menor atividade do complexo • Fatores que inativam PDH-fosfatase desfosforila → ativa E1 → complexo ativo Alta concentração de piruvato → inibe PDH-cinase → E1 com atividade máxima Cálcio → ativador de PDH-fosfatase → estimula atividade da E1, especialmente no musculo esquelético, onde a liberação de Ca2+ na contração estimula a geração de energia Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Ciclo do Acido cItrico ciclo do ácido cítrico REAÇÃO 01 → SÍNTESE DO CITRATO A PARTIR DE ACETIL-COA E OXALACETATO Enzima citrato-cinase catalisa a reação de condensação de acetil – CoA e oxalato para formar citrato. • É um ponto de regulação Obs: a saída do CoA forneceu a energia necessária para unir os carbonos do oxalacetato e do acetil para formar citrato. REAÇÃO 02 → ISOMERIZAÇÃO DO CITRATO Enzima aconitase isomeria o citrato em isocitrato. • Também possui fator que inibe → inibida por fluroracerato, um composto utilizado como raticida, resultando em um acumulo de citrato → efeito inibitório na fosfofrutocinase da glicólise. O citrato vai ter seu OH mudado de posição, o que será importante para a próxima reação. REAÇÃO 03 → OXIDAÇÃO E DESCARBOXILAÇÃO DO ISOCITRATO Enzima isocitrato-desidrogenase catalisa a descarboxilação irreversível do isocitrato, originando a primeira das três moléculas de NADH produzidas pelo ciclo e a primeira liberação de CO2. • Essa enzima sofre regulação DEFICIÊNCIA PIRUVATO-DESIDROGENASE É a causa bioquímica mais comum da acidose lática congênita. A deficiência nessa enzima resulta na incapacidade de converter piruvato em acetil CoA, fazendo com que o piruvato seja desviado para a reação de formação de ácido lático, via lactato-desidrogenase. Isso gera problemas → encéfalo, o qual depende do ciclo de Krebs para a produção da maior parte da sua energia e é especialmente sensível à acidose. • Profundo retardo psicomotor com lesões no córtex cerebral, no tronco encefálico, levando à morte no início da infância. ENVENENAMENTO POR ARSÊNICO O arsênico pode interferir com a glicólise na reação que utiliza o gliceraldeído-3-fosfato, diminuindo, então, a produção de ATP. • O arsênico compete com o Pi para entrar no gliceraldeiro-3-fosfato → envenenamento → célula morre sem energia O envenenamento é devido, principalmente, devido à inibição de enzimas que utilizam o ácido lipóico como cofator, incluindo a piruvato-desidrogenase, a α- cetoglutaratodesidrogenase e a desidrogenas de α-cetoácidos de cadeia ramificada.. Quando o arsênico se liga ao ácido lipóico no complexo, o piruvato e o lactato se acumula → afeta especialmente o encéfalo, levando a distúrbios neurológicos e morte. Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Ciclo do Acido cItrico A carbonila formada no alfa-cetoglutarato vai ser importante para a próxima reação REAÇÃO 04 → DESCARBOXILAÇÃO OXIDATIVA DO α- CETOGLUTARATO Enzima α-cetoglutarato-desidrogenase catalisa a conversão de cetoglutarato em succinil CoA. Essa enzima também é um complexo de 3 enzimas, e o mecanismo dessa reação é muito parecido com o da reação de preparo para o ciclo de Krebs. No entanto, o complexo não é regulado por reações de fosforilação/desfosforilação como no complexo de piruvato-desidrogenase. • As coenzimas necessárias são: o Pirofosfato de tiamina o Ácido lipóico o FAD E NAD+ o Coenzima A • Também é um ponto de controle vai liberar o 2º CO2 e produz o 2º NADH do ciclo. REAÇÃO 05 → CLIVAGEM DO SUCCINIL-COA A enzima succinil-CoA sintetase cliva a ligação tio éster de alta energia da succinil-CoA • Ela vai produzir GDP para depois ATP o A saída da COA fornece energia, termodinamicamente possível, para a formação do GTP o Pi + GDP → GTP o GTP → ADP + AT (e com isso o GTP volta a ser GDP) Reação 04 e 05 REAÇÃO 06 → OXIDAÇÃO DO SUCCINATO Enzima succinato desidrogenase catalisa a reação de oxidação de succinato a fumarato, ao mesmo tempo em que sua coenzima FAD é reduzida a FADH2 • Única enzima do ácido cítrico que esta inserida na membrana interna da mitocôndria. Assim funciona como o complexo II da cadeia transportadora de elétrons. Cada CH2 vai perder um H que vai para o FAD → FADH2 → levará hidrogênio e elétrons para a cadeia respiratória REAÇÃO 07 → HIDRATAÇÃO DO FUMARATO O fumarato é hidratado (entrada de H2O) resultando em malato, uma reação livremente reversível, catalisada pela fumarase. Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Ciclo do Acido cItrico A entrada de água é importante pois vai formar o OH, posicionando-o para a próxima reação REAÇÃO 08 → OXIDAÇÃO DO MALATO A enzima malato-desidrogenase catalisa a reação em que o malato é oxidado em oxalacetato. Essa reação produz o 3º NADH do ciclo o H do OH que acabou de entrar com H2O → vão ser usados para fazer o NAD → NADH +H+ voltando a fomar a carbonila e começando um novo ciclo. PRODUÇÃO DE ENERGIA PELO CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO 2 átomos de carbono entram no ciclo na forma de acetil- CoA e o deixam na forma de CO2. 4 pares de elétrons são transferidos durante uma volta do ciclo: 2 pares de e- reduzem o NAD+ a NADH e 1 par de e- reduz FAD a FADH2 A oxidação de um NADH pela cadeia transportadora de elétrons leva a formação de 3ATPs, enquanto a oxidação do FADH2 gera 2 ATPs. REGULAÇÃO DO CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO O ciclo de ácido cítrico é regulado em 3 reações irreversíveis catalisada pelas enzimas: • Citrato sintase • Isocitrato desidrogenase • α-cetoglutarato-desidrogenase REGULAÇÃO DA CITRATO-SINTASE Fatores que ativam a citrato cinase • Ativada alostericamente por Ca2+ e ADP (ou seja, mais ativa em situações de baixo ATP) Fatores que diminuem a atividade • Inibida pelo seu próprio produto → citrato o Além disso, o citrato inibe a fosfofrutocinase da glicólise o Citrato ativa a acetil-CoA-carboxilase • NADPH e ATP • Succinil-CoA e derivados de acetil-CoA graxos. REGULAÇÃO DA ISOCITRATO-DESIDROGENASE É a enzima que sofre mais regulação, que realmente tem uma inibição e ativação mais forte. Fatores que inibem a atividade • ATP e NADH, cujos níveis se elevam na presença de abundantes reservas de energia nas células Fatores que ativam a enzima • Ativada alostericamente por ADP (um sinal de que a quantidade de energia na célula está reduzida) • E Ca2+ Licensed to Joane Rodrigues Paz - joanepaz@gmail.com - HP156716527456872 Ciclo do Acido cItrico REGULAÇÃO DA α-CETOGLUTARATO- DESIDROGENASE É um complexo que possui 3 enzimas e que
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