Bioquímica Humana Aplicada a Nutrição

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Bioenergétic�
→ Processo de transformação de energia.
→ Metabolismo é um conjunto de reações químicas.
→ A energia vem dos nutrientes alimentares que é recolhida e conduzida como uma forma
acessível de energia através de um composto rico em energia (ATP→adenosina trifosfato) por
meio de vias metabólicas.
→ Respiração celular são processos responsáveis pela produção de energia, que consiste na
quebra de moléculas ricas em energia (geralmente a glicose) com auxílio do oxigênio. Esse
processo tem três fases:
Glicólise:
- Processo anaeróbico.
- Ocorre no citoplasma.
- É a quebra de 1 glicose em 2 de piruvato com 3 carbonos, através de 10 reações.
Ciclo de Krebs:
- Ocorre no interior da mitocôndria.
- Tem 8 reações, 4 ocorre liberação de energia que é armazenada na forma de NADH e
FADH2.
- Cada molécula de glicose produz 2 acetil-CoA, no final do ciclo terá 6 NADH, 2
FADH2, 4 CO2 e 2 ATPs.
Cadeia respiratórias:
- Ocorre nas cristas mitocôndrias.
- Responsável pelo ATP produzido durante a respiração celular.
- No final da respiração celular há um saldo positivo de 30 ou 32 moléculas de ATP por
molécula de glicose.
- Fermentação → processo de obtenção de energia a partir da quebra de moléculas ricas
em energia, geralmente a glicose.
- Ocorre na ausência de oxigênio.
- A fermentação láctica produz o ácido láctico como composto principal.
- É a partir da glicose que ocorre a fermentação, originando como produto final o ácido
láctico.
- A fermentação alcoólica parte do piruvato, que é convertido em acetaldeído e
posteriormente em álcool etílico.
- A fermentação láctica como a alcoólica tem como saldo final 2 ATPs.
Vitamina� � Sai� Minerai�
→ São micronutrientes.
→ São necessários em pequenas quantidades.
→ Funções específicas essenciais ao organismo.
—Vitaminas—
→ Reguladores de funções fisiológicas.
→ Substância orgânica.
→ Não consegue ser produzida pelo corpo.
→ Necessárias ao organismo.
→ Não tem valor energético.
→ Cofatores enzimáticos.
→ Ligam-se às enzimas inativas (apoenzimas), transformando-as em enzimas ativas
(holoenzimas).
Vitaminas Mais Importantes
→ Não sintetizado pelo organismo.
→ Possuem C, H, O e N.
→ Encontrados em pequenas quantidades nos alimentos.
→ Fundamentais para o crescimento, desenvolvimento e manutenção do organismo.
→ Adicionadas na fortificação dos alimentos.
Classificação
→ Hidrossolúveis:
- Origem vegetal, exceto a B12.
- Solúveis em água (hidrofílicas).
- Pouco armazenadas no organismo.
- Excesso eliminado pela urina.
- Ingestão diária necessária.
- Vitamina C e complexo B.
→ Lipossolúveis:
- Origem animal.
- Solúveis em lipídios (hidrofóbica).
- Excesso armazenado no tecido adiposo e no fígado.
- Pode causar hipervitaminose.
- Não é necessária diariamente.
- Vitamina A, D, E e K.
Hidrossolúveis
Vitamina C (Ácido Ascórbico
→ Função no organismo:
- Auxilia no sistema imunológico.
- Mantém saudáveis e íntegros os vasos sanguíneos.
- Conserva os tecidos conjuntivos por produção de colágeno.
- Auxilia na absorção de ferro.
→ Carência:
- Escorbuto.
- Insônia e nervosismo em crianças.
- Cansaço e apatia em adultos.
- Alterações gengivais e dentárias.
- Dores nas articulações.
→ Fontes:
- Laranja, limão, goiaba, acerola, kiwi, tomate, caju, morango…
- Alface, couve e repolho.
Vitamina B1 (Tiamina)
→ Função:
- Auxilia na respiração celular.
- Mantém o tônus muscular.
- Bom funcionamento do sistema nervoso.
→ Carência:
- Beribéri.
- Perda do apetite.
- Fadiga muscular.
- Irritabilidade.
- Perda de peso.
- Apatia.
- Anorexia.
- Confusão mental.
- Problemas cardiovasculares.
- Edema.
- Perda de massa muscular.
→ Fontes:
- Cereais integrais, pinhão.
- Feijão, Leite.
- Fígado, peixe.
- Carnes magras, pão.
Vitamina B2 (Riboflavina)
→ Funções:
- Auxilia na respiração celular.
- Mantém a tonalidade saudável da pele.
- Atua na coordenação nervosa e na produção de células sanguíneas.
- Prevenção e tratamento da Catarata.
- Participa do metabolismo de carboidratos, lipídeos e proteínas.
- Produção de anticorpos e crescimento.
→ Carência:
- Ruptura da mucosa da boca, lábios, língua e bochechas.
- Inflamação da conjuntiva ocular.
- Arriboflavinose.
- Estomatite.
- Sensibilidade a luz e diminuição da visão (ulcerações na córnea).
- Dermatite seborréica.
→ Fontes:
- Carnes magras.
- Ovos, Leite.
- Fígado.
- Vegetais em folha.
Vitamina B3 (Niacina)
→ Funções:
- Participa de inúmeras reações metabólicas, especialmente no metabolismo da glicose.
- Importante no controle dos níveis sanguíneos do colesterol.
- Necessária para o bom funcionamento das glândulas suprarrenais.
- Auxilia na respiração celular.
→ Carência:
- Náuseas e distúrbios digestivos (diarreia).
- Irritabilidade, depressão e perda de memória.
- Aumento da pigmentação e espessamento da pele.
- Pelagra.
- 3D: Dermatite, Diarreia e Demência.
→ Fontes:
- Carnes magras.
- Ovos, Leite.
- Fígado.
- Feijão.
Vitamina B6 (Piridoxina)
→ Funções:
- Atua na respiração celular.
- Mantém as funções nervosas.
- Auxilia na formação das hemácias.
- Participa da formação de anticorpos.
- Digestão de proteínas.
- Síntese de anticorpos.
→ Carência:
- Doenças de pele.
- Extrema apatia.
- Distúrbios nervosos.
- Deficiência é rara.
→ Fontes:
- Carnes magras, peixes.
- Ovos, Leite.
- Fígado.
- Cereais integrais, pão.
Vitamina B9 (Ácido Fólico)
→ Funções:
- Síntese das bases do DNA.
- Metabolismo de aminoácidos.
- Formação das hemácias e crescimento de tecidos.
- Auxilia na digestão e utilização das proteínas.
→ Carência:
- Esterilidade masculina.
- Má formação fetal → espinha bífida.
- Obrigatório adição na farinha de trigo.
→ Fontes:
- Vegetais em folha e frutas.
- Cereais integrais.
- Frutos do mar.
- Fígado.
Vitamina B12 (Cianocobalamina)
→ Funções:
- Renovação celular.
- Maturação das hemácias.
- Síntese de nucleotídeos.
- Bom funcionamento do sistema nervoso central.
→ Carência:
- Anemia perniciosa → poucas hemácias.
- Distúrbios nervosos.
- Fadiga.
- Retardo no desenvolvimento.
- Fraqueza.
- Tonturas.
→ Fontes:
- Carne, frutos do mar.
- Ovo.
- Leite e derivados.
- Também produzida pela flora do intestino.
Lipossolúveis
Vitamina A (Retinol)
→ Funções:
- Mantém saudáveis a pele e as mucosas.
- Desenvolvimento da retina.
- Auxílio na reprodução e crescimento.
→ Carência:
- Infecções recorrentes.
- Cegueira noturna e xeroftalmia (olhos secos).
- Pele e cabelos ressecados.
- Conjuntivite recorrente.
- Degeneração macular.
- Acne.
- Cume nas unhas.
→ Fontes:
- Vegetais amarelos e alaranjados que contém β-caroteno que será convertido em
vitamina A no fígado.
- Fígado, manteiga e gema de ovo contém a vitamina A pronta.
Vitamina D (Calciferol)
Não é encontrada pronta, ela é convertida por ação da radiação solar.
→ Funções:
- Aumenta a absorção de cálcio e fósforo para a formação dos ossos e dos dentes.
→ Carência:
- Raquitismo → ossos fracos e mal formados.
→ Fontes:
- Óleo de fígado de bacalhau.
- Fígado, Leite.
- Gema de ovo, cereais.
- ALIMENTOS RICOS EM GORDURA.
Vitamina E (Tocoferol)
→ Funções:
- Promove a fertilidade e previne o aborto.
- Antioxidante: atua na remoção de radicais livres do oxigênio, que causam o
envelhecimento precoce, doenças do coração e outros problemas.
- Protege células e tecidos de danos derivados da oxidação.
- Aumenta a formação de hemácias e a utilização da vitamina k.
- Mantém saudável o sistema cardiovascular.
→ Carência (Difícil de ocorrer):
- Esterilidade masculina.
- Aborto.
→ Fontes:
- Milho, nozes, abacate.
- Leite.
- Alface e outras folhas, azeitona.
- Óleos de amendoim e de germe de trigo, margarina.
Vitamina K (Filoquinona)
→ Funções:
- Coagulação sanguínea.
- Ativação de proteínas nos ossos, rins e músculos.
→ Carência:
- Hemorragias recorrentes.
→ Fontes:
- Vegetais em folha.
- Tomate.
- Amêndoas e castanhas.
- Produzida por bactérias da flora intestinal.
— Minerais —
→ Não sintetizado pelo organismo.
→ Substância inorgânica.
→ Não consegue ser produzida.
→ Necessárias ao organismo.
→ Não possuem valor energético.
→ Funções:
- Regulaçãodo metabolismo enzimático;
- Metabolismo energético (Fósforo);
- Manutenção do metabolismo ácido-básico;
- Manutenção da pressão osmótica;
- Controle da excitabilidade neuromuscular;
- Constituintes de tecidos e estruturas;
- Transportadores;
Obtenção
→ Água mineral.
→ Alimentos de origem animal e vegetal.
→ Minerais presentes em carnes, leite e derivados e ovos possuem maior biodisponibilidade
do que os encontrados nos vegetais.
Classificação
→ Eletrólitos;
→ Macro elementos;
→ Micro elementos.
Eletrólitos: Sódio Na+, Potássio K+ e Cloro Cl-
Fontes
- Na+ → Sal de cozinha, alimentos industrializados e frutos do mar.
- K+ → Frutos do mar, banana, laranja, carnes e laticínios.
- Cl- → Sal de cozinha, frutos do mar e vegetais.
Funções
→ Cálcio:
- 99% é usado para fortalecer ossos e dentes;
- Coagulação sanguínea;
- Transmissão de impulsos nervoso;
- Ativação de algumas enzimas;
- Secreção de alguns hormônios;
- Processo de contração muscular.
→ Fósforo:
- Importante para o crescimento e metabolismo energético.
- Transporte de outros lipídios no sangue.
- Atua junto com Ca na formação dos ossos e dentes.
→ Magnésio:
- Nervos e do coração;
- Regula enzimas de síntese proteica;
- Contração muscular e coagulação sanguínea → Ca promove os processos e o Mg
inibe.
- Previne cáries ao preservar o Ca nos dentes;
- Auxilia o funcionamento normal do sistema imunológico.
→ Ferro:
- Faz parte da hemoglobina, nas hemácias do sangue e da mioglobina, nas células
musculares;
- Funcionamento do cérebro e sistema imune.
Digestã� � A�orçã� d� Nutriente� Básic� d� Diet�
→ Prover o organismo de água e nutrientes que suprem as necessidades energéticas.
→ Digestão: desintegração dos alimentos em formas assimiláveis pelo organismo.
→ Absorção: processo pelo qual os nutrientes, resultantes da simplificação molecular dos
alimentos durante a digestão, passam para o meio interno, através das paredes do sistema
digestivo.
→ Os nutrientes são caracterizados como digeríveis e não digeríveis.
→ Através de processos mecânicos e químicos, são decompostos em moléculas mais simples,
atravessam as paredes do tubo digestivo para o sangue e linfa, sendo conduzidos até às
células e utilizado no decurso do metabolismo celular.
→ As alterações químicas envolvidas na digestão incluem a ação de hidrolases que catalisam
a hidrólise de:
- Proteínas à aminoácidos.
- Carboidratos à monossacarídeos.
- Lipídeos à glicerol e ácidos graxos.
→ Os carboidratos quebram com carboidrase ou amilase em açúcar.
→ As proteínas se dividem em aminoácidos usando protease.
→ Gorduras e óleos são divididos em ácidos gordurosos e glicerol utilizando enzima lipase.
Etapas Fundamentais
→ Homogeneização mecânica e mistura dos alimentos com os fluidos do trato
gastrointestinal.
→ Secreção de enzimas digestivas capazes de hidrolisar macromoléculas.
→ Secreção de eletrólitos para permitir uma ótima atividade enzimática.
→ Secreção de bile para permitir a solubilização e absorção de lipídeos.
→ Hidrólise de oligômeros e dímeros.
→ Absorção de nutrientes do trato gastrointestinal para a corrente sanguínea/linfática.
→ A sacarase quebra a sacarose transformando em glicose + frutose.
→ A lipases quebra o triacilglicerol transformando em glicerol + ácido graxos.
Etapas Principais
→ Glândulas salivares – secreção de fluidos e enzimas digestivas.
→ Estômago – secreção de HCl e enzimas digestivas.
→ Pâncreas – Secreção de NaHCO3 e enzimas para a digestão no lúmen do Intestino
delgado.
→ Fígado – produção de bile.
→ Vesícula biliar – Armazenamento, concentração e liberação de bile.
→ Intestino delgado – Bordadura em escova e enzimas citoplásmicas: absorção de
nutrientes, bílis e eletrólitos.
→ Intestino Grosso – Absorção de eletrólitos.
Digestão
→ Na boca a enzima amilase salivar (Ptialina) quebra as grandes moléculas de amido
(carboidratos) em moléculas menores de maltose.
→ No estômago o suco gástrico (pepsina) em meio ácido, inicia a quebra das proteínas.
→ O bolo alimentar passa ao intestino delgado, onde será banhado por sucos digestivos
produzidos pelo pâncreas, pelo fígado e pela parede do intestino.
→ No duodeno (primeira porção do intestino delgado) a tripsina, enzima produzida pelo
pâncreas, continua o processo de quebra das proteínas e a amilase pancreática continua o
processo de digestão do amido.
→ No duodeno ocorre a digestão das gorduras, a bile é despejada e emulsifica a gordura.
Transforma as gotas grandes em menores de gordura, aumentando a superfície de contato da
lipase, produzida pelo pâncreas.
→ Os lipídios ou gorduras são transformados em componentes mais simples, os ácidos
graxos e o glicerol.
→ No jejuno e íleo (porção do intestino delgado) as enzimas peptidases completam a
transformação das proteínas em aminoácidos e a maltase transforma a maltose em duas
moléculas de glicose.
→ Na porção final (íleo) ocorre a absorção das moléculas dos alimentos que já foram
quimicamente transformadas pelas enzimas e assim são capazes de passar pela parede do
intestino e ganhar o sangue, que distribuirá essas moléculas a todas as células do corpo. →
grande parte da água existente no bolo alimentar também é absorvida.
→ Intestino delgado:
- Ocorre a principal parte da digestão.
- Absorção de vitaminas e minerais.
- Movimentos peristálticos.
→ Intestino grosso - cólon:
- Reabsorção de água.
- Ajuste do sódio e digestão de pequenas fibras pelas bactérias.
- Ocorre o processamento dos desperdícios resultantes do processo digestivo.
Fases da Absorção
→ Intestino delgado (jejuno)
→ Intestino grosso (cólon) → alguns aminoácidos e vitaminas (absorção em maior
quantidade da água e sais minerais).
→ Intestino delgado está altamente especializada nos processos absortivos.
→ Simplificação molecular → moléculas capazes de atravessar o epitélio intestinal, atingindo
os vasos sanguíneos e o quilífero, que os transportam depois para diversos pontos no
organismo.
→ Para os vasos sanguíneos vão ser absorvidos:
- Aminoácidos;
- Glicose;
- Sais minerais;
- Alguns ácidos graxos;
- Vitaminas hidrossolúveis.
→ Ácidos graxos e vitaminas lipossolúveis são absorvidos pelos vasos linfáticos e
transportados pelo canal torácico linfático até à veia cava superior, onde entram na corrente
sanguínea, através da qual são distribuídos às células.
Metabolism�
→ Metabolismo é o conjunto de reações orgânicas que os organismos vivos realizam para
obter energia e para sintetizar as substâncias de que necessitam.
→ Essas reações são responsáveis pelos processos de síntese e degradação dos nutrientes nas
células e constituem a base da vida.
→ Reações químicas do metabolismo estão organizadas em vias metabólicas.
→ Acontece com a ajuda de enzimas.
→ Fenômeno relacionado com três funções:
- Nutrição (inclusão de elementos essenciais no organismo)
- Respiração (oxidação desses elementos essenciais para produção de energia química)
- Síntese de moléculas estruturais (utilizando a energia produzida).
→ As enzimas regulam as vias metabólicas em resposta a mudanças no ambiente celular ou a
sinais de outras células.
→ Dividido em dois grupos: anabolismo (reações de síntese) e catabolismo (reações de
degradação).
→ Anabolismo → reações químicas construtivas. → moléculas simples em moléculas
complexas. → vias anabólicas.
→ Catabolismo → reações químicas destrutivas → moléculas complexas em moléculas
simples. → vias catabólicas.
→ Quando o catabolismo supera em atividade o anabolismo, o organismo perde massa, o que
acontece em períodos de jejum ou doença.
→ Se o anabolismo superar o catabolismo, o organismo cresce ou ganha massa.
→ Metabolismo basal é o gasto de energia → para manter as funções vitais.
→ Catabolismo e anabolismo utiliza ATP.
→ Os metabolismo de gorduras, carboidratos e proteínas convergem para o ciclo de Krebs.
Fonte de Energia
→ Os carboidratos, lipídios e proteínas são fontes de energia utilizada pelos seres humanos.
→ Em situação de jejum são utilizados a reserva endógena que é composta por glicogênio e
triglicerídeos.
→ Adenosina trifosfato é a grande moedaenergética da célula.
Respiraçã� Celular
→ Reação de quebra das ligações entre as moléculas gerando energia.
→ Acontece dentro das células.
→ Realizada de duas maneiras: respiração aeróbica (utiliza oxigênio) e respiração anaeróbica
(não utiliza oxigênio).
Respiração Aeróbica
→ Usa a glicose como sua principal fonte de energia.
→ Ocorre dentro da mitocôndria.
→ Se divide em três etapas: Glicólise, Ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa.
Respiração Anaeróbica
→ Conhecida como fermentação.
→ Ocorre no citosol.
→ A glicose será quebrada em pequenos pedaços.
→ Os processos são iniciados com o ácido pirúvico da glicólise.
→ Saldo de apenas 2 moléculas de ATP.
Cicl� d� Kre�
→ Acontece na matriz mitocondrial.
→ É uma série de reações anabólicas e catabólicas.
→ Objetivo de produzir energia para as células.
→ Reação de organismo aeróbicos.
→ Vai utilizar 2 ácido pirúvico que vai se transformar em Acetil-CoA e NADH+ H.
→ É a retirada de carbono e hidrogênio, para ser transformado em ATP.
→ Tem função de promover a degradação de produtos finais do metabolismo dos
carboidratos, lipídios e de diversos aminoácidos.
→ Essas substâncias são convertidas em Acetil-CoA, com a liberação de CO2 e H2O e
síntese de ATP.
→ Realiza a produção de energia para a célula.
→ A energia proveniente das moléculas orgânicas da alimentação é transferida para
moléculas carregadoras de energia, como o ATP, para ser utilizada nas atividades celulares.
→ Tem oito reações oxidativas (necessitam de oxigênio).
→ Cada reação conta com enzimas encontradas nas mitocôndrias.
→ As enzimas são responsáveis por catalisar (acelerar) as reações.
→ O ciclo ocorre 2x
→ Fad+ ——→ FADH → só vai ser encontrado no ciclo de Krebs.
Descarboxilação Oxidativa do Piruvato
→ A glicose se converterá em 2 ácido pirúvico (piruvato).
→ A glicose é degradada através da glicólise, e é uma das principais fontes de Acetil-CoA.
→ A descarboxilação oxidativa do piruvato dá início ao ciclo de Krebs.
Reações do Ciclo de Krebs
→ Primeira etapa: o acetilcoenzima A (acetil CoA), gerado na glicólise, se liga a uma
molécula com quatro carbonos denominada de oxaloacetato, liberando o grupo CoA e
gerando uma molécula com seis carbonos chamada de citrato.
→ Segunda etapa: o citrato é convertido no isômero isocitrato.
→ Terceira etapa: o isocitrato que foi gerado passa por oxidação e gera uma molécula de
dióxido de carbono, restando então uma molécula com cinco carbonos chamada de
alfacetoglutarato. Nessa etapa, a nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD+) é reduzida e
gera a NADH.
→ Quarta etapa: o alfacetoglutarato sofre oxidação e o NAD+ é reduzido à NADH,
fornecendo uma molécula de dióxido de carbono. A molécula que sobrou com quatro
carbonos se liga à Coenzima A, gerando a succinol CoA.
→ Quinta etapa: o CoA do succinil CoA é substituído por um grupo de fosfato, que logo
após é movido para o difosfato de adenosina (ADP) para formar o trifosfato de adenosina
(ATP).
→ Sexta etapa: consequentemente, o succinato gera mais uma molécula de quatro carbonos
chamada de fumarato. Nessa reação, dois átomos de hidrogênio são transportados para FAD,
gerando FADH2.
→ Sétima etapa: água é adicionada à molécula de fumarato que, consequentemente, é
transformada em outra molécula de quatro carbonos denominada de malato.
→ Oitava etapa: dando fim ao ciclo de Krebs, o oxaloacetato, composto de quatro carbonos
inicial, é regenerado através da oxidação do malato. Além disso, uma nova molécula de
NAD+ é reduzida para NADH. Um novo ciclo recomeça.
Saldo final = 8 NADH+ H, 6 Co, 2 FADH e 2 ATPs.