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Profa. Dra. Denise Andia Bioquímica Aplicada UNIDADE I Bioquímica: Estuda os processos químicos que acontecem nos organismos Energia (nutrição) Energia solar (seres autótrofos) Alimentos (seres heterótrofos) trabalho locomoção renovação de estruturas regeneração de tecidos crescimento Degradação/excreção Disciplina de Bioquímica Aplicada A Bioquímica é a ciência que estuda os processos químicos que acontecem nos organismos: Tubo digestório: macromoléculas digeridas Interior celular: degradação em produto menor Mitocôndria: produto final Fonte: Ferreira CP; Jarrouge GM; Martin FN. Bioquímica Básica. São Paulo. ISBN 978-85- 64429-01-7. - As vias do metabolismo se relacionam entre si. Estágio I Proteínas Aminoácidos Glicose Polissacarídeos Glicerol, Ácidos Graxos Lipídios Macromoléculas Moléculas Fundamentais Estágio II Produtos Intermediários Piruvato Acetil-CoA Estágio III Produtos finais do catabolismo (excreção)Ureia H2O CO2 NH3 Ciclo da Ureia Ciclo de Krebs Fonte: stockphoto.com/br/search/ 2/image?phrase=lipid Constituem as membranas celulares e o tecido adiposo. Funções: proteção mecânica e isolamento térmico. Insolubilidade/baixa solubilidade em água e alta solubilidade em solventes orgânicos (éter, clorofórmio, acetona). Ácidos graxos, triacilgliceróis, colesterol, gorduras e óleos. Principal reserva no jejum prolongado e inanição. O colesterol é um lipídio responsável pela produção de hormônios esteroides, como cortisol e testosterona. Lipídeos Fonte: https://pt.dreamstime.com Reserva de energia. 1 g de lipídeos: 9 kcal. 1 g de proteína: 4 kcal. 1 g de carboidratos: 4 kcal. Armazenado nos adipócitos. Absorção de vitaminas: a absorção de vitaminas, A, D, E e K é auxiliada pelos lipídios, que são lipossolúveis e, portanto, se dissolvem em óleos. Lipídeos Fonte: https://unsplash.com/ Fonte: https://pixabay.com/pt/images/search/adipocyte/ Adipócitos Cabeça polar São ácidos carboxílicos com longas cadeias carbônicas (14 a 24), moléculas menores que constituem os lipídeos. Ácidos graxos Ácido carboxílico Troca carga com o meio Polar ou hidrofílico Hidrocarboneto (radical) Não troca carga com o meio Apolar ou hidrofóbico Mais longa, tornando os ácidos graxos insolúveis em água. Fonte: https://www.marilia.unesp.br/Home/Instituicao/Docentes/FlaviaGoulart/lipidios.pdf Cauda apolar Cabeça polar H3C (H2C)n H2C H2C H2C C O OH3 2 1 Função estrutural importante na membrana da célula animal. Vegetais: 100 x menos do que nos animais. Bicamada lipídica: Fosfolipídeos. Glicolipídeos. Colesterol. Lipídeos Composição de membrana principalmente de células do tecido nervoso Fonte: https://pt.khanacademy.org/science/biology/structure-of-a-cell/prokaryotic-and-eukaryotic- cells/a/plasma-membrane-and-cytoplasm Saturados Ligações simples na cadeia carbônica. Rígidos e lineares. Ponto de fusão elevado. Sólidos ou semissólidos à TA. Origem animal: manteiga e banha de porco. Fórmula molecular: CnH2nO2 Classificação: presença ou não de duplas ligações na cadeia de carbonos Ácido esteárico - C18H36O2 Fonte: https://wikiciencias.casadasciencias.org/wiki/index.php/%C3%81cidos_Gordos Fonte: https://slidetodoc.com/componente-curricular-bioqumica-estrutura-e-funo-dos-lipdios/ Insaturados Uma ou mais ligações duplas na cadeia carbônica, causando dobras rígidas impedindo que interajam com moléculas similares. Ponto de fusão baixo. Líquidos à TA. Origem vegetal: óleo de soja, milho e algodão Fórmula molecular: CnH2n-2xO2 (x = número de insaturações). Classificação: presença ou não de duplas ligações na cadeia de carbonos Ácido oleico - C18H34O2 (x = 1) vem do óleo de oliva Fonte: https://wikiciencias.casadasciencias.org/wiki/index.php/%C3%81cidos_Gordos Fonte: https://slidetodoc.com/componente-curricular-bioqumica-estrutura-e-funo-dos-lipdios/ Ligação dupla Classificação: presença ou não de duplas ligações na cadeia de carbonos Fonte: https://www.infoescola.com/bioquimica/lipidios/ Saturado Insaturado Classificação: presença ou não de duplas ligações na cadeia de carbonos Cacau, banha, azeite de dendê, carnes em geral Monoinsaturados: amendoim, nozes, azeite, óleo de canola Óleo de soja, atum, salmão, linhaça Saturados Saturado Insaturado Polinsaturado Fonte: https://www.infoescola. com/bioquimica/lipidios/ Entre as funções relacionadas abaixo, qual não representa função de lipídios. a) Reserva energética, sendo que 1 g de lipídeos equivale a 9 kcal. b) Isolamento térmico e proteção mecânica. c) Auxiliar na absorção de vitaminas e produção de hormônios. d) Constituem as membranas celulares e o tecido adiposo. e) Combate às infecções através dos anticorpos. Interatividade Fonte: https://unsplash.com/s/photos/lamp Entre as funções relacionadas abaixo, qual não representa função de lipídios. e) Combate às infecções através dos anticorpos. Reserva energética: os lipídios são utilizados como reserva energética, 1 g = 9 kcal. Isolamento térmico: presentes em camadas da pele de animais e adipócitos, responsáveis pela manutenção da temperatura, principalmente em animais que vivem em locais frios. Absorção de vitaminas: a absorção de vitaminas, como A, D, E e K, é auxiliada pelos lipídios, que são compostos lipossolúveis e, portanto, se dissolvem em óleos. Produção de hormônios: o colesterol é um lipídio responsável pela produção de hormônios esteroides, como o cortisol e a testosterona. Os lipídios não são responsáveis pelo combate às infecções no corpo, pois os anticorpos, que são proteínas presentes no plasma sanguíneo, é que possuem esta função. Resposta Fonte: https://www.flickr.com/search/?text=cholesterol Após a digestão, os componentes da dieta são transportados pelo sangue e linfa até os tecidos para serem absorvidos e utilizados pelas células. O maior componente do sangue é a água, portanto, transportar substâncias polares (monossacarídeos, aminoácidos, proteínas e íons) é mais fácil. Substâncias apolares, como os lipídeos, é mais difícil e precisa de mecanismos especiais. Como se manter estáveis no sangue para serem transportados de um tecido para outro? Transporte de lipídeos Associados a proteínas específicas complexos macromoleculares LIPOPROTEÍNAS Grandes partículas produzidas pelas células intestinais: 90% de triglicerídeos de origem da dieta (exógeno); pequena quantidade de colesterol livre e fosfolipídios; 1 a 2% de proteínas; Lipoproteínas Fonte: adaptado de: https://www.labsouzaassuncao.com.br/noticias/avaliac ao-laboratorial-dos-lipides-e-das-apolipoproteinas/ Apolipoproteínas- São as proteínas que compõe a partícula de quilomícron: •Apo B-48 •Apo C-III •Apo C-II Agem como sinais na absorção e no metabolismo do conteúdo dos quilomícrons Fosfolipídios Estrutura em monocamada Fazem a interface entre o núcleo apolar e o ambiente aquoso Triacilgliceróis e ésteres de colesterol Compõe o núcleo apolar da partícula de quilomicron Triacilgliceróis (amarelo) representam mais da 80% da massa. Colesterol Ajuda a estabilizar a monocamada de fosfolipídios 0,1 a 0,5𝝁m Em diâmetro B-48 C-III C-II Lipoproteínas Triglicérides e colesterol éster Colesterol Fosfolípides Apolipoproteínas lipase ács. graxos glicerol utilizados no tecido onde ocorreu a hidrólise sangue hepatócitos gliconeogênese Fonte: https://www.labsouzaassuncao.com.br/n oticias/avaliacao-laboratorial-dos-lipides- e-das-apolipoproteinas/ Lipoproteínas: Estrutura e função Fonte: https://guiamedicobrasileiro.com.br/lipoproteinas/ Fosfolípidos Colesterol Triglicéridos Apoproteínas (Apo) Éster de Colesterol Apolipoproteína Camada Hidrofóbica Fosfolipídio Colesterol Triacilglicerol Lipoproteínas: nomenclatura e classificação Fonte: https://unsplash.com/s/photos/cholesterol QM: quilomícrons VLDL: lipoproteínas de muito baixa densidade (very low density lipoproteins) LDL: lipoproteínas de baixa densidade (low density lipoproteins) HDL: lipoproteínas de alta densidade (high density lipoproteins) IDL: lipoproteínas de densidade intermediária AGL e albumina Lipoproteínas: nomenclatura e classificação Fonte: https://unsplash.com/s/photos/cholesterol Fonte: https://www.nanocell.org.br/o-que-e-hipertensao-3o-capitulo-controlando-o-colesterol/ “RUIM” “BOM” Quilomicron e Quilomicron remanescente 1000 nm VLDL Lipoproteína de muito baixa densidade 70 nm IDL Lipoproteína de densidade intermediária 40 nm LDL Lipoproteína De baixa densidade 20 nm HDL Lipoproteína de alta densidade 10 nm Lipoproteínas: nomenclatura e classificação Quanto maior o teor proteico, maior a densidade, solubilidade e mobilidade no plasma Fonte: Ferreira CP; Jarrouge GM; Martin FN. Bioquímica Básica. São Paulo. ISBN 978-85-64429-01-7. Composição Fração Fonte Proteínas (%) Total Lipídeos (%) Porcentagem de Lípídeos Totais Triacil gliceróis Fosfo lipídeos Êsteres de Colesterol Colesterol Livre Ácidos Graxos Livres QM Intestino 1-2 98-99 88 8 3 1 - VLDL Figado e intestino 7-10 90-93 56 20 15 8 1 IDL VLDL 11 89 29 26 34 9 1 LDL VLDL 21 79 13 28 48 10 1 HDL2 Fígado intestino (VLDL QM) 33 67 16 43 31 10 - HDL3 57 43 13 46 29 6 6 AGL e Albumina Tecido Adiposo 99 1 0 0 0 0 1 QM VLDL LDL HDL AGL a u m e n to d a d e n s id a d e Não há colesterol em nenhum produto de origem vegetal. O colesterol não pode ser catabolizado em CO2 e H2O em seres humanos, portanto não é utilizado como combustível celular. Síntese: todos os tecidos, mais ativo no fígado, intestino, córtex adrenal e gônadas. Importância bioquímica: Integra as membranas celulares. Precursor dos ácidos e sais biliares. Precursor de hormônios esteroides e vitamina D. Produzido endogenamente, mas 25% chega pela dieta: Fígado, vísceras, gorduras, gema de ovo, leite derivados. Colesterol Fonte: https://pt.khanacademy.org/sci ence/biology/structure-of-a- cell/prokaryotic-and- eukaryotic-cells/a/plasma- membrane-and-cytoplasm Transporte do Colesterol e Risco Coronariano Transportado por lipoproteínas. Durante o transporte pode se acumular nas paredes das artérias, provocando o ateroma. O ateroma pode obstruir vasos sanguíneos, causando isquemia. No coração: infarto do miocárdio. No cérebro: AVC. Transporta colesterol para os tecidos Remove colesterol para o fígado Fonte: Ferreira CP; Jarrouge GM; Martin FN. Bioquímica Básica. São Paulo. ISBN 978- 85-64429-01-7. Fígado Sais Biliares Intestino QM (exógeno) VLDL (endógeno) QM (reman.) VLDL (reman.) IDL Precursor HDL (origem hepática ou intestinal) Armazenamento ou Consumo Transporte Reverso do Colesterol AGL Tecidos muscular e adiposo Capilares LLP Tecidos Extra Hepáticos TG CO2 e H2O LDL HDL Transporte do Colesterol e Risco Coronariano Transporta colesterol para os tecidos Remove colesterol para o fígado Fonte: Ferreira CP; Jarrouge GM; Martin FN. Bioquímica Básica. São Paulo. ISBN 978- 85-64429-01-7. Fígado Sais Biliares Intestino QM (exógeno) VLDL (endógeno) QM (reman.) VLDL (reman.) IDL Precursor HDL (origem hepática ou intestinal) Armazenamento ou Consumo Transporte Reverso do Colesterol AGL Tecidos muscular e adiposo Capilares LLP Tecidos Extra Hepáticos TG CO2 e H2O LDL HDL O risco de uma cardiopatia coronariana ou AVC é diretamente proporcional a taxa plasmática de LDL (“ruim”) e inversamente proporcional a taxa de HDL (“bom”). LDL/HDL: indicador de risco coronariano Quando uma dieta possui alto teor de lipídeos, esse excesso de lipídios na corrente sanguínea pode ser prejudicial à saúde, pois aumenta a probabilidade de doenças cardiovasculares e causar hipertensão devido à formação de: a) placas de gorduras nas paredes das artérias. b) rompimento das veias pulmonares. c) aumento de secreções nos vasos capilares. d) contrações rítmicas no coração. e) entupimento da artéria aorta. Interatividade Quando uma dieta possui alto teor de lipídeos, esse excesso de lipídios na corrente sanguínea pode ser prejudicial à saúde, pois aumenta a probabilidade de doenças cardiovasculares e causar hipertensão devido à formação de: a) placas de gorduras nas paredes das artérias. Triglicerídeos em alta quantidade na corrente sanguínea podem depositar-se nas paredes das artérias, formando placas de gordura. As placas formadas acabam estreitando os vasos sanguíneos do sistema cardiovascular e limitando a passagem de sangue, o que causa aumento na pressão arterial e, consequentemente, pode causar o infarto do miocárdio. Resposta Fonte: https://www.istoedinheiro.c om.br/10-maneiras-de- reduzir-seu-colesterol- naturalmente/ CAMPBELL, MK. Bioquímica. Porto Alegre. ISBN 978-85-22118700. FERREIRA, CP; JARROUGE GM; Martin FN. Bioquímica Básica. São Paulo. ISBN 978-85-64429-01-7. MARZZOCO, A; TORRES, BB. Bioquímica básica. Rio de Janeiro: Guanabara, Koogan. NICOLAU, J. Fundamentos de Bioquímica Oral. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008 Referências ATÉ A PRÓXIMA!