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UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO – 18/08/21 KATIELLE ROCHA BERNARDO BASES CELULARES E MOLECULARES II Carboidratos É a fonte de energia mais econômica, é fácil de acessar e digerir pelas células. Possui as seguintes funções: • Energética: o carboidrato é convertido em glicose é crucial para a produção de ATP • Reserva energética (polissacarídeos): amido nos vegetais e glicogênio nos animais. • Estrutural: celulose e quitina • Lubrificação: o ácido hialurônico nas cartilagens articulares. • Sinalização celular: carboidrato + proteína, ou carboidrato+ lipídeo, os quais funcionam como localização intracelular e reconhecimento de moléculas extracelulares. • Farmacológica: Heparina (polissacarídeo anticoagulante) Classificação dos Carboidratos Quanto ao grupo funcional: Aldose (aldeído) ou Cetose (cetona). Exemplos: glicose e frutose, respectivamente. Quanto ao nº de unidades glicosídicas (número de moléculas de açúcar: Monossacarídeo (absorvemos nesse formato): glicose, frutose, galactose Dissacarídeos: • sacarose (glicose+ frutose), • lactose (glicose + galactose), • maltose (glicose + glicose). Polissacarídeos (3 ou mais mono): celulose, amido, glicogênio Ligação Glicosídica É a ligação que une dois açúcares As enzimas digestivas agem na ligação glicosídica, isto é, na quebra dela. Obs: ligação alfa e ligação beta UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO – 18/08/21 KATIELLE ROCHA BERNARDO BASES CELULARES E MOLECULARES II *(trealose - dissacarídeo encontrado em alguns cogumelos jovens) ___________________________________ Amido (principal fonte de glicose na nossa dieta) – demorada digestão - Amilose: linear alfa 1-4 - Amilopectina: ramificada alfa 1-6 Digestão de Carboidratos Polissacarídeos e dissacarídeos são convertidos em monossacarídeos pelas glicosidases, enzimas que hidrolisam a ligação glicosídica entre os monossacarídeos. 1. Começa pela boca digerimos polissacarídeos e dissacarídeos na maioria das vezes, como: amido, sacarose, lactose. (mais consumidos) 2. Há 3 fases. 3. Absorve na forma de monossacarídeo (remove do trato gastrointestinal e envia para corrente sanguínea) 4. Transporte para dentro das células para acontecer o metabolismo celular. 1.Ingestão → 2. Digestão→ 3. absorção (pela corrente sanguínea)→ 4.Transporte para dentro da célula→ 5. dentro da célula (citoplasma)→ 6. metabolismo celular→ ENERGIA UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO – 18/08/21 KATIELLE ROCHA BERNARDO BASES CELULARES E MOLECULARES II Processo de digestão 1. Trituração, Lubrificação e homogeneização de alimentos com fluidos secretados pelas glândulas do trato gastrintestinal, começando na boca. Obs: Lembrando que a digestão na boca não é muito completa, uma vez que o alimento fica pouco tempo nela e por isso não dá tempo para que as enzimas da boca faça a quebra de moléculas mais complexas, por ex: o amido é “parcialmente” digerido, mas mesmo assim elas não possuem essa capacidade, precisa de outros enzimas para continuar o processo, aquelas que estão no intestino. 2. Secreção de enzimas que quebram macromoléculas para formar uma mistura de oligômeros, dímeros e monômeros. 3. Secreção de eletrólitos, íons hidrogênio e bicarbonato em partes diferentes do trato GI para otimizar as condições para a hidrólise enzimática. Obs: Seja no estomago ou no intestino. O pH no estomago é mais baixo e aquele bolo alimentar está ácido, então quando chega no intestino há secreção de bicarbonato para possibilitar o trabalho das enzimas que só funcionam em PH mais alto. 4. Secreção de ácidos biliares e pancreáticos para emulsionar os lipídios da dieta, facilitando a hidrólise enzimática apropriada e a absorção. 5. Posterior hidrólise de oligômeros e dímeros por enzimas ligadas a membranas (jejuno) para acabar de digerir esse carboidratos menores a partir da hidrólise anterior. 6. Transporte específico de material digerido para os enterócitos e daí para o sangue ou linfa. Digestão: 3 etapas FASE CEFÁLICA • Trituração pela mastigação (boca) •Ação de enzimas produzidas pelas glândulas salivares -amilase salivar FASE GÁSTRICA (Estômago) • Enzimas do suco gástrico (HCl) • Secreção de pepsina (para digestão de proteínas) FASE INTESTINAL • O bolo alimentar é neutralizado que veio ácido do estômago para o funcionamento das enzimas que funcionam em pH básico e levar adiante a hidrólise. • Adição de novas enzimas • Absorção OBSERVAÇÃO: Como ocorre a digestão dos carboidratos no estômago? Não ocorre nada. No estômago se inicia a digestão de PROTEÍNAS (HCl converte pepsinogênio em pepsina). O carboidrato só será digerido no intestino delgado. (participa da cefálica e intestinal) PRINCIPAIS ENZIMAS: Envolvidas na digestão de carboidratos Enzima — Origem — Efeitos Amilase Salivar α 1,4 — Glândula Salivar — Início da quebra do polissacarídeo em dissacarídeos na boca* Amilase Pancreática α 1,4 — Pâncreas — No intestino delgado, o polissacarídeo é convertido em dissacarídeo * G L IC O S ID A D E S UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO – 18/08/21 KATIELLE ROCHA BERNARDO BASES CELULARES E MOLECULARES II Sacarase α 1,2 — Células do Intestino — No intestino delgado, a sacarose é convertida em glicose e frutose. Maltase α 1,4 — Células do Intestino — No intestino delgado, a maltose é convertida em 2 moléculas de glicose. * Lactase β 1,4 — Células do Intestino — No intestino delgado, a lactose é convertida em glicose e galactose. Isomaltase α 1,6 — Células do Intestino — No intestino delgado, a isomaltose é convertida em glicose. * Trealase α 1,1 — Células do Intestino — No intestino delgado, a trealose é convertida em glicose. Legenda: Ligação glicosídica que a enzima é capaz de quebrar. *As amilases- São específicas para a ligação glicosídica alpha 1,4 dos polissacarídeos (cadeias grandes). No caso, o amido, o carboidrato complexo que mais digerimos. *Amilase salivar inicia, e a amilase pancreática continua. Assim, além delas transformar o polissacarídeo em dissacarídeo, também transforma em oligossacarídeo (Entende-se que o Polissacarídeo -- complexo e maior--, é quebrado em moléculas menores [oligossacarídeos ramificados de até 10 glicoses]) *Isomaltase -Além de quebrar a isomaltose, degrada também parte ramificada que a amilase não quebrou do amido DISSACARIDADES QUEBRAM DISSACARÍDEOS E AMILASES QUEBRAM POLISSACARÍDEOS(milhares de glicoses). D IS S A C A R ID A S E S UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO – 18/08/21 KATIELLE ROCHA BERNARDO BASES CELULARES E MOLECULARES II Na boca a amilase salivar inicia-se a digestão parcial do amido que resulta em alpha-dextrina ou alpha dextrina limite, que ainda é um carboidrato robusto, mas uma cadeira menor, isto é um oligossacarídeo ramificado aplha 1,6. Assim, ele mais os dissacarídeos (sacarose e lactose) seguem para sofrer a ação no intestino. No suco pancreático é liberado a amilase pancreática que vai agir sobre a dextrina limite nas ligações alfa 1,4 e liberar dissacarídeos, como maltose, isomaltose e maltotriose. Dissacaridases localizadas nas microvilosidades (bordas em escova) do intestino em ação, a Isomaltase quebram as ligações alpha 1,6 das ramificações da dextrina; sacarase e lactase agem sobre a sacarose e lactose, assim são liberados os monossacarídeos (glicose, frutose, galactose) que já podem ser absorvidos e lançados para a corrente sanguínea. !!No intestino grosso, irão os carboidratos que não foram absorvidos e sai nas fezes. Absorção dos Carboidratos • Polissacarídeos e dissacarídeos são convertidos em monossacarídeos pelas glicosidases, enzimas que hidrolisam a ligação glicosídica entre osmonossacarídeos Carboidratos precisam ser digeridos a monossacarídeos para serem absorvidos. • Monossacarídeos são absorvidos via circulação portal e distribuídos para as diferentes células. • A absorção deles se dá através de transportadores celulares. -Precisa sair do lúmen intestinal e acessar o capilar (sangue) - Temos dois tipos de transportadores de glicose: Dependentes de sódio e independentes de sódio. - Dependentes de sódio funcionam a partir do transporte ativo segundo (usufrui de outro gasto de energia da entrada do Na+ para por glicose dentro da célula), ele é o SGLT. A glicose vai contra o gradiente, já que o lúmen intestinal está cheio de glicose, e é claro, porque acabamos de digerir! Resumo sobre a dextrina: - cadeia menor, mas ainda maior que um dissacarídeo, resultante da digestão parcial do amido pela amilase salivar. E tem ramificações aplha 1,6. Amilase pancreática vai agir na dextrina nas alpha 1,4. E só a Isomaltase vai agir diretamente sobre a ramificação quebrando a 1,6. Liberando resíduos menores como a maltose e isomaltose UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO – 18/08/21 KATIELLE ROCHA BERNARDO BASES CELULARES E MOLECULARES II -Independentes de Na+, são as GLUT, que colocam a glicose para dentro da célula por transporte passivo – difusão facilitada. As GLUT são canais que na membrana na grande maioria das células, uma vez que são super importantes, seja para a absorção dos carboidratos do lúmen intestinal para corrente sanguínea, seja para a glicose entrar nos outros tecidos e gerar energia. Com a ação da bomba de sódio e Potássio, a dominância do Na que era dentro da célula, passou a ser fora. Por isso, o Sódio vai precisar entrar na célula com gasto de energia (contra o gradiente) e com ele a glicose ou galactose vai de “carona”. Por ter gasto energético, e ser mais rápido, quer dizer, a glicose, por ex, é absorvida mais fácil que a frutose. Uma parte pode até ser absorvida pela célula intestinal de julgar necessário, mas boa parte vai para o sangue a fim de entrar nos tecidos ( também feito pelas Glut) O que são as GLUTs? • São proteínas (cerca de 500 aa). • Função: catalisar a transferência (bidirecional facilitada) dos seus substratos através das membranas. • GLUT = Super Família de Facilitadores (em torno de 14 GLUTs) Absorção de monossacarídeos – Transportadores As GLUT são específicas de várias células, como pode ser visto na tabela a seguir. As GLUT 5 e 2 fazem a absorção da glicose até a chegada na corrente sanguínea lá no intestino. Mas há outros tipos de GLUT espalhados por vários tecidos para tirar a glicose do sangue para dentro da célula. UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO – 18/08/21 KATIELLE ROCHA BERNARDO BASES CELULARES E MOLECULARES II A função das diferentes GLUT são as mesmas, isto é transportar glicose, só muda o local. A GLUT 4 é CRUCIAL e abundante, está tecidos super importantes, grandes captores de glicose. E, portanto, tem um papel essencial para reduzir a quantidade glicose da corrente sanguínea (uma vez que tem muita glicose já que acabei de comer e claro, não pode ficar lá, uma vez que leva quadro de hiperglicemia, diabetes). Além disso é insulino- dependente, ou seja, só vai funcionar se a insulina estiver participando do processo. Liberação da insulina por excesso de glicose no sangue Insulina, importante para ativação da GLUT 4, é secreta quando os níveis de glicose no sangue estão altos. Então ocorre o seguinte: 1) O Glut 2 nas células β pancreática vai por a glicose para dentro da célula. 2) Lá dentro sofre todo o processo metabólico e produz ATP. 3) Em seguida, como tá sempre entrando glicose e produzindo mais e mais ATP, acaba bloqueando o canal de K+, assim ele fica preso lá dentro, favorece a despolarização da célula e fica bem positivo dentro. 4) Por conseguinte ativa o canal de cálcio que está na membrana da célula pancreática entra e estimula a ruptura da vesícula dos grânulos contendo insulina para que seja liberada na circulação. UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO – 18/08/21 KATIELLE ROCHA BERNARDO BASES CELULARES E MOLECULARES II Ativação dos transportadores de glicose A insulina liberada pelo pâncreas para o sangue vai para os tecidos (esquelético, cardíaco e adiposo) que possuem GLUT 4 para ativá-lo. Depois de ser liberado pelas vesículas e ir para a membrana e fazer o seu trabalho de por glicose para dentro, elas retornam e esperam a próxima sinalização da insulina Após a absorção 2 OU 3 DESTINOS Fígado para reserva energética ou para os tecidos conseguir produzir energia UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO – 18/08/21 KATIELLE ROCHA BERNARDO BASES CELULARES E MOLECULARES II DIABETES Diabetes tipo 1: defeito metabólico originado da destruição autoimune das células β pancreáticas. Assim, “não existe” insulina para sinalizar para as GLUT 4 funcionarem. Diabetes tipo 2: o principal defeito no receptor de insulina que é necessário para ativar o transportador. O receptor não responde a sinalização da insulina. Ou o defeito é na GLUT 4 mesmo no qual não consegue mudar sua conformação para por a glicose para dentro. Ou ainda uma extensa camada de gordura (obesidade) em torno de toda a célula que captam glicose e assim, a glicose não consegue ultrapassar essa barreira para chegar no transportador. Assim, em todos os fatores, o sangue fica preso na corrente sanguínea. Quadro Resumo
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