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Objetivos- Proteínas 1. PESQUISAR DEFINIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS E AMINOÁCIDOS São o componente celular mais abundante e versátil nos seres vivos OS AMINOÁCIDOS As proteínas são polímeros de aminoácidos (a união de vários aminoácidos forma uma proteína) Formado por um Carbono central (carbono-alfa), ligado a um grupo amino (- NH2) e a um grupo Carboxila (-COOH) O que torna um Aminoácido diferente do outro é o Radical (R). Esse radical tanto pode ser hidrofílico, quanto hidrofóbico As propriedades das cadeias laterais dos aminoácidos (estrutura, tamanho e carga elétrica) influenciam na sua solubilidade em água e são importante para a conformação e a para a função das proteínas Os seres vivos possuem, no total, 20 aminoácidos diferentes para fabricar proteínas O carbono alfa de todos os aminoácidos, com exceção da glicina, é assimétrico, já que está ligado a quatro grupos diferentes- Carbono quiral. Em decorrência do arranjo tetraédrico dos orbitais de ligação em volta do carbono quiral, os quatro grupos diferentes podem ocupar dois arranjos espaciais únicos e, portanto, os aminoácidos têm dois estereoisômeros possíveis – D e L. Todas as proteínas encontradas nos seres vivos são formadas por L-aminoácidos, pois as enzimas que sintetizam os aminoácidos possuem sítios ativos capazes de sintetizar apenas as formas L dos aminoácidos. Os D-aminoácidos aparecem apenas em certos antibióticos e em peptídeos componentes da parede de algumas bactérias. OS PEPTÍDEOS Os aminoácidos são unidos entre si pela ligação peptídica-ligação covalente- (formando polímeros). Na ligação peptídica, o grupo carboxila de um aminoácido perde o seu OH e o grupo Amina de outro aminoácido perde o Hidrogênio, formando água. Ou seja, a ligação peptídica é obtida pela liberação de uma molécula de água e resulta na formação de um peptídeo Como na ligação peptídica (ou seja, na junção de dois aminoácidos) acontece a perda de uma molécula de água, pode-se ser chamado de Síntese por desidratação A ligação peptídica, apesar de ser representada por apenas um traço de ligação, apresenta caráter parcial de dupla ligação (características intermediárias entre uma ligação simples e uma dupla ligação), devido às interações entre duas formas de ressonância. A consequência disso é que não há possibilidade de rotação em torno dela. A cadeia polipeptídica por conter de dois a milhares de aminoácidos (mais especificamente, resíduos de aminoácidos após a perda da molécula de água). 2 aminoácidos = dipeptídeo 3 aminoácidos = tripeptídeo 4 aminoácidos = tetrapeptídeo 5 ... Até 30 aminoácidos = oligopeptídeos (ou apenas peptídeos) > 30 aminoácidos = polipeptídeos Quando se tem vários aminoácidos ligados entre si por ligação peptídicas, se tem uma Cadeia Polipeptídica. As proteínas podem ser formadas por uma ou mais cadeias polipeptídicas; contêm, geralmente, mais de 50 aminoácidos e apresentam todos os 20 tipos de aminoácidos, com poucas exceções. Considera-se que uma Cadeia Polipetídica é uma Proteína, quando atingir pelo menos 50 aminoácidos Cada proteína apresenta uma estrutura espacial definida e característica. O arranjo espacial dos átomos em uma proteína é chamado de conformação. As proteínas podem ser classificadas quanto ao arranjo estrutural: Proteína monomérica – Apresenta apenas uma cadeia polipeptídica o Proteína multimérica – Caracterizada pela associação de cadeias polipeptídicas (monômeros) Homomultimérica – Possui um tipo de cadeia o Heteromultimérica – Possui dois ou mais tipos de cadeias diferentes NÍVEIS ESTRUTURAIS DAS PROTEÍNAS ESTRUTURA PRIMÁRIA: sequência linear de aminoácidos na proteína. É a base do que torna uma diferente da outra (ou seja, o que torna uma proteína diferente da outra é a sua sequência de aminoácidos). Outros fatores que diferenciam uma proteína da outra: quantidade de aminoácidos, formato da proteína, a função que ela exerce. Obs! As ligações (ligações covalentes) da estrutura primária são quebradas pelas enzimas, e não pelo calor (que desnatura as outras estruturas) ESTRUTURA SECUNDÁRIA: relação espacial entre os aminoácidos próximos na cadeia. A medida que um Aminoácido vai se unindo a outro, a proteína se dobra, se enovela. Padrões de dobramento: estrutura secundária. Obs! Mantida por pontes de hidrogênio: fracas, quebradas pelo calor 1º Tipo de dobramento: estrutura secundária de Alfa-Hélice. Ex: 2º Tipo de dobramento: estrutura de Folha-beta. Ex: ESTRUTURA TERCIÁRIA: relação espacial entre os aminoácidos distantes na cadeia. Formato Tridimensional da Proteína. Determinada, principalmente pela estrutura primária Obs! Mantida por interações entre radicais (R) ESTRUTURA QUARTENÁRIA: união de estruturas terciárias (de duas ou mais cadeias peptídicas). Somente em algumas proteínas. Ex: Hemoglubinas PROTEÍNAS FIBROSAS Composta por cadeias polipeptídicas arranjadas em longos feixes pela associação de filamentos idênticos. Geralmente, apresenta apenas um tipo de estrutura secundária e são insolúveis em água devido à alta concentração de aminoácidos hidrofóbicos tanto no interior quanto no exterior da molécula. Suas propriedades as conferem resistência e/ou flexibilidade e, por isso, dão suporte, forma e proteção externa aos vertebrados. A α – queratina é uma proteína fibrosa encontrada nos cabelos e pelos, nas unhas, na lã, nos chifres, nas garras, nas penas e na maior parte da camada superficial da pele dos animais para impermeabilização. O colágeno é a proteína mais abundante nos vertebrados. Suas fibras são fortes e insolúveis e ele está presente nos ossos, nos dentes, nas cartilagens, nos tendões, nas veias etc. temos a fibroína da seda, uma proteína produzida por insetos e aranhas e que constitui também a seda de tecido na confecção de roupas. É formada, predominantemente, por folhas β antiparalelas bem empacotadas umas contra as outras pela elevada concentração de aminoácidos pequenos, alanina e glicina. PROTEÍNAS GLOBULARES Formadas por cadeias polipeptídicas enoveladas em formas esféricas em que diferentes segmentos se dobram uns sobre os outros. Apresenta diferentes tipos de estruturas secundárias e são solúveis em água devido a sua superfície externa hidrofílica. O enovelamento garante a diversidade estrutural necessária às proteínas para realizar uma grande quantidade de funções biológicas como transporte, motricidade, ação enzimática, defesa e outras. Dentre as proteínas globulares presentes em nosso organismo, as principais são a hemoglobina e a mioglobina, moléculas especializadas no transporte de gases para os tecidos. A hemoglobina está contida no interior das células transportadoras de gases, as hemácias, onde sua principal função é transportar oxigênio dos pulmões aos capilares dos tecidos. Sua principal molécula, a hemoglobina A, é um heterotetrâmero composto por 2 cadeias α e duas cadeias β, associadas sobretudo por interações não - covalentes. Além disso, há quatro grupos hemes, cada um ligado a uma destas subunidades. Dessa forma, a hemoglobina transporta quatro moléculas de oxigênio de cada vez. A mioglobina é uma proteína composta por uma única cadeia, que contém 153 aminoácidos, apenas uma molécula de heme e oito α – hélices. Presente no coração e no músculo esquelético, atua armazenando e transportando oxigênio apenas entre as células musculares. A DESNATURAÇÃO DA PROTEÍNAS A desnaturação corresponde à perda de estrutura tridimensional, suficiente para causar a perda da função, por meio da quebra de ligações não-co- valentes. Esse processo pode ser resultante de diferenças nas condições presentes no interior da células. Dentre os fatores envolvidos na desnaturação estão: Calor: Afetaas interações fracas com efeitos complexos. Se a temperatura eleva lentamente, a conformação, geralmente, permanece intacta até que haja, em uma estreita faixa de temperatura, uma perda abrupta da estrutura – pro- cesso cooperativo. pH: Alterações extremas alteram a carga líquida da proteína, causando repulsão eletrostática e rompimento de algumas ligações de hidrogênio. Alguns solutos, solventes orgânicos e detergentes podem causar alterações distintas porém brandas haja vista que nenhuma ligação covalente é rompida. A adição de solventes orgânicos polares e de compostos com grande capacidade de formar ligações de hidrogênio, como a ureia, determina a desnaturação da proteína. Estes últimos agentes estabelecem ligações de hidrogênio com radicais da proteína, substituindo ligações que mantinham a estrutura nativa, e os solventes orgânicos por diminuírem a constante dielétrica do meio. Após a volta para um ambiente “neutro”/adequado, certas proteínas são capazes de reassumir suas estruturas nativas e atividades biológicas no processo de renaturação. 2. DISCORRER SOBRE A ABSORÇÃO E DIGESTÃO DAS PROTEÍNAS Enzimas digestivas: hidrolisa as ligações peptídicas -Secretadas como pré-enzimas Iniciada no estômago: -Estômago pH 1.3 a 3.2 -Desnatura as estruturas: 4º,3º e 2º Pepsonogênio das células principais A única enzima proteolítica (que digere proteína) no estômago é a pepsina, que é secretada pelas células principais gástricas. A pepsina rompe certas ligações peptídicas entre os aminoácidos, fragmentando uma cadeia proteica de muitos aminoácidos em fragmentos peptídicos menores. A pepsina é mais efetiva no ambiente ácido do estômago (pH 2); torna-se inativa em um pH mais alto. O que impede que a pepsina digira as proteínas das células do estômago junto com os alimentos? Em primeiro lugar, a pepsina é secretada em uma forma inativa chamada pepsinogênio; nesta forma, ela não é capaz de digerir proteínas nas células principais gástricas que a produzem. O pepsinogênio não é convertido em pepsina ativa até que tenha entrado em contato com o ácido clorídrico secretado pelas células parietais ou moléculas de pepsina ativa. Em segundo lugar, as células epiteliais do estômago são protegidas do suco gástrico por uma camada de 1 a 3 mm de espessura de muco alcalino secretado pelas células mucosas da superfície e células mucosas do colo. As enzimas (tripsina, quimotripsia, carboxipeptidase e elastase) contidas no suco pancrático digerem proteínas em peptídeos. As enzimas pancreáticas que digerem proteínas são produzidas em uma forma inativa, tal como a pepsina é produzida no estômago como pepsinogênio. Como são inativas, as enzimas não digerem as células do próprio pâncreas. A tripsina é secretada em uma forma inativa chamada tripsinogênio. As células acinares pancreáticas também secretam uma proteína denominada inibidor da tripsina, que se combina a qualquer tripsina formada acidentalmente no pâncreas ou no suco pancreático e bloqueia a sua atividade enzimática. Quando o tripsinogênio alcança o lúmen do intestino delgado, encontra uma enzima de ativação da borda em escova chamada enteroquinase, que divide parte da molécula tripsinogênio para formar a tripsina. Por sua vez, a tripsina atua sobre os precursores inativos (chamados quimotripsinogênio, procarboxipeptidase e proelastase) para produzir a quimotripsina, a carboxipeptidase e a elastase, respectivamente. A DIGESTÃO NO INTESTINO DELGADO Lembre-se de que a digestão das proteínas começa no estômago, onde elas são fragmentadas em peptídios pela ação da pepsina. Enzimas no suco pancreático – tripsina, quimotripsina, carboxipeptidase e elastase – continuam clivando as proteínas em peptídios. Embora todas estas enzimas convertam proteínas inteiras em peptídios, suas ações diferem um pouco, porque cada uma cliva ligações peptídicas entre aminoácidos diferentes. A tripsina, a quimotripsina e a elastase clivam a ligação peptídica entre um aminoácido específico e o seu vizinho; a carboxipeptidase cliva o aminoácido na extremidade carboxila de um peptídio. A digestão de proteínas é completada por duas peptidases da borda em escova: a aminopeptidase e a dipeptidase. A aminopeptidase cliva aminoácidos na extremidade amina de um peptídio. A dipeptidase divide dipeptídios (dois aminoácidos unidos por uma ligação peptídica) em aminoácidos individuais. A ABSORÇÃO NO INTESTINO DELGADO A maior parte das proteínas é absorvida como aminoácidos por meio de um processo de transporte ativo que ocorre principalmente no duodeno e no jejuno. Aproximadamente metade dos aminoácidos absorvidos são encontrados na alimentação; a outra metade vem do próprio corpo, como as proteínas dos sucos digestórios e as células mortas que se desprendem da superfície da túnica mucosa! Normalmente, 95 a 98% das proteínas no intestino delgado são digeridos e absorvidos. Diferentes transportadores transportam tipos distintos de aminoácidos. Alguns aminoácidos entram nas células de absorção das vilosidades via processos ativos de transporte secundário dependentes do Na+, que são semelhantes ao transportador de glicose; outros aminoácidos são transportados ativamente por si só. Pelo menos um simportador traz dipeptídios e tripeptídios em conjunto com íons H+; os peptídios são então hidrolisados em aminoácidos simples no interior das células absortivas. Os aminoácidos saem das células absortivas por difusão e entram nos capilares das vilosidades (Figura 24.21). Tanto os monossacarídios quanto os aminoácidos são transportados do sangue para o fígado por meio do sistema porta hepático. Se não forem removidos pelos hepatócitos, eles entram na circulação geral. 3. EXPLICAR O METABOLISMO DAS PROTEÍNAS Metabolismo de proteínas. Os hepatócitos desaminam (removem o grupo amino, NH2) dos aminoácidos, de modo que eles possam ser utilizados para a produção de ATP ou ser convertidos em carboidratos ou gorduras. A amônia (NH3) resultante é então convertida em ureia, que é muito menos tóxica e é excretada na urina. Os hepatócitos também sintetizam a maior parte das proteínas plasmáticas, como a alfaglobulina e betaglobulina, a albumina, a protrombina e o fibrinogênio DOENÇAS HEREDITÁRIA DO METABOLISMO DE AMINOÁCIDOS São a maioria das síndromes genéticas metabólicas Um grande número dessas doenças é resultante de defeitos enzimáticos, os quais têm por consequência o acúmulo de um metabólito em todos os fluidos corpóreos e a sua excreção na urina https://jigsaw.minhabiblioteca.com.br/books/9788527728867/epub/OEBPS/Text/chapter24.html#ch24fig21 A alteração da via metabólica que inclui a enzima afetada tem amplos reflexos sobre outras vias. Os efeitos globais variam de acordo com a enzima defeituosa FENILCETONÚRIA Caracterizada como o defeito hereditário mais frequente do metabolismo de aminoácidos Causada por ausência de fenilalanina hidroxilase, a primeira enzima na via catabólica da fenilalanina ou da tetra-hidrobiopterina Em pessoas com fenilcetonúria, uma rota secundária do metabolismo da fenilalanina, normalmente pouco utilizada, passa a desempenhar um papel mais proeminente. Nessa rota, a fenilalanina sofre transaminação com o piruvato, produzindo fenilpiruvato Assim, a fenilalanina e o fenilpiruvato acumulam-se no sangue e nos tecidos e são excretados urina. Uma quantidade considerável de fenil-piruvato não é excretada como tal, mas sofre descarboxilação a fenilacetato ou redução a fenil-lactato O fenilacetato confere à urina um odor característico Em recém-nascidos, o diagnóstico é realizado pelo teste do pezinho que determina a concentração de fenilalanina no sangue O diagnóstico nos primeiros dias de vida é importante porque o tratamento da doença consiste em administrar precocemente uma dieta contendo um mínimo de fenilalanina Os indivíduos afetados apresentam, além de retardamento mental, pigmentação deficiente de pele e cabelo, devido à síntese inadequada de melanina ALCAPTONÚRIA Outra doença originada do catabolismo da fenilalanina é a alcaptonúria, na qual a enzima defeituosa é a homogenisato-dioxigenase, que catalisa a oxidação do ácido homogentístico, um intermediário da tirosina e da fenilalanina Essa condição produz poucos efeitos adversos, embora grandes quantidades de enzima sejam excretadas e sua oxidação torne a urina escura Pessoas com alcaptonúria também são mais suscetíveis ao desenvolvimento de uma forma de atrite, devido a deposição do pigmento escuro no tecido cartilaginoso, com subsequente dano tecidual HOMOCISTINÚRIA As homocistinúrias compreender um grupo de doenças envolvendo defeitos no metabolismo da homocisteína, aminoácido que faz parte do processo de catabolismo de aminoácidos sulfurados, como a metionina Caracterizadas por níveis elevados de homocisteína e de metionina no plasma e na urina e baixos níveis de cisteína A causa mais comum é um defeito na enzima cistationina-beta-sintetase, que converte homocisteína em cistationina São caracterizadas por ectopia lentis (deslocamento do cristalino do olho), anormalidades esqueléticas, doença arterial precoce, osteoporose e retardo mental Tratamento: restrição da ingestão de metionina e suplementação com as vitaminas B6, B12 e ácido fólico 3.1. DEGRADAÇÃO DAS PROTEÍNAS DEGRADAÇÃO DA CADEIA CARBÔNICA DOS AMINOÁCIDOS Removido o grupo amino do aminoácido, resta sua cadeia carbônica, na forma de alfa-cetoácido As vinte cadeias carbônicas diferentes apresentam vias específicas de degradação diferentes, mas que convergem para a produção de apenas alguns compostos: piruvato, acetil-CoA ou intermediários do Ciclo de Krebs (oxaloacetato, alfa-cetoglutarato, succinil-CoA e fumarato) A partir desse ponto, o metabolismo da cadeia carbônica dos aminoácidos já se confunde com o das cadeias carbônicas de carboidratos ou de ácidos graxos O destino dos alfa-cetoácido, a depender do tecido e do estado fisiológico, poderá ser: oxidação pelo ciclo de Krebs, utilização pela gliconeogênese ou conversão a triacilgliceróis e armazenamento A maioria dos aminoácidos produz piruvato ou intermediários do clico de Krebs, os gliogênios A leucina e a lisina originam corpos cetônicos, sendo os únicos aminoácidos exclusivamente cetogênicos Alguns outros aminoácidos (isoleucina, fenilalanina, tirosina, treonina e triptofano) são tanto glicogênios quanto cetogênicos, ou seja, glicocetogênicos O TRANSPORTE DA AMÔNIA PELA GLUTAMINA A Amônia é muito tóxica para o organismo, portanto, deve ser convertida em um composto não tóxico nos tecidos para ser transportada ao fígado ou aos rins e então ser excretada A amônia livre é combinada ao glutamato, pela ação da enzima glutamato sintetase, formando a glutamina, que corresponde ao composto não tóxico transportador da amônia. Essa reação requer ATP em dois passos. Após ser transportado no sangue, o nitrogênio da molécula de glutamina é liberado na forma de amônia nas mitocôndrias do fígado e do rim sob ação da glutaminase. No fígado, a amônia gerada nessa reação é eliminada por meio da produção de ureia, enquanto o glutamato sofre ação da glutamato desidrogenase fornecendo esqueletos carbônicos que serão utilizados como combustível metabólico CICLO DA GLICOSE-ALANINA No músculo e em outros tecidos que utilizam os aminoácidos como fonte energética, os grupos aminos são coletados por transaminação na forma de glutamato. Este, então, é convertido em glutamina para ser transportado ao fígado ou transferir o grupo amino para o piruvato, por ação da alanina aminotransferase A alanina formada é então transportada pela corrente sanguínea até os hepatócitos, onde, no citosol, transfere o grupamento amino para o alfa cetoglutarato, gerando piruvato e glutamato. Este é encaminhado a mitocôndria onde pode sofrer ação da glutamato desidrogenase liberando amônia ou pode sofrer transaminação com oxaloacetato para gerar aspartato, que corresponde a outro doados de nitrogênio para a síntese de ureia O piruvato formado é utilizado para produção de glicose, a qual pode retornar ao músculo, suprindo a demanda energética 3.2. SÍNTESE DAS PROTEÍNAS (PROTEOGÊNESE) Todos os aminoácidos são derivados de intermediários da glicólise, do ciclo do ácido cítrico ou da via das pentoses-fosfato Os mamíferos sintetizam apenas metade dos aminoácidos, os quais podem ser chamados de Aminoácidos não essenciais (ou seja: não são necessário na dieta) Os aminoácidos que não podem ser sintetizados no organismo e, portanto, devem ser adquiridos através da alimentação são os aminoácidos essenciais. SÍNTESE PROTEICA O processo de produção de proteínas envolve a utilização do código genético “padrão” De acordo com esse código genético, a cada três bases nitrogenadas um aminoácido padrão é codificado, de acordo com o seguinte modelo: Assim, a síntese proteica é regulada no nosso DNA utilizando o código genético padrão para formar os aminoácidos não essenciais que vão, posteriormente, participar do processo de tradução celular e gerar as proteínas necessárias para o nosso metabolismo “TRADUÇÃO” RNA é usado como molde para fazer a proteína Ocorre nos ribossomos (só é montado quando se liga ao RNA mensageiro) A cada 3 bases do RNA (códon) é acrescentado 1 aminoácido na proteína Cada proteína tem uma sequência específica de aminoácidos A informação sobre qual é a sequência certa de aminoácidos na proteína se encontra no gene que está no DNA A tradução tem início quando a subunidade menor do ribossomo se liga ao RNA mensageiro A estrutura cinza que se liga ao RNA mensageiro é o RNA transportador (função: transportar aminoácidos) A tradução tem início quando aparece o primeiro códon AUG. Aí o RNA transportador pareia o códon do RNA mensageiro com o anticódon UAC. O RNA transportador traz o aminoácido metilulina Depois disso, há a chegada da unidade submaior do ribossomo, que se liga a submenor (nesse momento, o ribossomo está montado por inteiro) (desenho 3) Desenho 4: o novo RNA transportador chegou, ficando um aminoácido do lado do outro Desenho 5: primeiro aminoácido se soltou do seu RNA transportador e sofreu uma ligação peptídica com o aminoácido vizinho (ou seja, os primeiros 2 aminoácidos da proteína já estão ligados) Desenho 6: primeiro RNA transportador foi embora, deixando o aminoácido que ele tinha trazido já ligado ao outro aminoácido. Chega um outro RNA transportador, trazendo um novo aminoácido Esse processo vai se repetindo até chegar do Códon de parada (não codificam aminoácido nenhum, sua função é apenas indicar que a tradução chegou ao fim) Quando esses códons de parada chegam no ribossomo, ao invés de vir um RNA transportador parear a ele, o que vem é a estrutura “Fator de Liberação” (representado em azul) Quando o fator de liberação chega no ribossomo e pareia seu anti-códon no códon do RNA mensageiro, todos os componentes se separam e a proteína está pronta para exercer sua função Um aminoácido pode ser codificado por mais de um códon, mas cada códon só codifica um aminoácido O código genético é universal. Se nos seres humanos UUU codifica Fenialanina, em um planta, por exemplo, também. Logo, a engenharia genética não modifica o código genético, mas sim o genoma 4. EXPLANAR SOBRE O CICLO DA UREIA E O EXCESSO DE PROTEÍNAS ACERCA DO AUMENTO DO TECIDO ADIPOSO E RELACIONÁ-LO COM O AUMENTO DO TECIDO ADIPOSO. ANTES DO CICLO DA UREIA Obtemos aminoácidos de duas maneiras: Na dieta Das proteínas do nosso próprio corpo (proteínas endógenas) O nosso corpo não tem um depósito de aminoácido e proteínas (Logo, se estiver sobrando aminoácido, ele precisa ter um local de destino, mas não consegue ficar em estocagem) Destinos: -Síntese de compostos nitrogenados não proteicos. Ex: nucleotídeos -Os aminoácidos podem ser utilizados para a produção de compostos não nitrogenados, como glicose, glicogênio e ácidos graxos -Podem entrar na respiração celular e ser oxidados para gerar ATP -Em ambos os casos, será necessário retirar o grupo amina dos aminoácidos Obs! Então, retira-se o Grupo Amina e libera-se Cadeia Carbônica (aminoácido sem grupo amina- Alfa-cetoácido). A amina (que vira amônia- muito tóxica e solúvel em água- ) removida dos aminoácidos é quase toda convertida em ureia. -Como o nosso corpo faz pra retirar o grupo Amina dos aminoácidos? Pela reação de Transaminação (onde o grupo amina é retirado de uma molécula e passado para outra). Ex: Na imagem acima, percebe-se que o Aminoácido se converteu em alfa- cetoácido após receber a molécula de Oxigênio (do alfa-cetogrutarato), e o Alfa-cetoglutarato se converteu em Glutamato após receber o grupo Amina (do Aminoácido) O alfa-cetoacido (é a “cadeia carbônica”) está pronto para seguir em frente e entrar nos destinos ditos anteriormente, pois agora está sem o grupo amina DESTINO DO GLUTAMATO: 1º OPÇÃO: TRANSAMINAÇÃO Glutamato converte-se em Alfa-cetoglutarato (novamente) após receber a molécula de oxigênio do Oxalacetato Oxalacetato converte-se em Aspartato após receber o gruo amina do Glutamato 2º OPÇÃO: DESAMINAÇÃO O grupo amina fica livre, na forma de amônio (NH4+) Têm-se a entrada de um NAD(P) + H20 O glutamato converte-se em Alfa-cetoglutarato após receber a molécula de oxigênio da H20 O NAD(P) recolhe hidrogênio do Glutamato, convertendo-se em NAD(P) e retira o grupo amina, que é liberado na forma de amônio OBS! TANTO O ASPARTATO QUANTO O NH4+ VÃO ENTRAR, AGORA, NO CICLO DA UREIA CICLO DA UREIA O Carbono vai ter origem no gás carbono (CO2) Um dos nitrogênios veio do grupo amina liberado na Transaminação O outro grupo amina veio do Aspartato liberado pela Transaminação 1º REAÇÃO Junção do CO2 com a Amônia(NH3) Formação da molécula Carbamoil fosfato Gasto: 2 ATPs. Um deles, ao liberar seu fosfato e se converter em ADP, gerou a energia necessária para que essa reação ocorra. O outro ATP “transferiu” se fosfato para a molécula de Carbamoil fosfato, se convertendo em ADP Enzima: Carbamoil fosfato sintetase Entra em ação uma molécula de Ornitina: 2º REAÇÃO O Carbamoil será unido a Ornitina, formando a Citrulina Enzima: Ornitina Trancarbamilase A saída do fosfato do Carbamoil gerou a energia necessária para que a citrulina fosse formada 3º REAÇÃO Citrulina será ligada ao Aspartato (que veio da Transaminação), gerando a molécula de Argininosuccinato Gasto: 1 ATP. Mas esse ATP perdeu 2 fosfatos, por isso contabiliza como se tivessem sido gastos 2 ATPs (convertendo-se em AMP) Enzima: Arginina Succinato Sintetase Ou seja, no total do Ciclo da Ureia, serão contabilizados os gastos de 4ATPs (somado aos outros 2 gastados na primeira reação) RESUMINDO Parte das reações ocorrem dentro da mitocôndria, outra parte ocorre no citosol CONTINUAÇÃO DO CICLO DA UREIA 4º REAÇÃO: Arginossuccinato perde o fumarato, convertendo-se em Arginina Enzima: Arginosuccinato Liase 5º REAÇÃO: Um pedaço da Arginina sai, que é a Ureia O resto da molécula é a Ornitina (recomeçando, então o Ciclo) RESUMINDO A INTEGRAÇÃO ENTRE O CICLO DE KREBS E O CICLO DA UREIA RELAÇÃO ENTRE O EXCESSO DE PROTEÍNAS E O AUMENTO DO TECIDO ADIPOSO 5. ABORDAR O CONSUMO DE SUPLEMENTOS EM DIETAS HIPERPROTEICAS As necessidades energéticas proteicas são maiores para os praticantes de atividade física e são influenciadas pelo tipo, intensidade, duração e frequência do exercício As proteínas são as macromoléculas mais abundantes no organismo, trazendo uma série de funções como: formação, crescimento e desenvolvimento de tecidos corporais; formação de enzimas que regulam a produção de energia e contração muscular, sendo de suma importância para quem pratica musculação. Na atividade física elas participam da síntese de hipertrofia muscular e da reparação dos tecidos logo após o exercício, por isso os praticantes de musculação necessitam de um aporte maior de proteína A recomendação protéica para os praticantes de musculação varia de 1,2 a 1,6g/kg de peso, diariamente (Hirschbuch e Carvalho, 2008), mas, há um consumo excessivo com principal propósito de aumentar massa muscular, e esse consumo de proteína acima do recomendado, pode acarretar em uma sobrecarga, principalmente aos rins e fígado, pelo aumento de compostos nitrogenados, além de não trazer benefícios adicionais para o ganho de massa muscular O horário de consumo da proteína interfere diretamente nos resultados, indica- se que seu consumo seja logo após o treino, horário que há um intenso anabolismo, auxiliando na reconstrução muscular Os suplementos proteicos são os mais populares entre os praticantes de atividade física com a principal finalidade de aumentar a massa magra o uso indiscriminado desses suplementos sem devida orientação é preocupante, visto que, o consumo inadequado poderá acarretar em graves consequências a saúde humana (Hirschbuch e Carvalho, 2008) uma vez que o excesso de proteína ingerido será convertido e armazenado na forma de carboidratos e gordura Porém, muitos desconhecem o fato de que uma dieta balanceada com a quantidade adequada desse macronutriente, para aqueles que praticam exercícios de força, é na maioria das vezes, suficiente para alcançar os objetivos desejados, uma vez que irá contribuir para o fornecimento de energia durante o treino e síntese proteica no pós-exercício. Na atualidade, os suplementos proteicos mais consumidos dentro das academias de ginástica são os aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA) e Whey protein (proteína do soro do leite). Possivelmente, por possuírem altas concentrações de aminoácidos na sua composição e são, na sua maioria hidrolisados, que se destacam dentre tantas outras opções no mercado, por ser rapidamente absorvido pelo corpo e ser de fácil uso. Talvez por este motivo apenas 5% dos entrevistados requereram ao conhecimento deste profissional para consumirem suplementos, sendo os educadores físicos e o instrutor de academia, os profissionais que mais auxiliaram na compra dos suplementos, chegando a mais de 50%. Este dado deve alertar para o fato de que estes profissionais não são capacitados e habilitados a indicarem esses produtos, uma vez que, apenas nutricionistas e médicos são os profissionais legalmente habilitados a prescreverem esses suplementos (Diretriz da Sociedade Brasileira de Medicina do Esporte, 2003). a ingestão excessiva de proteína e aminoácidos, em níveis acima de 15% das calorias totais, pode levar a cetose, gota, sobrecarga renal, aumentar a gordura corporal, desidratação, promover balanço negativo de cálcio e induzir perda de massa óssea Ressalta-se que uma alimentação balanceada e equilibrada, com um aporte adequado de proteína, proporcionaria os mesmos benefícios dos suplementos. O nutricionista é pouco consultado pelos praticantes em relação à indicação do melhor suplemento, sendo este fato preocupante, uma vez que outros profissionais que não tem conhecimento específico sobre o assunto referido estão prescrevendo esses produtos, podendo acarretar em agravos a saúde humana. Faz-se necessário a inserção do profissional nutricionista na rotina das academias de ginástica. COMO OCORRE A HIPERTROFIA DAS CÉLULAS MUSCULARES https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/handle/1884/63973/FABIO%20CESAR%20SCHUARTZ.pdf?sequence=1&isAllowed=y Os ganhos de força e resistência muscular são geralmente acompanhados do aumento em tamanho de cada uma das fibras musculares hipertrofia Existem dois tipos de hipertrofia que podem ocorrer nas fibras musculares: 1. Transiente: inchamento dos músculos que acontece durante uma simples sessão de exercício. Esse resultado ocorre principalmente devido ao acúmulo de fluido (edema) nos espaços intersticiais e intracelulares do músculo. A hipertrofia transiente, como o nome indica, dura apenas por um período curto de tempo. O fluido retorna para o sangue em algumas horas após o exercício 2. A hipertrofia crônica refere-se ao aumento no tamanho do músculo que ocorre com um treinamento de longo período. O aumento na tensão muscular (força) é a exigência primária para dar início ao crescimento do músculo esquelético, ou hipertrofia, pelo treinamento com exercícios Tanto entre os homens como em mulheres, os aumentos no tamanho do músculo através de uma maior síntese protéica durante o treinamento https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/handle/1884/63973/FABIO%20CESAR%20SCHUARTZ.pdf?sequence=1&isAllowed=y https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/handle/1884/63973/FABIO%20CESAR%20SCHUARTZ.pdf?sequence=1&isAllowed=y constituem uma adaptação biológica fundamental a uma carga de trabalho maior, independente da idade. HIPERTROFIA DA FIBRA Pesquisas indicam que o número de fibras musculares em cada um dos músculos é estabelecido no nascimento ou em um curto período após o parto e esse número se manterá fixo durante toda a vida do indivíduo. Assim, a hipertrofia crônica (dos músculos) pode resultar somente da hipertrofia individual da fibra muscular A hipertrofia individual da fibra muscular decorrente do treinamento de resistência ocorre como resultado de um aumento na síntese protéica. O fluxo de proteína no músculo é um estado contínuo onde ela está sempre sendo sintetizada e destruída. Entretanto, as taxas de síntese e degradação da proteína dependem do estado demandado pelo corpo. Isto é, durante um exercício, a síntese de proteínas diminui enquanto a sua degradação (quebra) aumenta. Outro fator importante na hipertrofia muscular é o hormônio testosterona (andrógeno), visto que uma das suas funções é o de promover o crescimento muscular. Indivíduos do sexo masculino apresentam um crescimento no tamanho do músculo significativamente maior do que indivíduos do sexo feminino sob um mesmo programa de treinamento de resistência Outro exemplo de andrógenos são os esteróides anabólicos sintéticos 6. DEBATER O USO DOS ANABOLIZANTES E SUAS CONSEQUÊNCIAS
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