bioquímica Hormônios, Nutrição e Vitaminas, Metabolismo do Glicogênio, Metabolismo de Ácidos Graxos, Metabolismo de Proteínas- Ciclo da Ureia e Sangue

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Bioquímica
Hormônios, Nutrição e Vitaminas,
Metabolismo do Glicogênio, Metabolismo de
Ácidos Graxos, Metabolismo de Proteínas-
Ciclo da Ureia e Sangue
Hormônios
● Mensageiros químicos
● Glândulas endócrinas: Produzem e
secretam hormônios
● O sistema endócrino interage com o
sistema nervoso
● O sistema nervoso pode fornecer ao
sistema endócrino informações sobre
o meio externo, enquanto que o
sistema endócrino regula a resposta
interna do organismo a esta
informação.
Principais funções dos hormônios:
● Crescimento de células tecidos
● Sistema reprodutor
● Secreção de enzimas
● Função real
● Lactação
● Frequência cardíaca
● Pressão arterial
Estímulos da secreção hormonal
● Estímulo neural: a partir de fibras
nervosas
● Estímulo hormonal: a partir de
hormônios
● Estímulos humoral: alteração
sanguínea de íons e nutrientes
Tipos de hormônios
● Protéicos: Hormônios do hipotálamo,
hipófise, insulina e glucagon
● Aminas: Hidrossolúveis, pequenos,
contém o grupo amina
● Esteróides: Lipossolúveis, hormônios
sexuais masculinos e femininos
- Derivados do colesterol
- Mecanismo de ação: Ativação
do gene
● Não esteróides ou polipeptídios
- Derivados de proteínas,
polipéptidos ou derivados de
aminoácidos
- Solúveis no plasma
- Segundo mensageiros
Concentração e tempo de vida
● Os hormônios ocorrem em
concentrações basais muito baixas,
mas sob estímulo aumentam
consideravelmente no sangue
● O tempo de vida varia entre minutos,
horas ou dias
● Normalmente inativados por
enzimas
● Para um hormônio começar a
funcionar ele precisa se ligar a uma
molécula ou conjunto de moléculas
específicas localizadas na superfície
celular ou citosol da célula alvo.
Regulação por feedback
● Positivo ou negativo
● Secreção de um hormônio produz
estimulação ou inibição da via de
secreção desse mesmo hormônios
● A maioria das secreções hormonais
são reguladas por sistema de
feedback
● É o principal mecanismo por meio
do qual o sistema endócrino mantém
homeostasia
HIPOTÁLAMO
● Não entram na circulação geral
● Vão direto para a hipófise através de
vasos especiais
● Responsável pelo comando da
endocrinologia em geral
● Age sobre a regulação do
metabolismo em geral através dos
vários centros que influenciam no
sono/vigília, fome e sede.
● Funções:
- Regulação da temperatura por
estímulo local
- Regulação do sono e vigília
- Regulação da fome e sede
- Controle do comportamento e
das emoções
HIPÓFISE
● Hipófise anterior: Produz hormônios
Controlam a tireóide, os ovários, os
testículos, as adrenais, o crescimento
e a amamentação
● Hipófise posterior: Armazena
hormônios, hormônio antidiurético,
controla a produção de ocitocina
GLÂNDULA PINEAL
● Libera substâncias que parecem
interferir na hipófise na síntese de
GH(Hormônio de crescimento)
● Seu funcionamento depende da
luminosidade que atinge seus
receptores celulares na retina e que
trafegam pelo SNC
● Tem seu auge do desenvolvimento na
época da puberdade, quando é a
produção máxima de melatonina
● O ritmo de secreção da melatonina
segue um ritmo circadiano, sendo
liberada no período escuro e inibida
pela claridade
● A melatonina amém da função de
regular o sono é antioxidante,
recuperando células epiteliais
expostas a radiação ultravioleta.
● A produção de melatonina cai com a
idade
TIREÓIDE
● T3 E T4
● Derivados da tirosina
● Transportados pelo sangue até a
célula alvo
● Estimulam a maioria dos tecidos
● NÃO ESTIMULAM O CÉREBRO E
TECIDOS REPRODUTORES
● Estimulam especialmente o
metabolismo do fígado e músculos
HIPERTIREOIDISMO
● Funcionamento excessivo da glândula
tireóide
● Sintomas: Irritabilidade, nervosismo,
taquicardias, hipertensão arterial,
exoftalmia(Olhos saltados para fora),
emagrecimento
● Doenças graves, doença hereditária
que se caracteriza pela presença de
um anticorpo no sangue que estimula
a produção excessiva dos hormônio
tireoidianos
● Bócio como nódulos que produzem
hormônios tireoidianos sem a
interferência do TSH, hormônio
produzido pela hipófise
HIPOTIREOIDISMO
● Produção deficiente de hormônios da
tireóide
● Sintomas: Fala lenta, memória
prejudicada, reflexos lentos, pele
seca, sensibilidade aumentada ao frio
e calor, obesidade, depressão,
metabolismo lento, fadiga,
necessidade de sono aumentada,
palidez irritabilidade, infertilidade e
colesterol elevado
● Tireoidite de hashimoto: uma doença
auto-imune que provoca a redução
gradativa da glândula
● Falta ou excesso de iodo na dieta
PARATIREÓIDE
● Aumenta a absorção renal e intestinal
de cálcio.
● Aumenta a absorção de vitamina D.
● Influencia a concentração sanguínea
de fosfato, aumentando a excreção
renal deste íon.
● Regulação autônoma.
● São as próprias células da
paratireóide que analisam a
concentração de íon cálcio no sangue
que as irriga, e respondem
aumentando (se é baixa) ou
diminuindo (se é alta) a síntese e
liberação de hormônio.
TIMO
● Timosina: Mantém e promove a
maturação de linfócitos e órgãos
linfóides como o baço e linfonodos
● Timulina: Exerce função na placa
mioneural, estímulos neurais e
periféricos
● Peso máximo de 20 a 50g
● Mesmo atrofiados, o timo continua a
produção complementar de
anticorpos, mesmo que nesse período
seu desempenho já não seja vital.
ADRENAL
● É composta por córtex e medula e se
situa sobre os rins
● Principais hormônios da medula
adrenal: Adrenalina e noradrenalina
ADRENALINA
● É liberada rapidamente em situações
de stress
● Tecidos alvo: Fígado, músculos
esqueléticos, sistema vascular e
sensorial
● É degradada por enzimas
● Cafeína e teofilina podem prolongar o
efeito da adrenalina
Efeitos fisiológicos
● Aumenta a frequência dos batimentos
cardíacos e pressão arterial
● Eleva o nível de açúcar no sangue
● Maximiza o fluxo sanguíneo para os
músculos voluntários nas pernas e
nos braços
● Acelera a “queima” de gordura
● Inibe a síntese do glicogênio hepático
● Relaxa a musculatura lisa que envolve
os bronquíolos
● Aumenta a ação dos órgãos
sensoriais
NORADRENALINA
● Reduz a circulação periférica
● Mantém a pressão sanguínea em
níveis normais
● Estimula a lipólise no tecido adiposo
CÓRTEX ADRENAL
- Estrógenos e andrógenos
Estrógenos:
● Estimulam o desenvolvimento de
caracteres sexuais em fêmeas
- Estradiol: Estimula a liberação
de óvulos
- Progesterona: Estimula as
células do endométrio a se
proliferarem, garante com que
o embrião se fixe para a
formação da placenta
Andrógenos
● Estimulam o desenvolvimento de
caracteres sexuais em machos
● Produzida em baixas concentrações
● Aumenta na puberdade e cai em
idosos
● Altera o comportamento e condições
físicas
- Testosterona: Produzida nos
testículos, é responsável pela
formação dos caracteres
masculinos
PÂNCREAS
● Insulina
- Hormônio responsável pela
redução da glicemia-
- Promove o ingresso de
glicose na célula
● Glucagon
- Aumentar a glicemia
- Contrapõem-se aos efeitos da
insulina
● Somatostatina
- Inibe a liberação do hormônio
de crescimento
- Modula ações fisiológicas
importantes do rim, pâncreas
e trato gastrointestinal
Nutrição e vitaminas
CARBOIDRATOS
● Os carboidratos são os principais
responsáveis por fornecerem energia
para os humanos .
● A necessidade energética varia de acordo
com a idade e sexo .
● a NE(Necessidade energética) cai com a
idade .
● Fibras são constituídas por polímeros de
carboidratos, os componentes são
divididos em grupos :
- Polissacarídeos não amido
- Oligossacarídeos
- Carboidratos análogos
- Lignina
- Compostos associados à fibra
alimentar
- Fibras de origem animal
FIBRAS
● Tem dois tipos de fibra , fibras solúveis e
fibras insolúveis
● O consumo adequado de fibras reduz o
risco das seguintes doenças:
- Doença arterial coronariana
- Acidente vascular cerebral
- Hipertensão arterial
- Diabetes mellitus desordens
gastrointestinais
- Doenças neurodegenerativas
LIPÍDEOS
● Contém ácidos graxos essenciais (ômega
3)
● São veículos de vitaminas lipossolúveis
● Aumentam o tempo de digestão
● Emulsificação: acontece no duodeno e
aumenta a superfície de contato das gotas
de lipídeos
● Saisbiliares: são derivados do colesterol
e agem como detergentes
● Degradação enzimática: enzimas
pancreáticas sob controle hormonal
Hormônio
● CCK colecistoquinina) é produzido por
células do duodeno e jejuno em
resposta a presença de lipídios e
proteínas
- Ação: estimula a liberação da
bile e de enzimas do pâncreas
● Secretina: produzidas por células
intestinais
- Ação : estimula o pâncreas a
liberar bicarbonato para
neutralizar o ph do intestino
- Os lipídeos ingeridos formam
micelas no intestino
● Ômega 3
- Prostaglandinas e tromboxano
A2 são responsáveis por
aumentarem a adesão de
plaquetas no sítios de lesão
- Ômega 3 inibem a formação
de algumas prostaglandinas e
tromboxano A2
PROTEÍNAS
As proteínas fornecem alguns aminoácidos
que podem ser utilizados para produção de
energia :
PIRUVATO
● Alanina
● Serina
● Cisteína
● Glicina
OXALACETATO
● Asparagina
● Aspartato
MINERAIS
● Atuam como reguladores da atividade
celular
VITAMINAS
● São componentes de coenzimas
● Regulam reações do metabolismo
● A ausência de uma vitamina pode
causar um distúrbio no balanço
metabólico do organismo inteiro
Vitaminas Lipossolúveis
● A,D,E e K
● A e E são armazenadas no fígado e a
E nos tecidos gordurosos
● O organismo só consegue armazenar
pouca vitamina K
● Vitamina A é fundamental para a visão
● A vitamina D pode ser obtida do óleo
do fígado e também pela ação da luz
ultravioleta
● Os esteróis mais importantes são o
7-diidrocolesterol e o ergosterol a luz
solar converte essas duas substâncias
em vitamina D3 e D2 respectivamente
- As duas participam da
absorção de cálcio na
corrente sanguínea
- Sua carência causa o
raquitismo (Vitamina D)
● A vitamina E atua no organismo como
inibidor dos processos de oxidação
em tecidos orgânicos
● A vitamina K é a naftoquinona
● É necessária na síntese orgânica de 4
fatores de coagulação : protrombina ,
e fatores VII, IX e X.
● A deficiência de vitamina k pode
causar hemorragias internas
Vitaminas Hidrossolúveis
● São absorvidas pelo intestino e
transportadas pelo sistema circulatório
Complexo B
● A tiamina ou vitamina B1 é importante
no metabolismo de alguns ácidos
orgânicos
● A vitamina B2 (FAD) tem papel
importante na cadeia transportadora
de elétrons
● A vitamina B6 intervém no
metabolismo dos aminoácidos e sua
deficiência provoca insônia
● A cobalamina (vitamina B12) está
associada à maturação dos glóbulos
vermelhos
● A carência dessa vitamina pode
causar anemia
● A vitamina pp (niacina) ou (NAD) , sua
carência causa a pelagra .
● A vitamina C participa da síntese do
colágeno , da manutenção dos vasos
sanguíneos e da liberação de
hormônios da supra-renal
● Sua deficiência causa a doença
escorbuto
Metabolismo de Proteínas- Ciclo
da Ureia
CICLO DA UREIA
● Aminoácidos, glicogênicos,
cetogênicos e glico-cetogênicos
● O primeiro passo da oxidação do AA
é a separação da cadeia carbonada e
do grupo amina
● A cadeia vai ser metabolizada e a
amina vai formar ureia
● A oxidação da cadeia carbonara pode
servir como fonte de energia
etapas para eliminação do grupo amina
- Remoção do grupo amino do
aminoácido
- Levar o grupo amino para o fígado
- Entrada do grupo amina na
mitocôndria
- Preparação do nitrogênio para entrada
no ciclo da ureia
● O exame da alanina aminotransferase
ajuda a identificar lesões e doenças
do fígado
Metabolismo dos ácidos graxos
Os lipídios são armazenados no tecido
adiposo como reserva energética
Grande capacidade de armazenar lipídios
principalmente após períodos de restrição
nutricional
Os lipídios são metabolizados de acordo com
a necessidade energética
TRIACILGLICEROL - GORDURA DE
RESERVA
Processamento:
1. Os triacilgliceróis são degradadas a
ácidos graxos e glicerol, que são
liberados do tecido adiposo para os
tecidos que necessitam de energia
2. nos tecidos, os ácidos graxos tem que
ser ativados e transportados para
dentro das mitocôndrias para
degradação
3. Os ácidos graxos são degradados a
Acetil-CoA que vai ser processada
pelo ciclo de krebs
Hidrólise dos triacilgliceróis (Lipólise)
● Mediada pelas lipases do adipócitos
● As lipases são ativadas por hormônios
- Adrenalina, glucagon, ACTH
● As lipases são inibidas pela insulina
● O glicerol formado pela lipólise é
absorvido pelo fígado
Acetil-CoA
- Sofre Beta-oxidação: Degradação
completa dos ácidos graxos saturados
com número par de carbonos
1. Oxidação
2. Hidratação
3. Oxidação
4. Tiólise
Produtos finais:
● A Acetil-CoA que sofre outro ciclo de
oxidação
● Acetil-CoA que entra no ciclo de Krebs
● NADH e FADH2 que vão para o CTE
CORPOS CETÔNICOS
● Produtos do metabolismo dos ácidos
graxos
- Betahidroxibutirato, acetato e
acetona
● Em situações onde há deficiência de
energia, o acetoacetato não pode ser
metabolizado e sofre redução a beta
hidroxibutirato ou descarboxilação até
acetona
● Formados a partir do Acetil-CoA
● Acetil-CoA só entra no ciclo de krebs
se tiver oxalacetato disponível
- O oxalacetato é formado a
partir do piruvato
● A Acetil-CoA forma os corpos
cetônicos principalmente no fígado
(Mitocôndria)
● Alguns órgãos usam o corpo cetônico
como fonte de energia
● O aumento dos níveis de acetoacetato
e Beta Hidroxibutirato diminuem o pH
sanguíneo, gerando acidose
● Níveis muito altos de corpos cetônicos
geram cetose
Dieta cetogênica:
● ↓Carboidratos
↑ Lipídios
● Estimula Cetogênese
Sangue
● Solução-tampão, objetivo de evitar
que ocorram variações muito grandes
no pH ou no pOH de uma solução
● No sangue o tampão é formado pelo
Ácido carbônico (H2CO3) e pelo
bicarbonato de sódio (NaHCO3)
● Funções:
● Transportar hormônios
● Transportar nutrientes do intestino
delgado para o fígado e outros órgãos
● Transportar produtos residuais para o
rins
● Veículo para o transporte:
- Oxigênio dos pulmões para os
tecidos
- CO2 gerados durante o
metabolismo para a excreção
pulmonar
Volume de sangue
● Em média de 8 a 11% da massa total
● Em adultos de 5 a 6 litros
Composição do sangue
● Glóbulos vermelhos (eritrócitos):
transporte de oxigênio
● Glóbulos brancos (leucócitos):defesa
● Plaquetas: coagulação sanguínea
● Plasma: 90% de água, 1% de
substâncias inorgânicas (potássio,
sódio, ferro, cálcio, ...), 7% de
proteínas plasmáticas (albumina,
imunoglobulinas e fibrinogênio, etc) e
1% de substâncias orgânicas não
proteicas, resíduos resultantes do
metabolismo e hormônios.
Transporte de O2 - pH
Ligação reversível do oxigênio à hemoglobina
HHb+ + O2 HbO2 + H+
● Aumentando o pH diminui a
concentração de H+
● Hemoglobina liga mais O2
● Diminuindo o pH aumenta a
concentração de H+
● Hemoglobina liga menos O2
● Nos pulmões o pH é relativamente
alto a hemoglobina fica quase
saturada de O2
● Já nos tecidos onde o pH é
relativamente baixo a hemoglobina é
favorecida a liberar O2.
Transporte de CO2 dos tecidos para os
pulmões
● CO2(tecidos) -> plasma -> eritrócito
● CO2: Produto de descatbocilações
1. No eritrócito o CO2 é hidratado
formando o ácido carbônico
2. Ainda no eritrócito o ácido carbônico
se dissocia liberando prótons de H+
3. Quando o sangue venoso retorna aos
pulmões, o reverso do ciclo ocorre
4. A ligação do oxigênio pela
hemoglobina nos capilares força a
formação de H+
MONÓXIDO DE CARBONO
● Os glóbulos vermelhos absorvem o
CO mais rápido do que o oxigÊnio
● Se houver muito cO no ar, o
organismo troca o O2 do sangue com
o CO
● O CO tem mais afinidade com a
hemoglobina do que o oxigênio
Metabolismo do glicogênio
- Os principais lugares onde ele é
armazenado são no músculo e fígado
- Nestes tecidos (músculo e fígado), ele
é armazenado na forma de grânulos,
onde estão presentes também as
enzimas responsáveis pela sua
metabolização
- A Fisiologia do músculo esquelético é
diferente do fígado, pois somente
estoca glicogênio para satisfazer suas
necessidades próprias
- Enquanto o glicogênio é armazenado
pelo fígado é utilizado principalmente
para a manutenção dos níveis de
glicose sanguíneos
A síntese e degradação do glicogênio estão
diretamente relacionadas à ação de duas
enzimas :
● GLICOGÊNIO SINTASE(síntese)
● GLICOGÊNIO FOSFORILASE
(degradação)
E a regulação é dada sob dois hormônios
● Insulina
● Glucagon
A INSULINA AGE NA ATIVAÇÃO DA
GLICOGÊNIO SINTETASE E NA INIBIÇÃO
DE GLICOGÊNIO FOSFORILASE
O GLUCAGON AGE NA ATIVAÇÃO DE
GLICOGÊNIO FOSFORILASE E NA
INIBIÇÃO DE GLICOGÊNIO SINTETASE
SÍNTESE
● Após uma alimentação rica em
carboidratos, eleva a concentração da
glicose sanguínea, liberando insulina
pelo pâncreas
● No fígado e músculo a insulina tem
efeito imediato, que ativa a glicogênio
sintetase
● A glicogênio sintetase converte o
excesso de glicose livre em uma
cadeia de glicose, glicogênio
● O glicogênio hepático serve como
reservatório de glicose para os
tecidos, enquanto não há glicose
disponível da alimentação
A INSULINA NEM O GLUCAGON ENTRAM
NA CÉLULA!!!!!!!!!!! APENAS ENTRAM EM
CONTATO COM OS RECEPTORES!!!!!!!
DEGRADAÇÃO
● Quando os níveis de glicose
diminuem, há aumento da secreção
de glucagon, que gera degradação do
glicogênio hepático
● O glucagon ativa a enzima
PKA(Proteína quinase A)
● A PKA bloqueia a síntese de
glicogênio
Gliconeogênese
● É o meio pelo qual se produz glicose,
por meio de conversão de compostos
precursores não-glicídicos
● Forma glicose a partir do piruvato
● Cérebro, músculo em exercício,
hemácias e medula renal exige um
suprimento contínuo de glicose
● É responsável por fornecer glicose ao
cérebro em jejum
● O fígado usa a gliconeogênese para
conversão de lactato em glicose
● Glicogênio hepático
● Supre as necessidades de glicose por
10 a 18 horas
● Ativado em: Atividades físicas muito
intensas e prolongadas e jejum
prolongado
A GLICOSE É FORMADA A PARTIR DE
LACTATO, ALGUNS AMINOÁCIDOS E
GLICEROL, ATRAVÉS DA
GLICONEOGÊNESE
Consumo de ATP
● Piruvato para oxalacetato: ATP
● Oxalacetato para fosfoenolpiruvato
(PEP): 2 GTP
● De fosfoenolpiruvato para
1,3-Difosfoglicerato: 2 ATP
● Consumo de NADAH de
frutose1,6-difosfato para
1,3-Difosfoglicerato
Ciclo de Cori