Aspectos bioquímicos da digestão e absorção dos alimentos

Prévia do material em texto

1 
 
Transcrição da aula sobre Aspectos bioquímicos da digestão e absorção dos 
alimentos 
Os passos desde a digestão dos alimentos até a absorção são: 
1- Homogeneização mecânica dos alimentos e mistura dos sólidos com os fluidos 
secretados. Durante a digestão eu misturo o alimento, homogeinizo, 
considerando os movimentos básicos da mastigação. Eu não to quebrando 
nutriente ali, eu to misturando esse nutriente com os fluidos secretados. Fluidos 
pode ser saliva, suco gástrico, suco pancreático, bile... por que eu tenho que 
misturar os sólidos com os fluidos? Porque os fluidos vão conter enzimas, e 
essas enzimas vão quebrar o nutriente. Nem todo o fluido importante na 
digestão tem enzima, um exemplo é a bile. Ela não tem enzima, não tem a 
função de quebrar lipídeo, mas ela funciona como um detergente, fazendo a 
emulsificação, separando os lipídeos para que as enzimas possam atuar, as 
enzimas do suco pancreático. 
2- Secreção de enzimas digestivas que hidrolisam macromoléculas em 
oligômeros, dímeros e monômeros. Hidrolisar é quebrar e produzir agua. Então, 
todas as enzimas digestivas são hidrolases, todas vão quebrar uma ligação e 
vão adicionar agua. Macromoléculas são moléculas grandes. Na primeira parte 
da quebra, enquanto elas vão quebrando, podem até liberar monômeros (menor 
parte, uma unidade) mas ainda podem ter dímeros (duas unidades ligadas) e 
oligômeros (algumas unidades ligadas). Desses 3 que apareceram na quebra 
inicial, o monômero já está pronto pra ser absorvido, porem os oligômeros e os 
dímeros ainda precisam ser quebrados. 
3- Secreção de ácidos e bases pra criar um ambiente apropriado para as enzimas. 
As enzimas funcionam de maneira diferente em função do pH. Existe um pH 
que é o pH ideal para o funcionamento da enzima, que é o pH ótimo. Então, a 
enzima que tem o pH ótimo 2, ela vai funcionar quando tiver no pH 2. Mas se eu 
neutralizar o pH, ela provavelmente vai parar de funcionar. Durante o caminho 
do alimento pelo TGI, o estomago tem pH baixo. O alimento vem da boca que 
não tem pH ácido, mas quando chega no estomago, esse alimento ter que 
sofrer ação das enzimas. Então, além da secreção de enzimas, eu tenho que 
ter a secreção de ácidos pra criar um ambiente ideal pra ela, pH ótimo, pra que 
ela possa trabalhar. Por outro lado, quando esse alimento chega no intestino 
tem que dar um jeito de neutralizar esse pH para que as enzimas pancreáticas 
que vão trabalhar no intestino elas não sejam desnaturadas pelo HCl. Então 
tenho que ter a secreção de base (bicarbonato) pra neutralizar o pH. Essa 
secreção de ácido e base vai servir pra criar um ambiente apropriado para as 
enzimas pra que elas possam funcionar no pH ideal pra elas, pH ótimo. 
4- Secreção de ácidos biliares pra facilitar a digestão e absorção. A bile contem 
enzimas mas ela é fundamental pra separar os lipídeos (funciona como 
detergente). Ela é importante pra digestão porque ela separa os lipídeos e 
aumenta a superfície de contato. Os lipídeos estão em um ambiente aquoso, 
logo eles se agregam. As enzimas não conseguem atuar nos lipídeos que estão 
no meio desse agregado. Então a bile vai separar os lipídeos e ai permite o 
acesso das enzimas pra quebrar esses lipídeos. Facilitam a digestão e a 
absorção, porque agora fica mais fácil de absorver, de passar pela parede do 
intestino delgado o lipídeo que está agregado um no outro. 
5- Hidrolise de oligômeros e dímeros por enzimas da superfície intestinal. As 
enzimas que vão atuar no final da digestão dos oligômeros e dímeros ficam 
2 
 
presas na parede do intestino delgado. Se eu quebrar um dímero eu vou liberar 
um monômero, e vou quebrar os oligômeros até conseguirem ser absorvidos. 
6- Transporte de moléculas de nutrientes para o sangue ou linfa. É a absorção. 
As pro-enzimas ou zimogênios são enzimas inativas, são maiores. Enzimas que 
tem um pedacinho a mais na cadeia de aminoácidos e ai para ela se transformar em 
uma enzima ativa ela tem que ser quebrada. O zimogênio tem que ser quebrado pra 
perder o pedaço que está fazendo ele ser inativo para se tornar ativo. Quem quebra o 
zimogênio é uma outra enzima. Eu preciso de uma enzima que quebre essa proteína 
inativa para que ele se torne uma enzima ativa. 
A célula secretora é uma célula que produziu uma enzima digestiva só que as 
enzimas digestivas não são produzidas na hora em que começa a digestão. Elas são 
produzidas antes, ficam guardadas dentro da célula, e quando começa a digestão elas 
são secretadas e vão atuar. Dentro dessa célula eu tenho vesículas, essas vesículas 
são feitas de lipídeos, e dentro dessas vesículas eu tenho enzima digestiva. Uma 
enzima digestiva é uma enzima que quebra lipídeo, proteína e carboidrato. Se essa 
enzima que está dentro da vesícula for ativa, ela vai quebrar a vesícula, destruir a 
célula. Só que a célula tem lipídeos, proteínas e carboidratos, então faz sentido eu 
produzir uma enzima digestiva, guardar dentro da célula e destruir aquela célula 
responsável pela produção dessas enzimas? Não. Então qual a defesa que a célula 
faz? Ela produz a enzima digestiva e guarda, só que enquanto a enzima está dentro 
da célula ela está inativa, na forma de pro-enzima ou zimogênio, ela produz essa 
enzima com uma cadeia maior de aminoácidos. Essa cadeia serve pra torna-la inativa. 
Pra tornar ela ativa eu tenho que liberar a enzima pra ser quebrada fora da célula. 
Na membrana tem receptor. Nesse receptor vai se ligar uma substancia química 
que vai desencadear dentro da célula uma serie de reações, e essas reações vão 
fazer com que essa vesícula se encaminhe em direção da membrana. Quando a 
vesícula encontrar a membrana, os lipídeos da vesícula vão se fundir com os lipídeos 
da membrana. As enzimas que estão dentro da vesícula vão ser secretadas, processo 
chamado exocitose. Secretagogo é a substancia que se liga ao receptor na 
membrana, ele induz a secreção. São responsáveis pela regulação fisiológica da 
secreção. Eles podem ser neurotransmissores, hormônios (acetilcolina, serotonina, 
gastrina, colecistocinina, secretina, VIP), agentes farmacológicos e toxinas 
bacterianas. A acetilcolina vai ser responsável pela liberação de enzimas gástricas, 
salivares e pancreáticas. Histamina e serotonina secreção de NaCl e HCl. 
Quando o secretagogo se ligar no receptor, ele vai induzir uma serie de reações 
químicas. E essas reações vão levar a secreção das pro-enzimas. Quais são essas 
reações químicas? Tem duas vias de ativação dos secretagogos. Pode ser ativação 
da fosfolipase C ou ativação da adenilato ciclase. A da fosfolipase C vai quebrar 
fosfolipideo, liberando IP3 e DAG. O secretagogo vai se ligar ao receptor, esse 
receptor vai ativar a fosfolipase C que é uma enzima que está na membrana. 
Fosfolipase quebra o fosfolipideo, então esse fosfolipideo quando é quebrado libera 
IP3 e DAG (diacilglicerol), que vão ativar a proteína quinase C junto com o cálcio. O 
IP3 vai lá dentro e libera cálcio pro citoplasma. Esse cálcio vai ativar a proteína 
quinase C junto com o DAG. A proteína quinase ativada fosforila enzimas ali dentro 
que são reguladas pelo fosfato, ai elas vão ficar ativas/inativas, vai mudar a atividade 
dessa célula, e isso leva as vesículas em direção a membrana para que tenha a 
liberação das pro-enzimas. Na ativação da adenilato ciclase é o AMPc. Eu vou ativar a 
proteína G (3 subunidades, alfa, beta e gama), a subunidade alfa se separa da beta e 
da gama e ativa a adenilato ciclase, produz AMPc, ativa a proteína quinase. 
3 
 
A digestão das proteínas é dividida em 3 fases: a fase gástrica, pancreática e a 
intestinal. As peptidases vão quebrar as proteínas. Tem 2 tipos de peptidases: 
endopeptidases e exopeptidases.As endopeptidases vão quebrar ligações peptídicas 
no meio da cadeia. E as exopeptidases quebram nas extremidades. Qual o produto de 
uma endopeptidase? Eu tenho uma proteína grande cheia de aminoácidos, se 
endopeptidases atuam ali, eu vou liberar cadeias menores. Os produtos da 
exopeptidases são os aminoácidos. Eu tenho que quebrar as proteínas até chegar em 
aminoácidos. A vantagem de ter endopeptidases é a criação de mais extremidades, 
aumentando a velocidade de quebra das exopeptidases. 
As duas extremidades da proteína não são iguais. Uma das extremidades tem 
amina livre. E a outra extremidade tem o aminoácido livre. Então a gente chama a 
extremidade que tem a amina livre de N-terminal ou amino-terminal. E a extremidade 
que tem o ácido livre é a C-terminal ou carboxi-terminal. Então, se eu tenho 2 tipos de 
extremidades da proteína, eu tenho 2 tipos de exopeptidases, elas podem ser carboxi-
peptidases ou amino-peptidases. A carboxi-peptidase vai atuar nas extremidades C-
terminais e a amino-peptidases vão atuar no N-terminal. 
A fase gástrica: as proteínas não são digeridas na boca, elas vão direto pro 
estomago e lá vão entrar em contato com o ácido clorídrico. Suco gástrico tem enzima 
(pepsina) e tem o ácido clorídrico. A função do ácido clorídrico é matar micro-
organismos, criar um ambiente ideal pra pepsina (enzima que atua no estomago, pH 
ótimo é baixo) e desnaturar proteínas (desconfigurar a sua estrutura original, pra ela 
ser quebrada). A vantagem da desnaturação das proteínas para o processo de 
digestão é a facilitação das enzimas. Se eu tenho uma proteína que tem um N-terminal 
lá no meio do novelo, a amino-peptidase não vai conseguir chegar lá. Quando eu 
desnaturo a proteína eu to expondo essas ligações e facilitando o acesso a essas 
ligações pelas enzimas digestivas. Com esse encontro da pepsina com o ácido, eu 
vou ter a ativação dessa enzima. Essa enzima (pepsina) que vai começar a quebra 
das proteínas é uma enzima que é sintetizada na forma de zimogênio (inativo e maior), 
que é o pepsinogenio. 44 aminoácidos do começo da cadeia do pepsinogenio servem 
pra tornar negativo. A transformação de pepsinogenio em pepsina é a quebra entre os 
aminoácidos 44 e 45. Então, a pepsina fica ativa, e como ela é uma peptidase, ela vai 
atuar quebrando as proteínas do alimento. 
A pepsina sozinha não vai conseguir quebrar todas as proteínas do alimento no 
estomago. A pepsina vai pegar as proteínas e vai começar a quebrar, diminuindo o 
tamanho e liberando peptídeos grandes e alguns aminoácidos. Esses peptídeos 
grandes dão sinal pra começar a fase pancreática. Então, eu preciso ter peptídeos e 
aminoácidos pra iniciar a fase pancreática. Essa é a importância da pepsina, dar um 
sinal pra liberar outras enzimas. 
Fase pancreática: Esses peptídeos precisam ser quebrados, pois eles estão com 
cadeias com os aminoácidos ligados. Então, eles vão dar um sinal pra célula 
endócrina intestinal, e ela vai liberar a colecistocinina que é um secretagogo (vai no 
receptor e induz a liberação de outras enzimas). Esses peptídeos avisam a célula 
endócrina intestinal que vai liberar colecistocinina que vai ter 2 atuações: vai dar um 
sinal para o pâncreas pra liberar as suas enzimas, vai também mandar um sinal pra 
célula epitelial da mucosa intestinal que vai liberar a enteropeptidase. Essa enzima 
também é chamada de enteroquinase. O pâncreas, com o sinal do secretagogo, libera 
enzimas na forma inativa (pro-enzimas ou zimogênios), como por exemplo o 
tripsinogênio, quimiotripsinogenio, pro-elastase e pro-carboxipeptidase. Ou seja, essas 
enzimas estão inativas, tem que ser quebradas para se tornarem ativas. Além de 
4 
 
induzir a liberação dessas pro-enzimas pelo pâncreas, a colecistocinina vai induzir a 
liberação, pela célula do intestino, de uma enzima que é a enteropeptidase. Entero é 
de intestino. Peptidase é quebra da ligação peptídica. A enteropeptidase vai quebrar 
tripsinogênio formando tripsina. A tripsina é uma enzima ativa, uma peptidase. Ela vai 
quebrar mais tripsinogênio formando mais tripsina. A quebra inicial é pela 
enteropeptidase, mas quando começa a aparecer a tripsina, isso induz a quebra de 
mais tripsinogênio pra formar mais tripsina ainda. E além disso vai quebrar as outras. 
Ai o quimotripsinogenio vai ser transformado em quimiotripsina, a pro-elastase em 
elastase. E a pro-carboxipeptidase em carboxipeptidase. Agora eu tenho enzimas 
ativas que quebram proteínas, peptidases ativas. Se elas estão ativas, elas vão atuar 
na quebra dos peptídeos grandes. As endopeptidases vão quebrar os peptídeos 
grandes no meio, então eu vou passar a ter peptídeos menores. E as exopeptidases 
vão quebrar no C-terminal, liberando aminoácido. Os produtos são pequenos 
peptídeos e mais aminoácidos. Os aminoácidos estão prontos para serem absorvidos, 
porem os peptídeos não. 
A fase intestinal: a fase final final da digestão ocorre por enzimas que ficam presas 
na parede do intestino delgado. Então, na parede tem endopeptidases (quebram no 
meio da cadeia), aminopeptidases (quebram no N-terminal) e dipeptidases (quebram 
dipeptideos, liberando 2 aminoácidos). Apesar desse monte de enzima, ainda vão 
sobrar dipeptideos e tripeptideos, além de aminoácidos. Os dipeptideos e tripeptideos 
tem que ser quebrados, só que eles vão ser quebrados durante a absorção. 
A digestão de carboidratos: o amido é o principal carboidrato encontrado no 
alimento, cada anel de amido são glicoses ligadas entre si por ligações glicosídicas. 
No caso do amido, tem dois tipos de ligações glicosídicas: alfa-1,4 (linear) e alfa-1,6 
(ramificação). 
As principais enzimas são as amilases, principalmente a pancreática. A amilase 
salivar vai atuar na boca mas, como a gente não fica com o alimento muito tempo na 
boca, e quando o alimento chega no estomago e começa a secreção do HCl, leva um 
certo tempo pra esse ácido misturar com as enzimas do alimento. Logo, o local de 
atuação da amilase salivar é a boca e o estomago até ser desnaturada pelo HCl. 
Assim que a amilase salivar chega no estomago ela mistura com o ácido, mas ainda 
assim leva um tempo pra essa mistura. A amilase pancreática atua no duodeno. Ela é 
produzida pelo pâncreas. As duas amilases são parecidas, atuam em um pH igual e 
atuam quebrando somente ligações alfa-1,4 do amido. Então, elas não são capazes 
de quebrar a ligação alfa-1,6. Além de só quebrarem ligações alfa-1,4 elas também 
não conseguem quebrar ligação alfa-1,4 que estão muito próximas da ligação alfa-1,6. 
O produto dessas duas amilases é a maltose, que possui duas glicoses ligadas por 
ligação alfa-1,4. Alfa dextrina tem de 5 a 8 glicoses com uma ligação alfa-1,6. A 
glicose é um monossacarídeo. Desses, o único que está pronto pra ser absorvido é a 
glicose, os outros terão que ser quebrados. 
A digestão final de todos os nutrientes ocorre na parede do intestino delgado. Tem 
a maltase que quebra a maltose e a maltotriose, liberando glicose. A alfa dextrinase é 
a única que quebra a ligação alfa-1,6. A maltose e a maltotriose são quebrados na 
parede do intestino pela maltase. A alfa dextrina é quebrada pela alfa dextrinase, que 
vai liberar maltose que vai ser quebrada de novo pela maltase. O produto da digestão 
do amido é a glicose, que é um monossacarídeo e está pronto pra ser absorvido. 
5 
 
Existem outros carboidratos que não estão entrando em concentrações grandes no 
organismo mas que precisam ser quebrados, principalmente a sacarose e a lactose. 
Eles são dissacarídeos. A sacarose é formada pela glicose e frutose. A glicose e a 
galactose formam a lactose. A sacarase presa na parede do intestino delgado quebra 
a sacarose, e a lactase quebra lactose. Produtos finais:glicose, galactose e frutose. 
São monossacarídeos e estão prontos para serem absorvidos. 
Digestão de lipídeos: 90% dos lipídeos do alimento estão na forma de triacilglicerol 
ou triglicerídeos. 3 ácidos graxos ligados a 1 glicerol. Os outros 10% estão na forma 
de fosfolipídios, colesterol, ácidos graxos livres e éster de colesterol. Mas o principal 
lipídeo que a gente tem que digerir é o triacilglicerol pois está em maior quantidade. 
Desses 10% o colesterol e os ácidos graxos livres não são digeridos, eles estão 
prontos para serem absorvidos. 
Uma ligação éster é uma ligação de ácido com álcool. Então, éster de colesterol é 
ácido graxo ligado a colesterol. A enzima que quebra triacilglicerol é a lipase. A gente 
possui duas lipases: a lipase lingual e a lipase pancreática. As duas vão atuar da 
mesma forma, porem o pH ótimo de cada uma delas é diferente. A lipase lingual é 
produzida na boca, mas o pH ótimo dela é ácido. Ela vai ser ativada no estomago 
porque lá ela entra em contato com o HCl. A lipase pancreática vai atuar no duodeno, 
o pH ótimo é alcalino. As duas lipases vão quebrar o triacilglicerol. Quando eu tenho 1 
ácido graxo ligado ao glicerol eu tenho o monoacilglicerol. Ele é produto da digestão. 
A éster de colesterol hidrolase quebra o éster de colesterol. A fosfolipase A2 vai 
quebrar fosfolipídio. A bile é produzida pelo fígado, armazenada na vesícula biliar. A 
colecistocinina vai induzir a contração da vesícula biliar, secretando a bile que vai pro 
duodeno. No duodeno ela atua separando a gordura, facilitando a ação das enzimas 
digestivas. A bile é composta por ácidos biliares e colesterol, ela é uma maneira de 
eliminar o excesso de colesterol do corpo. 
Absorção: o transporte que não gasta energia é a difusão (transporte passivo) 
porque vai a favor do gradiente de concentração (do mais concentrado pro menos 
concentrado). A difusão pode ser de 2 tipos: simples ou facilitada. A difusão simples 
não precisa de proteína carreadora. A membrana é constituída de lipídeos. Se eu 
tenho um outro lipídeo querendo atravessar essa membrana, ele se mistura e passa 
por difusão simples. Agora, na difusão facilitada ela só pode passar devido a proteína 
carreadora. A diferença entre ela e a proteína canal é que na canal não existe contato 
da substancia com o canal, já na proteína carreadora existe um sitio de ligação, 
encostando na membrana. Quando a substancia se liga na proteína carreadora, ela 
muda a sua conformação. 
O transporte ativo é contra o gradiente de concentração (menos concentrado pro 
mais concentrado) e com gasto de energia. Ele pode ser primário ou secundário. No 
transporte ativo primário é usada energia química pra fazer o transporte contra o 
gradiente. O secundário usa a energia osmótica. O gradiente de concentração de uma 
segunda substancia, que geralmente é um íon. Então, pra ter o transporte ativo 
secundário eu tenho que ter uma proteína carreadora que transportam duas coisas ao 
mesmo tempo. Uma contra o gradiente e outra a favor. 
Os produtos da digestão dos carboidratos são: glicose, galactose e frutose. 3 
monossacarídeos que estão prontos para serem absorvidos. A glicose e a galactose 
vão ser absorvidas exatamente da mesma forma. Tem uma proteína carreadora que 
vai transportar glicose com sódio ou galactose com sódio. Esse transporte de glicose e 
6 
 
galactose pra dentro do enterocito é um transporte ativo secundário, e o sódio é por 
difusão facilitada. Pra entrada de glicose e galactose acontecer no enterocito, o nível 
de sódio dentro tem que está baixo. Na membrana contra luminal do enterocito tem 
que ter a bomba de sódio e potássio pra manter o nível baixo de sódio. A saída de 
sódio do enterocito acontece por transporte ativo primário. A frutose vai entrar a favor 
do gradiente de concentração por uma proteína carreadora por difusão facilitada. La 
na membrana contra luminal tem uma proteína carreadora que vai mandar os 
monossacarídeos pra fora a favor do gradiente de concentração, então eles vão sair 
por difusão facilitada. 
Aminoácido vai entrar no enterocito junto com o sódio, acontece por transporte ativo 
secundário. Os dipeptideos e tripeptideos também vão entrar no enterocito por 
transporte ativo secundário, só que o íon que permite essa entrada não é o sódio. 
Essa proteína carreadora não usa o gradiente de sódio pra mandar dipeptideo pra 
dentro. Ela usa o gradiente de hidrogênio, de próton. Dipeptidases e tripeptidases vão 
quebrar dipeptideos e tripeptideos e vão liberar aminoácidos. Os aminoácidos saem 
por difusão facilitada. 
Os lipídeos possuem uma característica comum, todos são hidrofóbicos, não se 
misturam com a agua mas se misturam com outros lipídeos. A membrana é feita, na 
maior parte, por lipídeos. Então, um lipídeo pra atravessar a membrana não precisa de 
ajuda, ele se mistura. A entrada e a saída de lipídeos do enterocito acontece por 
difusão simples. Porém, quando a gente quebra os lipídeos a gente libera ácidos 
graxos e monoacilglicerol. Os ácidos graxos são ácido na extremidade e uma cadeia 
de carbono. A cadeia de carbono é a parte apolar, ou seja, quanto maior essa parte, 
mais hidrofóbico ele é. Os ácidos graxos que são cadeias pequenas e medias vão 
entrar no enterocito por difusão simples, não vão sofrer nenhuma alteração e vão cair 
na corrente sanguínea assim. Quando eles caírem na corrente sanguínea, basta eles 
se ligarem a albumina pra serem transportados. Ácidos graxos pequenos e médios 
entram e saem do enterocito por difusão simples, não sofrem nenhuma modificação, 
caem na corrente sanguínea (circulação porta-hepática), se ligam a albumina e vão 
direto pro fígado. 
Ácidos graxos de cadeias grandes se caíssem direto na corrente sanguínea não 
conseguiriam se transportados, porque a albumina não transporta ácidos graxos de 
cadeia grande. Então, eles vão entrar no enterocito por difusão simples junto com o 
monoacilglicerol. La dentro do enterocito vão pegar um monoacilglicerol (glicerol ligado 
a um ácido graxo) e vou ligar ele a esse monoacilglicerol + 2 ácidos graxos, formando 
um triacilglicerol. Então, eu fiz a digestão do triacilglicerol, mandei os monoacilglicerol 
e os ácidos graxos pra dentro, e lá dentro eu volto a formar triacilglicerol. Só que esse 
triacilglicerol é formado principalmente por ácidos graxos de cadeia grande. A esse 
triacilglicerol eu vou juntar fosfolipídios e proteínas e vou formar o quilo mícron que é 
uma lipoproteína, serve pra permitir o transporte desses lipídeos pela circulação, pelos 
vasos linfáticos, passando por outros tecidos. A quantidade de lipídeos que chega ao 
fígado no final é menor. A vantagem é não sobrecarregar o fígado.