Bioquímica Aplicada à Nutrição Clínica

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Especialização em Nutrição Clínica
Bioquímica Aplicada à Nutrição Clínica
Fernando Faro
Belém-Pará
2017
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Célula: estrutura e funções
Código genético: controle celular e síntese proteica
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Integração dos órgãos
Guyton e Hall 
(2006)
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(2015)
Figura 3. Constituição celular do corpo humano e integração dos órgãos.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
O meio interno (fluido extracelular)
Guyton e Hall 
(2006)Figura 4. Representação do meio interno e líquido intracelular.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
O meio interno (fluido extracelular)
Guyton e Hall 
(2006)
Homeostasia (equilíbrio/harmonia)
Figura 5. Distribuição absoluta dos principais constituintes dos meios intra e extracelular.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Célula: estrutura e funções
A grande fábrica humana
Guyton e Hall 
(2006)
Figura 6. Estrutura e organelas celulares.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Célula: estrutura e funções
A membrana celular (triagem)
Guyton e Hall 
(2006)
Figura 7. Estrutura da membrana celular.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Célula: estrutura e funções
Os retículos endoplasmáticos
Guyton e Hall 
(2006)
Figura 8. Estrutura da retículo endoplasma’tico liso e rugoso.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Célula: estrutura e funções
Guyton e Hall 
(2006)
O Complexo de Golgi
Figura 9. Estrutura do Complexo de Golgi.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Célula: estrutura e funções
O papel conjunto do RE e CG (linha de produção)
Guyton e Hall 
(2006)
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(2015)
Figura 10. Função conjunta do retículo endoplasmático e do Complexo de Golgi.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Célula: estrutura e funções
Guyton e Hall 
(2006)
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(2015)
Os grânulos secretórios (distribuição)
Figura 11. Estrutura dos grânulos secretórios.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Célula: estrutura e funções
Guyton e Hall 
(2006)
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(2015)
Os microtúbulos (organização estrutural)
Figura 12. Microscopia eletrônica dos microtúbulos.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Célula: estrutura e funções
A mitocôndria (financeiro)
Guyton e Hall 
(2006)
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(2015)
Figura 13. Estrutura da mitocôndria ilustrando a matriz mitocondrial e as membranas interna e externa.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Célula: estrutura e funções
Os lisossomos (recursos humanos)
Guyton e Hall 
(2006)
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(2015)
Figura 14. Estrutura e função dos lisossomos.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Célula: estrutura e funções
O núcleo (diretoria)
Guyton e Hall 
(2006)
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(2015)
Figura 15. Estrutura do núcleo.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Código genético: síntese proteica e controle celular
GENOMA
PROTEOMA
Guyton e Hall 
(2006)
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(2015)
Figura 16. Transcrição, tradução e síntese proteica.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Código genético: síntese proteica e controle celular
O DNA (genoma humano)
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(2015)
Figura 17. Estrutura do DNA humano.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Código genético: síntese proteica e controle celular
Os nucleotídeos
Guyton e Hall 
(2006)
Figura 18. Estrutura molecular dos nucleotídeos.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Código genético: síntese proteica e controle celular
Os nucleotídeos
Guyton e Hall 
(2006)
Figura 19. Representação dos ácidos desoxiadenílico, desoxitimidílico, desoxiguanílico e desoxicitidílico.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Código genético: síntese proteica e controle celular
Guyton e Hall 
(2006)
A dupla fita de DNA
Figura 20. Dupla fita de DNA.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Código genético: síntese proteica e controle celular
Guyton e Hall 
(2006)
A transcrição
Figura 21. Síntese de RNA a partir de transcrição da fita de DNA.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Código genético: síntese proteica e controle celular
A tradução
Guyton e Hall 
(2006)
Figura 22. Tradução e síntese da cadeia polipeptídica de uma proteína específica.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Código genético: síntese proteica e controle celular
A tradução
Guyton e Hall 
(2006)
Figura 23. Códons de RNA para cada aminoácido e para Iniciar e Parar.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Código genético: síntese proteica e controle celular
Guyton e Hall 
(2006)
A tradução
Figura 24. Alongamento da cadeia polipeptídica com novos aminoácidos transportados por RNAt.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Código genético: síntese proteica e controle celular
Guyton e Hall 
(2006)
A tradução
Figura 25. Visão geral do RNAm, RNAt, RNAr e a síntese proteica.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Código genético: síntese proteica e controle celular
Guyton e Hall 
(2006)
A tradução
Figura 26. Feedback para controle da síntese proteica.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Introdução ao metabolismo:
reações químicas, enzimas, hormônios metabólicos e painel 
metabólico2015
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
O ATP: a moeda energética celular
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(2015)
Figura 1. Molécula de adenosina trifosfato (ATP) evidenciando os grupos fosfato de alta energia.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Para quê a célula precisa de energia?
ATP
ATP
ATP
ATP
ATP
ATP ATP
ADP
ADP
ADP
ADP
ADP
ADP
ADP
ADPATP
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(2015)
Figura 2. energia potencial celular repressentada por diferentes atividades.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Hidrólise do ATP

ATP
ADP
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(2015)
Figura 3. Utilização e ressíntese de (ATP), evidenciando os grupos fosfato de alta energia.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Como a célula repõe a energia utilizada?
Ressíntese de ATP
Figura 4. Ciclo energético biológico ilustrando a cinética de ressíntese de ATP.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
METABOLISMO 
ENERGÉTICO
SUBSTRATO
ENZIMA
PRODUTO
VIA 
METABÓLICA
HORMÔNIOS
REAÇÕES 
QUÍMICAS
Metabolismo Energético
Figura 5. Resumo esquemático dos principais constituintes do metabolismo energético.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
REAÇÕES 
QUÍMICAS
Metabolismo Energético
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(2015)
Figura 6. Reação cataisada pela enzima creetina quinase transferindo Pi para ressíntese de ATP.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
VIA 
METABÓLICA
ANABÓLICA
CATABÓLICA
Metabolismo Energético
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(2015)
Figura 7. Exemplos de via metabólica glicogênese (anabólica) e glicólise (catabólica).
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
HORMÔNIOS
INSULINA
Metabolismo Energético
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(2015)
Figura 8. Estrutura do hormônio insulina com seus 51 aminoácidos.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
HORMÔNIOS
GLUCAGON
Metabolismo Energético
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(2015)
Figura 9. Estrutura do hormônio glucagon com seus 29 aminoácidos.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
HORMÔNIOS
EPINEFRINA
Metabolismo Energético
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(2015)
Figura 10. Estrutura do hormônio epinefrina com seu anel aromático e grupamentos amina, fenol e álcool.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
HORMÔNIOS
CORTISOL
Metabolismo Energético
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(2015)
Figura 11. Estrutura do hormônio cortisol com seus aneis aromáticos e grupamentos metílicos e hidroxílicos.Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Conjunto de milhares de reações químicas que transferem, continuamente, energia 
química potencial entre compostos (síntese e degradação). Mas nem toda a energia é 
transferida.
Metabolismo Energético Anaeróbico:
 Transferência rápida de energia;
 Pequena quantidade de energia;
 Oferta insuficiente de oxigênio.
 Usa como somente glicose como substrato;
 Produz lactato e H+ como resultado da utilização de glicose.
Metabolismo Energético Aeróbico:
 Transferência lenta de energia;
 Grande quantidade energia;
 Oferta suficiente de oxigênio.
 Usa glicose, aminoácidos e ácidos graxos como substratos;
 Produz CO2, água e ERO como resultado da utilização dos substratos.
METABOLISMO ENERGÉTICO
Nunca haverá ausência
absoluta de oxigênio e 
sim deficiência relativa, 
ou seja, demanda
maior que a oferta.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Integração Metabólica
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(2015)
MARZZOCO e 
TORRES (2007)
Figura 12. Integração metabólica evidenciando os caminhos metabólicos dos nutrientes.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Metabolismo dos Nutrientes
Nutriente Via Anabólica Via Catabólica Vias Comuns
Aminoácidos Síntese de Novo de AA Transaminação
Ciclo de Krebs
CTE
FO
Lipídios Lipogênese Lipólise
Carboidratos Glicogênese Glicogenólise
Via das Pentoses-P Glicólise
Gliconeogênese
Quadro 1. Resumo das vias metabólicas dos nutrientes.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Metabolismo Energético Anaeróbico Alático:
PAPEL DA FOSFOCREATINA
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Metabolismo Energético Anaeróbico Lático:
PAPEL DA GLICOSE/GLICOGÊNIO MUSCULAR
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
METABOLISMO DE CARBOIDRATOS EM CONTEXTOS PRÁTICOS
GLICÓLISE: a produção diária de energia a partir da glicose
Glico = glicose e lise = quebra
CARACTERÍSTICAS:
 Ocorre no citoplasma celular sem aporte adequado de oxigênio;
 É uma via de produção energética rápida;
 Degrada a glicose a piruvato ou lactato;
 Gera um produto com potenial energético alto;
 Tem produção energética baixa (somente duas moléculas de ATP).
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
METABOLISMO DE CARBOIDRATOS EM CONTEXTOS PRÁTICOS
DA GLICÓLISE AO CICLO DE KREBS
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Metabolismo Energético Aeróbico:
CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS / FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
METABOLISMO PROTEICO
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Constituição Proteica Corporal
40% do peso corporal
Proteínas musculares = 60% da proteína corporal total
Papel estrutural
Turnover Proteico
Estado de equilíbrio dinâmico entre catabolismo e
anabolismo proteico.
MAIOR NÍVEL DE 
TURNOVER
MENOR NÍVEL DE 
TURNOVER
Plasma Tecido Muscular
Mucosa Intestinal Pele
Pâncreas Cérebro
Fígado
Rim
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
METABOLISMO LIPÍDICO
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Estoques de Lipídeos Corporais
Tecido muscular – preferido.
Lipoproteínas plasmáticas – utilizados em proporções variadas.
Tecido adiposo – mobilizado mais lentamente.
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Exercício e mobilização de ácidos graxos
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Destino do glicerol
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Ativação do ácido graxo
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Transporte para mitocôndria
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
ß-Oxidação (Ciclo de Lynen)
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
Formação de corpos cêtônicos
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
INTEGRAÇÃO METABÓLICA
Módulo I: Bioquímica Nutricional Aula 01
INTEGRAÇÃO METABÓLICA