nutrientes problema 02 (carboídratos)

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Tutorial; problema 02 nutrientes (carboidratos e fibras)
Objetivo 1 (continuação)
Glicoconjugados: proteoglicanos, glicoproteínas e glicoesfingolipídeos;
Os polissacarídeos e os oligossacarídeos são também transportadores de informação, assim fornecem comunicação entre as células e a matriz extracelular circundante; outros sinalizam proteínas para o transporte e a localização em organelas específicas, ou para degradação, quando a proteína é malformada ou supérflua; e outros atuam como pontos de reconhecimento para moléculas de sinalização extracelulares (fatores de crescimento, por exemplo) ou parasitas extracelulares.
Em todas as células há uma cadeia de oligossacarídeos com estão ligados a membrana plasmática formando o gicocálice, que serve como uma superfície rica em informação exposta para o meio exterior.
são componentes centrais para reconhecimento e adesão entre células, migração celular durante o desenvolvimento, coagulação sanguínea, resposta imune, cicatrização de ferimentos e outros processos celulares. Na maioria dos casos os carboidratos estão ligados com alguma proteína ou lipídios e assim formam os GLICOCONJUGADOS.
Os PROTEOGLICANOS são macromoléculas da superfície celular ou da matriz extracelular nas quais uma ou mais cadeias de glicosaminoglicanos sulfatados estão covalentemente unidas a uma proteína de membrana ou a uma proteína secretada. Os proteoglicanos são os principais componentes de todas as matrizes extracelulares.
As GLICOPROTEINAS são oligossacarídeos unidos covalentemente a uma proteína. São encontrados em na membrana plasmática, na matriz extracelular e no sangue. Nas células, são encontradas em organelas específicas, como aparelho de Golgi, grânulos de secreção e lisossomos. Constituem um local muito especifico reconhecimento e ligação de alta afinidade por proteínas ligantes de carboidratos, chamadas lactina.
Os GLICOESFINGOLIPIDIOS são componentes da membrana plasmática nos quais o grupo hidrofílico da cabeça é um oligossacarídeo. Como nas glicoproteínas, os oligossacarídeos servem como pontos específicos para o reconhecimento por lectinas. O cérebro e os neurônios são ricos em glicoesfingolipídeos, os quais auxiliam na condução nervosa e na formação da mielina. Os glicoesfingolipídeos também são importantes para a transdução de sinal celular.
Os proteoglicanos, macromoléculas presentes na superfície celular e na matriz extracelular, contêm glicosaminoglicanos
Os proteoglicanos servem como organizadores de tecidos com influência em atividades celulares como a ativação de fatores de crescimento e a de adesão. consistem em um “cerne proteico” (proteína central) com um ou mais glicosaminoglicanos covalentemente ligados. O ponto para a ligação é um resíduo de Ser, ao qual o glicosaminoglicano é unido por meio de uma ponte tetrassacarídica.
São secretados para a MEC; ex (a fina camada da MEC que separa grupos organizados de células de outros grupos), mas também podem ser proteínas integrais de membrana.
Existem duas famílias principais de proteoglicanos de membrana ligados a heparan-sulfato;
Os sindecanos têm um único domínio transmembrana e um domínio extracelular que liga entre três e cinco cadeias de heparan-sulfato.
Os glipicanos são ligados à membrana por uma âncora lipídica, um derivado do lipídeo de membrana fosfatidilinositol.
Essas duas famílias podem ser liberadas para o meio extracelular. A célula pode mudar sua superfície rapidamente através de uma protease que cliva as proteínas perto da membrana que libera os ectodomínios (domínios externos) de sindecanos, e através da fosfolipase que cliva a conexão com lipídios e libera os glipicanos. Tais mecanismos estão bastantes ativos nas células em proliferação como as cancerígenas.
As cadeias de glicosaminoglicanos podem ligar uma variedade de ligantes extracelulares e, assim, modular a interação do ligante com receptores da superfície celular específicos. Podem causar alteração conformacional na proteína através da ligação do heparan-sulfato com proteínas extracelulares ou moléculas sinalizadoras.
Alguns proteoglicanos podem formar agregados proteoglicanos, enormes grupos supramoleculares de muitas proteínas centrais (agrecana), todas ligadas a uma única molécula de ácido hialurônico. O agrecano interage fortemente com o colágeno da matriz extracelular das cartilagens, contribuindo para o desenvolvimento, a resistência à tensão e a elasticidade desse tecido conectivo.
Entrelaçadas com esses enormes proteoglicanos extracelulares estão as proteínas fibrosas da matriz, como colágeno, elastina e fibronectina, formando uma rede de ligações cruzadas que garantem força e elasticidade à toda a matriz extracelular. Algumas dessas proteínas são multiadesivas, uma única proteína possui sítios de ligação para diferentes moléculas da matriz. Essas interações não servem meramente para a ancoragem das células à matriz extracelular, mas também proveem rotas que guiam a migração celular nos tecidos em desenvolvimento e propagam informações em ambas as direções através da membrana plasmática.
Glicoproteínas têm oligossacarídeos ligados covalentemente
Algumas glicoproteínas têm uma única cadeia de oligossacarídeo, porém muitas têm mais de uma, Uma classe peculiar de glicoproteínas é encontrada no citoplasma e no núcleo; nessas proteínas, as posições glicosiladas contêm somente resíduos únicos de N-acetilglicosamina em ligações O-glicosídicas com o grupo hidroxila das cadeias laterais de Ser. Essa modificação é reversível e ocorre frequentemente nos mesmos resíduos de Ser que serão fosforilados em algum estágio da atividade proteica. As duas modificações são mutuamente exclusivas e este tipo de glicosilação é importante para a regulação da atividade das proteínas. 
Esses podem ser encontrados na superfície externas de membranas plasmáticas, em Mucinas que estão presentes na maioria das secreções que dar a característica escorregadia do muco.
A caracterização sistemática atribuída a todos os carboidratos que participam da composição de célula ou tecido, é chamada de glicômica, para que possa haver o encache nesse grupo é preciso saber exatamente o local de ligação do carboidrato, esse seria o meio pelo qual poderia ser encontrado alguma deformidade no DNA.
Muitas das proteínas secretadas pelas células eucariontes são na verdade glicoproteínas, com as imunoglobulinas (anticorpos) e certos hormônios, como o hormônio folículo-estimulante, o hormônio luteinizante e o hormônio estimulante da tireoide, são glicoproteínas. a principal proteína do leite a alfa- lactalbumina, dentre outros exemplos.
Como os carboidratos são substancias hidrofílicas ao se ligarem com as proteínas alteram sua solubilidade e polaridade, as cargas negativas que os oligossacarídios contem pode oferecer uma proteção contra o ataque de enzimas a uma proteína, além desses efeitos físicos existem os efeitos biológicos específicos induzidos pelas cadeias de oligossacarídeos em glicoproteínas.
Glicolipídeos e lipopolissacarídeos são componentes de membranas
Alguns lipídios também estabelecem ligação covalente com os oligossacarídeos. Os gangliosídeos são lipídeos de membrana das células eucarióticas nos quais o grupo polar, a parte do lipídeo que forma a superfície externa da membrana, é um oligossacarídeo complexo contendo ácido siálico e outros resíduos de monossacarídeos.
 7.4 Carboidratos como moléculas informativas: o código dos açúcares
As células utilizam oligossacarídeos específicos para codificar importantes informações sobre o destino de proteínas, as interações célula-célula, a diferenciação celular e o desenvolvimento de tecidos, além de os utilizarem como sinais extracelulares.
Isso se dá por conta da sua extensa cadeia e suas diversas ramificações Alfa.
Lectinas são proteínas que leem o código dos açúcares e controlam muitos processos biológicos 
as lactinas são proteínas que se ligam a carboidratos de alta expressividade e de moderada e alta afinidade assim participam de processos com a reconhecimento celular, sinalização,adesão e sintetização de proteínas.
Os oligossacarídeos que estão ligados a hormônios peptidicos influenciam na meia vida dos mesmo. Os hormônios luteinizante e tireotropina, são reconhecidos nos hepatócitos pelo seu grupo de oligossacarídeo pelo receptor lactina, se as terminações dos oligo. Estiverem ligados com um resíduo de ácido- siálico esse estão protegidos da degradação pelos hepatócitos.
A membrana plasmática dos hepatócitos possui moléculas de lectinas (receptoras para assialoglicoproteínas; “assialo” significando “sem ácido siálico”) que se ligam especificamente a cadeias de oligossacarídeos com resíduos de galactose não mais “protegidos” por um resíduo terminal de Neu5Ac. A interação receptor-ceruloplasmina desencadeia a endocitose e a destruição de ceruloplasmina.
As selectinas compõem uma família de lectinas da membrana plasmática que controlam o reconhecimento e a adesão célula-célula em diversos processos celulares. Um desses processos é o movimento das células do sistema imune (leucócitos) através da parede dos capilares, do sangue para os tecidos, em sítios de infecção ou inflamação.
Em um sítio de infecção, a selectina-P da superfície das células endoteliais dos capilares interage com um oligossacarídeo específico das glicoproteínas da superfície dos leucócitos circulantes. Essa interação desacelera os leucócitos, que rolam sobre o revestimento endotelial dos capilares. Uma segunda interação, entre moléculas de integrina (p. 470) da membrana plasmática dos leucócitos e uma proteína de adesão da superfície das células endoteliais, detém o leucócito e permite que ele atravesse a parede do capilar, entrando nos tecidos infectados para iniciar o ataque imune. Duas outras selectinas participam dessa “migração dos linfócitos”: a selectina-E da célula endotelial e a selectina-L do leucócito ligam-se aos oligossacarídeos correspondentes em leucócitos e células endoteliais, respectivamente.
As lectinas também agem intracelularmente, endereçando proteínas para seu transporte a localizações celulares específicas (ver Capítulo 27). Por exemplo, um oligossacarídeo contendo manose-6-fosfato, reconhecido por uma lectina, marca proteínas recém-sintetizadas no aparelho de Golgi para sua transferência ao lisossomo.
OBJETIVO 2; compreender a digestão e absorção dos carboidratos (regulação hormonal)
O processo químico da digestão; digestão química à absorção dos nutrientes
 A digestão química ocorre através da ação de enzimas digestivas que hidrolisam as macromoléculas do alimento (como proteínas, amido e lipídeos), quebrando-as em moléculas menores (como aminoácidos, açúcares simples e ácidos graxos) passíveis de serem absorvidas através da membrana das células do TGI 
A digestão química do alimento se inicia na cavidade oral, onde a amilase secretada pelas glândulas salivares hidrolisa moléculas de amido em oligossacarídeos como maltose e maltotriose (veja a figura 4.8). No estômago, existe uma importante proteinase, a pepsina. Esta enzima é produzida pelas células principais que revestem o estômago e hidrolisa proteínas que contenham os aminoácidos leucina ou fenilalanina ou triptofano ou tirosina. A pepsina é muito ativa em pH ácido, neste pH, a amilase salivar não é ativa Os movimentos peristálticos e o relaxamento do piloro carregam o bolo alimentar, através do duodeno, para o intestino delgado. A digestão química do alimento prossegue nesta região através da ação de várias enzimas que são secretadas pelo pâncreas e chegam ao duodeno pelo ducto pancreático. Assim, as lipases quebram moléculas de lipídeos em glicerol e ácidos graxos (animação 6), as proteinases (como tripsina, quimotripsina e carboxipeptidases) quebram proteínas em oligopeptídeos (animação 7) e a amilase pancreática quebra amido em oligossacarídeos (animação 8). A fase final da digestão química, a qual irá resultar em moléculas simples (monômeros), ocorre no intestino delgado, já próximo dos locais de absorção. Nesta região, a membrana plasmática das células epiteliais são diferenciadas, formando um bordo em escova, ou microvilosidades (animação 9). Nessa membrana, existem enzimas como maltase e outras dissacaridases que irão terminar a quebra dos oligossacarídeos, produzindo açúcares simples, como glicose e frutose. Da mesma forma, oligopeptidases, como aminopeptidases, também são enzimas encontradas nesta membrana e realizam a quebra de oligopeptídeos em aminoácidos. Os monômeros resultantes do processo de digestão química são absorvidos pela membrana do epitélio ao longo do intestino delgado.
Açúcares simples, como a glicose, são absorvidos através de uma proteína de membrana, que carrega a molécula de açúcar juntamente com um íon Na+ para o interior da célula epitelial do intestino delgado. A concentração de glicose no interior da célula é maior do que a encontrada na luz intestinal, portanto a absorção ocorre contra o gradiente de concentração. O íon Na+, por outro lado, é transportado para dentro da célula a favor do gradiente de concentração. A concentração de íons Na+ é mantida baixa no interior das células devido a ação de uma enzima chamada Na+/K+ ATPase que bombeia constantemente íons Na+ para fora da célula, num processo que envolve gasto energético (ATP). Por fim, as moléculas de glicose atravessam a membrana basolateral das células epiteliais via proteínas carregadoras, num processo chamado de difusão facilitada, alcançando assim a circulação sanguínea. Os aminoácidos, assim como a glicose, também têm que ser absorvidos pelas células epiteliais do intestino delgado contra um gradiente de concentração. O mecanismo é semelhante ao descrito acima para glicose, mas as proteínas transportadoras envolvidas no processo são bem diferentes. A digestão de proteínas resulta em diferentes aminoácidos e, destes, cerca de 20 são passíveis de serem absorvidos (veja a tabela a seguir). Como os aminoácidos apresentam grupos químicos diversos ligados ao átomo de carbono central de sua estrutura, as proteínas transportadoras também são diversas. Existem pelo menos sete tipos dessas proteínas, com especificidades diferentes. Assim como a glicose, os aminoácidos atravessam proteínas transportadoras da membrana basolateral das células epiteliais e caem na corrente sanguínea.
Cap. 65 – Guyton - Digestão e absorção no trato gastrointestinal 
Os principais grupos de alimento são carboidratos, gorduras e proteínas, mas nenhum deles pode ser absorvido na forma natural, geralmente, os polissacarídeos ou dissacarídeos, triglicerídeos e os polipeptídeos sofrem hidrólise, com isso são reduzidos em moléculas menores. 
Digestão de Diversos Alimentos Por Hidrólise 
De um modo geral os três processos consistem em uma hidrólise. O que diferencia são as enzimas necessárias à ocorrência do processo. Hidrólise de carboidratos: quase todos da dieta são grandes polissacarídeos ou dissacarídeos, que são combinações de monossacarídeos por condensação, ou seja, com a perda de água. Quando os carboidratos são digeridos o processo ocorre d e modo inverso. Enzimas especificas no suco digestivo catalisam a reintrodução de íons H + e OH- e assim separam os aminoácidos. 
Digestão de carboidratos 
Existem três tipos básicos de carboidratos na dieta: sacarose e lactose, que são dissacarídeos, e um polissacarídeo que é o amido. Também há a celulose, mas nenhuma enzima é capaz de hidrolisar a celulose, por isso não pode ser considerada como um alimento (para seres humanos). 
Digestão de carboidratos na boca e no estômago: Durante a mastigação, o alimento se mistura com a ptialina (uma α -amilase secretada principalmente pela parótida), encontrada n a saliva, que vai hidrolisar o amido em maltose e glicose. Isso só ocorre com 5% do amido, porque o tempo de permanência do alimento na boca é curto, mas a digestão continua até o alimento encontrar as secreções gástricas, quando a amilase salivar é bloqueada pela acidez estomacal. 
Digestão de carboidratos no intestino delgado : A digestão do amido vai continuar quando o quimo alcançar o duodeno,onde ele entrará em contato com a secreção pancreática contendo alfa-amilase pancreática. Os enterócitos presentes nas microvilosidades da borda em escova possuem lactase, sacarase, maltase e alfa-dextrinase, que são capazes de separar os seus respectivos dissacarídeos nos seus monossacarídeos constituintes. 
● A lactose é dividida em uma molécula de glicose e outra de galactose. 
●A sacarose é dividida em uma molécula de glicose e outra de frutose. 
● A maltose é dividida em várias moléculas de glicose
 Assim os produtos finais da digestão de carboidratos são todos monossacarídeos hidrossolúveis que são absorvidos imediatamente pelo sangue portal.
Absorção de carboidratos: 
●Todos os carboidratos são absorvidos na forma de monossacarídeos, com algumas exceções para dissacarídeos e menos ainda para polissacarídeos. Sendo que o monossacarídeo mais abundante é a glicose, a sua absorção ocorre através de um co-transporte com o sódio. Esse processo ocorre em duas etapas: a primeira é a secreção ativa de sódio para o espaço paracelular, reduzindo a concentração desse íon no citoplasma, já na segunda parte o sódio utiliza -se de um transporta dor para ser absorvido para o interior da célula, mas esse transportador só funciona quando a glicose se liga a ele. Logo, a bomba de Na +/K+ proporciona a energia para a absorção de glicose, depois proteínas transportadoras facilitam a difusão da célula para o espaço extracelular. 
● A galactose é transportada pelo mesmo mecanismo, já a frutose é absorvida por difusão facilitada não acoplada a o sódio, mas ao adentrar na célula ela é fosforilada e convertida a glicose.
Hormônios envolvidos no processo digestivo 
O TGI produz e secreta diversos hormônios que atuam no próprio TGI, ordenando e controlando as atividades digestivas, ou que se comunicam com outros órgãos. As células G do estômago secretam o hormônio gastrina em resposta à presença de alimento ou de estimulação neural. Este hormônio cai na circulação sanguínea e estimula as células parietais do próprio estômago a secretar a enzima pepsina e ácido. Além disso, células-alvo presentes em regiões mais distais aumentam a motilidade do TGI.
Quando o bolo alimentar chega ao duodeno, a presença de nutrientes e de ácido estimulam a secreção de pelo menos três hormônios intestinais para a corrente sanguínea. Dois destes hormônios, secretina e colecistocinina, atuam de maneira paralela, inibindo a atividade gástrica e ativando a secreção de enzimas e bicarbonato pelo pâncreas, e de bicarbonato e sais biliares pelo fígado. Estas secreções irão conferir as condições ideais para o prosseguimento do processo digestivo no intestino delgado. Além disso, a colecistocinina atua no hipotálamo, sinalizando saciedade. O terceiro hormônio é o peptídeo inibidor gástrico (GIP) ou peptídeo insulinotrópico dependente de glicose. Este hormônio tem como alvo as células beta do pâncreas e as estimulam a secretar insulina. A ação deste hormônio é interessante, pois permite ao organismo se preparar para o surgimento de glicose decorrente da digestão do alimento, uma vez que a insulina tem importante papel na manutenção dos níveis glicêmicos no plasma sanguíneo. Mais recentemente, foram descritos mais dois importantes hormônios relacionados às atividades digestivas: grelina e leptina. A grelina, também conhecida como o hormônio da fome, é produzida por células endócrinas localizadas no estômago. Este hormônio é secretado durante o dia, especialmente antes das refeições, e sua produção é suprimida durante a noite, possivelmente pela ação da melatonina (estudaremos este hormônio mais a fundo na última semana). A grelina atua no sistema nervoso central, onde é um importante orexígeno (estimulador da fome), além de estimular a secreção de hormônio de crescimento. Foi demonstrado que a placenta também é uma fonte importante deste hormônio. A leptina é conhecida como o hormônio da saciedade. Ela é produzida por adipócitos (células que armazenam gordura) e secretadas para a corrente sanguínea. As células-alvo da leptina se encontram em diferentes regiões do organismo, entre os quais o sistema nervoso central, onde ela atua como um anorexígeno (estimulador da saciedade) e sistema reprodutor. Assim, quanto maior a quantidade de adipócitos, maior a produção de leptina. No entanto, indivíduos obesos podem se tornar menos sensíveis à ação da leptina devido à exposição a altas concentrações do hormônio por períodos prolongados. Desta forma o TGI é capaz de sinalizar os estágios da digestão e da qualidade do alimento ingerido para outras regiões do próprio TGI, bem como do estado nutricional para outros órgãos dentro do próprio organismo. Acompanhe a tabela a seguir:
OBJETIVO 3; VIAS METABOLICAS DO CARBOIDRATO (ANEROBICAS E AEROBICAS)
GLICÓLISE
Nesse processo ocorre a oxidação da glicose (perda de H), os H perdidos aqui são adicionados nos NAD+, que viram os NADH+ esse por sua vez vão para a cadeia respiratória, levando elétrons ricos em energia.
1 primeira reação (glicose-6-fosfato
2 reação (frutose-6-fosfato)
3 reação (frutose 1,6 bifosfato)
4 reação ( frutose= di-hidroxiacetona-fosfato e gliceraldeído 3 fosfato)
Conversão de di-hidroxi... em gliceraldeído
5 reação ( 1,3 bifosfaglicerato)
Formação do NADH+H
6 reação (3- fosfoglicerato)
7 reação (2- fosfoglicerato)
8 reação (fosfofenolpiruvato)
9 reação (piruvato) 
CICLO DO ÁCIDO CITRICO
1 reação ( piruvato é convertido em acetil-coA)
2 reação (a acetil-coA reage com o oxalacetato para formar o CITRATO)
3 reação (isocitrato)
Formação do ACONITATO
4 reação (alfa-cetoglutarato)
5 reação (succinil-coA)
6 reação (succinato)
7 reação (fumarato)
8 reação (malato)
9 reação (oxalacetato)
RESPIRAÇÃO ANAERÓBICA 
Converte o piruvato a lactato, a enzima lactato desidrogenase vai fazer o transporte dos H do NADH para converter o piruvato em lactato, assim o NADH volta a ser NAD+, podendo ser utilizado pela glicólise.
O lactato é formado no citosol (o lactato pode ser convertido em glicose no fígado)
CADEIA RESPIRATÓRIA
Geração de ATP a partir de NADH
A cadeia respiratória ocorre na membrana interna da mitocôndria, nas chamadas cristas mitocondriais, onde existem alguns complexos ( I, III, IV), o carreador fosfato e a enzima ATP sintase. 
A função do NDAH é lavar elétrons pra cadeia, onde vai ser recebido pelo complexo I, então esse complexo vai usar a energia desses dois elétrons que foram liberados para bombear 4 H+ que estavam dentro da mitocôndria, para o espaço entre a membrana externa e interna.
Agora os H (elétrons) vão ser atraídos por um O2, esse elétron vai passando de proteína em proteína até chegar ao complexo III, onde volta a fornecer energia para bombear 4H+.
Ele segue em frente até alcançar o complexo IV, porem aqui o elétron já perdeu muita energia e por isso só vai bombear mais 2H+.
É no complexo IV que o elétron encontra o oxigênio para forma a água (H2O). 
Como o objetivo aqui é a produção de ATP, para produção de ATP é preciso de ADP e de fosfato, mas a entrada do fosfato na mitocôndria, vai envolver um processo importante. A parte externa da mitocôndria está mais positiva e a parte interna mais negativa, assim os H+ que foram bombeados para fora vão ser atraídos pelas cargas negativas do lado de dentro (estão voltando). Um H+ volta para dentro da mitocôndria com um Pi, através do carregador de fosfato.
Outros 3H+ também retornam só que esses, passando por dentro do ATP sintase, ao passar por ela a mesma gira e ao girar ela une um ADP ao fosfato inorgânico produzindo o ATP.
Contabilização 
Geração de ATP a partir do FADH2
Além dos complexos já citados nessa reação há o aparecimento do complexo II, a função do FADH é a mesma que a do NADH. 
O FADH entrega seu par de elétrons ao complexo II, esse par de elétrons é atraído pelo O2, assim seguem em direção ao mesmo. Quando alcança o complexo III, usa a energia do par de elétrons para bombear 4H+, e o mesmo segue em direçãoao oxigênio, no complexo IV só tem energia para bombear 2H+, e é onde se encontra com o O para formar a molécula de H2O. 
Repete todo o processo de geração do ATP.
CONTABILIZAÇÃO
GLICOGÊNESE (hepática e muscular)
1 reação ( glicose-6-fosfato)
2 reação (glicose-1-fosfato)
3 reação (UDP glicose)
4 reação ( + glicose no glicogênio)
COMEÇO DA FORMAÇÃO DO GLICOGÊNIO 
Formação das ramificações 
GLICOGENÓLISE
1 redução da glicose-1- fosfato
2 redução da glicose-6- fosfato (músculo) 
3 glicose (fígado)
Rompendo as ligações 
ALFA 16
RETIRADA DO FOSFATO PELO FIGADO 
GLICONEOGÊNESE
GLICEROL
1 glicerol-3-fosfatase
2 di-hidroxiacetona fosfato
LACTATO
PROTEÍNAS
Desvios 
Desvio 1
Desvio 2 
Desvio 3
Obs; adicionar os prints de Dorival 
OBJETIVO 4; CONHECER OS BENEFICIOS DO CARBOIDRATOS E FIBRAS  
OBJETIVO 5; ESTUDAR AS FIBRAS (TIPOS, FUNÇÃO, ESTRUTURA E FONTE)
• Fibras: são nutrientes encontrados nos vegetais que não são digeridos pelas enzimas do sistema digestivo humano. Algumas fibras são:
• Prebióticos_ tipo de fibra usada pela engenharia alimentar em alimentos funcionais ou ingredientes alimentares não digeríveis que podem beneficiar o hospedeiro no sentido de estimular, seletivamente, o crescimento e/ou a atividade de uma ou um número limitado de espécies bacterianas no cólon.
Os Prebióticos podem apresentar as seguintes características: Não sofrer hidrólise ou absorção no intestino delgado; e Alterar a microflora colônica para uma microflora bacteriana saudável, induzindo efeitos favoráveis à saúde.
• Celulose: É uma seqüência linear de unidades de D−glicose unidas por ligações glicosídicas β(1→4). É o principal componente das paredes celulares nos vegetais e um dos compostos orgânicos mais abundantes na biosfera.
A definição exata de fibra alimentar, ainda não está totalmente estabelecida, pois a mesma tanto pode ser definida por seus atributos fisiológicos quanto por sua composição química. 
As fibras podem ser descritas como uma classe de compostos de origem vegetal, formada por polissacarídeos, que não sofrem hidrólise, digestão, nem absorção no intestino delgado de seres humanos. Entretanto, atualmente, também tem sido discutido se os polissacarídeos de origem animal (quitina e derivados - quitosana) deveriam ou não ser incluídos na categoria de fibras. 
No Brasil, a ANVISA define fibra alimentar como "qualquer material comestível que não seja hidrolisado pelas enzimas endógenas do trato digestivo de humanos e determinado por métodos publicados pela Assciation of Analytical Chemists International (AOAC) em sua edição mais atual" (Resolução RDC nº 40 de 21/03/2001). 
Em 2000, foi elaborada por uma comissão permanente da American Association of Cereal Chemists (AACC) a seguinte definição: 
"A fibra da dieta é a parte comestível das plantas ou carboidratos análogos que são resistentes à digestão e à absorção no intestino delgado de humanos, com fermentação completa ou parcial no intestino grosso. A fibra da dieta inclui polissacarídeos, oligossacarídeos, lignina e substâncias associada à planta. A fibra da dieta promove efeitos fisiológicos benéficos, incluindo laxação, e/ou atenuação do colesterol do sangue, e/ou atenuação da glicose no sangue". 
Sendo assim, a fibra alimentar pode entrar na categoria de alimentos funcionais, pois interfere de maneira positiva em várias funções do organismo humano. 
Quando determinados componentes da fração da fibra alimentar estimulam o crescimento de bactérias benéficas (principalmente bifidobactérias e lactobacilos), podem ser incluídos na categoria de alimentos funcionais, chamados probióticos. 
Os componentes da fibra alimentar estão presentes na maioria dos alimentos consumidos diariamente, principalmente vegetais, frutas e grãos integrais, mas também podem ser extraídos de sementes, exsudatos de árvores, algas marinhas e raízes tuberosas, estando a maior parte destas fibras, na parede celular, no cimento intercelular e em determinados tecidos de reserva das células vegetais. 
Os principais polissacarídeos, pertencentes ao grupo das fibras, são: 
Celulose - é o polissacarídeo mais abundante na natureza. Ocorre principalmente na forma cristalina, organizada em microfibrilas, nas quais as cadeias de celulose são fortemente unidas entre si na forma de um agregado compacto rodeado por uma matriz de outros constituintes da parede celular. A conformação de sua molécula é que conferem suas características físico-químicas, como a força mecânica, a resistência à hidrólise ácida e a degradação microbiana ou enzimática. 
Hemicelulose - polissacarídeo estruturalmente relacionado à celulose, preferencialmente solúvel em meios alcalinos, após a remoção de polissacarídeos solúveis em água. Pode ser classificados de acordo com os tipos de CHO presentes em sua molécula, sendo a maioria, heteropolissacarídeos, contendo duas a quatro unidades de diferentes açúcares. Os principais são os xilanos, mananos e xiloglicanos. 
Pectinas ou substâncias pécticas - são polímeros de ácido galacturônico, presente no espaço intercelular dos tecidos vegetais. São encontradas nas frutas, principalmente nas cascas de frutas cítricas e polpa da maçã, muito utilizadas na indústria alimentícia para formação de gel, no preparo de geleias. São os polissacarídeos mais complexos da cadeia celular, constituídos por polissacarídeos ácidos e de cadeias laterais de oligossacarídeos e polissacarídeos neutros, unidos por ligações covalentes. 
Ligninas - estão intimamente associadas às hemiceluloses, através de ligações covalentes. São polímeros aromáticos tridimensionais, de alto peso molecular, formados pela desidrogenação enzimática e subsequente polimerização. Os tecidos lignificados são hidrofóbicos e resistentes às enzimas presentes no intestino delgado, e às enzimas das bactérias colônicas. 
Ceras e Cutina - encontradas sob a forma de camadas de cera, revestindo a superfície da parede celular, constituídas por cadeias longas de ácidos graxos alifáticos, conferindo-lhes uma característica higroscópica e resistência à digestão. 
Frutanos (inulina e frutooligossacarídeos ou FOS) - são armazenados em concentrações diferentes, em vários tecidos de origem vegetal, como alho, cebola, aspargos, chicória, trigo, centeio, mel e banana. Constituem um grupo de moléculas lineares de frutose, unidas por ligações glicosídicas (2-1), podendo haver uma molécula de glicose unida ao final da cadeia de frutose. O comprimento de suas cadeias pode variar de duas a sessenta unidades de frutose, sendo a insulina um frutano de maior peso molecular, e os FOS, de menor peso.
Galactooligossacarídeos - os principais são a rafinose, a estaquiose e verbascosce, encontrados principalmente em sementes de leguminosas. 
Amido resistente (AR) - corresponde à soma de amidos e produtos da degradação do amido, que resistem à digestão e à absorção no intestino delgado de seres humanos. 
Gomas e mucilagens - são polissacarídeos que não fazem parte da parede celular. Sua quantidade nos alimentos vegetais é pequena e sua contribuição na ingestão total de fibra alimentar não é significativa, a não ser, quando utilizadas como suplementos ou aditivos alimentares. Os principais componentes deste grupo são os extratos de algas marinhas (ágar, furcelarana, alginato e carragenana), exsudatos de plantas, como goma arábica, karaya, e gomas de sementes, como goma locuste, guar e psyllium. 
Quitina/quitosanas - formadas pela polimerização de aminoaçúcares, fungos, leveduras e por invertebrados, produzindo uma concha ou camada protetora (exoesqueleto), em animais como camarão, caranguejo, lagosta. Quando ingeridas por animais ou seres humanos, comporta-se no TGI como fibra alimentar, apesar de não serem derivadas de alimentos de origem vegetal. 
As fibras solúveis (pectinas, -glicanas, gomas e mucilagens) exercem importantes efeitos metabólicos, pois auxiliam na manutenção da glicemia e da insulinemia, além deaumentar a excreção fecal de ácidos biliares, e consequentemente, reduzir os níveis séricos de colesterol total e de LDL colesterol. 
As fibras mais viscosas (-glicanas e gomas) retardam o esvaziamento gástrico, e a captação de açúcares, aminoácidos e medicamentos, aumentam a sensação de saciedade e estão implicadas na maior excreção de ácidos biliares no intestino delgado, pela eliminação dos mesmos através das fezes. 
Acredita-se que as fibras solúveis, ao se ligarem aos ácidos biliares no intestino, inibam sua reabsorção e aumentem sua perda fecal, com consequente aumento na sua síntese pelo fígado (ácido cólico e quenodesoxicólico). 
As fibras alimentares também proporcionam a formação de bolo fecal com maior umidade e peso, facilitando assim, a eliminação fecal regular, diminuindo o tempo de permanência das fezes no cólon, atuando como mecanismo protetor contra doenças do tubo digestivo, como apendicite, doença diverticular do cólon, e câncer de cólon. 
A degradação das fibras alimentares, notadamente das fibras solúveis, ocorre no cólon, onde são fermentadas pelas bactérias anaeróbias presentes na flora colônica, convertendo-as em ácidos graxos de cadeia curta (AGCC - ácido acético, butírico e propiônico). Com produção de gases (hidrogênio, metano e CO2), além de energia, utilizada pelas próprias bactérias para seu crescimento e manutenção. 
Os AGCC são absorvidos nos intestinos delgado e grosso e no reto, constituindo-se a principal fonte energética para os enterócitos, exercendo importante significado clínico na fisiologia do cólon.
As fibras alimentares são os polissacarídios vegetais da dieta, como celulose, hemiceluloses, pectinas, gomas, mucilagens e a lignina (não polissacarídio) que não são hidrolisados pelo trato gastrointestinal humano.
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Características das Fibras Alimentares:
1) Origem Vegetal;
2) Carboidratos ou derivados de carboidratos (exceto a lignina);
3) Resistência à hidrólise por enzimas digestivas;
4) Fermentáveis por bactérias dos cólons;
5) Atingem os cólons intactas/hidrolisadas e fermentadas pela flora dos cólons.
Tipos de Fibras Alimentares:
Fibras Solúveis:
Pectinas, gomas, mucilagens e algumas hemiceluloses. A fração solúvel das fibras traz benefícios à saúde, porque apresentam efeito metabólico no trato gastrintestinal, retardam o esvaziamento gástrico e o tempo do trânsito intestinal, diminuem a absorção de glicose e colesterol. Protege contra o câncer colorretal.
Fibras Insolúveis:
Celulose e algumas hemiceluloses. Fazem parte da estrutura das células vegetais e são encontradas em todos os tipos de substância vegetal. Constitui uma parte muito pequena da dieta (1g/dia) e ocorre principalmente em frutos com casca comestível e sementes. Não se dissolvem na água, aumentam o bolo fecal, aceleram o tempo de trânsito intestinal pela absorção de água. Melhorando a constipação intestinal, anulando o risco de aparecimento de hemorroidas e diverticulites (inflamação da parede do intestino).
Celulose: Frutas com cascas, farinha de trigo, farelos, sementes.
Características: Retém água nas fezes, aumenta o volume e o peso das fezes,
favorece o peristaltismo dos cólons, diminui o tempo de trânsito colônico, aumenta o número de evacuações e insolúvel em meio alcalino e solúvel em ácido.
Hemicelulose: Grãos de cereais, farelo de trigo, soja e centeio.
Características: Aumenta o volume e o peso das fezes, favorece o peristaltismo dos cólons, diminui o tempo de trânsito colônico, aumenta o número de evacuações, e a maior parte é solúvel em água.
Pectina: Frutas cítricas, principalmente a casca é rica em pectina, maçã, batata, limão, laranjas, legumes e vegetais.
Características: Forma matriz da parede celular em conjunto com a hemicelulose, tem alta capacidade hidrofílica, retarda o esvaziamento gástrico, aumenta a excreção de ácidos biliares, proporciona substrato fermentável para as bactérias do cólon, reduz a concentração plasmática de colesterol e solúvel em água.
Gomas: Farelo de aveia, farinha de aveia, farelo de cevada.
Características:Têm alta capacidade hidrofílica, retardam o esvaziamento gástrico, proporcionam substrato fermentável para as bactérias do cólon, reduzem a concentração plasmática de colesterol, melhoram a tolerância à glicose e solúveis em água.
Mucilagens: Sementes e algas (agar-agar).
Características: Capacidade gelficante (formam um gel e arrastam gorduras, poluentes e metais pesados contidos nos alimentos), retardam o tempo de esvaziamento gástrico (dificultando picos glicêmicos), proporcionam substrato fermentável para bactérias do cólon, reduzem o colesterol, melhoram à tolerância a glicose e fixam os ácidos biliares.
Lignina: Grão integral, ervilha, aspargos.
Características: Não é carboidrato, resistente à ação de enzimas e bactérias, fixa os ácidos biliares e insolúvel em meio ácido.
 
Degradação das fibras
A decomposição das fibras alimentares ocorre na maior parte no cólon, onde as fibras sofrem a fermentação das bactérias anaeróbicas.
Funções das fibras no organismo
1) Estimulam a mastigação, e assim, a secreção da saliva e suco gástrico;
2) Enchem o estômago proporcionando uma sensação de saciedade;
3) Promovem regulação do tempo de trânsito intestinal, atrasando o esvaziamento gástrico, tornando mais lento a digestão e absorção; 
4) No cólon devido a sua capacidade de absorver água, forma fezes volumosas e macias;
5) São substratos para fermentação por colônias de bactérias;
6) Atuam no metabolismo dos carboidratos no controle da glicemia formando um gel (pectina e goma) no intestino tornando mais lento a velocidade na qual a glicose entra na corrente sanguínea;
7) Na absorção e na regulação de lípideos sanguíneos as fibras insolúveis se ligam aos sais biliares e reduzem a absorção das gorduras e colesterol; as fibras solúveis diminuem especificamente o colesterol LDL; 
8) São substratos para formação de ácidos graxos de cadeia curta.
Recomendações nutricionais:
A ingestão deve consistir em quantidades iguais de fibras solúveis e insolúveis, num total de 20 a 30g de fibras diárias, no máximo 35g ou 10 a 13g de fibras para cada 1000 Kcal ingeridas. O excesso de fibras interfere com a absorção de zinco e cálcio, especialmente em crianças e idosos.
Entrada de outros monômeros na glicólise
frutose
Nos tecidos extra-hepáticos, que não possuem a glucocinase, a frutose é convertida em frutose-6-fosfato pela hexocinase, a primeira enzima da glicólise. Convém salientar que a hexocinase utiliza como substrato preferencial a glucose, mas pode também fosforilar outros monossacarídeos, como a frutose, por exemplo. Uma vez que a frutose-6-fosfato é um intermediário da glicólise, já pode depois seguir normalmente a via glicolítica.
Galactose 
A galactose é primeiramente fosforilada a galactose-1-fosfato pela galactocinase. Seguidamente a galactose-1-fosfato vai receber uma molécula de UDP, originando UDP-galactose. Esta reacção é catalisada pela galactose-1-fosfato uridil transferase. A UDP-galactose é depois epimerizada a UDP-glucose, por acção da UDP-galactose-4-epimerase. A UDP-glucose sofre uma troca da porção UDP por um grupo fosforilo, originando glucose-1-fosfato, que é depois convertida em glucose-6-fosfato (intermediário glicolítico) por a cção da fosfoglucomutase (esta enzima participa também no metabolismo do glicogénio...).