FUNDAMENTOS DA BIOQUIMICA

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FUNDAMENTOS DA BIOQUIMICA
Classificação dos carboidratos de acordo com sua estrutura química;
Funções dos carboidratos no organismo humano;
Fontes Alimentares dos carboidratos;
Estrutura química dos aminoácidos;
Classificação dos aminoácidos de acordo com sua essencialidade;
Fontes Alimentares dos aminoácidos;
Fundamento e aplicações da equação de Henderson e Hasselbach.
 Os carboidratos (CHO) representam a maior fonte de energia na dieta de humanos, fornecendo o maior aporte calórico total na dieta. Estão disponíveis em abundância nos alimentos e são obtidos principalmente nos alimentos de origem vegetal. 
Carboidratos Simples - Monossacarídios
As hexoses (6 átomos de carbono) glicose, frutose e galactose – 
C 6H 12O 6) representam os monossacarídeos nutricionalmente mais importantes.
Os monossacarídios não são hidrolisados a formas mais simples e representam a unidade básica fundamental dos CHO.
Estrutura molecular da glicose
As hexoses:
Glicose
Galactose
Monossacarídios
Frutose
Carboidratos simples - Oligossacarídios 
São formados pela combinação de poucos (oligo em grego) resíduos de monossacarídeos (2 a 10). Os dissacarídeos (união de duas moléculas de monossacarídeos nutricionalmente importantes são:
 
Estrutura química da sacarose
Formada pela união de duas moléculas de monossacarídeos (glicose e frutose) unidas por uma ligação glicosídica:
Carboidratos complexos – Polissacarídios Vegetais
Amido: Depósito de energia vegetal. É formado pela condensação de moléculas de glicose. 
Fontes alimentares: Raízes, caules, frutos, sementes (cereais e leguminosas) e os produtos feitos a partir dos cereais: pães, biscoitos, massas. Trata-se do principal carboidrato encontrado nos vegetais.
Celulose: É formada pela condensação de moléculas de glicose (polímero da glicose). É considerada uma fibra alimentar. Por não ser digerida não fornece energia.
Fontes alimentares:
É encontrada nas folhas e talos de hortaliças verdes e nas cascas de frutas, cereais integrais, pães e biscoitos integrais.
Estrutura química da Celulose
Carboidratos complexos – Polissacarídio Animal 
Glicogênio: Depósito de energia animal (músculo e fígado). É formado pela condensação de moléculas de glicose (polímero da glicose). 
É sintetizado a partir da glicose no processo da glicogênese e armazenado no músculo e no fígado. 
Para aumentar as reservas de glicogênio muscular e hepático é necessário uma dieta hiperglicídica e repouso.
Funções dos Carboidratos
Fornecimento de Energia;
Preservação das Proteínas (limitar o consumo de proteínas endógenas como fonte de energia);
Ativação do Metabolismo Lipídico evitando a formação excessiva de corpos cetônicos e a Acidose Metabólica.
Fontes Alimentares dos Carboidratos
As melhores fontes alimentares de CHO são as de origem vegetal (frutas, hortaliças, cereais – de preferência os integrais: arroz, trigo, aveia, milho, centeio, cevada e os alimentos feitos com farinha integral (pão, biscoito, macarrão etc); leguminosas (feijão, ervilha, lentilha, soja, grão-de-bico); raízes e tubérculos: batata, aipim, cenoura, beterraba, etc. 
A maior parte dos carboidratos consumidos numa dieta vem de alimentos de origem vegetal, com exceção do mel e da lactose (dissacarídeos) que vem do leite e seus derivados.Aminoácidos: unidades básicas das proteínas que estão ligados entre si por ligações peptídicas.
Proteínas
Palavra de que significa “de primordial importância”. São compostos orgânicos nitrogenados, ou seja, as moléculas contêm átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio.
Estrutura química dos aminoácidos
Qualquer molécula de aminoácido tem um grupo carboxila (COOH) e um grupo amina (NH2) ligados a um átomo de carbono. Nesse mesmo carbono, ficam ligados, ainda, um átomo de hidrogênio e um radical (R) que representa um radical orgânico, diferente em cada molécula de aminoácido encontrado na matéria viva. 
Ligações Peptídicas
A ligação peptídica ocorre entre o grupo alfa-carboxila de um aminoácido e o grupo alfa-amino de outro aminoácido. 
Classificação dos aminoácidos de acordo com a essencialidade
Dos 20 tipos diferentes de aminoácidos existentes, alguns precisam e devem estar presentes na alimentação diária, pois o organismo não os sintetiza. Esses aminoácidos são chamados de aminoácidos essenciais. São eles: fenilalanina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, treonina, triptofano e valina.
Aminoácidos não-essenciais são aqueles sintetizados pelo organismo humano.
Classificação das proteínas de acordo com o valor biológico
Proteínas Completas ou de Alto Valor Biológico: Contêm todos os aminoácidos essenciais na quantidade e relação corretas para manter o equilíbrio nitrogenado e permitir o crescimento e reparo dos tecidos.
Fontes Alimentares de Origem Animal: carnes em geral, ovos (clara), leite e derivados (queijos, iogurte).
A Albumina é a proteína encontrada na clara do ovo.
Classificação das proteínas de acordo com o valor biológico
Proteínas Incompletas de Baixo Valor Biológico: Não contêm um ou mais aminoácidos essenciais.
Fontes Alimentares de Origem Vegetal: cereais (arroz, trigo, milho, centeio, cevada, aveia): não possuem lisina (aminoácido limitante); leguminosas (feijão, ervilha, grão de bico, lentilha, amendoim, soja) não possuem metionina (aminoácido limitante).
Classificação das proteínas de acordo com o valor biológico
Proteínas de Alto Valor Biológico: Contêm todos os aminoácidos essenciais na quantidade e relação corretas para manter o equilíbrio nitrogenado e permitir o crescimento e reparo dos tecidos.
Fontes Alimentares de Origem Animal: carnes em geral, ovos (clara), leite e derivados (queijos, iogurte).
Classificação das proteínas de acordo com o valor biológico
Proteínas de Alto Valor Biológico: Contêm todos os aminoácidos essenciais na quantidade e relação corretas para manter o equilíbrio nitrogenado e permitir o crescimento e reparo dos tecidos.
Fontes Alimentares de Origem Animal: carnes em geral, ovos (clara), leite e derivados (queijos, iogurte).
Acertando o alvo: Você saberia destacar os alimentos que são fontes de carboidratos (CHO)?
Fundamento e aplicações da equação de Henderson e Hasselbach
Constante de Equilíbrio para dissociação de um ácido fraco
 
[H+] = concentração do próton (ácido protonado);
[A-] base conjugada, ou seja, ácido fraco desprotonado;
[HA] ácido fraco associado ao próton.
Ácido Protonado: recebeu rótons; 
Ácido Desprotonado: perdeu prótons.
Um exemplo de ácido fraco é o ácido acético, CH3COOH, que se ioniza a acetato e doa (perde) um próton nesse processo.
Ácido Acético Acetato
Agora, observe o que eu vou fazer com a fórmula: 
Vou tirar logaritmo da base 10 dos dois lados:
log Ka= log [H+] x [A-]/[HA]
Vamos trabalhar essa relação. Vamos separar:
log Ka= log [H+] x log [A-]/[HA]
O que foi usado para fazer essa separação foi o log da multiplicação: [H+] x [A-]/ [HA]
O log dessa multiplicação vai ser igual à soma dos logaritmos. 
log [H+] + log [A-]/[HA]
Agora, vou aplicar logaritmo negativo, ou seja, vou multiplicar por -1 toda a equação:
- log Ka= - log [H+] - log [A-]/[HA]
É importante destacar que –log é a definição de p.
Então, vamos substituir –log por p: pKa= pH+- log [A-]/[HA]
Agora, ao escrever a reação ao contrário, chegamos, então à Equação de Henderson e Hasselback! 
É a própria definição da constante de equilíbrio. Foi simplesmente através da utilização da constante de equilíbrio para dissociação de um ácido fraco, Ka.
A Equação de Henderson-Hasselbalch é utilizada para se calcular o pH de uma solução, a partir do pKa (a constante de dissociação de um ácido) e das concentrações do ácido protonado e da base conjugada.
pKa= -log Ka (valor constante)
Um grupamento funcional é considerado ácido quando o valor depKa é menor que 7. 
Enquanto que um grupamento funcional é considerado básico quando o valor de pKa é maior que 7.
O pH, ou seja, o potencial hidrogeniônico de uma solução, indica a acidez, neutralidade ou alcalinidade, em uma escala de 0 até 14. Pois bem, o valor do pH está diretamente relacionado com a quantidade de íons hidrogênio de uma solução. 
Aplicações na área da saúde
Na farmacologia, através dessa equação, é possível verificar o grau de ionização de uma substância e determinar seu movimento entre as membranas celulares. Os principais compartimentos biológicos possuem pH definido, tais como a mucosa intestinal (pH~5), o plasma (ph~7,4) e a mucosa gástrica (ph~1). Assim sendo, é possível melhorar o comportamento farmacocinético (absorção, distribuição e excreção).
Nos pacientes internados a gasometria é um exame extremamente importante na detecção de distúrbios metabólicos, respiratórios e até mesmo processos infecciosos. Consiste na leitura do pH e das pressões parciais de O2 e CO2 em uma amostra de sangue arterial ou venoso. 
Acertando o alvo! Vamos utilizar a equação de Henderson e Hasselback!
Qual será o pH de uma solução sendo que no equilíbrio as concentrações da base conjugada e do ácido protonado são iguais?
Vamos usar a fórmula
Se [A-]=[HA], a relação [A-]/[HA], será igual a 1.
Pela regra dos logaritmos:
O log de 1 em qualquer base positiva e diferente de 1 é zero. Isso ocorre pois qualquer número (diferente de ZERO) elevado a zero é igual a 1.
O logaritmo de 1 na base 10 é zero. 
log 1=x 
1 = 10x 
x=0 
O valor de x que atende essa igualdade é 0!.
Voltando à fórmula
Sendo o logaritmo de 1 igual a zero:
pH=pKa + log 1
log 1= 0
Então, pH=pKa 
Resumindo:
Classificação dos carboidratos de acordo com sua estrutura química;
Funções dos carboidratos no organismo humano;
Fontes Alimentares dos carboidratos;
Estrutura química dos aminoácidos;
Classificação dos aminoácidos de acordo com sua essencialidade;
Fontes Alimentares dos aminoácidos;
Fundamento e aplicações da equação de Henderson e Hasselbach.