BIOQUIMICA 1 unip DP

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CARBOIDRATOS
 
 Os carboidratos são as biomoléculas mais abundantes na natureza, apresentam como
fórmula geral: CnH2nOn, e são moléculas que desempenham uma ampla variedade de
funções, entre elas:
 - Fonte de energia;
 - Reserva de energia;
 - Estrutural;
 - Matéria-prima para a biossíntese de outras biomoléculas.
 Na biosfera, há provavelmente mais carboidratos do que todas as outras matérias
orgânicas juntas, graças à grande abundância, no reino vegetal, de dois polímeros da D-
glucose, o amido e a celulose. O carboidrato é a única fonte de energia aceita pelo cérebro,
importante para o funcionamento do coração e de todo sistema nervoso. O corpo armazena
carboidratos em três lugares: fígado (300 a 400g), músculo (glicogênio) e sangue (glicose).
Os carboidratos evitam que nossos músculos sejam digeridos para produção de energia, por
isso se sua dieta for baixa em carboidratos, o corpo faz canibalismo muscular.
São classificados em monossacarídeos, dissacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos.
 
Monossacarídeos
Os monossacarídeos geralmente têm sabor adocicado, de fórmula estrutural Cn(H2O)n. Esse
"n" pode variar de 3 a 7 (trioses, tetroses, pentoses, hexoses e heptoses), sendo os mais
importantes as pentoses e hexoses. Não sofrem hidrólise : Glicose - Frutose - Galactose -
Manose
Os monossacarídeos ou açúcares simples constituem as moléculas dos carboidratos, as
quais são relativamente pequenas, solúveis em água e não hidrolisáveis.
 
Pentoses:
-Ribose C5H10O5 forma o RNA
-Desoxiribose C5H10O4 forma o DNA
Pentoses são monossacarídeos de 5 carbonos. Para os seres vivos, as pentoses mais
importantes são a ribose e a desoxirribose, que entram na composição química dos ácidos
nucleícos, os quais comandam e coordenam as funções celulares.
 
Hexoses:
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-Glicose: C6H12O6
-Frutose: C6H12O6
-Galactose: C6H12O6
Hexoses são monossacarídeos de 6 carbonos, que obedecem à fórmula geral - CnH2n0n
(n=6). As hexoses mais importantes são a glicose, a frutose e a galactose, principais fontes
de energia para os seres vivos. Ricas em energia, as hexoses constituem os principais
combustíveis das células. São naturalmente sintetizadas por fotossíntese, processo de
absorção de energia da luz.
 
Oligossacarídeos
Grupamento de dois a dez monossacarídeos através de ligação glicosídica. Os mais
importantes são os dissacarídios.
 
Dissacarídeos:
Quando, por hidrólise, produzem dois monossacarídeos. Exemplo de dissacarídios: Maltose,
sacarose, lactose.
Exemplo:
Sacarose + H2O → glicose + frutose
Maltose + H2O → glicose + glicose
Lactose + H2O → glicose + galactose
 
 
Polissacarídeos
Sofrem hidrólise produzindo grande quantidade de monossacarídeos. Ocorrem no talo e
folhas vegetais e camada externa de revestimento de grãos e são insolúveis em água.
Exemplo: Celulose, Amido e Glicogênio
Os polissacarídeos ou açúcares múltiplos são carboidratos formadas pela união de mais de
dez moléculas monossacarídeas, constituindo, assim, um polímero de monossacarídeos,
geralmente de hexoses. Ao contrário dos mono e dos dissacarídeos, os polissacarídeos são
insolúveis em água; não alteram, pois, o equilíbrio osmótico das células e se prestam muito
bem à função de armazenamento ou reserva nutritiva. De acordo com a função que exercem
os polissacarídeos classificam-se em energéticos e estruturais. Polissacarídeos energéticos
têm função de reserva nutritiva. Os mais importantes são o amido e o glicogênio.
 
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Amido:
Principal produto de reserva nutritiva vegetal , o amido é geralmente encontrado em órgão de
reserva nutritiva, como raízes do tipo tuberosa (mandioca, batata doce, cará), caules do tipo
tubérculo (batatinha), frutos e sementes. Constitui um polímero de glicose (mais ou menos
1.400 unidades de glicose) com ligação glicossídica.
O amido constitui-se de dois tipos diferentes de polissacarídeos: a amilose com cerca de
1.000 unidades de glicose numa longa cadeia não ramificada enrolada em hélice e a
amilopectina com cerca de 48 a 60 unidades de glicose dispostas em cadeias mais curtas e
ramificadas. Espiral helicoidal da amilose.
 
Glicogênio:
Polissacarídeo de reserva nutritiva dos animais, o glicogênio é encontrado, principalmente,
nos músculos. Também é produto de reserva dos fungos. Constitui um polímero de glicose
(mais ou menos 30.000 resíduos de glicose) com ligação glicossídica e várias ramificações.
Polissacarídeos estruturais entram na formação de algumas estruturas do corpo dos seres
vivos. Os mais importantes são a celulose e a quitina.
 
Quitina:
É um polissacarídeo que possui nitrogênio em suas unidades de acetilglicosamina. Constitui o
exoesqueleto dos artrópodes e é também encontrada na parede celular dos fungos. A quitina
é um polímero de acetilglicosamina com ligações β.
 
Observação: Existem outros tipos de polissacarídeos denominados hetropolissacarídeos que
originam, por hidrólise, vários tipos diferentes de monossacarídeos. Como, por exemplo, o
ácido hialurônico, condroitinsulfato e a heparina.
 
 
Introdução ao metabolismo
 
Metabolismo: é o processo geral pelo qual os sistemas vivos adquirem e usam
energia livre para realizarem suas funções, é tradicionalmente dividido em duas
partes.
 
1- O catabolismo ou degradação- é o processo no qual os nutrientes e os
constituintes celulares são degradados para o aproveitamento de seus
componentes e/ou para geração de energia. Geralmente as reações metabólicas
realizam a oxidação das moléculas nutrientes.
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2- O anabolismo ou biossíntese - é o processo no qual as biomoléculas são
sintetizadas a partir de componentes mais simples.
Os seres vivos necessitam de uma entrada contínua de energia livre para
três objetivos principais:
1- desempenho de trabalho mecânico na contração muscular e em outros
movimentos celulares,
2- transporte ativo de moléculas e íons,
3- síntese de macromoléculas e outras biomoléculas a partir de
precursores simples.
 
As substâncias oxidáveis utilizadas pelos seres humanos, estão presentes nos
seus alimentos, principalmente sob forma dos carboidratos, lipídios e proteínas.
Há também reservas endógenas de carboidratos e lipídios, que são oxidadas nos
intervalos das refeições.
A manutenção da vida celular depende da contínua ocorrência de um conjunto de
reações químicas que devem atender duas exigências fundamentais:
 
· precisam ser altamente específicas, de modo a gerar produtos definidos,
· devem ocorrer em velocidades adequadas para a fisiologia celular, a
insuficiência na produção ou na remoção de metabólitos podem levar a condições
patológicas.
As reações orgânicas são sempre muito lentas, dada a complexidade e tamanho
das moléculas, o que seria incompatível com o processo vital. Estas reações
necessitam ser catalisadas por aceleradores de reações chamados de enzimas
 
Estrutura dos Carboidratos:
 
Os Carboidratos são moléculas orgânicas que contém carbono, hidrogênio e
oxigênio e que em geral apresentam a fórmula empírica (CH2O)n, ou seja CnH2nOn.
A letra (n) descrita na fórmula representa o número de carbonos. Na figura abaixo
os carboidratospossuem 3 carbonos (C) , então aplicando a fórmula teremos
C3H6O3. Os carboidratos tem em sua estrutura os grupos funcionais aldeídos ou
cetonas e contêm ainda grupos hidroxilas (OH). Assim, eles são chamados
de poliidroxialdeído ou poliidroxicetonas.
 
Há vários exemplos de carboidratos, mas a glicose e a frutose são muito
conhecidas pela população em geral. A glicose é um carboidrato com 6 carbonos,
ou seja, C6H12O6 e possui o grupo funcional aldeído, enquanto a frutose possui o
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mesmo número de carbonos, hidrogênio e oxigênio, C6H12O6, porém, possui um
grupo funcional diferente, o grupo cetona.
 
Os carboidratos com sabor doce, como sacarose, glicose e frutose, comuns na
alimentação humana, são chamadas de açúcares.
No início do século passado, foram adotadas por Fischer, as fórmulas no sentido
linear, como as figuras acima. Um outro pesquisador, chamado Tollens, verificou
que as moléculas dos carboidratos, com mais de cinco carbonos tente a formar
um anel, ou seja, ficar na forma cíclica. Atualmente, adota-se as projeções
propostas por Haworth, que permite, uma visualização da molécula na forma
cíclica. Menos de 1% de cada monossacarídeo com mais de cinco carbonos na sua
estrutura estão na forma de cadeia aberta, eles são encontrados
predominantemente na forma cíclica.
 
Digestão dos carboidratos
 
Os principais polissacarídeos da dieta são de origem animal (glicogênio) e vegetal
(amido). Essa digestão é rápida e geralmente está completa no momento que o
conteúdo estomacal atinge a junção duodeno e jejuno. A hidrólise de ligações
glicosídicas é catalisada por uma família de glicosidases que degrada os
carboidratos.
O amido é a principal fonte de carboidratos da dieta e, sendo um polissacarídeo,
deve ser hidrolisado até glicose.
A digestão começa na boca, onde as ligações glicosídicas (ligações entre os
carboidratos) são “quebradas” em presença das enzimas especiais presentes na
saliva (amilase salivar ou ptialina). A amilase salivar atua brevemente sobre o
amido da dieta, de maneira aleatória. Os produtos da digestão da amilase uma
mistura de oligossacarídeos.
No estômago, há uma "parada"da digestão por causa do seu pH ácido, mas
quando o seu conteúdo entra no intestino delgado ele é neutralizado pelo
bicarbonato e a amilase pancreática (secretada pelo pâncreas) continua o
processo de digestão do amido.
 
Resumindo, as hidrólises aleatórias do amido pelas enzimas amilases salivar e
pancreática resultam em moléculas polissacarídeas cada vez menores chamadas
de dextrinas, até se reduzirem à condição de dissacarídeos chamadas de
maltoses. As maltoses serão hidrolisadas em duas moléculas de glicose, através
da ação da enzima maltase.
 
 
 
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A sacarose é um dissacarídeo que é quebrado pela ação da enzima
sacarase em uma molécula de glicose e uma de frutose
Transporte:
 
A glicose, presente na luz intestinal, é absorvida (por transporte ativo ou simples
difusão) e encaminhada para o sangue em concentrações controladas (glicemia).
Intolerância à lactose
 
 A mais comum dessas deficiências é a intolerância a lactose, causada pela
ausência da enzima lactase. Várias são as causas que podem culminar na
ausência da lactase
 A lactase hidrolise a lactose, açúcar do leite, em glicose e galactose.
 
 A maioria das crianças possuem atividade máxima da lactase até os dois
anos. Depois desse período pode-se distinguir dois grupos: os que digerem a
lactose, também chamados de lactose persistente ou normolactasia e os que tem
uma má digestão da lactose, também chamados de lactose não persistente ou
hipolactasia. O grupo que não digere a lactose corresponde a aproximadamente
75% da população mundial.O mecanismo pelo qual a enzima é perdida ainda não
é claro.
 A doença também pode ser congênita, ou seja, afetar a criança desde seu
nascimento, porém essa é uma doença rara de caráter autossômico e recessivo.
 A intolerância à lactose também pode estar relacionada a doenças
intestinais como a doença de Crohn´s ou drogas que danifiquem a mucosa do
intestino delgado.
 O diagnóstico da intolerância à lactose pode ser realizado de duas
maneiras. Uma delas envolve a realização de uma curva glicêmica onde coleta-se
uma amostra de sangue do paciente em jejum depois o paciente recebe uma dose
de lactose e novas amostras de sangue são coletadas após 15, 30, 60 e 90
minutos.
 
 
Exercício 1:
Os polissacarídeos sofrem hidrólise produzindo grande quantidade de monossacarídeos.
Ocorrem no talo e folhas vegetais e camada externa de revestimento de grãos e são
insolúveis em água. O glicogênio é um polissacarídeo de reserva nutritiva dos animais, sendo
encontrado principalmente nos músculos. Também é produto de reserva dos fungos.
Constitui um polímero de mais ou menos 30.000 resíduos, com ligações glicosídicas e várias
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ramificações. Após uma hidrólise completa do polissacarídeo glicogênio, no processo
digestório, deve-se obter muitos monossacarídeos do tipo:
 
A)
glicose
 
B)
galactose
 
C)
frutose
 
D)
sacarose
 
E)
maltose
 
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Exercício 2:
A intolerância à lactose é a incapacidade de digerir a lactose (carboidrato do leite). Há três
tipos principais de intolerância à lactose: congênita, causada por doenças intestinais e
diminuição progressiva da capacidade de digestão da lactose. O teste laboratorial utilizado na
prática clínica para o diagnóstico de intolerância à lactose consiste em monitorar a glicose
sanguínea após uma dose oral de lactose. A partir destas informações e de seus
conhecimentos, assinale a alternativa correta:
 
A)
Impossibilidade de absorver lactose
 
B)
Falta da enzima lactase
 
C)
Excesso de glicose no intestino
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D)
Falta de glicose no intestino
 
E)
Excesso da enzima lactase
 
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Exercício 3:
A bioenergética estuda os fenômenos energéticos no organismo. Sabe-se que a energia livre
é a quantidade máxima de energia que pode ser obtida de uma reação em temperatura e
pressão constantes. Assim é possível medir a quantidade de energia pela variação da
energia livre em uma reação. Com os seus conhecimentos de bioenergética, leia
atentamente as afirmações abaixo e responda:
I- A reação exergônica possui um valor de ΔG negativo com perda líquida de energia
II- A reação endergônica possui um valor de ΔG negativo com perda líquida de energia
III- Em reações que ocorrem espontaneamente a reação continua até que o ΔG atinja zero
e seja restabelecido o equilíbrio da reação
IV- Os catalisadores diminuem a necessidade de energia de ativação para a ocorrência
das reações
É correto o que se afirma em:
 
A)
Apenas I e II
 
B)
Apenas I, II, III
 
C)
Apenas I, II, IV
 
D)
Apenas I, III, IV
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E)
Apenas I e III
 
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Exercício 4:
O sistema digestório transforma proteínas, lipídeos e carboidratos em moléculas
menores, a fim de permitir a entrada desses alimentos nas células. Esse processo
é chamado de digestão e realizado com auxílio de enzimas digestivas. Analise as
afirmativas a seguir a respeito da digestão do amido. 
Está correto afimar que:
I - a maltose e a amilase salivar são enzimas que participam deste processo
II - a amilase salivar, FFK e maltase são enzimas que participam deste processo
III- a amilase salivar, amilase pancreática e maltase são enzimas que
participam deste processo 
 
 
A)
As alternativas I e II estão corretas
 
B)
As alternativas II e III estão corretas
 
C)
As alternativas I, II e III estão corretas
 
 
D)
Somente a alternativa I está correta
 
 
E)
Somente a alternativa III está correta
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Exercício 5:
Os carboidratos são digeridos rapidamente no organismo humano, a hidrólise de
ligações glicosídicas são catalisadas por enzimas específicas.Os principais
polissacarídeos da dieta são de origem animal (glicogênio) e vegetal (amido).
Assinale qual das alternativas identificam os sítios de digestão dos carboidratos:
 
A)
Os principais sítios de digestão são a boca e o estômago
 
 
B)
Os principais sítios de digestão são a boca, o estômago e o intestino
 
C)
Os principais sítios de digestão são a boca e o intestino
 
 
D)
Os principais sítios de digestão são o sangue, a boca e o intestino
 
 
E)
Os principais sítios de digestão são o estômago e o intestino
 
 
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Exercício 6:
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Os monossacarídeos podem se ligar através das ligações glicosídicas criando
estruturas maiores. Os polissacarídeos são estruturas que podem chegar a
centenas de unidades de açucares em sua estrutura. Um dos polissacarídeos
muito conhecido é o amido que tem função:
 
A)
 Depósito de glicose de origem animais
 
 
B)
 Depósitos de frutose de origem animais
 
 
C)
 Depósito de lipídeos de origem vegetal
 
 
D)
Depósito de sacarose de origem vegetal
 
 
E)
Depósito de glicose de origem vegetal
 
 
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Exercício 7:
A ingestão diária de leite pode causar perturbações digestivas em milhões de
brasileiros que apresentam intolerância a esse alimento, a qual é provocada pela
deficiência de lactase no adulto, uma condição determinada geneticamente e de
prevalência significativa no Brasil. "CIÊNCIA HOJE", v. 26, n. 152, p. 49.
[Adaptado]. Tendo em vista o tema apresentado, é INCORRETO afirmar:
 
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A)
A lactose, presente no leite, bem como outros carboidratos de origem animal
representam uma fonte de energia na dieta humana.
 
 
B)
 A lactase, assim como outras enzimas, tem sua atividade influenciada por
diversos fatores, tais como a temperatura e o pH.
 
 
C)
 A lactose é uma enzima que age sobre a lactase, quebrando-a em duas
moléculas, sendo uma de maltose e outra de galactose.
 
 
D)
A intolerância à lactose também pode estar relacionada a doenças intestinais
como a doença de Crohn´s ou drogas que danifiquem a mucosa do intestino
delgado
 
 
E)
A lactose é um dissacarídeo que é quebrado sob a ação da enzima lactase
 
 
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Exercício 8:
A vida depende essencialmente da nossa capacidade de realizar tarefas, tais como pensar, falar, ouvir, movimentar, entre
outras. Estas atividades em termos bioenergéticos são traduzidas na execução de trabalho de diferentes tipos (trabalho
osmótico, trabalho de síntese, trabalho mecânico). A Bioenergética constitui um dos principais blocos temáticos da
Fisiologia, sendo essencialmente dedicada ao estudo dos vários processos químicos que tornam possível a vida celular do
ponto de vista energético. Portanto, estaremos vivos enquanto tivermos energia para realizarmos todos os trabalhos
relacionados com a manutenção da vida da célula, dos órgãos, tecidos, sistemas e do corpo. Para compreender as
necessidades energéticas de qualquer modalidade desportiva, tanto a nível do treino como da competição, é importante
conhecê-la profundamente.
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 I. Procura explicar os principais processos químicos que decorrem na célula visando apenas a queima de calorias.
II. Analisa as implicações fisiológicas do processo respiratório do organismo do indivíduo.
III. Permite entender a capacidade para realizar trabalho (exercício) e é dependente da conversão sucessiva de uma forma
de energia em forma de trabalho.
IV. Ajuda a compreender o que significa “energia” e a forma como o organismo pode obter, converter, armazenar e utilizar a
mesma e promover trabalho
V. A bioenergética torna-se inespecífica, não agindo de forma a influenciar o organismo, alterando assim o metabolismo do
indivíduo em atividade física.
Sobre a Bioenergética estão corretas apenas as asserções:
 
A)
Apenas as asserções I e II estão corretas
 
B)
Apenas as asserções II e III estão corretas
 
C)
Apenas as asserções III e IV estão corretas
 
D)
Apenas as asserções I e V estão corretas
 
E)
Apenas as asserções I, III e V
 
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