Introdução de Bioquímica Veterinária

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BIOQUÍMICA
Jheinifer Cristina de Oliveira Paulino
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS SERES VIVOS:
· Mais de 100 diferentes tipos de elementos químicos;
· Pouco mais de 10 são encontrados na formação da matéria viva, predominando Nitrogênio, Hidrogênio, Oxigênio e Carbono (NHOC) e correspondem a 95% da massa;
· Os átomos dos elementos podem associar-se formando estruturas mais complexas e as moléculas podem dissociar-se formando íons;
· Moléculas e íons são compostos químicos que formam as substâncias, podendo participar de diversas reações químicas, sendo subdivididos em:
· Substâncias inorgânicas: água e sais mineirais.
· Substâncias orgânicas: aminoácidos, proteínas, carboidratos, lipídios, nucleotídeos, ácidos nucleicos, vitaminas.
SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS:
ÁGUA:
· A quantidade de água nos seres vivos varia de acordo com a idade (quanto mais velho, menos água), espécie (homem 65%, fungo 85%, água viva 98%) e atividade metabólica (quanto maior a atividade, mais água [exemplo: no tecido adiposo quase não há água, já no tecido nervoso e principalmente no sanguíneo há muita]);
· Dependência metabólica pode ser consequência da origem da vida (teoria mais aceita é que a vida surgiu nos oceanos), no meio aquoso ocorreram certas reações químicas que culminaram nos primeiros seres vivos, a dependência de água nessas reações teria persistido com o decorrer da evolução nas células. A vida depende das reações metabólicas, que dependem da água.
· Polar;
· Solvente universal (só dissolve outros polares);
· Meio para ocorrência de reações químicas;
· Lubrificante: presente em regiões onde há atritos (exemplo: articulações entre os ossos, entre os órgãos);
· Termoregulação: por ter elevado calor específico e elevado calor de vaporização, a água modera a temperatura corporal dos seres vivos, quando a água evapora, ela absorve ou retira grande quantidade de calor, resfriando, por isso é necessário equilíbrio hídrico, reposição dessa água que evapora, para não haver desidratação;
· Congela a 0ºC;
· Fusão a 100ºC;
· Mais densa no estado líquido;
· Transporta e elimina substâncias;
· Participa de algumas reações (exemplo: hidrólise ou síntese por desidratação);
· Coesão: arrastar a cerveja que entornou na mesa;
· Tensão superficial: insetos que andam sobre a água;
SAIS MINEIRAIS:
· Reprensentam de 3 a 5% da massa dos seres vivos;
· Encontrados na forma insolúvel (exemplo: casca do ovo, ossos, carapaça) e na forma solúvel (exemplo: dissolvidos em água, íons) os animais geralmente os obtém pela ingestão;
Cálcio: 
· Sob a forma insolúvel, dá rigidez a estruturas esqueléticas (exemplo: ossos, dentes, conchas);
· Sob a forma iônica (Ca2+), participa de importantes reações do metabolismo, ativa enzimas da coagulação sanguínea e contração muscular, se houver hipocalcemia, há um retardo na coagulação e mau funcionamento muscular.
· No corpo humano é o mineral mais abundante e a maior parte é encontradas nos ossos;
· A carência dele (hipocalcemia) na infância gera raquitismo; quando adulto a paratireoide faz o controle pelo parotohormônio, retirando dos ossos, gerando osteosporose; se faltar na mãe que amamenta, o cálcio é dado normalmente ao filho pelo leite e gera osteosporose na mãe.
· Transmitem impulsos nervosos;
· Achado em: leite e derivados, grãos de cereais, legumes, nozes, sardinha...
Magnésio:
· Sob a forma iônica (Mg2+), participa de reações de fosforilação que sintetizam ATP e formam algumas enzimas;
· Em plantas, constitui moléculas de clorofila, necessária para absorver luz e fazer fotossíntese;
· Achado em: carnes, cereais, vegetais verdes...
Ferro: 
· Fornece o íon Fe2+ que constitui importantes moléculas proteicas, como o citocromo (transporta elétrons nas reações de cadeia respiratória da respiração celular aeróbia e nas reações de fosforilação da fotossíntese) e a hemoglobina (presente no sangue de muitos animais, transporta O2 no organismo, carência de ferro: anemia ferropriva);
· Achado em: carnes, vísceras (fígado, rim, coração...), espinafre, couve, brócolis, feijão, ervilha...
Sódio:
· Sob a forma de Na+, conduz impulsos nervosos e faz manutenção do equilíbrio hídrico ou osmótico das células;
· Achado em: cloreto de sódio (NaCl), sal de cozinha.
Potássio:
· Íons K+ tem importante papel na condução dos impulsos nervosos, juntamente com o Sódio
· Manutenção do equilíbrio hídrico;
· Achado em: carnes, leite e muitos tipos de fruta (exemplo: banana).
Iodo:
· Constituição de hormônios tireoidianos, produzidos pela glândula tireoide, que fica na base do pescoço e produz os hormônios T3 e T4, que estimulam as reações do metabolismo em todo o corpo. Para produzi-los, é necessário iodo;
· Achado em: alimentos originários do mar, vegetais terrestres (que absorvem iodo do solo);
· O solo mais iodado é o do litoral, em outras regiões do Brasil, é obrigatório por lei que as indústrias de sal de cozinha acrescentassem iodo ao seu produto, também para reduzir o bócio endêmico.
· A falta de iodo ocasiona no mau funcionamento da tireoide, que produz menos hormônios (hipotireoidismo), gerando redução das atividades metabólicas do organismo, podendo formar bócio (papo, papeira), que é o aumento exagerado da tireoide.
Fósforo:
· Sob a forma de fosfato de cálcio [Ca3(Po4)2], participa da formação de estruturas esqueléticas (exemplo: ossos, dentes);
· Na forma de íon fosfato (PO3-4) participa da formação das moléculas dos ácidos nucleicos (DNA, RNA) e do ATP;
· Achado em: leite e derivados, carnes, peixes, cereais...
Cobre:
· Na forma iônica (Cu2+), faz parte da molécula hemocianina
Flúor:
· Formação dos ossos e do esmalte dos dentes;
· Para reduzir a incidência de cárie dental, em regiões onde o teor de flúor na água destinada ao consumo populacional é baixo, adiciona-se nas estações de tratamento de água potável (fluoretação);
· Em excesso, gera fluorose, doença que provoca lesões ósseas e manchas nos dentes;
· Achado em: água, chás, peixes.
Cloro:
· Cl- é um íon que desempenha importante papel no equilíbrio hídrico;
· No estômago de muitos animais forma o HCl (ácido clorídrico), componente do suco gástrico, que atua na digestão de determinados alimentos, especialmente os ricos em proteína.
· Achado em: cloreto de sódio (NaCl), sal de cozinha.
substâncias orgânicas:
CARBOIDRATOS:
· Também conhecidos por hidratos de carbono, glúcides, glucídios, glícides, glicídios, sacarídeos, sacarídes, açúcares;
· Biomoléculas abundantes na Terra;
· Fórmula geral: onde n é o número de C.
Funções:
· O mais importante para a sobrevivência;
· Fornecedores preferenciais de energia (glicose);
· Reserva nutritiva em vegetais: amido e frutosana/frutana;
· Reserva nutritiva em animais: glicogênio, predominantemente no fígado (hepático) mas também nos músculos, para uso exclusivo de músculos;
· Lubrificante de articulações (ácido hialurônico, condroitina sulfatada);
· Sinalização intracelular pegando de fora e levando para dentro da célula (síntese proteica);
· Reconhecimento e coesão intercelular (glicocálix);
· Elementos estruturais e de proteção (celulose e quitina);
· Coagulação sanguínea (heparina).
OBS: Ruminantes não absorvem glicose.
Características físico-químicas:
· Ácido fraco;
· Cristais normalmente brancos;
· Geralmente solúveis em água (quanto mais complexo, menos solúvel);
· Sabor doce (simples) ou amargo (complexos);
De acordo com a complexidade, classificados em:
· Monossacarídeos
· Oligossacarídeos
· Polissacarídeos
monossacarídeos:
· Mais simples, menor unidade estrutural de um carboidrato;
· Terminam em OSE;
· Normalmente só eles conseguem atravessar as membranas plasmáticas, então o tubo digestório dos animais transforma dissacarídeos e polissacarídeos em monossacarídeos para serem absorvidos;
· C são numerados começando pelo mais perto da hidroxila (OH).
· Enantiômeros: quando há imagem especular, isomeria óptica, é a mesma molécula (todos tem C*/C quiral/C assimétrico, exceto a dihidroxicetona), o cálculo de quantos estereoisômeros: );
· Diastereoisômeros: não há imagem especular, não é a mesma molécula.
· Epímeros: mesmo númerode C, diferenciam pela posição da hidroxila (OH), mas apenas uma delas pra ser considerado epímero, precisa ser a mais distante do grupo funcional e não estando em centro quiral (C*);
· Ocorrem em formas cíclicas;
Subdividido quanto ao número de C: 
e
Subdividido quanto ao grupo funcional:
AldoseS:
· Trioses
D-eritrose
· Tetroses
· Pentoses: 
· Ribose (RNA, ATP)
Ribose
· Desoxirribose (DNA) 
· D-arabinose
D-xilose
A mais abundante:
· D-Glicose (aldohexose);
· Gliceraldeído (aldotriose);
· Contém um C*: enantiômeros D-gliceraldeído e L-gliceraldeído;
· Menor carbono da família aldeído;
D-gliceraldeído
CetoseS:
· Trioses:
· Dihidroxicetona (cetotriose);
Não tem C*, não tem isomeria;
· Tetroses:
· D-eritrulose
· Pentoses:
· D-ribulose
· D-xilulose
· Hexoses:
· D-glicose
· D-manose
Parede celular dos vegetais
· D-galactose
· D-Frutose (cetohexose); 
· Heptoses
sobre as hexoses monossacarídeas:
Glicose
· Aldohexose;
· Açúcar do sangue;
· Fonte de energia por meio da respiração celular, parte irradia em forma de calor e parte vira ATP;
· Valor geral da concentração sanguínea: 90mg/dl
· Dextrose é uma forma de enganar o consumidor no rótulo;
· Diabetes melito: principal doença relacionada, hormônio pancreático Insulina sinaliza a hiperglicemia;
· PROVA: Como a célula armazena glicose com água sem ter lise? Transforma glicose em glicogênio, condensa bem e faz micelas (hidroxilas para dentro) tornando-a insolúvel.
Galactose:
· Isômero da glicose em C4;
· Formação das glândulas mamárias;
· Cerebrose, açúcar do cérebro;
· Grupos sanguíneos ABO;
· Teste de função hepática (fígado), a galactose não é circulante no sangue, uma parte é absorvida e a outra descartada, se não for descartada indica dano hepático;
· Galactose + glicose = lactose;
· Galactosemia: não transforma galactose em glicose ?, hereditária, ocorre uma reação tóxica quando se acumula no corpo, causa letargia, convulsão, icterícia...
Frutose:
· Isômero da glicose em
· Levulose, açúcar das frutas;
· Frutose + glicose = sacarose
ciclização:
· Monossacarídeos ocorrem em formas cíclicas;
· É a interação entre grupos funcionais em C distantes, C1 e C5 para formar hemiacetal cíclico (aldohexoses) ou em C2 e C5, para formar hemicetal cíclico (cetohexoses)
· C anomérico: C da carbonila (hemiacetal ou hemicetal) após ciclização;
· Oxigênio reduzido produz H2O na oxidação.
Pode assumir duas formas:
· α: OH para direita, para baixo
· β: OH para esquerda, para cima
· Mutarrotação: alfa pode se transformar em beta e vice-versa dependendo da necessidade.
Aldohexoses podem formar:
· Aneis piranosídicos: mais estáveis
· Aneis furanosídicos: menos estáveis
Cetohexoses podem formar:
· α
· β
· Aneis furanosídicos
Açúcares redutores/REAÇÃO DE FEHLING:
· Monossacarídeos podem ser oxidados por agentes oxidante como íons Fe+3 ou íons Cu+2, gerando energia;
· Oxidação completa gera CO2 e H2O;
· Oposto da oxidação: fotossíntese. Na fotossíntese, lembrar que há hidrólise que gera 6O2, eles vieram da água. 
· Extremidade redutora: C anomérico livre;
OLIGOPOLISSACARÍDEOS:
· De 2 a 10 monossacarídeos, unidos por uma ligação glicosídica (covalente), essa ligação sofre hidrólise na presença de ácido ou base;
Ligação glicosídica:
· Para fazer ligação glicosídica tem que sair H2O;
· Ligação O-glicosídica: formada quando um grupo OH de um açúcar reage com o átomo de C anomérico de outro. 
· B na ligação glicosídica é ondinha e A é quadradinho
· Regra: C1 sempre vai ser envolvido, C2 pode ou não ser envolvido.
DISSACARÍDEOS:
Mamíferos não absorvem dissacarídeos, tem que ser quebrado em monossacarídeos;
· Maltose:
· glicose + glicose;
· Glc (α1→ 4) Glc;
· Hidrólise: maltase;
· vegetais (como a cevada) e digestão do amido;
· papel energético
· Sacarose:
· glicose + frutose;
· Glc (α1→ 2) Fru;
· Hidrólise: sacarase
· acúçar da cana, beterraba
· papel energético, em presença da enzima sucrase (invertase) no tubo digestório dos animais, gera glicose e frutose;
· não tem α e β;
· De rápida absorção e metabolização, eleva a glicemia e contribui para as reservas de glicogênio;
· Açúcar invertido: xarope destrógeno que vira levógeno para não cristalizar, um semelhante é o mel de abelhas, elas secretam a enzima invertase que transforma grande parte da sacarase contida no néctar proveniente dos vegetais em glicose e frutas;
· Principais doenças relacionadas:
· Diabetes melito:
· Cáries
· Doenças cardíacas
· Trealose:
· glicose + glicose;
· formado por plantas
· Lactose: 
· glicose + galactose;
· Gal (β1→ 4) Glc;
· Hidrólise: lactase
· papel energético;
· Intolerância a lactose: principal doença relacionada, a lactase é uma enzima que prefere ficar no topo das vilosidades, nas microvilosidades dos enterócitos maduros no intestino delgado, sua função é degradar a lactose em glicose e galactose. A deficiência ou falta dessa enzima pode gerar distensão e dor abdominal, flatulência, diarreia líquida e volumosa, vômitos, desidratação e acidose metabólica. Não sofre influência da quantidade de lactose ingerida, nem de outros açúcares a dieta.
Trissacarídeos:
· Podem ser encontrados livres na natureza, a Rafinose por exemplo é achada na casa de sementes de algodão, é formada por frutose + galactose + glicose.
Tetrassacarídeos:
· A estaquiose é comum no reino vegetal, principalmente em leguminosas, é formada por 1 frutose + 1 glicose + 2 galactoses.
Polissacarídeos:
· Formado por mais de 10 monossacarídeos;
· Polímeros de condensação?
· Carboidratos mais complexos;
· Classificação quanto aos resíduos:
Homopolissacarídeos:
Amido, Glicogênio, Celulose e Quitina
Resultam da polimerização de apenas uma espécie de monossacarídeo, exemplos:
· Amido
Linear
· Formado por unidades de glicose;
· Amilase: não ramificada, alfa 1 4, a menor parte, linear, ligações de H estabilizam a molécula;
· Amilopectina: ramificada, alfa 1 4 e alfa 1 6, a maior parte
· Reserva vegetal, encontrado na raiz, caule, fruto e semente;
· Insolúvel em água;
· Base da alimentação, alimento energético, maioria dos animais produzem as enzimas degradades;
· Hidrólise: alfa e beta amilase (amilase quebra ligações glicosídicas em alfa 1 4, na boca, ptialina) maltase e enzimas desramificantes (quebram alfa 1 6);
· Digestão em 2 etapas:
· Amido + H2O e ação da amilase = moléculas de maltose;
· Maltose + H2O e ação de maltase = moléculas de glicose.
· Glicogênio: 
Ramificado
Formado por unidade de glicose;
Reserva dos animais, no fígado e nos músculos (para uso exclusivo de músculos);
Reserva dos fungos, armazenam glicose em suas células;
Hidrólise: glicogênio fosforilase e enzimas desramificantes;
· Glicogênese: formação
· Glicogenólise: quebra do glicogênio e conversão para glicose;
· PROVA: Diferença entre amilopectina e glicogênio? Glicogênio tem muito mais ramificações a 1 6 que a amilopectina, consequentemente, tem mais OH redutores.
· Celulose:
B 1 4
Linear;
Carboidrato mais abudante;
Formado por unidades de glicose;
Função estrutural, componente da parede celular das células vegetais;
Hidrólise: elguns organismos produzem as enzimas necessárias para sua digestão, os ruminantes e os equinos não produzem, mas em seus estômagos vivem microorganismos que sim e liberam celulase e celobiase, permitindo que o tubo digestório dos ruminantes e dos equinos degrade celulose em glicose e absorva energia, numa relação de mutualismo. Nos humanos, não se consegue aproveitar a energia pois não degradamos celulose, mas ela ajuda a formar fibras, que dão uma boa consistência as fezes e estimulam o peristaltismo do intestino, facilitando a defecação.
Digestão em 2 etapas:
Celulose + H2O e ação da celulase = Celobiose
Celobiose + H2O e ação da celobiase = glicose
Quitina: 
Linear;
Formado por N-acetilglicosamina b 1 4;
Função estrutural, rígida, resistente e insolúvel em água, constitui o exoesqueleto dos artrópodes e também a parede celular dos fungos;
Polissacarídeo nitrogenado?
Glúcide modificado?
Heteropolissacarídeos:
Peptídeoglicanos, Ácido hialurônico, Heparina, Sulfato de condroitina
Associação de diferentes tipos de polissacarídeos.· Heparina:
Anticoagulante, 
Produzida por mastócitos (célula do tecido conjuntivo propriamente dito) e pelos basófilos (tipo de leucócito);
· Ácido hialurônico:
Biopolímero;
Textura viscosa, “botox”
Encontrada no líquido sinovial, humor vítreo e no tecido conjuntivo colágeno
Única GAG não sulfatada (exceção);
“Cimento”;
Pode associar-se a proteínas e formar agregados moleculares;
· Sulfato de condroitina?:
GAG (cadeias repetidas de mucopolissacarídeos?) sulfatada;
Encontrada na matriz dos tecidos conjuntivos
Cartilagem;
Peptídeoglicanos:
N-acetilglicosamina alternada com ácido N-acetilmurâmico 
Não é GAG
B 1 4
Componente do peptideoglicano da parede celular da bactéria gram, ele forma um envelope que protege ela da lise osmótica, é onde alguns antibióticos agem, Lisozima rompe b 14.
Glúcides modificados: ?
SÓ A TÍTULO DE INFORMAÇÃO
Derivados de hexoses
Ex: Ácido siálico:
Fica no glicocálix
Abundante em seres eucarióticos
Contribui na diferenciação de glicoesfingolipídeos.
Biomarcador tumoral
OBS: C anomérico e hidroxila (OH) anomérica só na forma cíclica (sempre no grupo funcional)
Hidroxila (OH) para direita: D;
Hidroxila (OH) para a esquerda: L;
Série D: biologicamente ativos (exceto L-arabinose, encontrada na natureza)?