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COMPONENTES QUÍMICOS DA DIETA Profa. Ana Cristina Cestari Plantas e Vegetais: Fotossíntese ATP 6CO2 + 6H2O + Energia solar 1C6H12O6 + 6O2 1C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + Energia Animais: Respiração Celular Fluxo de Energia nos Seres Vivos Alimentos fornecedores de Energia • Proteínas • Lipídios • Carboidratos C at ab ol is m o A na bo lis m o Produtos de Excreção (pobres em energia) Energia • ATP • NADPH Macromoléculas • Proteínas • Lipídios • Polissacarídeos • Ácidos Nucléicos • CO2 • H2O • NH3 - Uréia Moléculas precursoras • Aminoácidos • Ácidos Graxos • Açúcares simples • Bases Nitrogenadas METABOLISMO: conjunto de reações químicas que as substâncias sofrem para suprir o organismo de energia, renovar os componentes celulares e manter o equilíbrio celular (anabolismo + catabolismo). Processo pelo qual substâncias mais simples são convertidas em substâncias mais complexas (vias de síntese). Processo pelo qual substâncias mais complexas são convertidas em substâncias mais simples (vias de degradação). ENERGIA VALOR CALÓRICO de um alimento à quantidade de energia (kcal) armazenada em cada grama daquele alimento. Unidades: 1 Cal nutricional = 1000cal = 1 kcal = 4,188 kJ • Valores calóricos dos alimentos 1g Açúcares (carboidratos) = 4 kcal 1g Gordura (lipídios) = 9 kcal 1g Proteínas = 4 kcal 1g Etanol = 7 kcal Calorias queimadas em 10 minutos (kcal) Atividade Homem Mulher Dormir 7 5 Dirigir 16 11 Andar 28 19 Nadar 32 22 Correr 64 44 TEMPO EM HORAS 1 copo de suco de laranja (120kcal) Em repouso 85 min Caminhando 22 min Correndo 11 min 1 fatia de pizza (185kcal) Em repouso 142 min Caminhando 37 min Correndo 18,5 min 1 bife bovino (330kcal) Em repouso 254 min Caminhando 66 min Correndo 33 min 1 xícara de amendoins (840kcal) Em repouso 646 min Caminhando 168 min Correndo 84 min ENERGIA DOS ALIMENTOS Função normal do organismo Alimentos NUTRIENTES ENERGIA CARBOIDRATOS • Glicídeos, sacarídeos, hidratos de carbono ou açúcares • ORIGEM : AUTÓTROFOS glicose, amido, celulose Fonte e Reserva Energética Parte integrante de nucleotídeos energéticos (ATP) Proliferação e Reconhecimento Celular Parte integrante dos Ácidos Nucléicos (DNA, RNA) Componentes estruturais das células e tecidos vegetais paredes bacterianas e exoesqueleto de artrópodes Sistema ABO sangüíneo Componentes de cartilagens e líquido sinovial FUNÇÃO CARBOIDRATOS POLIIDROXIALDEÍDOS ou POLIIDROXICETONAS Glicose (C6H12O6) Frutose (C6H12O6) ALDOSE CETOSE • CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS Podem ser classificados quanto ao grau de hidrólise: MONOSSACARÍDEOS: açúcares simples que NÃO são quebrados em unidades menores. Exemplos: Glicose, Frutose e Galactose. CARBOIDRATOS - No de Carbonos: Triose (3C), Tetrose (4C), Pentose (5C), Hexose (6C) DISSACARÍDEOS: açúcares que, por hidrólise, produzem dois monossacarídeos. Exemplos: Lactose (galactose + glicose), Maltose (glicose + glicose), Sacarose (glicose + frutose). OLIGOSSACARÍDEOS: açúcares que, por hidrólise, produzem de 3 a 10 monossacarídeos. Exemplos: octassacarídeos (8 monossacarídeos) POLISSACARÍDEOS: açúcares que, por hidrólise, fornecem mais de 10 monossacarídeos. Exemplos: amido, celulose, quitina, glicogênio. CARBOIDRATOS HOMOPOLISSACARÍDEOS Cadeia linear Cadeia ramificada HETEROPOLISSACARÍDEOS Cadeia linear com 2 tipos de monossacarídeos Cadeia ramificada com 3 tipos de monossacarídeos Forma de armazenamento de energia (amido e glicogênio) e componente estrutural de parede celular de vegetais e exoesqueleto (celulose e quitina) Suporte extracelular em muitas formas de vida e componente estrutural de parede celular de bactérias CARBOIDRATOS POLISSACARÍDEOS AMIDO: polissacarídeo de reserva dos vegetais. É a mais abundante e rica fonte alimentar de carboidratos para os animais. É encontrado nos cereais, batatas e outros vegetais. Formado exclusivamente por moléculas de α-D-glicose ligadas entre si por ligações glicosídicas do tipo α 1,4 em sua cadeia linear e α 1,6 nas ramificações. Amilose: linear, ligações glicosídicas (α1→4) Amilopectina: ramificado; ligações glicosídicas (α1→4) e (α1→6) a cada 24 a 30 resíduos HOMOPOLISSACARÍDEO GLICOGÊNIO: polissacarídeo de reserva dos animais, também chamado de amido animal. Altamente ramificado. Formado exclusivamente por moléculas de α-D-glicose ligadas entre si por ligações glicosídicas do tipo α 1,4 em sua cadeia linear e α 1,6 nas ramificações. HOMOPOLISSACARÍDEO CELULOSE: principal constituinte das células vegetais conferindo- lhes resistência e proteção. Apresenta somente cadeias lineares. Formado exclusivamente por moléculas de β-D-glicose ligadas entre si por ligações glicosídicas do tipo β 1,4. Suas cadeias retas são interligadas por ligações cruzadas com o hidrogênio, o que confere uma estrutura helicoidal muito resistente. Ligações glicosídicas β 1,4 10.000 a 15.000 D-glicose cadeias lineares alinhadas lado a lado e estabilizadas por ligações de H. HOMOPOLISSACARÍDEO Formado exclusivamente por moléculas de N-acetil-D-glucosamina ligadas entre si por ligações glicosídicas do tipo β 1,4. Suas cadeias retas são interligadas por ligações cruzadas com o hidrogênio, o que confere uma estrutura helicoidal muito resistente. QUITINA: principal constituinte do exoesqueleto de artrópodes. Insetos, caranguejos, lagostas, etc. É o segundo polissacarídeo mais abundante depois da celulose. HOMOPOLISSACARÍDEO PEPTIDEOGLICANOS: Componente de peptideoglicanos da parede celular de bactérias Gram+ (Staphylococcus aureus). Forma um envelope que protege a bactéria de lise osmótica. Formados por N-acetilglucosamina ligada ao ácido N-acetilmurâmico através ligação (β1→4). Penicilina inibe a enzima transpeptidase responsável pelas ligações cruzadas: bactéria é lisada HETEROPOLISSACARÍDEOS Fibras Compreendem os componentes dos alimentos que não podem ser quebrados por enzimas digestivas humanas. É incorreto, entretanto, assumir que fibras não são digeridas, uma vez que algumas fibras são quebradas, pelo menos parcialmente, por bactérias intestinais. Tipo de Fibra Principal Fonte na Dieta Propriedades Efeitos Fisiológicos Celulose Cereais não refinados, farelo de trigo, trigo integral Não digerível, insolúvel em água, absorve água Aumenta o bolo fecal e diminui o tempo de trânsito intestinal Hemicelulose Cereais não refinados, algumas frutas e vegetais, trigo integral Parcialmente digerível, geralmente insolúvel em água e absorve água Aumenta o bolo fecal e diminui o tempo de trânsito intestinal Lignina Parte lenhosa dos vegetais Não digerível, insolúvel em água, absorve substâncias orgânicas Aumenta o bolo fecal e liga-se ao colesterol e substâncias carcinógenas Pectina Frutas Digerível e solúvel em água Diminui a velocidade de esvaziamento gástrico, taxa de captação de açúcar e colesterol no soro Gomas Feijões secos e aveia Solúvel em água Diminui a velocidade de esvaziamento gástrico, taxa de captação de açúcar e colesterol no soro LIPÍDEOS • Lipídeos são as gorduras, ceras, óleos e outros compostos relacionados. • São moléculas orgânicas que apresentam como principal característica comum, pouca solubilidade em água (hidrofóbicas) e solubilidade em solvente orgânico (éter, benzina). Lipídeos são apolares e hidrofóbicos FUNÇÃO Reserva Energética (tecido adiposo) Estrutural (membranas celulares) Coagulação Sangüínea Proliferação e Diferenciação Celular Antioxidante Hormonal Transdução de Sinal Termogênese Metabolismo do Cálcio Isolamento Térmico Surfactante LIPÍDEOSLIPÍDEOS ESTRUTURA E PROPRIEDADES QUÍMICAS Ácidos Graxos: São ácidos carboxílicos alifáticos de cadeia longa C O OH Ácido Carboxílico (parte polar) C C C C C C C C C C C C C C C H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H Hidrocarboneto (parte apolar) CARACTERÍSTICA ANFIPÁTICA LIPÍDEOS • CLASSIFICAÇÃO dos AG C C C C C C C C C C C C C C C C C C O OH H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H INSATURADOS: possuem duplas ligações (insaturações). Ex: Ácido Oléico (C18H34O2) C C C C C C C C C C C C C C C C C C O OH H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H SATURADOS: não possuem duplas ligações (insaturações). Ex: Ácido Esteárico (C18H36O2) AG saturados : Alto ponto de fusão AG insaturados : Baixo ponto de fusão LIPÍDEOS Ácidos Graxos importantes para o homem LIPÍDEOS • AG NÃO ESSENCIAIS : Maior parte dos AG de importância metabólica são de produção endógena. • AG ESSENCIAIS : Obtidos a partir da dieta LIPÍDEOS ÁCIDO LINOLÉICO: (18:2) - 18 carbonos 2 insaturações (ômega 6) ÁCIDO LINOLÊNICO: (18:3) - 18 carbonos 3 insaturações (ômega 3) presente na carne e óleo de peixe presente nos óleos vegetais • O ω-3 e o ω-6 são lipídeos capazes de diminuir os níveis de colesterol no sangue. • Esses compostos aumentam os níveis de HDL (“colesterol bom”) e diminuem os níveis de LDL (“colesterol ruim”), prevenindo aterosclerose. • O Ácido Aracdônico (20:4) é essencial na falta de Ácido Linoléico (ω-6), seu precursor. LIPÍDEOS CLASSIFICAÇÃO dos LIPÍDEOS LIPÍDEOS SIMPLES LIPÍDEOS COMPOSTOS GLICERÍDEOS (ACILGLICERÓIS) CERÍDEOS TRIGLICERÍDEOS (TRIACILGLICERÓIS) FOSFOLIPÍDEOS GLICOLIPÍDEOS ESTERÓIS COLESTEROL Reação de esterificação: APOLAR 1 ANFIPÁTICO LIPÍDEOS COLESTEROL 3 5 6 17 A C D B Colesterol + AG = Colesterol Ester xxxxx x xxxxx x xxxxxxxxxxx TESTOSTERONA ESTRADIOL PROGESTERONA PRECURSOR: LIPÍDEOS APOLAR Transporte de lipídios no sangue LIPÍDEOS • Apolares • Transportados associados com proteínas específicas LIPOPROTEÍNAS VLDL IDL LDL HDL ASPECTOS NUTRICIONAIS DOS LIPÍDEOS Um indivíduo adulto ingere em média de 60-150g de lipídeos/dia. O total de lipídeos da dieta não deve ultrapassar os 30%. Proporção de Lipídeos na dieta A presença de gordura na dieta aumenta a palatabilidade do alimento e a sensação de saciedade, sendo também requerida para a absorção de vitaminas lipossolúveis. Papel dos Lipídeos na Dieta LIPÍDEOS São ricas em ácidos graxos saturados, exceto o peixe. Fornecem o colesterol (consumo diário de colesterol não deve ultrapassar de 300mg/dia). Gorduras de Origem Animal São ricas em ácidos graxos insaturados, exceto os óleos de côco e de palma. Fornecem os ácidos graxos essenciais (ômega 3 e 6) Gorduras de Origem Vegetal ASPECTOS NUTRICIONAIS DOS LIPÍDEOS LIPÍDEOS PROTEÍNAS • Proteínas são polipeptídeos formados pela condensação de aminoácidos. PROTEÍNAS FUNÇÃO digestão aa essenciais aa não essenciais Arginina; Fenilalanina; Histidina; Isoleucina; Leucina; Lisina; Metionina; Treonina; Triptofano; Valina Alanina; Asparagina; Ácido aspartico; Cisteína; Ácido glutâmico; Glutamina; Glicina; Prolina; Serina; Tirosina * aa condicionalmente essenciais Cisteina, Glutamina, Glicina, prolina , serina, tirosina PROTEÍNAS Proteínas da dieta cumprem muitas funções Degradação Proteínas da dieta Proteínas Específicas (endógenas) Cadeia Carbônica (C) (metabolismo energético) Uréia (N) (excretada) Aminoácidos com funções especiais Compostos nitrogenados não protéicos digestão “Pool” de aminoácidos CC HH RR NHNH22 COOHCOOHCC HH RR NHNH22 COOHCOOH Porfirinas Bases Nitrogenadas PurinasPurinas PirimidinasPirimidinas PurinaPurina PirimidinaPirimidina AdeninaAdenina Guanina Guanina CitosinaCitosina UracilaUracila TiminaTimina PurinasPurinas PirimidinasPirimidinas PurinaPurina PirimidinaPirimidina AdeninaAdenina Guanina Guanina CitosinaCitosina UracilaUracila TiminaTimina PurinasPurinas PirimidinasPirimidinas PurinaPurina PirimidinaPirimidina AdeninaAdenina Guanina Guanina CitosinaCitosina UracilaUracila TiminaTimina PurinasPurinas PirimidinasPirimidinas PurinaPurina PirimidinaPirimidina AdeninaAdenina Guanina Guanina CitosinaCitosina UracilaUracila TiminaTimina aa essenciais aa não essenciais PROTEÍNAS BALANÇO NITROGENADO digestão “Pool” de aminoácidos CC HH RR NHNH22 COOHCOOHCC HH RR NHNH22 COOHCOOH Eliminação Fezes, Cabelo, suor, descamação da pele Urina Uréia (N) (80%) N N NITROGÊNIO INGERIDO NITROGÊNIO EXCRETADO (90%N) BN = Ni – Ne Normal BN = 0 BN (+) Ni > Ne BN (-) Ni < Ne Gravidez Crescimento Pós operatório Subnutrição Hemorragias Queimaduras Inanição prolongada Necessidades protéicas de um adulto normal e Dietas Vegetarianas • Ingestão protéica recomendada: 0,8g/kg de peso corporal por dia. • Crianças e mulheres grávidas e lactentes necessitam cerca de 2 a 3 vezes essa quantidade. • Um dos problemas mais importantes de uma dieta puramente vegetariana (em oposição a uma dieta lacto-ovo vegetariana) é a dificuldade em se obter calorias e proteínas suficientes. • O problema sobre as proteínas tem 3 vertentes: (1) A maior parte dos produtos vegetais contém muito menos proteínas em relação aos produtos de origem animal (1-2g de proteínas por 100g versus 15-20g por 100g); (2) A maior parte das proteínas vegetais tem baixo valor biológico; (3) Algumas proteínas vegetais são digeridas de modo incompleto. • Porém, é possível fornecer calorias e proteínas suficientes para estes grupos suplementando a alimentação com ovos, leite, grãos, feijões e frutas secas. VITAMINAS • São substâncias orgânicas de complexidade variável. • Não são sinteHzadas pelo organismo ou são sinteHzadas em quanHdade insuficiente. • Função reguladora do metabolismo. • Fornecidas pela dieta. • São necessárias em quanHdades diárias muito pequenas na dieta. • Sua carência implica em uma doença carencial específica. VITAMINAS CLASSIFICAÇÃO: LIPOSSOLÚVEIS: HIDROSSOLÚVEIS: • Associadas aos lipídeos • Armazenadas preferencialmente no Ogado e tecido adiposo • Ingestão excessiva pode levar a efeitos indesejáveis no organismo Vitaminas A, D, E e K. • NÃO associadas aos lipídeos • Facilmente excretadas pela urina • Ingestão em quanHdades excessivas não são tóxicas Vitaminas B1, B2, B3, B5, B6, B12, H, Ácido Fólico e C. VITAMINAS Hidrossolúveis Lipossolúveis • Vitamina A (Retinol; β-carotenos) - 0,8 a 1,0 mg/dia • Vitamina D (Ergocalciferol e Colecalciferol) - 10 µg/dia • Vitamina E (Tocoferóis) - 8 a 10 mg/dia • Vitamina K (Filoquinonas e Menaquinonas) - 2 µg/Kg ao dia Não Complexo B Complexo B Liberadoras de Energia Hematopoiéticas Outras • Vitamina C (Ácido Ascórbico) - 45 mg/dia • Vitamina B1 (Tiamina) - 1,0 a 1,5 mg/dia • Vitamina B2 (Riboflavina) - 1,1 a 1,8 mg/dia • Vitamina B3 (Niacina) - 12 a 20 mg/dia • Vitamina B5 (Ácido Pantotênico) - • Biotina (Vitamina H) - 3 µg/dia • Vitamina B9 (Ácido Fólico) - 400 µg/dia • Vitamina B12 (Cobalamina) - 3 µg/dia • Vitamina B6 (Piridoxina) - 2 mg/dia MINERAIS Fe Mg P S K CaNa Cl I Cu Zn Mn Co Cr F MACROMINERAIS (Elementos principais) MICROMINERAIS (Elementos traço) 4% Tecidos duros Tecidos moles 60 – 80% Necessidade diária > 100 mg Necessidade diária < 100 mg Funções principais: ligadas à estrutura e formação dos ossos, regulação dos fluídos corporais e secreções diges;vas. Funções relacionadas à reações bioquímicas, ao sistema imunológico e ação an;oxidante. 1,5 a 2% de peso corporal 99% - ossos e dentes Fonte: Laticínios e pescados Ingesta diária: 1g/dia Fosfatos (ácido fosfórico) 80% -‐ ossos e dentes 10% -‐ músculos 1% -‐ Sistema Nervoso 9% -‐ Circulação sanguínea Fonte: Em maior quanHdade origem animal Origem vegetal : soja • Devem estar em equilíbrio para exercerem suas funções. • O uso em excesso ou a carência de um ou outro na alimentação provoca uma absorção ineficiente de ambos e maior excreção no uso excessivo. Ca P MINERAIS Ingesta diária: 700 mg/dia MINERAIS • Íon Cloreto • 3% do conteúdo total de minerais do corpo • Juntamente com o Potássio e Sódio, da distribuição e equilíbrio normais da água, equilíbrio osmótico e ácido-básico • É necessário para a produção de suco gástrico e enzimas. • Normalmente encontra-se em equilíbrio com o sódio e o potássio. Fontes: sal de cozinha, alimentos processados, fontes de sódio e de potássio. • 2% da totalidade de minerais do corpo. • Juntamente com o cloro e o potássio: distribuição e equilíbrio hídrico, do equilíbrio osmótico e ácido-básico e da conservação do tônus muscular normal. Fontes: sal de cozinha, alimentos processados, carnes defumadas, etc. Ingesta diária: 1,5g/dia • 5% no organismo do conteúdo total de minerais presente no corpo • associado com o sódio, atua no balanço hídrico do organismo,, atua na transmissão de impulsos nervosos, mantém a freqüência cardíaca e pressão arterial. Fontes: frutas, verduras, leite e derivados. Cl Na K Fe MINERAIS Parte do Ferro fica armazenada no fígado e baço e será usado para produção de glóbulos vermelhos componentes da hemoglobina dos glóbulos vermelhos Fontes: carnes, miúdos, gema de ovos, leguminosas e cereais integrais. I indispensáveis ao organismo, utilizado na formação dos hormônios da tireóidetiroxina, A necessidade diária de Iodo é muito pequena: 130µg/dia. Ingesta diária: 14 mg/dia PIRÂMIDE ALIMENTAR • Forma gráfica de distribuição dos alimentos • 8 grupos • 4 níveis 73 – 146 kcal 110 – 220 kcal 360 kcal 190 – 380 kcal 55 kcal 60 – 75 kcal 210 – 350 kcal 750 – 6750 kcal Pirâmide Brasileira Adaptada 73 kcal 110 kcal 380 kcal 190 kcal 45 kcal 55 kcal 210 kcal 900 kcal DIETA 1943 kcal Pirâmide de Harvard PRÁTICA DE ATIVIDADE FÍSICA MANUTENÇÃO DE PESO SAUDÁVEL HIDRATAÇÃO ADEQUADA Pirâmide Brasileira Adaptada Pirâmide de Harvard UFA !!!!! VAMOS ALMOÇAR !!! GLICOSE D-GLICOSE L-GLICOSE 1 2 3 4 5 • ISOMERIA D e L • ISOMERIA ÓPTICA D (+), D (-), L (+), L (-) • ANÔMEROS ALFA e BETA - D-GLICOSE - D-GLICOSE • EPÍMEROS LIGAÇÃO GLICOSÍDICA: A ligação que ocorre entre os açúcares para formar os polímeros (dissacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos) glicose glicose hidrólise desidratação Maltose: açúcar redutor presente na cerveja Ligação glicosídica α (1,4)
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