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@biomedlife_ @biomedlife_ 1 Informações Básicas Informações Básicas Oi eu sou Matheus De Oliveira Spinosa Marinho, graduando em biomedicina na Universidade Cruzeiro do Sul (UNICSUL) e dono da página no instagram biomedlife_ Para meu auxilio durante as aulas fiz dois tipos de anotações, no decorrer das aulas eu anotava as explicações e acompanhava a aulas assim, passava anotações e complementava outras informações dos livros didáticos. Após os períodos de aulas, continuei complementando as informações para que possa ser postado no drive e disponibilizado para quem tenha interesse e acha que pode ser útil para a formação acadêmica. Gostaram dos resumos digitais? Entre em contato via direct com o seu feedback, ele é essencial para que o conteúdo possa ser complementado e melhorado. Para mais informações entrem em contato no @biomedlife_ pelo instagram, ou mande e-mail para matheus.spinosa2001@gmail.com. Agradeço desde já o interesse pelo material, e que ele possa ser útil de alguma forma em sua vida. @biomedlife_ 2 Sumário Sumário Informações Básicas ....................................................................................................................................................................... 1 Introdução ao metabolismo ....................................................................................................................... 2 Digestão ..................................................................................................................................................................................................................... 2 Vias Metabólicas ........................................................................................................................................................................ 2 Agua .......................................................................................................................................................................................................................................................... 3 Solubilidade ...................................................................................................................................................................................................... 3 Potencial hidrogênio iônico ............................................................................................................ 3 Sistema tampão ........................................................................................................................................................................ 3 Tampão de bicarbonato ....................................................................................................................... 4 Alterações de equilíbrio ............................................................................................................................ 4 Introdução a bioquímica ............................................................................................................................................5 Vias catabolicas ..............................................................................................................................................................................5 Vias anabólicas ..................................................................................................................................................................................5 Proteínas ..................................................................................................................................................................................................................5 Aminoácido ...................................................................................................................................................................................................5 Mitocôndria .....................................................................................................................................................................................................5 Estagio do catabolismo .................................................................................................................................6 Aminoácidos e proteínas..................................................................................................................................... 7 Classificação dos aminoácidos ........................................................................................ 7 Ligações peptídicas .................................................................................................................................................... 8 Síntese de aminoácidos ........................................................................................................................... 8 Proteínas .................................................................................................................................................................................................................. 8 Níveis de organização ....................................................................................................................................10 Tipos de proteínas ......................................................................................................................................................10 Desnaturação proteica ................................................................................................................................ 10 Enzimas ............................................................................................................................................................................................................................................ 11 Oxidação ..................................................................................................................................................................................................................... 11 Redução......................................................................................................................................................................................................................... 11 Reação enzimática ....................................................................................................................................................... 12 Inibição reversível ............................................................................................................................................................ 12 Inibição irreversível ..................................................................................................................................................... 12 Regulação enzimatica ....................................................................................................................................... 12 Regulação por alosteria.............................................................................................................................13 Regulação por modificação covalente .......................................13 Vitaminas .............................................................................................................................................................................................................................. 14 Vitaminas lipossolúveis .................................................................................................................................. 14 Vitaminas hidrossolúveis ......................................................................................................................... 15 Funções das vitaminas ................................................................................................................................ 17 Coenzima ...........................................................................................................................................................................................................17 Hormônios....................................................................................................................................................................................................... 17 Metabolismo energético ........................................................................................................................................ 18 Bioenergia ......................................................................................................................................................................................................... 18 Catabolismo ................................................................................................................................................................................................ 18 Nad+ e Fad+ ....................................................................................................................................................................................... 19 Carboidratos............................................................................................................................................................................................. 19 No organismo .................................................................................................................................................................................... 19 Regulação da membrana ............................................................................................................. 20 Classificação ........................................................................................................................................................................................ 20 @biomedlife_ 2 Sumário Carbonos assimétricos ........................................................................................................................... 20 Ciclização ............................................................................................................................................................................................................. 21 Ligação glicídicas ................................................................................................................................................................. 21 Polissacarídeos..........................................................................................................................................................................22 Digestão de carboidratos ............................................................................................................22 Via metabólica energética ........................................................................................................................ 23 Transporte de monossacarídeos.............................................................. 23 Metabolismo ..................................................................................................................................................................................... 24 Glicólise ................................................................................................................................................................................................................................... 25 Fosforilação ........................................................................................................................................................................................ 25 Enzimas da glicólise ............................................................................................................................................ 25 Destino do piruvato ............................................................................................................................................26 Fermentação láctica .......................................................................................................................................27 Respiração celular ......................................................................................................................................................27 Ciclo de Krebs .......................................................................................................................................................................................... 29 Cadeia respiratória .....................................................................................................................................................................30 Teoria quimiotática ................................................................................................................................................30 Contagem de ATP .................................................................................................................................................... 31 Metabolismo do glicogênio ................................................................................................................... 32 Glicogênese......................................................................................................................................................................................... 32 Enzimas ................................................................................................................................................................................................................ 32 Glicogenolise ..................................................................................................................................................................................... 32 Regulação .................................................................................................................................................................................................... 33 Gliconêogenese ................................................................................................................................................................................. 34 Via das pentoses fosfato .............................................................................................................................. 36 NADP .............................................................................................................................................................................................................................. 36 Metabolismo Lipídico .................................................................................................................................................... 37 Lipídios .................................................................................................................................................................................................................... 37 Ácidos graxos ............................................................................................................................................................................ 37 Nomenclatura .............................................................................................................................................................................. 37 Triacilgliceridio ........................................................................................................................................................................ 38 Lipídios complexos................................................................................................................................................ 38 Fosfolipídios.......................................................................................................................................................................................... 38 Colesterol ......................................................................................................................................................................................................38 Digestão de lipídeos .......................................................................................................................................................... 39 Transporte de lipídeos.......................................................................................................................... 39 LDL....................................................................................................................................................................................................................................... 40 HDL ...................................................................................................................................................................................................................................... 40 Lipogênese ................................................................................................................................................................................................................ 41 Síntese do ácido graxo .......................................................................................................................... 41 Sintese de colesterol .................................................................................................................................. 42 Sintese de trigliceridios........................................................................................................................ 42 Lipólise ......................................................................................................................................................................................................................................43 Mitocôndria ............................................................................................................................................................................................43 Fontes de L-Carnitina ..............................................................................................................................43 B-Oxidação ............................................................................................................................................................................................43 Contagem do rendimento energético ............................. 44 Acetil-CoA .............................................................................................................................................................................................. 44 Lipólise do colesterol .................................................................................................................................. 44 Corpos cetonicos ....................................................................................................................................................................... 45 Proteínas e aminoácidos............................................................................................................................... 46 Proteínas ........................................................................................................................................................................................................ 46 @biomedlife_ 3 Sumário Transaminação.....................................................................................................................................................................46 Desaminação oxidativa.......................................................................................................................... 47 Ciclo da ureia ............................................................................................................................................................................... 47 Referências e agradecimentos ............................................................................................. 48 @biomedlife_ 2 Introdução ao metabolismo Introdução ao metabolismo A bioquímica se inicia na comida. Sendo a principal molécula do corpo a H2O; Todas as reações químicas no nosso corpo, para acontecer precisam estar em ambiente aquoso Digestão Digestão É a ação da quebra de macromoléculas em moléculas menores para serem absorvidas. As macromoléculas digeridas são os carboidratos, proteínas e lipídios, cada um deles após absorvido, é distribuído pela circulação assim atuando em sem respectivo metabolismo. Amilase salivar enzima que quebra as molecular Digestão mecânica: Não tem reação química, como a mastigação; Digestão química: Tem reações de enzimas, sendo 99,8% das reações. Na digestão, cada órgão, ou o segmento do trato gastrointestinal tem um pH diferente, assim cada enzima atua em um local especifico. O organismo humano é composto na digestão e absorção Absorção Maior parte no intestino delgado. O intestino delgado recebe as moléculas quebradas em menor tamanho oriunda da digestão estomacal. As moléculas encostam nas vilosidades onde absorve o nutriente pelo micro vilosidades até chegar no capilar. Vias Metabólicas As vias metabólicas são umas series de reações químicas onde induz ao catabolismo ou ao anabolismo, sendo que todas as reações são dependentes de uma enzima que atuam ordenadamente. O metabolismo assim e dividido em duas categorias Catabolismo ou degradação: Onde os nutrientes são degradados para reaproveitar sua composição para gerar ATP Anabolismo ou biossíntese: As biomoléculas sãs sintetizadas nas células a partir de um componente simples @biomedlife_ 3 Agua Agua É o principal componente para maioria das células, tem uma propriedade comum, e é uma molécula apolar. Tem uma atração eletrostática, resultante ente um átomo de oxigênio e de uma molécula de agua e o átomo de hidrogênio de outra molécula de agua, contendo pontes de hidrogênio mais fraca que as ligações covalente Ligação covalente quando ambos compartilham da ligação sem perder nada; Ligação iônica quando um doa para o outro assim resulta na ligação Dissociação iônica Quando um composto iônico é separado em ions pela agua Ionização Quando um composto molecular é separado em ions quando jogado em agua Solubilidade A interação com um soluto ocorre porque a agua é um liquido apolar, sendo que é um composto molecular que sofre ionização Potencial hidrogênio iônico Conhecido como pH, tem um papel de extrema importância para o metabolismo. pH neutro 7 Quanto maior a concentração de H livre menor o pH assim mais ácido, e quanto menor a concentração de H livre maior o pH assim mais ácido. Cada liquido corporal, contém seu próprio pH, porem o pH fisiológico, ele é considerado levemente alcalino/base, pois está entre 7.35 a 7.45, sendo entre eles, é necessário para o funcionamento ideal do corpo Sistema tampão O sistema tampão é uma forma de manter o equilíbrio do pH, assim os ions H participam intensamente. @biomedlife_ 4 Agua A maioria dos processos bioquímicos, tem o pH controlado, é para manter o pH nos limites fisiológicos usa o sistema tampão. Tampão de bicarbonato Atua na respiração e é o principal sistema tampão do corpo, assim quando respiramos esse sistema vai e volta consecutivamente, assim esse sistema atua para neutralizar o H+ da reação. Alterações de equilíbrio Acidose pH abaixo de 7, assim o sangue fica mais ácido, e a liberação de CO2 aumenta, podendo ser acidose metabólica ou respiratoria Alcalose pH acima de 7, assim o sangue fica mais base, ocasionando a hiperventilada, pode ocorrer alcalose metabólica e respiratória. @biomedlife_ 5 Introdução a bioquímica Introdução a bioquímica As vias metabólicas, são uma serie de reaçõesquímicas onde produz específicos metabolitos, assim com o objetivo de formar ATP e sintetizar novos compostos. Vias catabolicas São rotas do metabolismo de degradação, degradando macromoléculas em moléculas menores, convertendo um número grande de moléculas em intermediários comuns para a síntese de ATP. Vias anabólicas São rotas metabólicas de biossíntese, na qual poucos metabolitos são transformados em substancias essenciais para o corpo Proteínas São adquiridas por meio de ingestão, sendo a base do corpo, onde 99% das enzimas são proteínas, e também tem funções estruturais, transportadoras, de defesa, sinalização [. . .]; As proteínas são sintetizadas a partir do DNA onde na transcrição gera um RNA e na tradução a proteína. Os ribossomos lêem o RNA, sendo que a cada 1 códon, forma um aminoácido e o conjunto de aminoácidos formam as proteínas As proteínas, então é formada por um grupamento de aminoácidos, onde o aminoácido, é composto por um carbono central, um grupamento amina e um carboxila, e um radical, esse radical pode variar entre 20. Aminoácido Como mencionado é formado por um C central, um grupamento amina e outro carboxila e um radical onde em pH fisiológico o grupamento amina fica protonado ganhando um H+ e o grupamento carboxila fica desprotonado, ou seja, perde um íon Mitocôndria Uma organela, composta por duas membranas, e entre elas contém um espaço intermembrana, A membrana interna é ondulada e com cristas mitocondriais e envaginações. A membrana externa é lisa. @biomedlife_ 6 Introdução a bioquímica A mitocôndria é responsável por 90% dos ATP, onde a maioria das reações ocorre na matriz mitocondrial e nas cristas. A maioria das reações ocorre na matriz mitocondrial e nas cristas, sendo que por célula, a quantidade de mitocôndria depende da necessidade de uso do ATP, pois cada tecido tem uma necessidade energética diferente. Estagio do catabolismo O catabolismo é dividido em três etapas sendo: 1 A hidrolise de macromoléculas complexa e, blocos estruturais; 2 conversão dos blocos estruturais em intermediários simples; 3 Produção de ATP, CO2 e H2O. @biomedlife_ 7 Aminoácidos e proteínas Aminoácidos e proteínas O aminoácido é a unidade estrutural da proteína, sendo que toda proteína é uma enzima Cada aminoácido é um monômero, ou seja, uma molécula sozinha, e um polímero é um conjunto de aminoácidos, ou seja, uma proteína. Toda molécula que tem carbono, e está no corpo, é uma molécula orgânica. Carbono que faz 4 ligações diferentes é chamado de Carbono alfa AMINOACIDOS ESSENCIAIS Precisa ser ingerido AMINOACIDOS NÃO ESSENCIAIS É produzido na célula do corpo. Dos 20 aminoácidos que ingerimos 19 são espelhados, ou seja, contem 4 ligações diferentes. Entre os 38 Aas, 20 são isômeros, ou seja, isômero D, quando o grupo amina do aminoácido está para o lado direito e isômero L, quando o grupo amina está para o lado esquerdo. O corpo só sabe fazer reações com o isômero, ou seja, levogeno Classificação dos aminoácidos Os 20 aminoácidos usados pelo corpo são divididos em 5 grupos Aminoácidos apolares e hidrofóbicos: Onde contem H, CH2 e CH3; Aminoácidos apolares e hidrofóbicos com R- aromático Aminoácidos polares, carregados positivamente: Onde no radical contem NH @biomedlife_ 8 Aminoácidos e proteínas Aminoácidos polares, carregados negativamente: Onde o radical tem COO-; Aminoácidos polares não carregado: ele não está carregado devido ao pH fisiológico, porem se mudar ele carrega Ligações peptídicas Ligação peptídica são ligações que ocorrem entre aminoácidos onde liberam agua. Assim um O de um grupamento carboxila se liga com dois H do grupamento amina, liberando H20 As macromoléculas mais abundantes são os aminoácidos e as proteínas Síntese de aminoácidos O DNA é uma macromolécula formado por moléculas menores, por ele não conseguir sair do núcleo forma uma RNA mensageiro onde anda até o ribossomo. No ribossomo, ele lê uma trinca do RNA, ou seja, 3 bases, onde forma 1 códon (código), que gera um aminoácido. Assim a cada códon, forma um aminoácido, sendo o que muda no AAS é seu radical Proteínas As proteínas contem, quatro conformações, sendo assim: Estrutura primaria: Quando sintetizadas pelos ribossomos, a proteínas está em uma estrutura primaria, ou seja, é caracterizado por ligações peptídicas entre os aminoácidos @biomedlife_ 9 Aminoácidos e proteínas Estrutura secundaria: essa estrutura é caracterizada pelas pontes de H entre o C=O com o NH Estrutura terciaria: Caracterizada pelas reações químicas não covalentes entres os radicais da mesma proteína. Ela contem inerações hidrofobica, ionica, de hidrogenio e disufelto Estrutura quartearia: É um complexo proteico, ocorre quando os radicais de uma proteína reagem e se ligam com de outra proteína. A estrutura secundaria contém dois tipos, sendo a alfa hélice e folhas beta paralela ou antiparalela, sendo que são as pontes de hidrogênio que faz sua conformação As proteínas são funcionais apenas na estrutura terciaria e quartearia, sendo que a estrutura quartearia é a junção de uma ou mais proteínas. Tanto aminoácidos quanto proteínas, contêm uma estrutura 3D assim, cada uma tem seu tamanho ou forma. A ponta com NH é chamada de N terminal e com COO de C terminal Para formar a estrutura depende da sequência dos aminoácidos, e sua função da estrutura, assim uma proteína isolada tem sua própria estrutura. @biomedlife_ 10 Aminoácidos e proteínas Para a estrutura proteica, a interação não covalente, ou seja, a interação terciaria, é a mais importante para a estrutura. Protestasse celular: manutenção continua do grupo ativo da proteína celular. A proteína, é montada no ribossomo da célula, quando vai as chaperonas, a proteína é dobrada e posteriormente degrada, como no complexo de golgi Níveis de organização Globular: tem diversas estruturas e várias funções Fibrosas: com cadeias longas e insolúveis, geralmente tem função estrutural e proteção Tipos de proteínas As proteínas têm diversas funções podendo ser estrutural, responsável pela estabilidade mecânica e arquitetura celular. Transporte, responsável por absorção e remoção de metabolitos. Defesa e proteção, responsável por defesa do organismo contra agentes patogênicos., e outras funções. Desnaturação proteica É o desdobramento da proteína das estruturas terciaria e quartearia, em primarias ou secundarias. Então é quando a proteína perde sua conformação , então assim, perde sua função, e isso pode ocorrer por mudanças no pH, temperatura ou composição . @biomedlife_ 11 Enzimas Enzimas A enzima atua como tesouras, onde podem juntar ou cortar moléculas. Na reação, a molécula se encaixa perfeitamente na enzima, havendo também rebozimas, onde são RNA que possuem atividades enzimáticas. 99,9% das proteínas do corpo, são proteínas. Reagentes = substrato. Para ocorrer a reação o substrato em um sitio ativo, onde é o local de encaixe de um substrato, assim quando encaixado, ocorre a reação. As enzimas têm por sua função, catalisar reações do sistema biológico, acelerando as reações sem gastar ATP, sendo que durante as reações, ela não sofre alterações estruturais caso esteja em situações ideias. As enzimas só funcionam em solução aquosa, pH adequado e temperatura. Podendo ter dois tipos de enzima: Apoenzima enzima que funciona com sua própria forma para realizar a catalise Holoenzima: enzima que precisa de um cofator para conseguir funcional. Sendo que cofator e usado para sais minerais e coenzimas para vitaminas Então, um, sendouma enzima pode ser simples sendo uma apoenzima, ou conjugadas, onde um cofator ou coenzima se liga a uma apoproteina, formando uma holoenzima Oxidação Quando um agente oxidante leva o agente redutor a ser oxidado, ou seja, perde um elétron Redução Quando um agente redutor leva um agente oxidante a ser reduzido @biomedlife_ 12 Enzimas Sendo assim: Agente redutor Oxida Agente oxidante reduz Uma molécula que perde é sofre oxidação, assim uma molécula que ganha é sofre redução Reação enzimática E+S E S E+P Em 1894 foi descoberto que a enzima não se modificava, e em 1958 foi descoberto que o sitio ativo é ajustado para o substrato caber. As enzimas se localiza por toda parte do corpo e sua função diminui o uso de ATP A velocidade enzimática varia de acordo com a quantidade de substrato assim o pH, temperatura e quantidade de substrato são fatores importantes para a atividade enzimática O pH, pode modificar a conformação da enzima, assim afetando o sitio alosterico; A temperatura, pode aumentar a taxa de reação, pois aumenta a agitação das moléculas quando a T.E aumenta, porem o aumento em excesso ocorre a desnaturação. A concentração de substrato pode aumentar a velocidade da enzima, porem quando saturado, ela permanece até seu limite. Inibição reversível É uma inibição competitiva, incompleta e mista, onde uma molécula interfere na catalise, ou seja, uma molécula se liga no sitio alosterico, competindo com o substrato, no caso da competitiva. Na não competitiva, ocorre uma inibição no corpo da enzima e na mista ocorre os dois Inibição irreversível Ocorre quando algo se liga a enzima e nunca mais sai Regulação enzimatica Para o organismo funcionar, é preciso ser capaz de regular as atividades de suas enzimas para que possa coordenar seus processos metabólicos respondendo as mudanças do meio de forma ordenada. @biomedlife_ 13 Enzimas Assim, as regulações do metabolismo, pelas enzimas, onde a regulação pode ser local, com regulação alosterica e modificação covalente, e sistêmica, onde um produto das vias podem atuar como ativador ou inibidor em contato com o SNC ou o Sistema endócrino Regulação por alosteria Ocorre quando moléculas se ligam no corpo enzimático em um sitio alosterico, ativando ou inibindo sua função enzimática, quando tem função inibitória pode ser chamado de modulador. Regulação por modificação covalente Usa resíduos para ajudar em sua função e conformação, assim, uma molécula se liga na conformação química ativando ou inibindo., como na fosforilação. Uma enzima cinase, ela coloca PO4 e uma fosforilase remove PO4. @biomedlife_ 14 Vitaminas Vitaminas Vitaminas são moléculas orgânicas necessárias para o funcionamento do metabolismo, presente em pequena quantidade no organismo., porem essenciais para o funcionamento, sendo que em sua grande maioria não é sintetizada no organismo devendo ser ingeridas em quantidades adequadas. São classificadas de acordo com a solubilidade sendo lipossolúveis e solúveis Vitaminas lipossolúveis Vitamina A (Retirol): - Encontrado em hortaliças verde escuras, vegetais alaranjados, leite e derivados; - Importante para visão, tecido epitelial e a imunidade; - Em falta pode ocorrer problemas na visão e alteração no sistema imune; - Em excesso causa diminuição de glóbulos vermelhos e queda de cabelo; - Necessário 0,8 mg por dia; Vitamina D (Calciferol): - Encontrado em leite e seus derivados, salmão e na gema do ovo; - Importante na absorção do Cálcio e do Fosforo; - Em falta ocorre problemas ósseos como osteoporose; - Em excesso ocorre o aumento da pressão arterial e náuseas; - Necessário 0,5 mg por dia; Vitamina E (Tocoferol): - Encontrado em óleo vegetal, nozes e sementes naturais. - Sua atuação é antioxidante, principal- mente; - Sua falta ocorre problema no sistema nervoso; - Em e excesso ocorre problemas cardíacos; - Necessário 10 mg por dia; Vitamina K (filoquinona): - Encontrado em Hortaliças verdes, e produzidos por bactérias habitadas no intestino; A D E K @biomedlife_ 15 Vitaminas - Papel extremamente importante na coagulação sanguínea; - Na sua falta ocorre problemas na coagulação do sangue; - Em excesso pode ocorrer problemas como a falta de ar; - Necessário 0,8 mg por dia; Vitaminas hidrossolúveis Vitamina B1 (tiamina): - Encontrada em carne suína, legumes e vegetais folhosos; - Ela e capaz de manter o sistema circulatório e nervoso saudáveis e atua como coenzima na remoção do CO2 decompostos orgânicos; - A sua ausência acarreta perda de peso, beribéri e irritabilidade; - O seu excesso pode gerar reações de hipersensibilidade; - Necessário 1,4 mg por dia; Vitamina B2 (riboflavina): - Encontrado em carne, leite e derivados, hortaliças e grãos integrais; - Parte da coenzima FAD e FMN e também está interligada a formação de glóbulos vermelhos no sangue; - Sua falta pode acarretar lesões na pele, sensibilidade visual e falta de energia; - Seu excesso e eliminado na urina, podendo desenvolver calculo rena; - Necessário 1,6 mg por dia; Vitamina B3 (riacina): - Encontrada em carne, ovos, vegetais folhoso grãos integrais e nozes; - Atua como parte da coenzima NAD e NADP e em processos celulares; - A falta gera confusão metal e lesões gastrointestinais; - No excesso gera ardor, formigamento, tontura podendo piorar patogenias como diabetes, alergias; - Necessário 18 mg por dia; Vitamina B5 (ácido pantatênico): - Encontrado em carnes, hortaliças, fruta, leite e grãos; - Atua como coenzima A e ajuda na desintoxicação química; - A sua falta gera formigamento, dormência e fadiga; - Seu excesso acarreta diarreia, e aumenta risco de sangramentos; B1 B2 B3 B5 @biomedlife_ 16 Vitaminas - Necessário 5 mg por dia; Vitamina B6 (piridoxina) - Encontrado em carne, hortaliças, grãos integrais e nozes; - Auxilia no metabolismo de aminoácidos e reduz o risco de doenças cardíacas; - A falta gera anemia e irritabilidade; - Em excesso acarreta dor de cabeça, insônia e náuseas; - Necessário 2 mg por dia; Vitamina B7 (Biotina) - Encontrado em hortaliças, ovos e carnes; - Atua como coenzima na síntese de aminoácidos, gordura e glicogênio e auxilia no crescimento celular; - A sua falta gera problemas neuromusculares e a pele escama; - Seu excesso não possui sintoma documentado e nem uma toxicidade; - Necessário 20 mg por dia; Vitamina B9 (ácido fólico) - Encontrado em Hortaliças verdes, nozes grãos integrais e legumes; - Coenzima no metabolismo de aminoácidos e ácidos nucleicos e manutenção do sistema imunológico; - A falta gera anemia e alguns problemas congênitos; - Em excesso gera diarreia e fraqueza nos membros; - Necessário 0,4 mg por dia; Vitamina B12 (cobalamina) - Encontrada em carne, leite e derivados e ovos; - Atua na produção de hemácias e ácidos nucleicos e também manutenção do sistema nervoso; - A falta gera anemia, dormência e alterações neurológicas; - Ela não e toxica e não tem reações quando está em excesso, porem pode acarreta alergias; - Necessário 2,2 mg por dia; Vitamina C (ácido ascórbico) - Encontrado em brócolis, frutas cítricas e tomate; - Atua na síntese do colágeno e como antioxidante.; - A falta gera dificuldade na regeneração e escorbuto; B6 B7 B9 B12 C @biomedlife_ 17 Vitaminas - O excesso gera diarreias osmóticas e hiperoxaluria; - Necessário 60 mg por dia; As vitaminas hidrossolúveis devem ser ingeridas diariamente, e não são armazenadas no corpo já as lipossolúveis, são armazenadas no tecido adiposo. Funções das vitaminas Asvitaminas podem atuar como coenzimas ou cofatores, hormônios, como a vitamina D e participa diretamente da catalise sem a ação de proteínas Coenzima Uma apoproteina junto com a coenzima, ativa a sua função, como a niacina e a riboflavina, que quando entra no sitio alosterico da enzima, faz oxidação Hormônios A vitamina D, ela atua como um hormônio em nosso sistema, sendo um hormônio esteroide para a regulação dos níveis corporais de cálcio. No sol a vitamina D ativa uma via metabólica. O receptor da vitamina D é capaz de ligar no DNA e ativa a transcrição de vários genes que codificam proteínas, transporte de cálcio do lúmen do intestino para o sangue @biomedlife_ 18 Metabolismo energético Metabolismo energético O metabolismo energético tem por sua função obter energia química pela degradação de nutrientes, pegando nutrientes, fazendo macromoléculas percursores de polímeros que podem ser percursores de vias energéticas. Bioenergia Estudo quantitativo de transformações de energia que ocorre nas células, entrando a lei de Lavoisier nada se perde nada se cria, tudo se transforma Leis: -Conservação de energia: As células são transdutores de ATP; - Universo a desordem: O corpo tem mudanças constantes., assim o desequilíbrio regula o metabolismo. Sendo que os processos ocorrem nos seres vivos obedecem a termodinâmica. Reação exergônica Sistema libera energia na forma de calor, sendo uma reação endotérmica com moléculas de produtos com menos energia, ou seja, degradação Reação endergônica Sistema absorve energia em forma de calor, sendo uma reação endotérmica com uma molécula de produto com mais energia , ou seja, sintetizar Catabolismo Para o sistema funcionar é necessário que ocorra a degradação de macromoléculas em micromoléculas, assim entrem em nossas células para seguir em sua via metabólica, gerando assim energia. ATP Adenosina trifosfato Consiste em um a molécula de adenina, sendo um nucleotídeo A mitocôndria é a principal organela capaz de sintetizar ATP, sendo de extrema importância para o corpo. @biomedlife_ 19 Metabolismo energético Quando o ATP é usado ele forma ADP, ou seja, adenosina difosfato. Para manter o organismo vivo é necessária energia, que é proveniente da degradação de macromoléculas, onde posteriormente são reduzidas e oxidadas. Nad+ e Fad+ São coenzimas que recebem H+ e elétrons produzidos na oxidação de moléculas NAD Nicotinamida adenina dinocleotideos FAD Flaina adenina dinocleotideos Quando reduzidos tem H, oxidados eles perdem o H Carboidratos A quantidade de glicose influencia diretamente nas vias metabólicas, e no pâncreas na produção da insulina e do glucagon Os carboidratos são macromoléculas importantes na geração de energia onde participam das fases da digestão. Os carboidratos são moléculas orgânicas constituintes de átomos de C, H e O, conhecido também como hidrato, obtido então na biossíntese de plantas Tudo que vem da natureza é levado para a indústria, assim, todo alimento é derivado do metabolismo de plantas. Os carboidratos são encontrados em plantas, frutas, legumes, pão e trigos. No organismo Os carboidratos, quando no organismo aumenta os níveis de glicose, sendo distribuídos pelo corpo, e absorvido em forma de ATP, quando em excesso aumenta a glicose hepática, fazendo a síntese de triglicerídeos Funções: A função dos carboidratos no corpo por sua vez é a síntese de ATP, reserva energética e estrutural, na formação da parede celular matiz @biomedlife_ 20 Metabolismo energético extracelular e exoesqueleto com celulose e queratina. Regulação da membrana Na membrana é feito o reconhecimento, e para a sua função é feito adesão celular e regulação. Para vírus, bactérias conseguirem entrar na célula, é necessárias glicoproteínas, ou seja, ela é como uma porta. Sendo que cada micro-organismo tem receptor para um tipo específico de glicoproteína. Assim glicoproteínas e glicolipidios, além de reconhecer micro-organismo tem por função reconhecer sinais normais do corpo. Classificação Os carboidratos são classificados de acordo com: O número de moléculas 1 Molécula: monossacarídeos 2 Moléculas: dissacarídeos 3 a 20 Moléculas: oligossacarídeos >20 Moléculas: polissacarídeos Natureza química: formados por C, H e O Álcool OH Aldeído HC=O Cetona C=O Poli hidroxialdeido: com várias hidroxilas e um aldeído, chamado aldose; Poli hidroxicetona: com várias hidroxilas e uma acetona, chamada cetose; Número de carbono: O carbono pode ter de 3 a 7 C 3 – Triose 4 – Tetrose 5 – Pentose 6 – Hexose 7 – ectose Assim carboidratos no geral tem ose no final. Carbonos assimétricos No geral, os monossacarídeos também são assimétricos, sendo visto pelo lado do grupamento hidroxila, quando para o lado direito é conhecido como D-açúcar, já para o lado esquerdo e conhecido como L-açúcar O corpo é capaz de usar apenas os isômeros D. @biomedlife_ 21 Metabolismo energético Para identificar qual lado está a hidroxila, deve ver qual é o Carbono alfa, sendo aquele que faz 4 ligações diferentes Para ver se é D ou L deve ver o C mais distante da função química principal, contando assim na cetose o carbono mais longe do C=O e na aldose C=OH Ciclização Ocorre com monossacarídeos com 5 ou mais carbonos, ocorre predominantemente como estruturas cíclicas (anéis). Ocorre uma ligação covalente com o adeildo e a hidroxila. A ciclização é uma ligação química que ocorre com a função química resultando no anel químico assim o C=O e substituído por OH Como é feito a ciclização: Tudo que está para o lado esquerdo, é desenhado para cima no plano de ciclização, assim oque ta para o lado direito é desenhado para cima. Quando o carbono final estiver para cima ele é um D-isômero, e para cima é um L-isômero Quando a hidroxila do C1 estiver em posição oposta do Carbono final, sera descrito que estra na posição alfa, quando em posição similar, nomeara beta Ligação glicídicas Ligação glicídicas, são ligações entre monossacarídeos formando dissacarídeos. Podendo formar: Maltose= glicose + glicose Sacarose= glicose + frutose Galactose= glicose + galactase Ocorrendo com o C1 de um monossacarídeo com o C4 de outro monossacarídeo Quando o OH estão em lados opostos a ligação é Beta, quando de lados iguais a ligação é Alfa. @biomedlife_ 22 Metabolismo energético Polissacarídeos São polímeros, onde contém várias unidades sacarídeas, podendo ser linear e ramificada, sendo homo polissacarídeos, ou seja, dos mesmos sacarídeos e hetero polissacarídeos, com as unidades sacarídeas diferentes O glicogênio é um homo polissacarídeo ramificado Digestão de carboidratos Os carboidratos são polissacarídeos, e o nosso corpo só absorve monossacarídeos Quando ingeridos, os carboidratos em agua, são quebrados em monossacarídeos. No intestino pelas vilosidades são absorvidos até as micro vilosidades entrando nos enterocitos para a corrente sanguínea. Na corrente sanguínea o monossacarídeo e guiado para todo o corpo, assim indo para o metabolismo energético @biomedlife_ 23 Via metabólica energética Via metabólica energética A energia vem do metabolismo de carboidratos Quando ingeridos os alimentos, ocorre a digestão mecânica e química fazendo as macromoléculas, se tornar micromoléculas. O alimento passa pela luz do intestino, onde está presente as microvilosidades, as células desse epitélio intestinal são os enterocitos onde sua membrana apical está no lúmen do intestino e a basal nos vasos, indo para o capilar. Os monossacarídeos atravessam pelo enterocitopor meios de transporte Transporte de monossacarídeos O transporte de monossacarídeos pode ser por difusão facilitada pela proteína GLUT, ou por simporte, onde é gasto ATP, pois faz a glicose ir contra o gradiente, junto com o Na, por meio da proteina SGLUT. As proteínas SGLUT é necessário o Na para ser ativado, onde é, contra o gradiente, sendo um simporte que gasta ATP. As proteínas GLUT é a favor do gradiente, sendo uma difusão facilitada. Na família GLUT contém 7 membros, é todas faz difusão facilitada. A GLUT 4 ela é dependente de insulina, onde quando estimulada, ela faz um maior transporte da glicose @biomedlife_ 24 Via metabólica energética Ou seja, quando comemos carboidratos, ocorre o aumento da glicose devido a absorção, ela vai para o pâncreas, estimulando a produção de insulina, onde a insulina vai para os seus receptores estimulando GLUT4 fazendo a glicose entrar na célula. Em níveis baixos de glicose, o pâncreas produz glucagon, onde inicia a fase da degradação da reserva energética, mantendo a vida e nosso sistema funcionando Metabolismo A glicose entra em qualquer célula do corpo podendo ir para o metabolismo energético, reserva energética e aumento do tecido adiposo @biomedlife_ 25 Glicólise Glicólise Glicolise é a via na qual ocorre a quebra da glicose, ela ocorre 10 reações onde são dividios em duas fases. A fase 1, é chamada de fase preparatória onde é investido ATP, e a fase 2, chamada fase produtora, pois produz ATP Estagio 1 Usa duas moléculas de ATP para ser ativada, sendo a enzima 1 a hexocinase e na enzima 3 fosfrutocinase 1 Estagio 2 O estágio 2 formas 4 ATP, sendo que a única enzima regulada é a última, a piruvatocinase Fosforilação A fosforilação tem importância não permitir a difusão do composto da reação, a presença do P é usada na manutenção da energia, conservando a energia da glicose, e é ativadora de algumas enzimas Enzimas da glicólise Enzima (1Irreversivel): A glicose é fosforilada adicionando P no C6 pela Hexocinase formando Glicose-6-fosfato. Enzima 2: A fosfohexose isomerase pega um grupamento OH adiciona no C1 formando Frutose-6-fosfato Enzima 3 (iireversivel) Da F-6-P, a fosfofrutocinase fosforila no C1 formando a frutose-1.6-bifosfato Enzimma 4: Frutose-1,6-Bifosfato é divide em duas moleculas sendo o dihidroxicetona-fosfato e o gliceroldeildo-3-fosfato pela aldolase @biomedlife_ 26 Glicólise Enzima 5: A diidroxiacetona-fostato é convertida reversivelmente em gliceraldeído-3- fosfato, pela enzima triose-fosfato-isomerase. Enzima 6: Ocorre a oxidação do gliceroldeildo- 3-fosfato, pela gliceroldeildo-3-fosfato desidrogenase com o NAD, liberando NADH fazendo 1,3-bifosfoglicerato Enzima 7: 2 ADP é fosforilado formando ATP pela enzima fosfoglicerato quinase transformando o metabolito em 3-fosfoglicerato Enzima 8: O grupamento OH e transferido para o C2 pela fosfoglicerato mutase formando 2-fosfoglicerato. Enzima 9: O 2 fosfoglicérato e desidratado formando fosfenolpiruvato pela enolase Enzima 10 (irreversivel): A última etapa consiste na fosforilação de mais um ADP formando ATP, formando o piruvato pela piruvato-quinase. Pode ser notado que 3 reações são irreversíveis, assim a glicose nas células é convertida em intermediário energético. A cada 1 lise de glicose, é adquirido 2 piruvatos, onde ele pode fazer seus caminhos Destino do piruvato Após o monossacarídeo ser transformado em ácido pirúvico ele pode seguir em 2 rotas metabólicas, sendo a rota da respiração celular, onde ele passa pelo ciclo de Krebs e depois vai para a cadeia respiratória, ou a fermentação láctica, onde é formado lactado. @biomedlife_ 27 Glicólise Fermentação láctica A fermentação láctica da origem ao lactato, nela a enzima lactato desidrogenasse, oxida um NADH+H e reduz o piruvato. Essas vias ocorrem em dondições de baixa oxigenação, sendo que o lactato pode ser usado como um meio de energia alternativo pelo corpo em condições de pouca glicose Respiração celular A respiração cellular é dividida em 3 estagios, sendo a produção do acetil-CoA pelo complexo CPD, a sua oxidação e posteriormente a transferência de elétrons e fosforilação oxidativa. O piruvato e produzido no citosol celular pela glicólise, por proteinas carreadoras de piruvato ele entra na mitocôndria onde pelo complexo piruvato desidrogenase (CPD) faz 5 reações liberando 1NADH e 1CO2 formando o Acetil-CoA O CPD é ativado quando fosforildo, ou seja, com P, quando desfosforilado, ou seja, sem P, e inativo, sendo regulado assim, alostericamente. Quando tem indicadores de altos níveis de energia como ATP, NADH ativam uma cinase, onde por regulação indireta, fosforila a CPD. Quando tem indicadores de baixos níveis de energia, como CoA, ADP, uma fosfatase, desfofosforila o CPD , inibindo ele @biomedlife_ 28 Glicólise @biomedlife_ 29 Ciclo de Krebs Ciclo de Krebs Após a obtenção do piruvato, ele é guiado para a mitocôndria e pelo CPD é oxidado em acetil- CoA, ele é guiado para uma via cíclica onde é oxidado por 8 reações na matriz mitocondrial. Sendo que para cada glicólise, ocorre dois ciclos de Krebs, pois é obitido 2 piruvatos. A regulação dessa via e por alosteria onde os ativadores são moleculas de baixos níveis energéticos, e os inibidores são moleculas de altos níveis energeticos. para cada ciclo de Krebs obtemos 3NADH, 1 FADH e 1GTP, que são encaminhados para cadeia respratoria @biomedlife_ 30 Cadeia respiratória Cadeia respiratória Após o ciclo de Krebs, os NADH e os FADH, são direcionado para a cadeia respiratória, presente na membrana mitocondrial, nela ocorre o transporte de elétrons A cadeia respiratória é composta por 5 complexos proteicos: 1- NADH Desidrogenase Complexo no qual o NADH entra 2- Succinato desidrogense complexo preso na membrana, é o local de oxidação do FADH. 3- Citocormo BC1 4- Citromo oxidade 5- ATP sintase No complexo 1 ocorre a oxidação do NADH onde ele libera H+ e elétrons onde eles são liberados no espaço inter membranas, e o NAD é levado para o complexo 3. No complexo 2 como no 1 ocorre a do FADH, e o FAD também é levado para o Complexo 3 . No complexo 3 é bombeado o restando de H e elétrons dos NADH e FADH, e o citocromo C os guias para o complexo 4., ocorrendo a redução do O2. Os H+ e os elétrons presentes no espaço intermembranas cria um gradiente eletroquímico, onde fica mais positivo e reduz o pH; Devido a essa mudança o complexo 5 abre um canal onde possibilita a passagem do gradiente eletroquímico para a matriz mitocondrial, os íons H+ promove a junção com ADP formando ATP pela F1, sendo que a cada 4 H forma 1 ATP Cada NADH que bombeia 10H e contribui para 2,5 / 3 ATP Cada FADH, bombeia 6H contribui para 1,5/2 ATP Teoria quimiotática É uma teoria de mitchell, como a energia gerada pelo transporte de elétrons por meio da cadeia transportadora de elétrons é utilizada na síntese de ATP @biomedlife_ 31 Cadeia respiratória Contagem de ATP Para cada via é contado a quantidade de metabolitos energéticos gerado, assim: Na glicólise é adquirido 4 ATPs e 2NADH, porém 2 ATP são usados na fase 1, deixando só 2 para uso Na oxidação do piruvato em Acetil-CoA é produzido 2NADH Por sua vez no ciclo de Krebs é feito 3NADH, 2FADH e 1GTP por ciclo, como por glicólise ocorre 2ciclos é multiplicado por 2 a quantidade de metabolitos do ciclo. Os metabolitos vão para a cadeia respiratória onde cada NADH contribui para 2,5/3 ATP e cada FADH 1,5/2 ATP totalizando30ATP por glicolise @biomedlife_ 32 Metabolismo do glicogênio Metabolismo do glicogênio Quando ingerimos níveis muito alto de glicose, o nosso corpo usa a quantidade extra como reserva, sendo um plano B de sobrevivência. Ele é armazenado no fígado e músculos em forma de glicogênio. No fígado ele é usado para manter a concentração de glicose no sangue, sendo 10% do peso, é a reserva no fígado, e no musculo é armazenado de forma exclusiva para uso muscular. Glicogênese A glicogênese é a via que é usada para armazenar a glicose em forma de glicogênio. Para formar o glicogênio a glicose se liga em uma UDP, formando UDP-glicose, se tornando ativa. Por um molde de glicogênio, uma enzima, pega a glicose ativada adicionando no polímero por ligação Alfa-1-4; Conforme o polímero aumenta, uma enzima ramificadora se liga em aproximadamente 6 blocos, fazendo ramificações do glicogênio por ligação alfa-1,6 Enzimas Glicogênio síntese: aumenta o polímero; Caso não tenha um molde de glicogênio, a glicogenina gera um molde novo para a glicogênio sintase aumentar o polímero; Conforme o polímero vai aumentando, uma enzima ramificadora faz as ramificações, com ligações alfa 1-6 Glicogenolise Ocorre a quebra de glicogênio, para que o corpo aumenta seus níveis de glicose sanguínea. Ocorre o encurtamento da cadeia, onde uma enzima desramificadora quebra as ligações Alfa 1- 6, deixando apenas o segmento do polímero. @biomedlife_ 33 Metabolismo do glicogênio O glicogênio é desfeito, por uma enzima glicogênio fosforilase, onde ela fosforila um segmento do polímero, quebrando a ligação Alfa 1-4 e adicionando P no C1, assim forma a glicose 1 fosfato. A fosfoglico mutase muda a posição P formando a glicose 6 fosfato, onde a glicose 6 fosfatase, a transforma novamente em glicose Regulação A enzima glicogênio sintase é regulada por níveis hormonais, com a insulina. Quando alimentado, a insulina é liberada, ela se liga ao receptor, onde ativa uma serie de reações onde defofosrila a glicogênio sintase, ativando a glicogênese, assim a glicogênio sintase so e ativada sem o P Em caso de jejum, o glucagon é liberado, onde quando entra em contato com o seu receptor faz a fosforilação do glicogênio síntase inibindo a formação do glicogênio, iniciando a glicogenolise. Ne la o C1 do glicogênio e fosforilado, removendo sua ligação alfa 1-4, e libera glicose 1 fosfato, ocorrendo no entanto em fígado e musculos @biomedlife_ 34 Gliconêogenese Gliconêogenese A gliconeogenese é ativada quando a reserva de glicogênio acaba, ou seja, a gliconeogenese é a formação de glicose através de produtos não glicídicos, sendo eles aminoácidos, lactato e glicerol, sendo o plano C de sobrevivência. É ativado com a presença do glucagon ocorrendo 90% no fígado e 10%nos rins, sendo quase o inverso da glicólise. Para iniciar a via, o lactato e o Aas entram na mitocôndria, já o glicerol entra no meio da via, como dihidroxicetona . Os a AAS forma inermediarios do ciclo de Krebs saindo como malato ou PEP. Quando o lactato entra nas células hepáticas, é oxidado em piruvato e levado para a mitocôndria, nela é ativada uma enzima piruvato carboxilase onde tranforma-o em oxalacetato. O oxalacetato por sua vez tem duas maneiras de sair da mitocôndria, ou virando PEP pela PEP carboxilase mitocondrial, ou como malato pela malato desidrogenase mitocondrial, onde o malato é levado para o citosos e transformado em oxalacetato novamente em oxalacetato pela mesma enzima porem citosolica, e pela PEP citosolica vai para PEP Formando PEP (fosfenolpiruvato), ele toma o caminho quase inverso da glicólise, onde as reações irreversíveis da glicólise e substituída as @biomedlife_ 35 Gliconêogenese enzimas sendo elas a 3 com a frutose 1,6 bifosfatase e a 1 glicose 6 fosfatase. O glucagon regula diretamente a via, sendo que o Acetil-CoA proveniente da lipólise, inibe a CPD ativado a piruvato carboxilase @biomedlife_ 36 Via das pentoses fosfato Via das pentoses fosfato É uma via alternativa da glicose, fornece um meio para degradar a cadeia carbônica de uma molécula de glicose, sendo que não tem finalidade de obter ATP e ocorre essencialmente no citoplasma A energia derivada da oxidação da glicose é armazenada como NADPH, sendo ele o redutor, e não é usado para formar ATP. A via forma pentoses e outros materiais importantes, onde todas as células podem fazer essa via, com o intuito de fazer biossíntese A via da pentose é dividida em dois estágios: Estagio 1: Chamada de oxidava irreversível, consiste em 3 reações na qual libera CO2 e reduz dois NADP em NADPH; Estagio 2: Chamada de oxidava reversível, onde consiste na formação de outros monossacarídeos Esse estágio é reversível pois a formação de monossacarídeos vai de acordo com a necessidade celular. Sendo que a ribolose-5- fosfato é percursor dessa via NADP O NADP é usado em vias de biossíntese e de desoxidação , usando assim para inativar ou solubilizar substancias assim eliminas @biomedlife_ 37 Metabolismo Lipídico Metabolismo Lipídico Os lipídeos são macromoléculas onde tem estrutura variada, são hidrofóbicas e solúveis em solventes orgânicos. Assim função, na dieta, ele é um armazenador energético, suprimento dos nutrientes essenciais e trazer sabor a comida. No corpo o lipídeo age como um isolante térmico e físico, protegendo o corpo, sendo também precursor dos hormônios esterioiais, estruturando células e agindo como transporte e absorção de vitaminas Lipídios Os lipídios contêm várias classificações, podendo ser: Simples: moléculas que apresentam ácidos graxos e álcoois; Complexos: Contendo outros agrupamentos Ácidos graxos Em sua estrutura contém um grupamento metil, uma cadeia carbônica e no final um ácido carboxílico. Assim são ácidos carboxílicos, porem de cadeia longa, sendo que geralmente a cadeia varia de 4C a 24C, sem ramificações. Cadeia saturado ligações simples; Cadeia insaturada monossaturado com 1 dupla ligação e polissaturado com 2 dupla ligação. Nomenclatura A nomenclatura é feita contando a cadeia carbônica e localizando as duplas ligações Contagem da cadeia carbônica: Quando é contado a partir da carboxila, nomeia como delta. Quando é contado a partir do metil, é chamado de ômega. Podendo ter ácidos graxos cis, com a dupla ligação H para o mesmo lado, ou então trans, com a dupla ligação H para lados opostos; A gordura trans é a mais saborosa, porem tem mais dificuldade em ser metabolizada. @biomedlife_ 38 Metabolismo Lipídico Triacilgliceridio O triacilglicerol é encontrado em óleos e gorduras, onde contem 3 ácidos graxos e um glicerol. Sendo que os acidos graxos podem ter diferentes tamanhos em sua cadeia, é armazenado no tecido adiposo, onde fornece energia na oxidação por grama, sendo hidrofóbicos Lipídios complexos É formado com estrutura em bases lipídicas adicionando mais um grupamento não lipídico. Fosfolipídios Contém uma cabeça polar e uma cauda apolar, eles contem diferentes quantidades de instaurações na qual influencia a aproximação e movimentação dos fosfolipídios, ou seja, na fluidez da membrana... Assim quanto mais saturado mais espessa e a membrana diminuindo a movimentação. E quanto menos saturado menor a espessura, tendo maior movimentação Colesterol Para o nosso corpo o colesterol é uma molécula de maior importância. O colesterol é estável, compondo 4 aneis aromatico e 1 cadeia carbônica em uma ponta e na outra 1 OH. Sendo usado na membrana, oxidação de hormônios esteroidese sais biliares. O colesterol é mais abundante e produzido no fígado, é absorvido na digestão de carnes, sendo que sem o colesterol não produz vitamina D, e ele ajuda na digestão @biomedlife_ 39 Digestão de lipídeos Digestão de lipídeos Por ser uma molécula hidrofóbica, para ser transportadas no corpo, elas se juntam a uma enzima lipase, onde ela faz hidrolise dos ácidos graxos e triglicerídeos. No intestino a vesícula biliar joga uma substancia detergente, o sal biliar, onde ela emulsificador de lipídeos assim as enzimas agem melhor em menores grupos lipídicos, assim separa as gotas maiores em gotas menores. No intestino, quando o triacilglicerol chega, ele deve entrar nas células, a lipase quebra os triglicerídeos, formando um glicerol com 1 ácido graxos e 2 ácidos graxo livre, dentro das células elas são ligadas novamente, onde forma o quilomícron. Quilomícron: É formado por uma camada única de fosfolipídios sendo uma lipoproteína de transporte de lipídios feita nos enterocitos. Nele em seu interior contem vario acidos graxos e trigliceridios, assim os lipideos é transportado pela corrente linfática. Transporte de lipídeos Por serem hidrofóbicos, os lipídeos não podem ser transportados livremente, necessitando então de um transportador podendo ser: Quilomícron Transportam ácidos graxos e fosfolipídios em maior quantidade, e colesterol e proteínas em menor quantidade VLDL – lipoproteína de densidade muito baixa Transportam maior quantidade de colesterol, fosfolipídios e ácidos graxos, e menor quantidade de proteínas LDL – lipoproteína de densidade baixa Transportam colesterol proteínas e fosfolipídios em maior quantidade, e ácidos graxos em menor quantidade HDL – lipoproteína de densidade alta Transportam proteína e fosfolipídios em maior quantidade, e colesterol e ácido graxo em menor quantidade @biomedlife_ 40 Digestão de lipídeos LDL É uma lipoproteína exclusiva para transporte do colesterol, em excesso mais colesterol no sangue, é pode gerar obstrução em veias e artérias. HDL O HDL circula no sangue para pegar o colesterol em excesso, levando para o fígado e produzindo sais biliares. Quando mais LDL menos colesterol. @biomedlife_ 41 Lipogênese Lipogênese Quando alimentados, ocorre a absorção, assim aumenta a captação de nutrientes, o pâncreas e estimulado a produção de insulina, e além das vias da glicose, ela estimula a lipogênese em glândulas mamarias, fígado e tecido adiposo, sendo metabolizado no fígado e armazenado nos adipócitos. Para a biossíntese de lipídeos o Acetil-CoA é um percursor, que sintetiza ácidos graxos e colesterol. Síntese do ácido graxo O Acetil-CoA é formado na mitocôndria, quando tem altos níveis de metabolitos energéticos, as enzimas reguladoras diminuem a velocidade, assim o citrato é acumulado na mitocôndria. Com o acumulo, o ctirato é levado ao citosol onde é quebrado em oxalacetado que volta para a mitocôndria, e o acetil-CoA para a via da síntese, sendo que essa quebra é feita pela citrato lyase. O Acetil-CoA então é transformado em malonil- Coa. Quebrando um ATP+CO2, pela Acetil-CoA carboxilase (ACC). O mevalonil-Coa é juntado com um acetil-CoA onde é quebrado em assim fazendo 4 reações. Essas 4 reações são repedidas 7 vezes sendo elas: Condensação: Junta malonil-Coa com Acil liberando CO2; Redução: H é incorporado pelo NADH; Desidratação: ocorre a liberação de 1 H2O; Redução: outro H é incorporado ao NADH. Essa enzima ácido graxo sintase faz 4 reações consecutivas para conseguir adicionar dois carbonos saturados formando o palmitase. @biomedlife_ 42 Lipogênese Essa via ocorre nos hepatocitos, onde o palmitase é o precursor e o molde para formação dos acidos graxos. O reticulo endoplasmatico liso pega o palmitase e o modifica para o modifica de acordo com a necessidade do corpo Sintese de colesterol Como na síntese do ácido graxo, também ocorre no colesterol, a partir do Acetil-CoA, sendo em quase todos tecidos. O Acetil-CoA é transformado em acetoacetil- CoA pela tiolase. O acetoacetil-CoA é transformado em HMG- CoA pela HMG sintase; O HMG-CoA é transformado no mevalonato pela HMG redutase. O mevalonato é o precursor onde faz 8 reações químicas, sendo catalisado por 8 enzimas usando ATP e NADH Sintese de trigliceridios Ocorre no figado e tecido adiposo, o glicerol é fomado a partir da dihiroxicetona-fosfato onde forma o glicerol 3 fosfato. Do glicerol fosforilada, a enzima acil transferase faz uma ligação ester no C1; Essa mesma enzima faz a ligação no C2; Uma fostase, tira o P do C3 e a acil transferase liga um acido graxo. @biomedlife_ 43 Lipólise Lipólise A lipólise é a via de degradação de ácidos graxos e triglicerídeos, é ativado em jejum prolongado e atividades físicas. No tecido adiposo, devido ao glucagon ou a adrenalina, ativa a lipase hormônio sensível. Ela é ativada por fosforilação, sendo que o glucagon fosforila e a insulina defosforilla Ela cliva o C1 ou 3 dos ácidos graxos do triglicerídeos, e as lipases adicionais libera os acidos graxos remanescentes. No jejum, o glicerol liberado volta a ser dihidroxicetona para virar a glicose. Por meio da albomina, os ácidos graxos liberados são levados a células que podem usa-las como fonte de energia Mitocôndria Nas células que usam o ácido graxo como fonte de energia, eles são levados até a mitocôndria. Os ácidos graxos de cadeia curta e média, entram facilmente pela membrana, os de cadeia longa, entram através da carnitina Para entrar, o Ácido graxo se liga no CoA pela tiolase; A CAT1 (Carnitina acil transferase 1) liga a carnitina no AG liberando o CoA. Na mitocôndria a CAT 2 reverte a CAT 1 liberando a carnitina e colocando um CoA. É um transporte onde, para a carnitina entrar, uma tem que sair Fontes de L-Carnitina Carne vermelha e pode ser sintetizada a partir da lisina e metiolina. Sua deficiência pode causar gordura no figado B-Oxidação Os ácidos graxos dentro da mitocôndria sofrem B-Oxidação onde a cada 2 carbonos é liberado 1FADH2, 1NADH e um ACETIL-CoA. O último já sai pronto na forma de acetil-CoA. Sendo assim, um ácido graxo contendo 8 carbonos libera: 3 FADH2 onde são direcionados a cadeia respiratória contribuindo para 1,5/2,0 ATP, cada; 3 NADH onde são direcionados a cadeia respiratória contribuindo para 2,5/3,0 ATP, cada; @biomedlife_ 44 Lipólise 4 Acetil-CoA que entra no ciclo de Krebs formando 3NADh, 1FADh2 e um ATP, cada. Contagem do rendimento energético Através dos NADH FAH2 eacetil-CoA liberado é feito a contagem. Dado o ácido graxo: C-C-C-C-C-C-C-C-CoA A cada 2C libera 1NADh, 1FADh2 e 1 Acetil- CoA O último par já sai em forma de Acetil-CoA; Assim temos, 3 NADh e FADh2 e 4 Acetil-CoA. Acetil-CoA Cada Acetil-CoA entra no ciclo de Krebs liberando 3NADh, 1FADh2 e um ATP. Já que na B-oxidação de 1 AG tivemos 4 acetil-CoA, é proveniente das reações do ciclo de Krebs 4 FADh2, 12 NADh e 3 ATP. 15 NADh e 7 FADh2 da B-oxidação, são todos direcionados a cadeia respiratória, assim cada NAD pode contribuir para 2,5/3,0 ATP e cada FAD 1,5/2,0 ATP. Sendo assim, a cada 15 NADH contribui formando 45 ATP e 7 FADh2 contribui pata 14 ATP, formando ao todo 63 ATP’s. Lipólise do colesterol Sua lipólise gera os sais biliares, e tambem é precursor hormonais. @biomedlife_ 45 Corpos cetonicos Corpos cetonicos Quando a quantidade de Acetil-CoA começa a ficar muito alto, é ativado uma enzima que gera os corpos cetonicos, sendo usado como fonte energética as principais células, a cetogenesee cetolise ocorre na matriz mitocondrial do fígado, porem ele não usa como fonte de energia. Podendo ser produzido: - Acetoacetado - B-Hidroxibutirato - Acetona Sendo formado na acedência de Acetil-CoA. As duas moleculas é liberado no sangue, onde as células são captadas fazendo Acetil-CoA. Na medida que os corpos cetonicos vão aumentando os níveis de H+ no sangue, assim diminuindo o pH @biomedlife_ 46 Proteínas e aminoácidos Proteínas e aminoácidos As proteínas não macromoléculas formadas por aminoácidos, sendo que os aminoácidos variam de apolar e polar, e no pH fisiológico os aminoácidos ficam desprotonado.. Os aminoacidos essenciais são adicionados por dieta, e os não essenciais são criados no corpo. As ligações feitas entre aminoácidos são peptídicas. Proteínas As proteínas são obtidas através da dieta, pela biossíntese e as proteínas teciduais, sendo que, no corpo a proteína degradada é reciclada. Destino das proteínas: As proteínas celulares, são direcionadas ao ribossomo livre e ao reticulo endoplasmático. Na digestão, os aminoácidos são transportados diariamente pelos enterocitos, pois não temos uma reserva para eles, cada célula ativa a transcrição genica para a proteína necessária, assim cada célula tem o próprio mecanismo de regulação, controlada por uma sinalização celular. Degradação: Existem dois sistemas para a reciclagem de proteínas, sendo o sistema ubiquitina proteassomo, ocorrendo no citosol, várias ubiquitinas se ligam nas proteínas, entrando no proteassomo e sendo degradada. E o sistema lisossomais, onde as moleculas são endocitadas nos lisossomos e assim degradada no vacúolo digestivo Alguns aminoácidos têm função para a produção de moleculas essenciais. Proteínas em excesso viram tecido adiposo. Um aminoácido, para virar fonte de energia ou biossintese, o grupo amina deverá ser removido virando alfa cetoacido, podendo ocorrer de duas maneiras Transaminação A enzima aminotransferase remove o grupamento amina, colocando-o no alfa- cetoglutarato formando o glutamato. Esse processo ocorre no fígado. As enzimas estão presentes no citosol. @biomedlife_ 47 Proteínas e aminoácidos Desaminação oxidativa Ocorre no fígado e nos rins, a amina e liberada em forma de amônia e acetato, sendo uma regulação sensível, onde ocorre em baixos níveis de ATP e o GTP inibe. Sua transmissão ocorre o tempo inteiro, e seu transporte é através da glutamina ou alanina. Ciclo da ureia Ocorre na matriz mitocondrial O fumarato pode seguir para o ciclo de Krebs, e entre os ciclos de Krebs e da ureia contem ligações entre eles, e o alfa cetoacido pode ser usado na citogenese e na gliconeogenese, sendo oxidado. Assim, os aminoácidos podem ser classificados em 3 categorias: Glicogênicos: dão intermediários que acabam e oxalacetato; Cetogenicos: produzem acetoacetato; Glicocetogenicos: podem ser cetogenicos ou gliconeogenicos @biomedlife_ 48 Referências e agradecimentos Referências e agradecimentos O resumo foi montado com base em: Princípios da bioquímica Lehninger 6ªedição Bioquímica Voet 4ª edição Bioquimica ilustrada Harper 30ª Edição Foi elaborado por MATHEUS DE OLIVEIRA SPINOSA MARINHO, aluno da Universidade Cruzeiro do Sul campus Paulista, sendo do 3º semestre de biomedicina. Os resumos tiveram base os livros e as explicações dadas na aula de Bioquímica estrutural e metabólica. O intuito de sua montagem foi para propagar conhecimento a outros alunos e profissionais da saúde para que tenham sempre mãos um resumo básico sobre a matéria. A finalização de sua montagem foi no dia 23 de julho de 2020.
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