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Bioquímica Aminoácidos • Unidades formadoras de proteínas • Todas as proteínas são formadas por 20 aminoácidos • Todos os aminoácidos tem um carbono ligado a um grupo amino (H3N) e a um grupo carboxila • Fazem ligações peptidicas entre si Importância Fisiológica dos Aminoácidos: • Formação das Proteínas • Biossíntese de Porfirinas • Biossíntese das bases nitrogenadas dos ácidos nucleicos • Biossíntese da uréia • Transmissão Nervosa • Otimização da oxidação de ácidos graxos • Aporte nutricional dos seres vivos Classificação: • Classificados em dois grupos: aminoácidos essenciais e não essenciais. Nesse caso, o critério usado é a capacidade do organismo de sintetizar esses aminoácidos • Essenciais: São aqueles que não podem ser sintetizados endogenamente e devem ser obtidos a partir do alimento • Nao essenciais: são aqueles que o organismo é capaz de sintetizar (produzir) Aminoácidos com Atividade Biológica: •Neurotransmissores - GABA – Ácido gama-aminobutírico – descarboxilização da glutamina. - Glicina - Dopamina – Derivado da tirosina •Mediador Alérgico – Histamina – derivado da Histidina. •Hormônio – Tiroxina – Derivado da tirosina – hormônio tireoidiano. Aminoácidos Glicogênios: • São aminoácidos cujo catabolismo origina piruvato ou um dos intermediários do ciclo de Krebs, servindo de substrato para a gliconeogênese. - Alanina e Arginina. - Metionina e Cisteína. - Histidina, Treonina e Valina Aminoácidos Cetogênicos: • São aminoácidos que são metabolizados e geram corpos acetatos e seus precursores como a Acetil- coenzima A (Acetil-CoA) ou Acetoacetil-CoA. O acetoacetato é chamado de corpo cetônico e é produzido a partir do metabolismo de proteínas quando quando o organismo não está utilizando a glicose como fonte de energia. - Leucina - Lisina BCAAS ( Aminoácidos de Cadeias Ramificadas) • Essencialmente Anabólicos. • Ajudam no ganho de massa muscular com qualidade e definição. • Diminuição das taxas de BCAAS no plasma está associada a perda de massa muscular. - Leucina - Isoleucina - Valina Proteínas Importância Fisiológica: - Catalítica. (catalisadores - enzimas) - Hormonal. - Constitutiva. - Imunológica. - Transporte de Substâncias. - Comunicação intercelular. Características Estruturais: • Formada por complexos de aminoácidos • Ligações peptidicas entre aminoácidos • Proteinas Simples: somente cadeias peptidicas • Proteinas Conjugadas: cadeias polipeptídicos, e componentes orgânicos e inorgânicos (grupo prostético) Enovelamento e Estrutura das Proteínas: • Uma proteína pode ser constituída por uma cadeia polipeptídica, apenas, ou por várias delas, ligadas entre si por interações fracas. • Em algumas espécies, o tamanho e a sequência de cada polipeptídio, podem ser determinados a partir da sequência do genoma. • As proteínas podem ter diversas formas. Níveis Estruturais da Proteína: OBS.: As cadeias laterais dos aminoácidos em uma α- hélice apontam para o exterior do cilindro da hélice e não participam das ligações de hidrogênio que a estabilizam. •Tais fitas são porções da cadeia polipeptídica quase totalmente estendidas. •Quando várias fitas β são arranjadas lado a lado, elas formam as folhas β. •As fitas β em uma folha tanto podem ser paralelas como antiparalelas. Alças e Voltas: • Alças e voltas conectam α-hélices e fitas β e permitem que as cadeias polipeptídicas se dobrem sobre si mesmas, originando a forma tridimensional compacta vista na estrutura nativa. Bioquímica • Com frequência as alças contêm resíduos hidrofílicos e são normalmente encontradas nas superfícies das proteínas. • Alças contendo apenas poucos (até cinco) resíduos são chamadas voltas, se provocam uma mudança brusca na direção da cadeia polipeptídica. • Os tipos mais comuns de voltas fechadas são chamados voltas inversas. • Elas são chamadas também voltas β, pois frequentemente ligam fitas β antiparalelas diferentes. Estrutura Super Secundária: • Estrutura super secundária ou motivos, são combinações reconhecíveis de α-hélices, fitas β e alças, que aparecem em diversas proteínas diferentes. • Algumas vezes são associadas a uma função específica, embora motivos estruturalmente semelhantes possam ter funções diversas em proteínas diferentes. • Os motivos se associam para formar um Domínio. Domínio: • Algumas estruturas de domínios ocorrem em muitas proteínas diferentes, enquanto outras são únicas. • Em geral, as proteínas podem ser agrupadas em famílias, de acordo com as similaridades das estruturas dos domínios e das sequências de aminoácidos. • Os domínios das proteínas podem ser classificados segundo suas estruturas. Estrutura Terciária das Proteínas: • A estrutura terciária resulta do enovelamento de um polipeptídio em uma forma tridimensional bem compacta. • Uma característica importante da estrutura terciária é que os resíduos de aminoácidos, que na estrutura primária estão afastados, se aproximam permitindo interações entre suas cadeias laterais. Estrutura Quaternária: • Se refere à organização e ao arranjo das subunidades de uma proteína com múltiplas subunidades, cada uma das quais é uma cadeia polipeptídica separada. Desnaturação de Proteínas: • Consiste na modificação da estrutura tridimensional nativa da proteína com a perda da função biológica • Causas: - Aumento da temperatura - Acidos e Bases fortes - modificam o pH - Solventes orgânicos e detergentes - interferem nas interações hidrofóbicas - Agentes redutores - Ex.: ureia rompe pontes de hidrogênio e interações hidrofóbicas - Concentrações de sais - ligação de íons salinos e grupos das proteínas enfraquecem moléculas proteícas e as solvatam Composição das Proteínas: - Glicoproteinas: grupo prostético é um lipídeo (Ex.: mucina - saliva e osteomucóide - osso) - Cromoproteínas: grupo é um pigmento (Ex.: clorofila e hemoglobina) - Fosfoproteinas: grupo é um acido fosfórico (Ex.: vitelina - gema do ovo e caseína - leite) - Nucleoproteínas: grupo é acido heterocíclico complexo Função Hormonal - Reguladora: O efeito glicemiante do glucagon e antiglicemiante da insulina, os dois hormônios do pâncreas. Mecanismo ➔ Feedback ou Retroalimentação, manutenção do equilíbrio interno (homeostase). Enzimas: • Proteínas especializadas na catalise de relações biológicas • Ocorrem sob condições termodinâmicas não favoráveis • Aceleram as reações, quando participam como reagente ou produto • Unidades funcionais do metabolismo celular • Não altera o equilíbrio químico das reações Durante a reação, as enzimas não mudam sua composição e também não são consumidas. Assim, elas podem participar varias vezes do mesmo tipo de reação, em um intervalo de tempo pequeno. Características das Enzimas: • Eficiência catalítica. • Especificidade em relação ao substrato (S). • Especificidade catalítica • Aceleração de reações químicas em até 106 vezes. • Não é consumida durante a reação. • Não altera o equilíbrio químico das reações. • Atividade regulada geneticamente ou por condições metabólicas. Sitio ativo: • O sítio ativo é uma cavidade, onde ocorre a ligação do substrato, localizada na superfície da molécula proteica. Em sua estrutura química, encontramos diversos elementos da cadeia lateral de resíduos de aminoácidos que estão arrumados na região da cavidade e que permitem a interação, não-covalente da enzima com o substrato. • A organização do sítio ativo é um elemento importante no controle gênico, do folding da proteína com função enzimática, pois a troca de posição de um resíduo que compõem a fenda do sítio ativo, determina a perda de função biológica da enzima. Esse é um dos principais Bioquímica motivos, de doenças bioquímicas com etiologia genética. Substrato: • O substrato é o composto sobre o qual, a enzima exerce sua função catalítica, para gerar um produto. Fatores que alteramo funcionamento das Enzimas: • Temperatura: a temperatura condiciona a velocidade da reação. - Temperaturas extremamente altas podem desnaturar as enzimas. - Cada enzima atua sob uma temperatura ideal • pH: Cada enzima possui uma faixa de pH considerada ideal. Dentro desses valores a atividade é máxima • Tempo: Quando mais tempo a enzima tiver contato com o substrato, mais produtos serão produzidos • Concentração da enzima e do substrato: Quanto maior a concentração da enzima e do substrato, maior será a velocidade de reação Classificação das Enzimas: • Catalase: decompõe o peróxido de hidrogênio • DNA polimerase ou Transcriptase Reversa: catalisa a duplicação do DNA • Lactase: facilita a hidrolise da lactose • Lipase: facilita a digestão de lipídeos • Protease: atuam sobre as proteínas • Urease: facilita a degradação da ureia • Ptialina ou Amilase: atua na degradação do amido na boca, transformando-o em maltose (molécula menor) • Pepsina ou Protease: atua sobre proteínas, degradando-as em moléculas menores • Tripsina: participa da degradado de proteínas que não foram digeridas no estômago • Celulase: decompõe celulose • Pectinases: decompõe pectina • Isomerase: catalizam a converse da glicose e frutose • Beta-glucanases: decompõe beta-glucana Co-fatores Enzimáticos: • Os Cofatores enzimáticos são moléculas que regulam a atividade de algumas enzimas, chamadas: dependentes de cofatores. • São Um grupo de íons inorgânicos, que estão frequentemente envolvidos na catálise; • Íons metálicos – menos de quatro elétrons na camada de valência. - Cargas positivas. - Funcionam como ácidos de Lewis. - Polarizam o Substrato e direcionam a catálise. - Medeiam reações de oxidação-redução. - Exemplo: Oxidação reversível do Fe+2 a Fe+3 pelo citocromo P450, enzima microssomal que processa substâncias tóxicas. Co-Enzimas: • Coenzimas sao moléculas orgánicas pequenas, geralmente derivadas de vitaminas, que se ligam à enzima • Algumas coenzimas, como biotina e tiamina pirofosfato, atuam somente quando ligadas por covalência as suas respectivas enzimas. • Nesse caso chamamos esse complexo de holoenzima consequentemente a enzima livre é denominada apoenzima Holoenzima (ativa) Coenzima + Apoenzima(inativa) Modelo Chave-Fechadura Função Enzimática: α- Amylase: • Está presente no suco pancreatico, saliva, fígado, tubas uterinas e músculos • Atua no catabolismo do amido • Detecção da amilase plasmatica: - Baixa: doença hepática - Alta: obstrução intestinal, caxumba, pancreatite aguda e diabetes Alkaline phosphates (AP) - Alcalino Fosfato • Grupo de enzimas que hidrolisam ésteres de fosfato em um pH alcalino. • Encontrados nos ossos, fígado, rim, parede intestinal, na mama em glândulas de lactação, placenta e osso. • A enzima é encontrada nos osteoblastos e é provavelmente importante para a função óssea normal. • O nível dessas enzimas pode ser aumentado em raquitismo, osteomalácia, hiperparatireoidismo, doença óssea de paget, obstrutiva icterícia e carcinoma metastático. • Os níveis séricos de fosfatase alcalina podem ser aumento da insuficiência cardíaca, como resultado de lesão do fígado. Transaminases: • Está presente em alta concentração no fígado e em menor concentração no músculo esquelético, rim e coração • Níveis séricos são úteis no diagnóstico de dano no parênquima hepático e dano no miocárdico. No dano ao fígado, ambas as enzimas são aumentadas, mas o SGPT aumenta mais. No infarto do miocárdio, SGOT é a mais elevada. • Encontrado coração, fígado, músculo esquelético, rim e eritrócitos Lactate Dehydrogenase - Lactato desidrogenase • É amplamente distribuído com altas concentrações no coração, músculo esquelético, fígado, rim, cérebro e eritrócitos. • A enzima está aumentada no plasma no infarto do miocárdio, leucemias agudas, carcinomatosa generalizada e na hepatite aguda. Bioquímica • Estimativa de isoenzimas é mais útil no diagnóstico clínico para diferenciar doença hepática e infarto do miocárdio • Catalisa a interconversão reversível de lactato e piruvato • Atuação no pâncreas Reações Metabólicas: • Catabolismo: quebram moléculas maiores em componentes menores • Anabolismo: síntese de grandes moléculas a partir de componentes menores Inibição Enzimática: • Substancia inibidora forma ligações químicas com as enzimas, de modo a interferir na sua atividade catalítica. • Pode ser de 2 tipos: Reversível e Irreversível. • Inibição Reversível: as moléculas do inibidor e as moléculas da enzima se unem por ligações não covalentes, que por serem mais instáveis, podem ser rompidas. Fazendo com que a enzima retome a sua atividade posteriormente. Essa inibição é subdividida em 2 classes: • Inibição competitiva: os inibidores competitivos são substancias que concorrem diretamente com o substrato especifico da enzima. - As moléculas desses inibidores tem uma estrutura muito parecida com a do substrato da enzima, por isso, se unem reversivelmente às enzimas, formando um complexo enzima-inibidor muito semelhante ao complexo enzima-substrato, que inativa a catálise da enzima - Por não haver a formação do complexo enzima- substrato, a atividade catalítica da enzima é inibida enquanto existir o complexo enzima-inibidor • Inibição Não competitiva: a substancia inibidora pode ligar-se tanto à enzima quanto ao complexo enzima- substrato, mas num sítio de ligação diferente. - Nesse caso, a ligação do inibidor com a enzima não atrapalha a ligação do substrato, mas gera uma alteração que impede a formação do produto da reação. • Inibição Irreversível: a atividade enzimática é inativada definitivamente. - Nesse tipo de inibição, a substância inibidora se une à enzima por ligações covalentes (mais estáveis), o que altera o grupo funcional da enzima necessário para sua atividade catalítica, tornando-a inativa de forma permanente Mecanismos Básicos de Catálise: • As maneiras pelas quais podemos aumentar a velocidade de uma reação química, pode ser o aumento de energia extrínseca oferecida ao sistema, através do aumento de temperatura. A outra forma é a diminuição da energia de ativação, para que os reagentes cheguem a um estado de transição e formem o produto. • A ligação entre o substrato e a enzima, exige um grande número de interações transitórias, que não desprendam um alto coeficiente de energia. Estas interações precisam ser fracas e variam com os mecanismos de ação da Enzima. As enzimas apresentam quatro mecanismos básicos de Catálise: - Catálise por Aproximação. - Catálise por íons metálicos. - Catálise ácido-básica geral. - Catálise Covalente Cinética Enzimática: • Cinética é o estudo dos fatores que afetam a velocidade de reações em um sistema. • As reações catalisadas por enzimas estão submetidas aos mesmos princípios de regulação da velocidade de qualquer outra reação química. • As reações bioquímicas devem ocorrer em velocidade compatível para atender às necessidades do organismo. • A velocidade de uma reação bioquímica é expressa em termos da formação do produto ou consumo do substrato. • A velocidade de uma reação enzimática sofre o impacto de alguns fatores como pH, Temperatura, concentração do substrato, concentração da enzima e concentração dos reagentes. Alosteria: • Alosteria é o termo utilizado, para o estudo da regulação da atividade enzimática, relacionada a ligação de pequenas moléculas ou grupos, que se ligam ao sítio alostérico, provocando mudanças na estrutura do sítio ativo e promovendo a catálise. Muitas enzimas alostéricas são constituídas de múltiplas subunidades e múltiplos sítios ativos. • Tipos de Alosteria: - Inibição alostérica pelo produto final da via. - Regulação alostérica por moléculas que sinalizam a disponibilidade de precursores. - Regulação alostérica pela carga energética da célula. Enzimologia Clinica:• As enzimas do organismo humano, atuam no meio intracelular em sua grande maioria, uma ou outra enzima atua no meio extracelular de forma, muito específica, em mecanismos fisiológicos bem conhecidos como a digestão ou a hemostasia (coagulação sanguínea). • As enzimas intracelulares quando encontradas em abundância no plasma sanguíneo, indicam o início de um processo patológico em duas vertentes: - As enzimas compartimentalizadas, ganham o plasma sanguíneo em decorrência de lise celular. - Biossíntese aumentada da enzima e exportação para o meio extracelular. • O doseamento das enzimas plasmáticas é uma importante ferramenta diagnóstica, prognóstica e para o acompanhamento terapêutico em várias morbidades, principalmente em processos patológicos hepáticos, pancreáticos, ósseos, musculares e cardiovasculares. • Outra utilidade é verificar a extensão e a gravidade de um processo patológico. • A distinção entre duas morbidades e consequente maior racionalidade do tratamento. Distribuição órgão-especifica de Enzimas: • Algumas enzimas têm maior expressão e consequentemente, maior atividade em diferentes tecidos e órgãos. Principais enzimas: • Creatinoquinase (CK): Ocorre principalmente nos músculos estriados. • Aspartato Aminotransferase (AST): Ocorre no coração e no fígado. Bioquímica • Alanina Aminotransferase (ALT): Ocorre principalmente no fígado. • Lactato desidrogenase (LDH): Ampla distribuição entre os tecidos. • Fosfatase Alcalina: Isoenzima óssea e hepática. • Fosfatase Ácida: Isoenzima óssea e prostática Isoenzimas: • As isoenzimas, são enzimas com pequenas diferenças estruturais, mas que exercem a mesma função fisiológica em tecidos ou órgãos diferentes. Vamos pegar como exemplo, a creatinoquinase, uma isoenzima importante em emergência cardíaca. • A CK, possui três formas com duas subunidades; Muscle (M) e Brain (B): • CK-BB ou CK-1 – Específica no cérebro. • CK-MB ou CK-2 – Específica para o coração • Ck-MM ou CK-3 – Específica para o músculo estriado esquelético, mas com alguma atividade na musculatura cardíaca. Tipos de Imunidade: • Imunidade Passiva: individuo recebe o anticorpo - Natural: Da mae para o feto (placenta ou amamentação) - Artificial: Soros ( transferencia de anticorpo pronto) • Imunidade Ativa: Individuo sintetiza seu próprio anticorpo. - Natural: consequência de infecção (pega a doença e se cura) - Artificial: Vacinação Carboidratos • Os carboidratos são aldeídos ou cetonas • A maioria dos carboidratos tem formula: n(CH2O), carboidrato = hidrato de carbono Características: • Principal fonte de energia celular • Cadeia carbonada nao ramificada • Ligações simples entre carbonos • Importantes constituintes estruturais • Encontrados na forma cíclica no nosso corpo (mais estável) • Sinais de reconhecimento: Função informacional • Classificação: - Monossacarídeos:(açúcares simples) - consistem de um único aldeído ou cetona polihidroxílico(a) - O monossacarídeo mais abundante na natureza é o açúcar de seis carbonos D-glicose, também chamado dextrose. - São agentes redutores ( promovem a redução de outras substâncias - cobre) - Podem ser oxidados por agentes oxidantes - Monossacarídeos de mais de quatro átomos de carbono tendem a ter estruturas cíclicas - Dissacarídeos - Oligossacarideos:• - Polissacarídeos de cadeias curtas - Unidos por ligações características chamadas ligações glicosídicas. - Os mais abundantes são os dissacarídeos - Ex. típico é a sacarose (açúcar da cana), que consiste na união dos açúcares de seis carbonos D-glucose e D-frutose - Polissacarídeos: - São polímeros que contem 20 ou mais unidades de monossacarídeos, - alguns contém centenas ou milhares de unidades. - Alguns polissacarídeos, como celulose, formam cadeias lineares, e outros, como glicogênio, são ramificados. - glicogênio e celulose são composto de unidades repetitivas de D-glicose, mas diferem no tipo de ligação glicosídica, no grau de ramificação e, conseqüentemente, têm funções biológicas e propriedades muito diferentes - Homopolissacarideos: contém o mesmo tipo de monossacarídeo - Servem como elementos estruturais da parede celular da célula vegetal e do exoesqueleto animal - Ex.: celulose e quitina - Como forma de armazenamento de monossacarideos que são usados como combustíveis - Ex.: amido e glicogênio • Nós não digerimos celulose pois não temos enzima que degrada essa substância • A quitina não pode ser digerida por vertebrados • Amido tem formato em hélice, estrutura curva, compacta, armazena energia. - Heteropolissacarideos: contém tipos variados de monossacarideos - nos tecidos animais, ocupam espaços que formam matriz que mantem celular juntas e fornece proteção, forma e suporte para células, tecidos e órgãos • Ligações glicosídicas = de desidratação entre 2 monossacarideos Epímero: moléculas iguais que diferem na posição da hidroxila Função: • Reconhecimento celular • Adesão celular • Estrutural das células • Reserva de energia • Agentes redutores Digestão e absorção de Carboidratos : • Principais carboidratos da alimentação são: amido, sacarose e lactose. • Amilase salivar (ptialina) começa a digestão parcial do amido na boca (mastigação). Bioquímica • Amilase pancreática hidrolisa amido e glicogênio no duodeno, produzindo maltose e dextrinas Enzimas da Superficie Intestinal: • Maltase, Dextrinase, Isomaltase, Sacarase, Lactase Glicose: • Principal fonte de energia • Carboidrato mais importante • Armazenada ou formada por diferentes vias: glicolise, gliconeogenese, glicosenese, glicogenólise ou via das pentoses • Glicolise: quebra de moléculas de glicose • Gliconeogenese: formação de novas moléculas de glicose a partir de um precursor nao carboidrato • Glicogenese: quebra do glicogênio em moléculas de glicose - Ao acabar de comer o sangue fica com alta taxa glicêmica - Insulina é liberada no pâncreas e se liga em proteínas de membrana nas células do fígado e de outros tecidos - Insulina funciona como sinalizador para que a glicose entre na célula e não fique na corrente sanguínea Valores normais de glicemia: 70-99mg/dl - Acima: hiperglicemia - Abaixo: hipoglicemia Intolerancia a glicose: 100-125mg/dl Diabetes: acima de 126mg/dl Resumindo: • O aumento de açúcar no sangue estimula a liberação de insulina pelo pâncreas, para retirar glicose do sangue, e o excesso de glicose é armazenado no fígado em forma de glicogênio. • Já o açúcar baixo no sangue estimula a produção e liberação de glucagon no pâncreas, que estimula a quebra do glicogênio em glicose no fígado, e consequentemente, aumenta o açúcar no sangue Concentração de açúcar no sangue: • Jejum ( baixo açúcar) -> inanição -> gliconeogênese do fígado fornece a glicose necessária para manter o nível de glicemia • Primeira hora após refeição (acucar alto) -> sistema de feedback (controle de glicemia) -> rápido retorno da concentração de glicose aos níveis normais • Jejum: pancreas libera glucagon,que se liga as membranas celulares do fígado, estimulando a quebra do glicogênio, liberando glicose no sangue • Desnutrição: perda de massa muscular pois são usados aminoácidos das proteínas musculares como fonte de energia. O que causa depleção de proteínas no organismo, que leva a morte. Glucagon: • Age nas mesmas celular que a insulina • Mobiliza reserva energetica para manutencao da clicemia • Estimula a lipólise (no tecido adiposo), liberando acido graxo • Estimula a gliconeogenese e a cetogenese • Liga-se a receptor especifico na membrana Patologias: • Diabetes mellitus • Tipo 1: Falta de insulina - Caracteriza-se pela alteração da secreção de insulina e graus variáveis de resistência periférica a insulina, causando hiperglicemia. - Os sintomas iniciais sao relacionados à hiperglicemia e incluem: polidipsia, polifagia, poliúriae visão ofuscada. - Complicações tardias incluem doença vascular, neuropatia periférica e predisposição a infecções - O diagnostico se faz pela medida da glicose plasmatica - O tratamento consiste em dieta, atividade física e fármacos que reduzem os níveis de glicose, incluindo insulina e agentes anti-hiperglicemiantes orais - Complicações podem ser adiadas ou prevenidas com controle glicêmico adequado. - Doenças cardiacas é a principal causa de morte em pacientes com diabetes • Tipo 2: - A secreção de insulina é inadequada porque os pacientes apresentam resistência a insulina. - Resistencia hepática a insulina leva a incapacidade de suprimir a produção de glicose hepática e a resistência periférica a insulina prejudica a captação da glicose periférica - Essa combinação da origem à hiperglicemia pós- pandrial e em jejum. - Frequentemente os níveis de insulina são muito altos especialmente no inicio da doença - Mais tarde durante o curso da doença, a produção de insulina cai, exacerbando ainda mais a hiperglicemia - Acomete geralmente adultos - Em adultos mais velhos os níveis de glicose aumentam ainda mais pós-refeição, e também demoram mais tempo para voltar ao normal. Em parte por causa do maior acumulo de gordura visceral/abdominal e massa muscular diminuída. • Obesidade Patológica - A incapacidade de suprimir a lipólise no tecido adiposo aumenta as concentrações plasmáticas de ácidos graxos livres, que podem alterar o transporte de insulina estimulado por glicose e atividade de glicogênio sintase muscular. - O tecido adiposo também libera vários fatores (adipocitocinas) que influenciam o metabolismo da glicose de modo favorável - Tratamento: perda de peso para diminuir a resistência a insulina. Fármacos para aumentar a sensibilidade a insulina e estimular a produção • Hipoglicemia: diminuição da taxa de glicose no sangue. - Causas são: consumo de alcool, jejum, esforço fisico, consumo de medicamentos antidiabeticos - Sinais: tremor, ansiedade, nervosismo, palpitações, taquicardia, sudorese, calor, palidez etc - Glicemia muito baixa pode levar a convulsões - Hipoglicemia severa pode resultar em morte ou dano cerebral. Bioquímica Lipídeos: • São compostos orgânicos heterogêneos, de origem animal ou vegetal • São insolúveis em agua e facilmente solúveis em solventes orgânicos, como: ter e hexano • São substâncias Hidrofóbicas • Vulgarmente conhecidos como gorduras • Suas propriedades devem-se a natureza hidroofóbica de suas estruturas • Forma uma interface entre o meio intracelular e o extracelular Características: • Duas regiões: hidrofílica (polar) e hidrofóbica (apolar) • Relativamente insolúveis em água • Solúveis em solventes orgânicos • Bicamadas: Membrana Plasmática • Principais Lipídeos Celulares: - Fosfolipídios - Colesterol Patologias: • Doenças Cardiovasculares • Obesidade Patologica Funções: • Armazenamento de energia (tecido adiposo) • Componentes de alguns sistemas enzimáticos • Tem funções hormonais (hormônios esteroidais) e vitaminas • Atuam como isolantes térmicos • Estrutural (biomembranas - fofolipideos e colesterol) • Pigmentos (pigmento das células da retina, responsável pela percepção da luz nas células do olho • Fazem parte da membrana (fosfolipideo) Classificação: • São classificados de acordo com a natureza química; • São classificados em 2 grandes grupos: • Simples - ácidos graxos, óleos, gorduras e ceras • Complexos - fosfolipídios, esteróides, glicolipídeos; Ácidos Graxos: • São ácidos carboxílicos, com cadeia carbônica longa, com mais de 12 carbonos; • A cadeia carbônica pode ser saturada ou insaturada; • Os ácidos graxos nos organismos vivos geralmente contém um número par de átomos de carbono e não são ramificados Saturados: • Não possuem duplas ligações; • São geralmente sólidos à temperatura ambiente; • Gorduras de origem animal são geralmente ricas em ácidos graxos saturados (carne bovina, porco, galinha, gema do ovo... ( principalmente produtos animais); óleo de coco, folhas de palmeiras); Insaturados: • Possuem uma ou mais duplas ligações sendo mono(uma ligação dupla)ou poliinsaturados (duas ou mais ligações duplas); • São geralmente líquidos à temperatura ambiente; • Os óleos de origem vegetal são ricos em Ácidos Graxos insaturados; • O “empacotamento” dos ácidos graxos depende do grau de saturação. • Os ácidos graxos saturados tem uma conformação totalmente estendida • A ligação dupla em conformação cis causa uma dobra na cauda de hidrocarboneto dos ác. graxos insaturados • A presença de uma ou mais ligações duplas cis interfere com o empacotamento e resulta em agregados menos estáveis. (maior fluidez, menor ponto de fusão) Composição de ácidos graxos de três gorduras da dieta: • Os pontos de fusão -- e seu estado físico na temperatura ambiente (25 graus celsius) -- são uma conseqüência direta da sua composição em ácidos graxos. • O azeite tem uma alta proporção de ácidos graxos insaturados de cadeia longa (C16 e C18), é líquido a 25 C. • A manteiga é um sólido macio à temperatura ambiente. Tem maior proporção de ácidos graxos de cadeia longa (C16 e C18) • A gordura da carne, com uma proporção ainda maior de ácidos graxos saturados de cadeia longa, é um sólido rígido. Um ácido graxo no meio aquoso: • As moléculas de água em contato com a cauda apolar de (hidrocarboneto) ficam com sua capacidade de formar pontes de H sub-otimizada. • Isso leva a um aumento da quantidade de pontes de H água—água na região circundante a cauda apolar • Ou seja, nessa região a água se torna mais organizada, mais parecida com o gelo. Deficiência: Causa dermatite, demora na cura de ferimentos, redução da resistência a infecções, alopecia e trombocitopenia (redução do numero de plaquetas) Lipídeos Simples: • São constituidos por uma gordura neutra combinada a outras substâncias químicas: - Triacilgliceróis ( triglicerídeo) - Ceras - Óleos Triglicerídeos • São armazenados no citoplasma das células do tecido adiposo • São encontrados no fígado e no musculo • Forma de gordura mais comum no nosso corpo • Usados para fornecer energia para o organismo Agregados de moléculas de agua na “bulk phase” Cabeça Hidrofilica Cauda Hidrofóbica (alquila) Moléculas de água em volta da cauda hidrofóbica Bioquímica • Quando a quantidade de triglicerídeos esta elevada eles são armazenados nos tecidos adiposos para caso seja necessário o uso de sua energia futuramente • A maior parte dos triglicerídeos é produzida pelo fígado - Quando o carboidrato está em excesso, o fígado pega esses açúcares a mais e os transforma em triglicerídeos, para que possam ser estocados no tecido adiposo, servindo como reserva energética • Viajam pela corrente sanguínea acoplados a uma proteína chamada VLDL, semelhante ao LDL e HDL que transportam o colesterol pelo sangue Óleos • Quando são líquidos a temperatura ambiente Ceras • são ésteres derivados de ácidos graxos e álcoois de cadeia longa. • Tem função estrutural • Funcionam como repelentes de água • São misturas complexas de ácidos e álcoois com diferentes pesos moleculares • São mais duras e quebradiças e por isso servem de fator de proteção nos vegetais; - Ex. cera de abelha, carnaúba Lipídeos Compostos • São constituídos por uma gordura neutra combinada a outras substâncias químicas: - Lipoproteínas - Fosfolipídios - Colesterol Lipoproteinas • São associações entre proteínas e lipídios encontradas na corrente sanguínea e que tem como função transportar os lipídios no plasma e regular o seu metabolismo • Classificação das Lipoproteinas: - Quilomicrons: transportam lipídeos da alimentação por meio da linfa e do sangue. Desde o intestino até o tecido muscular (para obter energia por oxidação) e adiposo (para armazenamento) Presentesno sangue somente após as refeições - HDL - lipoproteinas de alta densidade. Remove o colesterol do plasma e dos tecidos extra-hepáticos, transportando-os para o fígado. - OBS.: risco de aterosclerose ( deposito de colesterol nas artérias) diminui com a elevação do nível de HDL e aumenta com a elevação de LDL - LDL - lipoproteína de baixa densidade. Transportam os lipídeos para os tecidos periféricos - OBS.: a deficiencia de receptores para as LDL desenvolve Hipercolesterolemia Familiar (Colesterol se acumula no sangue e é depositado na pele e nas artérias. - VLDL - lipoproteína de densidade muito baixa. Sintetizadas no fígado. Transportam triglicerídeos e colesterol endógenos ate os tecidos extra-hepáticos. Fosfolipídeos •Estão presentes em todas células animais e vegetais; •São os principais componentes das membranas biológicas; •Apresentam na sua estrutura uma molécula do glicerol esterificado com o ácido fosfórico, que se liga a um derivado nitrogenado; Colesterol • É um precursor dos hormônios sexuais, glicocorticoides, mineralocorticoides, ácidos e sais biliares e vitamina D Esteróis e Colesterol: • Esteróis são lipídios estruturais presentes nas membranas da maioria das células eucarióticas. • Seu núcleo é composto por quatro anéis fundidos, três com seis carbonos e um com cinco • O núcleo esteróide é quase planar e é relativamente rígido, os anéis fundidos não permitiem a rotação entre as igações C—C. • Colesterol, é o principal esterol nos tecidos animais, é anfipático, com uma cabeça polar (o grupo hidroxila em C-3) e um corpo de hidrocarbonetos apolar • O núcleo esteróide é quase tão longo quanto um ácido graxo de 16 carbonos HDL: colesterol bom - transporta colesterol do sangue para o fígado LDL: colesterol ruim - transporta colesterol do sangue para as células Vitaminas: • Compostos essenciais para a saude dos seres humanos mas não pode ser sintetizada por esses animais portanto são obtidos na dieta VITAMINA D: • A vitamina D3 (colecalciferol), é normalmente formada na pele a partir de 7- dehydrocholesterol em uma reação fotoquímica (luz UV) • A vitamina D3 não ativa, mas é convertida por enzimas no fígado e rim a 1,25- diidroxicolecalciferol, um hormônio que regula a absorção de cálcio no intestino sua excreção no rim e sua fixação nos ossos. • Deficiência de vitamina D leva à formação defeituosa dos ossos (raquitismo). Raquitismo: • Vitamina D previne o raquitismo, uma doença, que já foi comum em locais de clima frio, onde roupas pesadas bloqueiam a luz solar necessária para a produção de vitamina D3 na pele. • O quadro de raquitismo pode ser dramaticamente revertido pela administração de vitamina D Gordura trans: • Composto artificial produzido pela industria, transformação de óleo vegetal em gordura solida, com o uso de hidrogênio. • Aumenta o prazo de validade dos alimentos, da mais sabor. • Fica em pequenas quantidades nos leites e nas carnes vermelhas. Perigo principal nos alimentos industrializados • Esse tipo de gordura se acumula mais rápido no sangue e nas artérias • Aumenta o colesterol ruim LDL e reduz o bom HDL • Como ela age no corpo:: - No coração: se deposita nas arterias coronárias, aumenta as chances de infarto - Na corrente sanguínea: eleva o LDL, eleva os riscos de aterosclerose - No fígado: a trans substitui o colesterol ruim, que fica livre para circular pelo organismo Azeite de oliva para fritar: - Em temperaturas elevadas ocorre a desintegrado do azeite, com isso gera decomposição dos seus Bioquímica nutrientes e forma compostos tóxicos prejudiciais à saude.
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