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1 - PROTEÍNAS • São macromoléculas formadas por aminoácidos • Degradados no estômago e transformadas em aminoácidos AMINOÁCIDOS • São degradados no fígado AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS • São aqueles não fabricados pelo corpo do animal e que devem ser retirados de fonte animal/vegetal (EX: fenilalanina, lisina, valina e troptafano) AMINOÁCIDOS NÃO-ESSENCIAIS • São aqueles produzidos pelo próprio corpo do animal AMINOÁCIDOS GLICOGÊNICOS • São intermediários do Ciclo de Krebs • São precursores da glicose (se degradam em piruvato) • Oxalacetato, α-Cetoglutarato, Succinil-CoA e Fumarato AMINOÁCIDOS CETOGÊNICOS • Podem ser convertidos em Ácidos Graxos ou Corpos Cetônicos para produção de Acetil-CoA ou Acetocetil- CoA) • Triptofano, Fenilalanina, Tirosina, Treonina e Isoleucina AMINOÁCIDOS DE CADEIA RAMIFICADA (BCAA) • São degradados nos músculos • Leucina, Isoleucina e Valina (possuem cadeia lateral ramificada) • Possuem efeito anticatabólico • Atuam na síntese proteica • Melhoram a imunidade • Atuam na produção de energia FUNÇÕES DA PROTEÍNA • Transporte (Hemoglobina) • Coaguladora (Fibrinogênio) • Defesa (anticorpos) • Estrutural (Colágeno) • Motilidade (Actina e Miosina) • Reguladora (Insulina e Glucagon) • Neurotransmissora (Dopamina) TIPOS ESTRUTURAIS DA PROTEÍNA PRIMÁRIA PROCESSOS BIOLÓGICOS ED • Sequências de aminoácidos mantidos por ligações peptídicas SECUNDÁRIA • Estrutura espiralizada mantida por pontes de hidrogênio Terciária • São mais espiralizadas e são mantidas principalmente por pontes de hidrogênio, ligações iônicas e por ligações de dissulfetos) Quaternária • Totalmente espiralizada e mantida pelas mesmas ligações que a Terciária 2 – ENZIMAS • São substratos de grupos de proteínas que atuam como catalisadoras de reações químicas INIBIÇÃO ENZIMÁTICA • É a associação de muitas substâncias em uma só enzima, reduzindo-a ou inativando-a INIBIÇÃO REVERSÍVEL COMPETITIVA • Quando a molécula de substrato e de inibição são iguais INIBIÇÃO REVERSÍVEL NÃO-COMPETITIVA • O inibidor pode ligar-se tanto à enzima quanto ao complexo enzima-substrato, não atrapalhando a ligação, mas alterando a formação de um produto TIPOS DE ENZIMA APOENZIMA • Quando a enzima tem alguma parte proteica COFATOR • Quando não há nenhuma parte proteica TIPOS DE COFATOR VITAMINA • Quando o cofator é orgânico COENZIMA • Quando o cofator é inorgânico 3 – GLICÓLISE (RESPIRAÇÃO ANAERÓBICA COM RESULTADO DE 2ATP) • Processo pelo qual uma molécula de glicose é degradada por uma sequência de dez reações em duas moléculas de piruvato GLICÓLISE SEM O2 • Processo pelo qual a molécula de glicose é degradada e transformada em piruvato (processo anaeróbico/fermentação) para ácido lático com resultado de 2ATP FASE PREPARATÓRIA (DA 1° À 3° REAÇÃO) • Há a preparação para a transferência de elétrons e fosforilação do ADP, utilizando a energia de hidrólise de ATP FASE DE PAGAMENTO (DÁ 4° À 10° REAÇÃO) • Há o pagamento de 2ATP dos 4ATP produzidos com saldo positivo de 2ATP e 2Piruvatos 1° REAÇÃO (RECEBIMENTO DE FOSFATO) • Processo de fosforilação da glicose pela enzima HEXOQUINASE para que a glicose permaneça na célula • O ATP doa um fosfato ao carbono com um produto de glicose-6-fosfato GLICOSE + ATP HEXOQUINASE GLICOSE-6-FOSFATO + ADP 2 ° REAÇÃO (ISOMERIZAÇÃO DA MOLÉCULA EM FRUTOSE PARA O RECEBIMENTO DE FOSFATO) GLICOSE-6-FOSFATO FOSFOGLICOISAMERASE FRUTOSE-6-FOSFATO 3° REAÇÃO (ADIÇÃO DE FOSFATO À FRUTOSE) • É acoplada à hidrólise de ATP (segundo gasto de energia) FRUTOSE-6-FOSFATO + ATP FOSFOFRUTOQUINASE FRUTOSE-1,6-BIFOSFATO 4° REAÇÃO (CLIVAGEM) • Clivagem da FRUTOSE-1,6-BIFOSFATO em dois fragmentos formando o DIDROXIACETETONA-FOSFATO e o GLICERALDEÍDO-3-FOSFATO FRUTOSE-1,6-BIFOSFATO ALDEASE DIDROXIACETONA-FOSFATO + GLICERALDEÍDO-3-FOSFATO 5° REAÇÃO (ALTERAÇÃO MOLECULAR) • Mantimento do GLICERALDEÍDO-3-FOSFATO e alteração molecular do DIICROXIACETONA-FOSFATO para GLICERALDEÍDO-3-FOSFATO • A molécula DIICROXIACETONA-FOSFATO não pode ser digerida assim, por isso há a alteração feita pela enzima TRIOSEFOSFATO-ISOMERASE DIIDROXIACETONA-FOSFATO TRIOSEFOSFATO-ISOMERASE> GLICERALDEÍDO-3-FOSFATO 6° REAÇÃO (RECEBIMENTO DE FOSFATO) • Recebimento de fosfato ao GLICERALDEÍDO-3-FOSFATO e transferência de elétrons para o NAD+ reduzindo-o para NADH+ GLICERALDEÍDO-3-FOSFATO + FOSFATO INORGÂNICO GLICERALDEÍDO-3-FOSFATODESIDROGENASE 1,3-BIFOSFATOGLICERATO 7° REAÇÃO (FOSFORILAÇÃO DO ADP COM PRODUÇÃO DE 1ATP) 1,3-BIFOSFATOGLICERATO + ADP FOSFOGLICERATOQUINASE 3-FOSFOGLICERATO + ADP 8° REAÇÃO (ISOMERIZAÇÃO) • Isomerização do 3-FOSFOGLICERATO para futura liberação do fosfato 3-FOSFOGLICERATO FOSFOGLICERATOMUTASE 2-FOSFOGLICERATO 9° REAÇÃO (DESIDRATAÇÃO) • Desidratação do 2-FOSFOGLICERTAO para formação do fosfoenolpiruvato 2-FOSFOGLICEROL ENOLASE SAÍDE DE H2O FOSFONELPIRUVATO 10° REAÇÃO (FORMAÇÃO DE 1PIRUVATO E 1ATP) • Liberação total do FOSFOENOLPIRUVATO DIRETO ao ADP com formação de 1PIRUVATO E 1ATP FOSFOENOLPIRUVATO + ADP PIRUVATOQUINASE PIRUVATO + ADP 4 – CICLO DE KREBS (RESPIRAÇÃO AERÓBICA COM RESULTADO DE 38 ATP) CONVERSÃO DO PIRUVATO PARA ACETILCOA • Ocorre a oxidação completa da glicose pois todos os hidrogênios são retirados, restando apenas CO2 que é liberado na respiração • Primeira liberação de CO2 PIRUVATO SAÍDA DE CO2 E ENTRADA DE COA ACETIL COA • A saída de CO2 proporciona uma queda de energia que possibilita a entrada da CoA 1° REAÇÃO (CONDENSAÇÃO) • União dos 4 carbonos do Oxalacetato com os 2 carbonos da CoA • A união forma o Citrato e possibilita a saída da Coa OXALACETATO + COA CITRATO 2° REAÇÃO (ISOMERIZAÇÃO) • Ocorre a liberação de CO2 e H2O para que haja a mudança estrutural da molécula • Há a saída de H2O para que melhore a estruturação da molécula (sendo possível a saída de CO2) • Preparação para a saída de CO2 CITRATO SAÍDA DE H20 PARA ISOMERIZAÇÃO PELA ACONITASE ISOCITRATO 3° REAÇÃO (DESCARBONILAÇÃO OXIDATIVA) • Segunda liberação de CO2 • Surgimento do NAD que irá para a cadeia respiratória na geração de ATP ISOCITRATO SAÍDA DE CO2 α-CETOGLUTARATO 4° REAÇÃO (DESCARBONILAÇÃO OXIDATIVA) • Terceira liberação de CO2 • A saída de CO2 faz com que seja possível a entrada da Coa Α-CETOGLUTARATO SAÍDA DE CO2 E ENTRADA DA COA SUCCINIL COA 5° REAÇÃO (PRODUÇÃO DE ATP) • Primeira geração de energia • Saída da CoA para união de um fosfato orgânico produzindo GTP • GTP = ATP + GUANINA • P GTP libera o fosfato (voltando a ser GDP), porém a ligação do fosfato ao ADP gera ATP SUCCINIL COA ADP TRANSFORMADO EM ATP SUCCINATO 6° REAÇÃO (DESIDROGENIZAÇÃO) • O FAD recebe nitrogênio e elétrons, transformando-se em FADH2 • Há formação do FAD pois não há energia suficiente para transformação do NAD SUCCINATO FAD PARA FADH2 FUNARATO 7° REAÇÃO (HIDRATAÇÃO) • Entrada de H2O para formação de uma nova molécula FUNARATO ENTRADA DE H2O MALATO 8° REAÇÃO (DESIDROGENAÇÃO) • Produção de NAD+ pela retirada de hidrogênio do Malato MALATO + NAD MALATO DESIDROGENASE NADH2 + OXALACETATO 5 – CARBOIDRATOS • Feito de sacarídeos hidratados (CH2On) • É a principal fonte de energia pela liberação em oxidação MONOSSACARÍDEOS • É a forma mais simples dos carboidratos • Na fórmula: CH2On (o “n” varia de 3 até 5) • São os verdadeiros açúcares solúveisem água e de sabor adocicado • Triose de Monossacarídeos (glicose, frutose e galactose) ou uma • Pentose de Monossacarídeos (ribose e desoxirribose) OLIGOSSACARÍDEOS OU DISSACARÍDEOS • Açúcares formados pela união de dois ou seis monossacarídeos • São solúveis em água e possuem sabor adocicado • Para a formação de um dissacarídeo ocorre a desidratação entre dois monossacarídeos • Sacarose (glicose + frutose) • Lactose (glicose + galactose) • Maltose (glicose + glicose) POLISSACARÍDEOS • Composto por macromoléculas formado pela união de muitos monossacarídeos • Amido (reserva energética de vegetais) Ex: batata, arroz e mandioca • Glicogênio (reserva energética animal) Ex: fígado • Celulose (papel estrutural) Ex: parede celular de vegetais DIGESTÃO E ABSORÇÃO DOS CARBOIDRATOS • A digestão inicia-se na boca, pela enzima Ptialina (amilase salivar) que é secretada pelas glândulas salivares • A amilase salivar quebra a ligação α 1-4 entre as moléculas de glicose do amido e as hidrolisa até maltose e oligossacarídeos • A amilase salivar continua atuando até a chegada do estômago, na qual sua ação é inibida pelo baixo Ph • Já no intestino delgado, a enzima Amilase Pancreática forma principalmente a maltose em oligossacarídeos (dextrinas) e determina a quantidade de isomaltose • A maior parte da ingestão acontece no intestino delgado (duodeno) na qual a enzima Maltase transforma a maltose em duas glicoses • No final do processo os monossacarídeos estão transformados em glicose, frutose e maltose, possibilitando assim sua absorção REGULAÇÃO HORMONAL • Pela insulina • Glucagon • Adrenalina • Glicocorticoides • GH 6 – METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS GLICOGENÓLISE • Quebra do glicogênio e liberação de monômeros de glicose • Quando ocorre diminuição da concentração sanguínea de glicose, o glucagon é liberado pelo pâncreas e estimula o fígado a quebrar o glicogênio (reserva de glicoses) para enviar glicose de volta para o sangue, principalmente para abastecer o cérebro • No caso dos músculos, eles têm glicogênio próprio e na ausência de glicose, fazem glicogenólise para liberar glicose para seu próprio uso. GLICOGÊNESE • É a síntese de glicogênio • Após alimentação, a oferta de glicose é muito alta, o pâncreas libera insulina que promove a entrada da glicose em todas as células • No fígado e no músculo, o excesso de oferta de glicose é convertido em reserva (glicogênio) GLICONEOGÊNSE • Ocorre quando não há mais reservas de glicogênio • Lipídeos e proteínas podem ser convertidos em glicose para dar aporte para os tecidos • Esse processo também é desencadeado pelo glucagon 7 – LIPÍDIOS • Alta solubilidade em solventes orgânicos (apolar) • Quase insolúvel em água FUNÇÃO • Armazenamento de energia no tecido adiposo pela célula do adipócito em triglicerol (transformando-se em glicerol ou ácidos graxos) • Estrutural (biomembranas em fosfolipídios e colesterol) • Pigmentação (nas células de retina) • Sinalização (hormônios de esteroides) • Mediadores de inflamações ÁCIDOS GRAXOS: • São ácidos carboxílicos ligados a uma cadeia não ramificada de hidrocarbonetos • O grupo carboxila constitui a parte polar, enquanto a cadeia carbônica a apolar • Podem ser, saturados, insaturados ou trans ÁCIDOS GRAXOS ESSENCIAIS: ÁCIDO Linoleico (W6) OU ÔMEGA 6 • Presente em óleos vegetais ou sementes • Reduz o HDL e colesterol total, mas em alto consumo pode abaixar o HDL ÁCIDO LINOLEICO (W3) OU ÔMEGA 3 • Presente em peixes gordurosos • Abaixa o nível de triglicerídeos e colesteróis totais GORDURA INSATURADA: • Gordura vegetal e líquida em temperatura ambiente • Gordura Monoinsaturada (com apenas uma ligação dupla de carbono) • Gordura Poliinsaturada (com mais de uma ligação dupla no carbono) • Ajuda na redução do colesterol ruim (triglicerídeos) e no equilíbrio da pressão arterial GORDURA SATURADA: • Gordura animal e sólida em temperatura ambiente • Responsável pelo aumento do colesterol ruim (LDL) que se deposita nas artérias, elevando os riscos de problemas no coração GORDURA TRANS: • Gordura formada durante os processos de hidrogenação industrial que transforma óleos vegetais líquidos em gorduras sólidas à temperatura ambiente • São utilizadas para melhorar a consistência dos alimentos e também a aumentar a vida útil de produtos de prateleiras • O alto consumo aumenta o (LDL) e diminui o (HDL) FOSFOLIPÍDIOS: • São duas moléculas de ácidos graxos ligado a uma molécula de glicerol • O terceiro carbono do glicerol está associado a uma molécula contendo um grupo fosfato • Formam a bicamada lipídica TRIACILGLICEROL: • São os mais abundantes na natureza • Constituídos por três moléculas de ácidos graxos esterificados e uma molécula de glicerol • Ácidos graxos saturados contribuem a esse lipídio a uma consistência sólida à temperatura ambiente, enquanto as de origem vegetal são ricos em ácidos graxos insaturados, e são líquidos à temperatura ambiente • Localizam-se no tecido adiposo subcutâneo visceral, atuando como isolante térmico e também como proteção à choques mecânicos COLESTEROL: • É o mais abundante nos tecidos dos animais • Responsável pela síntese de todos os esteróis • Atua na produção dos sais biliais • Atua na produção da vitamina C • Presente na membrana celular 8 - METABOLISMO DOS LIPÍDIOS LIPOGÊNESE: • O carboidrato é ingerido, degradado e transformado em glicose que entram na corrente sanguínea • Quando a concentração de glicose no sangue ultrapassa o normal, seu excesso é removido pelos sais biliaias do fígado, e consequentemente a concentração de ácidos graxos é aumentada • O excesso de ácidos graxos é enviado para a pele, na qual é armazenado nos adipócitos • Esse armazenamento está pela forma de gordura LIPÓLISE: • Quando o sangue está com a concentração de glicose abaixo do normal ele recebe glicose do fígado (resultando da quebra do glicogênio – glicogenólise) • O fígado precisa manter o seu nível de glicogênio estável, fazendo com que haja a retirada de ácidos graxos do sangue, transformando-os em glicogênio • Quando o sangue, que teve os ácidos graxos removidos pelo fígado chegam até a pele, ocorre a quebra de gordura armazenada em seus adipócitos e os introduz no sangue sob a forma de ácidos graxos CORPOS CETÔNICOS: • É a condição metabólica de um jejum prolongado, diabetes descompensadas, uso de dietas cetogênicas (sem carboidratos) ou algum distúrbio do metabolismo do animal • É formado no fígado quando há excesso de Acetil-CoA e pouca disponibilidade de oxaloacetato (A baixa concentração de oxaloacetato reduz drasticamente a velocidade de oxidação da acetil-CoA pelo Ciclo de Krebs) • O Oxalacetato é formado principalmente a partir de piruvato por enzimas de piruvato carboxilase • A produção de corpos cetônicos é normalmente elevada quando a degradação de triglicerídeos não é acompanhada pela degradação de carboidratos • A Acetil-Coa acumulada condensa-se formando corpos cetônicos • Quando a produção de Acetil-Coa é ultrapassada há o aproveitamento pelos tecidos extras-hepáticos, estabelecendo-se uma condição denominada de Cetose • Acetonemia (alta concentração de corpos cetônicos no plasma sanguíneo) • Acetoúrina (alta concentração de corpos cetônicos na urina) • E também deixa o hálito do animal com um odor forte e característico de acetona SÍNTESE DE ÁCIDOS GRAXOS: • Ocorre em situações quando há a abundância de acetil-Coa • São sintetizados pelo fígado e pelo tecido adiposo • Ocorre no citoplasma • Ocorre a redução, a desidratação e a hidrogenização CICLO DE LYNEN OU β-OXIDAÇÃO: • A oxidação de acil-CoA, produzindo acetil-CoA, é chamada β-oxidação ou também Ciclo de Lynen • O acetil-Coa que entrou na matriz mitocondrial com o auxílio da carnitina agora terá seu carbono β oxidado• É constituído por uma série de reações que se repetem ao longo da cadeia carbônica do ácido graxo até que esse esteja totalmente oxidado • 1° Reação - Oxidação (converte-se um FAD em FADH2 levando à oxidação do acetil-Coa em enoil-CoA em sua forma trans, por meio da acil-CoA desidrogenase) • 2° Reação – Hidratação (hidrata-se a dupla ligação, produzindo a β-hidroxiacil-CoA, por meio da enoil-CoA hidratase) • 3° Reação – Oxidação (converte-se um NAD em NADH levando à oxidação do grupo hidroxila, formando um β-cetoacil-Coa com menos de dois carbonos, que volta para o começo do ciclo • 4° Reação – Clivagem (O β-cetoacil-CoA sofre cisão com auxílio de um CoA, por meio da tiolase, formando acetil-CoA e outro acil-CoA com menos dois carbonos, que volta para o começo do ciclo) 9 – CICLO DA UREIA TRANSAMINAÇÃO • É a transferência de um grupo amina ao outro • É a transferência do grupo amina do aminoácido para o α-Cetoglutarato • A maior parte aceita o α-Cetoglutarato (e em menor escala o Oxaloacetato), como o α-Cetoácido, que produz Glutamato (ou Aspartato no caso do Oxalacetato) • A transaminase no músculo aceita piruvato, produzindo Alanina FORMAÇÃO DE NH4+ • O α-Cetoglutarato quando recebe o grupo amina torna-se glutamato • O Glutamato ainda pode retorar em α-Cetoglutarato (liberando Aspartato ou NH4), ambos fazem a formação de ureia • Devido a toxidade do NH4+ produzida em tecidos extra-hepáticos, é incorporado em compostos não-tóxicos que atravessam a membrana com facilidade • Glutamina (nos tecidos extra-hepáticos) • Alanina (nos músculos) TRANSPORTE DE NH4+ SOB A FORMA DE GLUTAMINA • A enzima Glutamina Sintase catalisa a incorporação de NH4+ em Glutamina nos tecidos extra-hepáticos • A Glutamina libera NH4+ no fígado e no rim pela ação da Glutamina TRANSPORTE DE NH4+ SOB A FORMA DE ALANINA • Alanina transporta NH4+ do músculo até o fígado • O piruvato é convertido em glicose no fígado e este retorna ao músculo ELIMINAÇÃO DO NH4+ SOB A FORMA DE ALANINA • O excesso de amônia é excretado como ureia • A produção de ureia ocorre no fígado • A ureia produzida passa para a corrente sanguínea e vai para a o rim onde é excretada na urina Aminoácido + α-Cetoglutarato α-Cetoácido + Glutamato Transferência do grupo amina