atividade carboidrato

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BASES BIOLÓGICAS DA PRÁTICA MÉDICA I
BIOQUÍMICA
ALUNO: Raphael Gonçalves Nogueira
ATIVIDADE COMPLEMENTAR – ESTRUTURA E FUNÇÃO DE
CARBOIDRATOS
1. Os antígenos eritrocitários são apresentados na superfície das
hemácias humanas e podem ser constituídos de açúcares
(incluindo o sistema ABO) e proteínas. São reconhecidos e
determinados geneticamente por volta de 285 antígenos
eritrocitários contidos em 29 sistemas de grupos sanguíneos. Os
produtos primários são enzimas (glicosiltransferases) capazes de
adicionar carboidratos sobre uma estrutura precursora na
membrana da hemácia. Cite os açúcares que discriminam o
fenótipo para o sistema ABO.
Primeiramente, cabe citar que o sistema ABO é o mais importante
grupo sanguíneo na medicina transfusional.O gene ABO codifica as
glicosiltransferases responsáveis pela transferência dos resíduos
específicos de açúcar, GalNac 1-3 e Gala 1-3, ao substrato H e os
convertem ao antígeno A ou B respectivamente.O grupo sangüíneo
AB apresenta a atividade das duas transferases (A e B), enquanto
que o grupo O não possui as transferases A e B, mas apresenta o
antígeno H em grande quantidade na superfície das hemácias,
cabe ressaltar que os esfingolipídeos atuam como determinantes
do sistema ABO em partes pelo grupo cabeça oligossacarídeos
desses glicoesfingolipídeos(GLC,GAL,GALNAC,GAL,FUC). Em
síntese, os açúcares que discriminam o fenótipo para o sistema
ABO são:
Antígeno A:Possui a sequência padrão(
GLC,GAL,GALNAC,GAL,FUC) mais um GALNAC
Antígeno B:Possui a sequência
padrão(GLA,GAL,GALNAC,GAL,FUC) mais um GAL
Antígeno O:Possui somente a sequência
padrão(GLC,GAL,GALNAC,GAL,FUC)
2. A heparina apresenta propriedade anticoagulante no tratamento
do infarto do miocárdio e para o tratamento de trombos venosos
pós- operatórios. Tanto in vivo como in vitro, a heparina impede a
ativação dos fatores da coagulação, mas não age diretamente
sobre os fatores.
a) Considerando a diversidade estrutural dos carboidratos, cite a
qual grupo pertence a heparina, conforme detalhes de sua
estrutura. Esquematize.
A heparina é uma forma fracionada do
heparan-sulfato(glicosaminoglicanos que possui arranjos variáveis
de açúcares sulfatadas e não sulfatadas),derivada de mastócitos.
b) Explique o mecanismo de ação farmacológico da heparina de
acordo com suas propriedades físico-químicas e estruturais.
A heparina tem função anticoagulante ,leva a coagulação
intravascular disseminada, exercem sua ação antitrombótica pela
ligação com a antitrombina 3(AT 3), formando o complexo HNF-AT
3, que inativa principalmente os fatores 2a (trombina) e 10a, além
de outros fatores de coagulação como o 12a, 11a e 9a.Quando em
circulação, a heparina se liga às proteínas plasmáticas, o que reduz
a sua atividade anticoagulante, principalmente em baixas
concentrações, levando à intensa variabilidade da resposta
anticoagulante.
c) Por que o uso de heparina precisa ser injetável e não é
recomendado o uso oral? Qual das heparinas é mais eficaz, de
baixo peso ou alto peso molecular?
Isso porque a heparina pertencem ao grupo dos
proteoglicanos(proteínas e glicanos),logo se ingesta sofrerá
hidrólise de enzimas ao longo do trato digestivo(proteases e
glicocinases) ,o que levaria a sua quebra e perda da função.
Outrossim,a heparina mais eficaz é a de baixo peso molecular
(HBPM).A princípio, é preciso salientar que o uso clínico dessas foi
estimulado devido às dificuldades no controle e eficácia das
HNF(heparinas não fracionadas) e por 3 observações principais:
1. Reduzida atividade antifator Iia, quando comparada a um maior
atividade anti 10a.
2. Efeito mais favorável na relação risco/benefício, em modelos de
experimentação animal.
3. Propriedades farmacocinéticas mais favoráveis.
As HBPM são derivadas da HNF por despolimerização química ou
enzimática, levando a fragmentos de aproximadamente 1/3 do
tamanho da cadeia da heparina. Na medida em que são
preparadas por diferentes métodos de despolimerização, elas
diferem em algumas propriedades farmacocinéticas e do perfil
anticoagulante e podem não ter eficácia semelhante devido a estas
características. Apresentam peso molecular médio de 4.500 a
5.000 daltons, com uma variação de distribuição de 1.000 a 10.000
daltons. As HBPM são eliminadas por via renal e sua meia vida
biológica é prolongada em pacientes com insuficiência renal. Sua
meia-vida plasmática é mais longa e apresenta melhor
biodisponibilidade em pequenas doses do que as HNF, além de um
maior efeito previsível dose-resposta.Assim como as HNF, estes
tipos de HBPM apresentam seu efeito anticoagulante por ativação
da Antitrombina 3. No entanto todas estas cadeias de HBPM
contêm um pentasacáride de alta afinidade em catalisar a
inativação do fator 10a, que pode resultar em uma melhor ação
anticoagulante .
Assim sendo, as HPBM apresentam uma maior atividade anti 10a
em relação à sua atividade anti-2a (antitrombina), quando
comparada à HNF. Ainda mais as HBPM apresentam uma redução
da sensibilidade ao fator 4 plaquetário e um efeito anticoagulante
mais previsível, com baixas taxas de trombocitopenia
3. O amido e celulose são polímeros de glicose que fazem parte da
dieta humana, então, por que não conseguimos digerir a celulose
para o aporte energético?
Isso ocorre porque o tipo de ligação que se encontram na molécula
de celulose são beta 1-4 e o glicogênio possui as do tipo alfa 1-4,
.Ademais,o organismo humano não possui enzimas para levar a
hidrólise daquela ligação(beta 1-4),como a
celulase-beta-glicosidase.
4. As selectinas são moléculas de adesão vascular que atuam
como mediadores para respostas fisiológicas, tais como
inflamação, imunidade e hemostasia. Durante a progressão do
câncer, as selectinas promovem várias etapas que permitem as
interações entre as células tumorais e os constituintes do sangue,
incluindo plaquetas, células endoteliais e leucócitos.
a) Pela ação que desempenham, é possível afirmar que todas as
selectinas são obrigatoriamente glicoproteínas?
Baseado na função exercida pela selectinas ,reconhecimento ,
adesão e o transporte de leucócitos seria preciso admitir que
sim,pois os ligantes da lectina nos leucócitos são glicoproteínas
além do que para exercerem a função de reconhecimento seria
preciso a presença de proteínas e glicanos ,excelentes para tal
funcionalidade.
b) Cite UM exemplo de selectina com os respectivos
constituintes carboidratos e o local de atuação.
Selectinas P ,atuam na superfície endotelial dos capilares e
plaquetas ,interage com um oligossacarídeo específico das
glicoproteínas da superfície dos leucócitos.Essa interação
desacelera os leucócitos, que rolam sobre o revestimento
endotelial dos capilares.O domínio extracelular de uma proteína
selectina se caracteriza por um domínio do tipo lectina
N-terminal, um domínio do tipo fator de crescimento epidérmico e
números variáveis de repetições de consenso curtas.Genericamente, os 20
ligantes de selectinas são compostos, pelo menos em parte, por uma
fração carboidrato se liga a carboidratos com a estrutural
terminal:NeuAc(2,3)- Galp(l,3)- GlcNAc(l,3)-Fuca(l,4) e também a
carboidratos com as estruturas terminais: NeuAc(2,3)- Galp(l,4) -GlcNAc.
Esses carboidratos são antígenos de grupos sangüineos conhecidos e são
comumente chamados de Sialyl Lewis x Sialyl Lewis a, respectivamente. A
presença do antígeno Sialyl Lewis x isoladamente na 10 superfície de uma
célula endotelial pode ser suficiente para promover a ligação a uma célula
que expressa E-selectina.
5. O glicogênio é um polissacarídeo com ligações (α-1,4),
apresentando inúmeras ramificações de ligações glicosídicas (α-
1,6). Desse polissacarídeo, apenas uma extremidade é redutora
e o restante, extremidades não redutoras.
a) Esquematize uma parte da estrutura da molécula que inclua
as informações contidas acima.
Ramificações do glicogênio termina em uma unidade de açúcar
não redutora , cada molécula de glicogênio que tenha n
ramificações tem n+1 extremidades não redutoras e 1 uma
extremidade redutora.
Nessa molécula duas ramificaçõesexternas de uma molécula de
glicogênio ,as glicoses da extremidade não redutora são
mostradas em vermelho e a que começa uma ramificação
verde.
b) Relacione a estrutura ramificada com a importância
fisiometabólica.
Quando o glicogênio entra no processo de glicogenólise , as
unidades de glicose são removidas uma de cada vez a partir da
extremidade não redutora.As enzimas de degradação que atuam
somente em extremidades não redutoras podem trabalhar
simultaneamente nas muitas ramificações ,acelerando a
conversão do polímero em monossacarídeos.
6. Considere as estruturas abaixo para responder:
a) A coloração de Gram é uma das técnicas de coloração
comuns na bacteriologia. Qual o princípio da técnica?
Em 1884, Christian Gram desenvolveu um método de coloração de
bactérias que permitia sua separação em dois grupos distintos, as Gram
positivas (que coravam-se em roxo) e as Gram negativas (que coravam-se
em vermelho).
A partir do advento da microscopia eletrônica e do aperfeiçoamento das
técnicas de análise bioquímica dos diferentes componentes celulares, foi
verificado que esta diferença entre as bactérias Gram positivas e Gram
negativas era, provavelmente, devida às diferenças de composição e
estrutura das paredes celulares. O procedimento de coloração de Gram
permite que as bactérias retenham a cor com base nas diferenças nas
propriedades químicas e físicas da parede celular. De fato, o uso dos
corantes permite aumentar o contraste e evidenciar a estrutura bacteriana.
MÉTODO
1) Obtenção de um esfregaço
2) Secar e fixar o esfregaço pelo calor moderado de um bico de Busen.
3) Coloração: cobrir o esfregaço com o primeiro corante – violeta de
Genciana (não deixar cair o corante diretamente sobre o esfregaço, mas
sim numa das de extremidades da lâmina, deixando-o depois escorrer
sobre o esfregaço) durante um minuto.
4) Mordançagem: escorrer o corante e, sem lavar, cobrir com a
substância mordente – soluto de Lugol – o qual passados trinta segundos
deve seer renovado por igual período de tempo. O tempo de
mordançagem total deve ser igual ou ligeiramente superior ao tempo
usado com o violeta de Genciana.
5) Diferenciação: escorrer e lavar a preparação com álcool a 95º até que
este líquido não arraste mais corante.
6) Lavar com água destilada para concluir a diferenciação.
7) Recoloração: cobrir o esfregaço com safranina durante trinta segundos
(coloração de contraste).
8) Lavar novamente com água destilada, secar a preparação com papel de
filtro e observar em imersão.
b) Qual a relevância do peptideoglicano, se esse glicoconjugado
está presente em bactérias gram negativas e positivas?
As bactérias Gram-positivas retém o cristal violeta devido à presença de
uma espessa camada de peptidoglicano (polímero constituído por
açúcares e aminoácidos que originam uma espécie de malha na região
exterior à membrana celular das bactérias) em suas paredes
celulares,apresentando-se na cor roxa.
Já as bactérias Gram-negativas possuem uma parede de peptidoglicano
mais fina que não retém o cristal violeta durante o processo de
descoloração e recebem a cor vermelha no processo de coloração final.