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- O que são os lipídeos? > São moléculas importantes no metabolismo corporal como um todo; > Podem ser sintetizadas pelo organismo, exceto os ácidos graxos essenciais; ácidos graxos essenciais são aqueles em que o nosso organismo não sintetiza em quantidades suficientes para suprir as necessidades no organismo, portanto eles devem ser fornecidos por meio da dieta, esses ácidos graxos são principalmente o ácido linoleico e o ácido linolênico. > Exercem no organismo funções energéticas (9Kcal/g), estruturais e hormonais; a energia fornecida tem a finalidade de metabolizar os lipídeos no nosso organismo. > Insolúveis em água e são extraídas das células e tecidos por solventes orgânicos, como clorofórmio, éter, acetona,benzeno; > Importante constituinte de biomembranas; a nossa membrana celular é formada por uma bicamada lipídica com glicolipídios, fosfolipídios… - Lipídeos: constituinte de membrana; - Principais funções: > componentes estruturais (fibras nervosas); > coenzimas (vitaminas A, K e CoQ); > precursores de hormônios derivados de esteróis (regulação da pressão sanguínea, dilatação vascular); > transporte de lipoproteínas; > proteção da alteração de temperatura corporal; > proteção mecânica; > regulação do sistema imune e do processo inflamatório - Características das gorduras: ~ Vegetais e Animais > Animais herbívoros: gordura mais saturada; > Porco e galinha: menos dura; > Peixes: mais macias (AGCL insaturado, 20-22ºC) ~ Gordura vegetal: líquidas – insaturadas; > Gordura de côco: saturada, com baixo ponto de fusão (8-12°C) - Classificação dos Lipídeos - LIPÍDIOS SIMPLES: > Gorduras neutras ( mono - di e triglicerídeos); > Ácidos graxos (Ácidos Graxos Saturados (AGS), Ácidos Graxos Monoiinsaturados (AGM- MUFA), Ácidos Graxos Poliinsaturados (AGP-PUFA)); > Ceras. ~ Os triglicerídeos podem também ser chamados de triglicérides > Os TAG estão presentes em óleos e gorduras, um dos mais simples é a triestearina, que é conhecido como sebo, encontrado nos animais; a triestearina é formada de 3C, 3 hidroxilas, porém ao se ligar a acidos graxos, ela faz uma ligação éster e perde o hidrogênio da hidroxila, se formando em triestearina. > As Ceras são formadas por uma ligação carbonila, que se liga a um ácido graxo em cada um dos seus lados, como no caso da cera de abelha, com o ponto de fusão de 60-82 graus. - Lipídios Simples: Triglicerídeos > Importante armazenamento energético, presentes nas células adiposas; > Inclui: óleos, gorduras, ceras e compostos relacionados > Glicerol se liga a hidroxila do ácido graxo, formando uma ligação éster e o triacilglicerol. - Função dos Lipídios > Estrutura básica das membranas celulares; > Precursor de hormônios, ácidos biliares, vitamina D; > Proteção órgão e nervos contra lesões traumáticas; > Isolante térmico; > Transporte e absorção de vitaminas lipossolúveis; > Poupam tiamina; dos macronutrientes, os lipídeos e carboidratos são os principais fornecedores de energia (calorias), mas em situação em que o indivíduo não tem quantidade suficiente de carboidrato e gordura e não consegue energia por esses dois macronutrientes, ele pode usar as proteínas para o fornecimento de energia, nesse caso, a tiamina (vitamina B1) ela atua como coenzima para a metabolização das proteínas para a liberação destes como fonte de energia, mas precisaria de uma boa quantidade de tiamina para a metabolização; ou seja, em quantidades ideais de carboidratos e lipídeos, como a proteína não precisará ser usada, a tiamina é poupada. > Saciedade - isso porque o lipídeo diminui a secreção gástrica, que por consequência também diminui o tempo de esvaziamento; > Palatabilidade do alimento; > Veículos para resíduos de pesticidas; alimento rico em pesticida é levado pelas gorduras para o nosso organismo. - Lipídeos Eicosanóides: > Lipídeos semelhantes a hormônios, pois produzem substâncias que atuarão como hormônios em locais que são sintetizados. > Prostaglandinas, prostaciclinas, tromboxanos, leucotrienos derivados de AGP, exercem importantes funções hormonais; > Reduzem a perda de calor do organismo, devido a sua baixa condutividade térmica; > Podem se complexar com outras moléculas, formando compostos com diferentes funções biológicas: - glicolipídeos (CHO + LIP) - lipoproteínas (LIP + PTN) - Glicolipídeos ~ Ácido graxo 1 e 2, o glicerol e uma molécula de carboidrato (galactose); galactolipideo; > Importante constituintes de membranas, encontrados em maior quantidade no tecido nervoso, influenciando na estrutura e função celular; > Desempenham importante papel na regulação das interações, crescimento e desenvolvimento celulares - Lipídios Complexos > Glicolipídios (AG + Carboidrato + base nitrogenada): podem ser divididos em a) Cerebrosídeos: componente do cérebro e do sistema nervoso; b) Gangliosídeos: presente nas substâncias cinzenta do cérebro, envolvido na transmissão de impulso nervoso nas sinapses, imunidade e sítios de reconhecimento célula-célula; c) Glicoesfingolipídios: componentes de superfície celular (células vermelhas, dando especificidade ao grupo sanguíneos); > Fosfolípideos (AG + Ac. Fosfórico + base nitrogenada); a) Fosfoglicerídios: polares, componentes das membranas celulares: > Lecitina (fosfatidilcolina) > Cefalina (fosfatidiletanolamina) > Fosfatidilserina ~ Molécula de serina ligada ao ácido fosfórico e mais dois outros ácidos graxos. > Fosfatidilinositol b) Esfingomielina - Lipídios Complexos: fosfolipídios (FL) > Importantes componentes de membranas, pois dão fluidez das membranas; > Componentes essenciais da bile, solubilizando o colesterol para que ele passe na membrana celular; > Importantes na transmissão de sinais através da membrana; ~ Ácido fosfórico com uma molécula de colina e dois graxos. - Estrutura geral dos fosfolipídeos: A imagem acima representa o glicerol ligado a ácidos graxos diferentes e a formação de diferentes compostos: > ao ligar o ácido fosfórico com uma molécula de colina é formada a fosfatidilcolina; > o ácido fosfórico ao se ligar a uma molécula de etanolamina forma o fosfatidiletanolamina; > dois ácidos fosfóricos ligados a lipina, formam a cardiolipina. - Estrutura Geral dos Fosfolipídeos > A fosfatidilcolina pode sofrer ação da fosfolipase A2, que atua principalmente na posição 2 da molécula de glicerol, liberando o ácido graxo da molécula 2, formando a lisofosfatidilcolina, depois essa molécula (lisofosfatidilcolina) sofre atuação de outra enzima que é a lisofosfolipase, que libera o ácido graxo ligado ao carbono 1, e vai se transformar em glicerilfosforilcolina, uma outra estrutura fosfolipidica. - Fosfolípideos > Importante constituintes de membranas, influenciando na estrutura e função celular; > Dieta: influencia diretamente na fluidez -> quanto mais fosfolipideos na membrana, mais fluída será a membrana; as membranas das nossas células sao formadas de bicamadas, e elas são dinâmicas (sempre em movimento), então quando há uma fluidez boa na membrana, pode-se saber que a molécula pode entrar do meio extracelular para o meio intracelular com mais facilidade; > Dieta: estabilidade e suscetibilidade ao dano oxidativo; podemos encontrar ácidos graxos monoiinsaturados e poliinsaturados, e quanto maior o número de insaturações, maior seria a propensão ao dano oxidativo; > AGPI ω: ↑ fluidez das membranas, quando esterificados aos FL de membrana; > ↑ Colesterol, ácidos graxos saturados/trans: ↓ fluidez, enrijecem a membrana, podendo inibir movimentos transmembranas; - Lipídeos Rafts (Jangadas) > Conceito: Esfingolipídeos nas membranas plasmáticas que tendem a separar-se dos glicerofosfolipídios e co-localizar com o colesterol em microdomínioschamados de “jangadas lipídicas”. Estas estruturas lipídicas são resistentes à solubilização de detergentes, o que facilitou seu isolamento e caracterização > Caveólas: são domínios de lipídios “rafts” invaginados sobre a membrana Plasmática. Desempenha papel na sinalização celular e na internalização da membrana. - Classificação dos Lipídeos: - Derivados Lipídicos a) Ácidos graxos, mono e diglicerídeos; b) Glicerol; c) Esteróis: - Colesterol e ergosterol - são formados por meio de ligações entre ácidos graxos mais simples; o colesterol é de origem animal mas existem moléculas semelhantes dos vegetais, como o caso do ergosterol; - Hormônios esteróides - derivados principalmente do colesterol do organismo humano. - Sais Biliares d) Vitaminas lipossolúveis: ADEK - solúveis em lipídeos e por isso entram nessa classificação de derivados lipídicos. - Ácidos Graxos > Formados por uma cadeia linear de átomos de carbono ligada a átomos de hidrogênio, na extremidade final grupo carboxílico (-COOH - polar) e na outra grupo metil (-CH3 - apolar); > Quanto maior tamanho da cadeia - ↓ solubilidade; > Podem ser saturados/insaturados; > Contém número par de carbonos (mais prevalentes), mas também sintetizamos grupo de números ímpares, mesmo em menor quantidade. > AGCC: acético, propiônico e butírico. > Ácidos Graxos Insaturados: AGI: podem ter isômeria cis e trans. - - Mais comuns: ~ Palmítico e Esteárico (saturados) ~ Oléico e linoléico (insaturados) - Funções dos Ácidos Graxos, semelhante ao dos triglicerídeos. > Transporte de Gorduras; > Manutenção da função e integridade das membranas celulares; > Parte de ésteres de colesterol e fosfolipídeos; > Precursores de prostaglandinas. (Só a primeira aula) __________________________________________________________________________ ● Proteínas - Aminoácidos e Proteínas > São compostos orgânicos complexo mais abundante no corpo; > Componente estrutural das células; > Contém C, H, O, N e ás vezes S, Fe, P e Co; > Primeiro macronutriente a ser considerado essencial; > Encontrada nos músculos (43%), tecidos moles, ossos, sangue; > Hormônios e enzimas são proteínas; > São formadas por aminoácidos. ● Funções das proteínas - Catalisam reações químicas (enzimas). - São carreadoras de substâncias (hemoglobina, transferrina, etc). - Participam dos mecanismos de contração muscular. - Atuam como receptores e transportadores de membrana. - Atuam na proteção do organismo (sistema imunológico). - Participam dos processos de coagulação sanguínea. - São hormônios: regulam o metabolismo. - Controlam e regulam a transcrição e a tradução gênica. - Tem função estrutural. Interferem na termogênese e na saciedade. - Servem como “materiais de construção” para o crescimento e a reparação de tecidos; - Ajudam a manter a composição líquida e mineral de vários líquidos do corpo; - Ajudam a manter o equilíbrio ácido-básico de vários líquidos do corpo ao atuarem como tampões; - Fornecem um pouco de combustível para as necessidades de energia do corpo; - São partes integrantes da maioria das estruturas do corpo como pele, tendões, ligamentos, membranas, músculos, órgãos e ossos. ● Definição: - Macromoléculas cuja unidade estrutural são os aminoácidos; - Termo utilizado para moléculas compostas de mais de 50 aa ligados entre si por ligações peptídicas; - Peptídeos: proteínas com menos de 50 aa. ~ Aminoácidos: - Natureza: ~ 300 aa. - Proteínas nos seres vivos compostas por 20 aa primários. - Fonte dos aa primários é a dieta. - aa secundários: derivados dos primários. ● Classificação das proteínas quanto suas estruturas: - Estrutura primária: é uma sequência básica de cadeia de aminoácidos que vão de ligando por meio de ligações peptidicas. - Estrutura secundária: Ocorre nos aminoácidos quando há uma ligação entre as sequências, principalmente com ligações de hidrogênio; estrutura em alfa hélice. - Estrutura terciária: Ocorre quando certas atrações entre essas ligações ocorrem, e as alfas hélices e os beta pregueada (folha beta) elas se dobram formando a estrutura terciária. - Estrutura quaternária: uma proteína que consiste em mais de uma cadeia de aminoácidos, então tem mais de uma estrutura terciária ligada a ela. ~ A estrutura tridimensional da proteína influencia na digestibilidade e valor nutricional. ~ Essas estruturas podem ser desnaturadas, o processo de desnaturação é aquele processo onde, principalmente, as enzimas digestivas irão agir no organismo, desde a boca que atuarão quebrando as ligações, ate que todas sejam quebradas, separando os aminoácidos para serem absorvidos no organismo; a desnaturação também ocorre na preparação do alimento, no aquecimento há um processo de desnaturação, ou quando colocamos uma base ou um ácido forte numa estrutura mais complexa (como a terciária e quartenária), que abrirá essa estrutura possibilitando que as enzimas digestivas atuem facilmente nessa estrutura. ~ A estrutura primária é de extrema importância, não podemos destrui-la totalmente numa preparação de alimento, pois a estrutura primária ao chegar ao nosso organismo por meio da dieta e havendo o processo de mastigação/digestão, dependendo da posição dos aminoácidos, algumas enzimas irão agir quebrando esses aminoácidos e pequenos peptídeos, e será de acordo com essa liberação (a partir da quebra) que o nosso organismo terá uma maior ou menor possibilidade de absorção desses aminoácidos. ● Classificação dos aminoácidos: - Pode ser classificada de acordo com sua cadeia lateral, que tem enzimas específicas que irão quebrar em pontos específicos de acordo com a cadeia lateral ou ligação peptídica do aminoácido. - As cadeiras laterais são predominantemente básicas. ● Podem ser classificado nutricionalmente: - Indispensáveis: não podem ser sintetizados no organismo em quantidade suficiente para suprir a necessidade dieta valina, leucina, isoleucina, fenilalanina, triptofano, treonina, metionina, lisina e histidina (o intestino das crianças e principalmente recém-nascidos vão amadurecendo, então eles não possuem uma síntese adequada de histidina, não é indispensável nessa fase) . - Dispensáveis: Podem ser sintetizados no organismo a partir de outros aa ou de metabólitos de compostos nitrogenados -> alanina, ácido aspártico, asparagina, ácido glutâmico e serina. (nosso organismo sintetiza a todo momento). - Condicionalmente indispensáveis: Necessitam ser ingeridos na dieta quando a síntese endógena não alcança a necessidade metabólica -> arginina, cisteína, glutamina (a glutamina é importante principalmente em situações de traumas, ela é requerida em uma quantidade maior, pois ela serve de energia principalmente para as células de defesa que são os leucócitos), glicina, prolina e tirosina. ~ Ex: arginina não pode ser sintetizada em quantidade suficiente no período de crescimento; cisteína e tirosina podem ser sintetizados da metionina e da fenilalanina; glutamina pode ser sintetizada a partir do ácido glutâmico e da amônia em situações de trauma grave e no jejum; glicina pode ser sintetizado a partir da serina. 20 aminoácidos mais encontrado nas estruturas do organismo; prolina é diferente nos termos de estrutura dos outros aminoácidos, ela é um iminoácido pois ela tem um nitrogênio dentro de um ciclo pentano, e os derivados dela também são iminoácidos. - Duas moléculas de cisteínas resulta em uma molécula de cistina; a característica especial da cisteína é que ela possui um radical com enxofre. Ligando as cisteínas esses radicais de enxofre irão se unir e formam uma ponte de sulfeto, formando, dessa forma, a cistina. ● Aminoácidos indispensáveis, dispensáveis e condicionalmente indispensáveisna dieta humana. ● Classificação das proteínas conforme o tipo de aminoácido: - Completas: Contêm teor equilibrado de aa, tanto qualitativa quanto quantitativamente; pois ela tem todos os oito aminoácidos indispensáveis. ex: proteínas dos alimentos de origem animal, como carnes, ovos e leite e seus derivados. - Incompletas: Apresentam deficiências de um ou mais aminoácidos essenciais; proteínas dos alimentos de origem vegetal estão nessa categoria; os cereais, leguminosas… Ex: proteína de soja que é deficiente em metionina, os cereais são deficientes em lisina (arroz, milho…), a ideia de combinar arroz + feijão foi uma ideia para um alimento complementar a deficiência do outro; (lisina + metionina) ● Composição de estrutura proteica: - Simples: são aquelas que, por hidrólise, fornecem apenas aminoácidos: ~ Fibrosas: - Cadeias polipeptídicas que se organizam em um arranjo paralelo ao longo de um eixo -> fibras ou filamentos, é o caso do músculo dos animais em geral que consumimos; - Pouco solúveis, de consistência rígida e têm normalmente funções estruturais. - Colágeno, queratina (unha, chifre…) e elastina. ~ Globulares: - Cadeias polipeptídicas enoveladas em estruturas esféricas ou globulares. - Funções dinâmicas na célula. - Anticorpos, a maior parte das enzimas, os hormônios e muitas proteínas carreadoras, como a albumina (a albumina é a proteína mais encontrada no nosso corpo e é multifacetária, pois possui diversas funções; é uma proteína de alta qualidade, e no nosso plasma sanguíneo a albumina auxilia no transporte de macronutrientes importantes, como o ácido graxo e outros compostos, como as pesticidas que são encontradas nos alimentos) e a hemoglobina. - Conjugadas: combinadas com outros grupos, além dos aminoácidos (grupo prostético): ~ Lipoproteínas: grupo proteíco de aminoácidos + grupo prostético (compostos que não são proteicos); - São complexos de lipídios com proteínas. - Lipídios: TG, PL, colesterol ou derivados ligados à proteína. - Têm função estrutural (associação com membranas de organelas celulares) e de transporte de lipídios. - HDL, VLDL, IDL, LDL e quilomícrons são as lipoproteínas; - Na gema do ovo: lipovitelinas e lipovitelininas, que agem como emulsificantes; por isso a gema de ovo é um composto emulsificante e auxilia em preparações de diversos alimentos; ~ Glicoproteínas: - Ligadas co-valentemente às moléculas de glicídios. - Capazes de formar soluções altamente viscosas. - Fito-hemaglutininas do feijão: quando não inativadas -> problemas na absorção e aproveitamento dos nutrientes; tem função anti-nutricional e são encontradas principalmente nas leguminosas, por isso a importância da cocção dessas leguminosas. - Ovomucina -> uma das responsáveis pela alta viscosidade da clara do ovo. ~ Metaloproteínas: - Complexos de metais com proteínas. - O metal pode estar fortemente ligado (hemoglobina e mioglobina) ou ligado mais fracamente e facilmente removível (ligações de Fe, Cu e Zn com ovoalbumina e do Fe com ferritina). - Muitas dessas ligações permitem que os metais sejam solubilizados e transportados nos pHs fisiológicos dos fluidos orgânicos. ~ Fosfoproteínas: - Possuem grupo fosfato na molécula. - É o caso da caseína do leite e vitelina da gema do ovo. ~ Nucleoproteínas: - Complexos de proteínas básicas com ácidos nucléicos encontrados no núcleo celular. - É o caso das histonas e protaminas. As histonas são complexos muito importantes que estão presente no DNA e que auxiliam exatamente naquela estrutura do alfa hélice do DNA. ● Funções metabólicas dos aminoácidos: - Aminoácidos precursores de compostos não-proteicos: ● Classificação das proteínas - Quanto a sua solubilidade em diferentes solventes: ~ Albuminas: Facilmente solúveis em água e coaguláveis pelo calor (albumina do ovo e do soro do leite); por isso que, quando o ovo está cru a albumina é translucida, e quando sofre a ação do calor ela fica um “branco leitoso”, o soro do leite quando está suspensa ele está totalmente separado e depois, quando sofre ação do calor, os grumos são formados. ~ Globulinas: Insolúveis ou moderadamente solúveis em água, porém sua solubilidade é aumentada pelo acréscimo de sais (cloreto de sódio); coaguláveis pelo calor; (imunoglobulinas plasmáticas; importante imunoglobulinas de defesa do nosso organismo, globulinas do músculo e as globulinas das sementes). ~ Glutelinas: Insolúveis em soluções salinas diluídas, são principalmente encontradas no glutén; solúveis em ácidos ou bases diluídos; encontradas principalmente em cereais (glutenina do trigo e do milho); o glutén é formado a partir dessas protéinas do trigo e do milho, e dependendo do indivíduo, ele pode ter intolerância ao glutén. ~ Prolaminas: Insolúveis em água e em soluções salinas e solúveis em soluções alcoólicas; encontradas em sementes de cereais (zeína do milho e a gliadina no trigo). ~ Escleroproteínas: São praticamente insolúveis: solubilização requer ação de agentes de degradação das moléculas (ácidos e bases, detergentes e dispersantes); são proteínas fibrilares (colágeno, queratinas, fibroína, elastina); proteínas fibrilares compõe principalmente os musculos, na questão da carne que ingerimos, as carnes são mais rígidas devido a essas proteínas fibrilares. ~ Histonas: Solúveis em água e liberam, pela hidrólise, grande quantidade de aminoácidos básicos; combinadas com os ácidos nucleicos (estão presentes nas nucleoproteínas). ~ Protaminas: Fortemente básicas; não contêm S, tirosina e triptofano; associadas aos ácidos nucléicos. - O pool de aminoácidos é a gama de aminoácidos provenientes da dieta, da proteína corporal e da síntese de aminoácidos não-dispensáveis; porém, necessitamos de boa parte dos aminoácidos ressintetizados; - Compostos nutricionais não protéicos: porfirina, creatina, neurotransmissores, purinas, pirimidinas e outros compostos nitrogenados. - Excesso de aminoácidos que não necessitamos no organismo podem entrar na via glicolítica (síntese de glicose), podem estar também participando de corpos cetônicos, ácidos graxos e esteróides (principalmente os carbonos de aminoácidos entrando como corpos cetonicos, ácidos graxos e esteróides); - CO2, água e ATP = fonte de energia. ● Digestão das Proteínas - Metabolismo das proteínas; - O processo de digestão começa pela boca; mas na boca não se tem enzimas para degradar as proteínas que estão na boca; - Se tem diversos hormônios, mensageiros responsáveis pelas sínteses de enzimas digestivas nesse processo de digestão; - O processo se inicia no estômago, pâncreas e no intestino delgado; - Tanto no estômago, quanto no pâncreas e no intestino delgado se tem uma liberação de enzimas, e essas enzimas geradas são na forma de zimogênios (inativas), elas tem um pequeno peptídeo formando a proteína, pois a partir do momento que essas enzimas são sintetizadas nos locais não ocorra uma auto-degradação, isso porquê se a enzima já estivesse ativa, ela poderia degradar a mucosa, pois temos as proteínas dos tecidos, das mucosas… E por isso ficam na sua forma inativa, que é nomeado de zimogênio, sendo ativada só para o seu uso com a clivagem do pequeno peptídeo já mencionado; ● Fase gástrica da digestão: - Chegada de alimento no estômago > distensão > liberação da gastrina (primeiro hormônio a ser liberado neste processo digestivo) > a gastrina promove a liberação do HCl > o HCl faz a desnaturação das proteínas; a desnaturação proteica pode ocorrer por cocção do alimento, elas abrem a sua estrutura, expondo mais as estruturas das proteínas (quaternária, terciária, secundária e primária; que é a estrutura mais importante, pois a primária se tem os peptídeos ligados, e é nessas ligações peptídicas que as enzimas irão atuar); - pH ácido:libera pepsinogênio (primeira enzima liberada, mas é liberada na forma de zimogênio - inativa) > em pH ácido se transforma na pepsina > início da digestão protéica. ~ Após este início: PEPSINA ATIVA PEPSINOGÊNIO; enquanto estiver sendo liberada pepsinogênio a pepsina irá ativar esse pepsinogênio; a ativação do pepsinogênio é a quebra deste até que a enzima fique ativa. - Ação da pepsina: hidrólise das proteínas em pequenos peptídios, clivando preferencialmente grupos amino dos peptídeos que tenham anéis aromáticos como cadeias laterais: podem agir em vários pontos entre as cadeias polipeptídicas; preferencialmente em cadeias com anéis aromáticos será onde a pepsina irá agir. ● Digestão das proteínas - resumo: - A própria digestão gástrica estimula a fase pancreática, que libera a colecistoquinina e secretina. ● Fase pancreática: - Proteínas que deixam o estômago: Mistura de proteínas não digeridas, polipeptídeos e aproximadamente 15% de aa livres. - Quimo (mistura dos aminoácidos e alimentos), contendo peptídios e aa gerados estimulam secreção da secretina e da CCK (células endocrinas duodeno) -> suco pancreático (enzimas + bicarbonato): o bicarbonato propicia o aumento do pH intestinal. - Pepsina (pH ótimo aproximadamente 1,8) -> no duodeno tem ação bloqueada, pois o duodeno chega a um pH 6,5 a partir do momento que o bicabornato vai ser liberado para aumentar o pH do duodeno. - Suco pancreático: endopeptidades (tripsina, quimotripsina, elastase - enzimas importantes que atuam dentro) e exopeptidades (carboxipeptidase e aminopeptidase; enzimas que atuam na extremidade) -> zimogênios: tripsinogênio, quimiotripsinogênio, proelastase e procarboxipeptidases. - Produtos da digestão estomacal estimulam a secreção de enteroquinase (enzimas presentes no enterócito) pela mucosa intestinal; os enterócitos vão preferir absorver os aminoácidos livres; - Tripsiniogênio é ativado pela entroquinase (enteropeptidase) -> tripsina -> hidrolise ligações contendo Lis e Arg; a tripsina tem especificidade com os aminoácidos lis e arg. - Tripsina ativa quimiotripsinogênio (tripsina), proelastase (elastase), procarboxipeptidase A e B (carboxipeptidase A e B); - Quantidade de enzimas secretadas pelo pâncreas: pode ser regulada pelo teor de proteína na luz intestinal; com muita proteína o pâncreas vai sendo cada vez mais ativado para liberar cada vez mais os zimogênios, que por consequência vai ativar cada vez mais vai ativar as enzimas do intestino; ~ Tripsina vai se ligando à proteína dietética até que esteja em excesso. ~ Quando isso acontece, a tripsina livre no intestino envia sinal ao pâncreas para reduzir a síntese de tripsinogênio; tripsina em excesso resulta em tripsinas livres no intestino, ela estando livre vai sinalizar no pâncreas para que ocorra a redução de síntese de tripsinogênio; tripsina em excesso é danoso para o pâncreas, pois sobrecarregaria o pâncreas; ● Fase Intestinal - Produtos finais: mistura de aa livres (40%) e pequenos peptídios (60%) de 2 a 8 aa. - Digestão dos peptídeos até aminoácido é completada pelas múltiplas peptidases das microvilosidades, principalmente do duodeno e jejuno. - Aminopeptidases e as dipeptidases: desdobram polipeptídeos remanescentes em tripeptídeos e dipeptídeos e alguns aa; de preferência serão quebrados até ter aminoácidos livres, pois são facilmente absorvidos. - Tripeptídeos, dipeptídeos e aa são facilmente transportados através da membrana das microvilosidades para o interior do enterócito -> peptidases específicas para os tipos de ligações restantes entre os aa vão completar esse processo de liberação. - Após digestão, aa passam para o sangue circulante; em seguida os aminoácidos vão para o fígado e no fígado sofrendo novamente processos metabólicos ou sínteses ou degradação de outros compostos. - No lúmen do intestino teriam algumas enzimas fazendo a quebra do polipeptídeo com mais de 8 resíduos de aminoácidos; - A digestão de oligopeptídeos de cadeia curta é extracelular com enzimas que estariam na borda em escova; - Os aminoácidos entrariam no enterócito complementando o processo de digestão, tanto de cadeia longa, quanto de cadeia curta. ● Resumo da fase da digestão de proteínas: ● Absorção dos Aminoácidos - Epitélio intestinal apresenta mecanismos eficientes de transporte para absorver aa livres, dipeptídeos e tripeptídeos. - Absorção de aa: transporte ativo ou facilitado de aminoácidos, utilizando-se carreadores, que são as enzimas já mencionadas. - Isômeros L dos aa: ativamente transportados através da mucosa, com envolvimento da vitamina B6; é uma coenzima muito importante (pirididoxal-fosfato). Sistema ativo de absorção: gasto de energia e carreadores: ~ Sistema para o transporte de aminoácidos neutros. ~ Sistema para o transporte de aminoácidos básicos (lisina, arginina, histidina). ~ Sistema para o transporte de aminoácidos ácidos (aspartato e glutamato). ~ Sistema para o transporte de prolina e hidroxiprolina, que tem formato diferente de aminoácidos, sendo, no caso, iniminoácidos. - Ocorrem na presença simultânea do transporte de sódio. - Sistemas carreadores estão localizados na borda em escova: carreador possui sítios de ligação para a molécula de aminoácidos e para o íon sódio, transportando consigo o aminoácido que será captado no espaço intracelular - Aumento da concentração intracelular do aa -> gradiente de sua concentração interna em relação ao sangue -> difusão do aa para o sistema porta até o fígado. - O processo de digestão é um processo importante e automático, pois havendo o processo de digestão com a proteína sendo hidrolisada, vai haver uma ativação dos sistemas carreadores e o organismo aproveita boa parte dos aminoácidos que são quebrados, absorvem e esses aminoácidos caem na veia porta e afim. ● O transporte de aminoácidos é essencial para evitar perdas destes na urina, pois temos a absorção, cai na corrente sanguínea, serão reabsorvidos no rim, e também temos o aminoácido no fígado, caindo na regulação sistêmica, vão ao fígado e serão utilizados para a síntese proteica; porém, existe um limite superior para a intensidade do transporte de cada tipo de aminoácido nos túbulos renais; se uma quantidade superior de aminoácidos for consumido, os tubulos renais não tem uma capacidade para reabsover todo esse aminoácido, eles tem um limite. - Quando um aa atinge concentrações muito elevadas no plasma e no filtrado glomerular, o excesso que não pode ser ativamente reabsorvido é perdido na urina, por isso temos na urina marcadores de perdas de aminoácidos, como a creatinina que é um marcador de perda, pois temos que ter um controle, pois se sabe que o excesso não vai fazer com que ocorra uma reabsorção. - LIMIAR PLASMÁTICO: a partir do qual cada aminoácido que começa a ser perdido na urina apresenta-se acentuadamente reduzido, pois os sistemas transportadores apropriados para a reabsorção ativa de certos aminoácidos quase sempre são deficientes ou ausentes no epitélio tubular renal; pode se perder não só pelo excesso, mas pode perder também quando se há um desequilíbrio. ● Metabolismo dos aminoácidos - Após absorção intestinal, os aas. são transportados diretamente ao fígado através do sistema porta. - Seguem duas rotas: anabólica ou catabólica. - A direção a ser tomada (catabólica ou anabólica) depende do suprimento de a.as. nos alimentos e das necessidades do organismo; se tiver uma quantidade grande de aminoácidos na dieta o organismo tentará aproveitar uma grande parte na síntese proteica, mas se pode ter uma rota catabólica, onde o excesso será catabolizado como fonte de energia ou como formação de ácidos graxos com uma consequente deposição de lipídeos no tecido adiposo. - A regulação está sobre amplo controle hormonal;leptina (saciedade), por exemplo. - Os tecidos de substituições mais ativos são: plasmáticos, mucosa intestinal, pâncreas, fígado e rins. (são renovadas sempre) - Os músculos, a pele e o cérebro são menos ativos. (perda menor) - O fígado é o órgão regulador do catabolismo de aas. Indispensáveis, com exceção dos ramificados que são degradados principalmente pelo músculo esquelético. - Do “pool” de aas. que chegam no fígado: - 17% são catabolizados - 20% são utilizados para a síntese protéica - 23% são liberados para a circulação sangüínea como aas. Livres. ~ ROTA ANABÓLICA: os aas. serão constituintes das ptns. corpóreas, enzimas, hormônios, proteínas estruturais. Podem também ser constituintes de compostos nitrogenados do organismo. ~ ROTA CATABÓLICA: quando existe uma quantidade de aas. acima do necessário para a síntese de proteínas teciduais e dos vários compostos nitrogenados não protéicos, estes são utilizados como energia ou armazenados como gordura. - O fígado é o principal local para a desaminação e transaminação e para outros estágios iniciais do metabolismo de aminoácidos. (inclusive a síntese de aminoácidos dispensáveis). ● Reação de transaminação e desaminação oxidativa ~ As duas reações são reações que mais diretamente em que os aminoácidos eles vão se transformar em alfa-cetoglutárico (transaminação), e essa reação é também chamada de ping-pong, pois ele também pode ser invertida, onde o alfa-cetoglutárico pode ser transformado em ácido glutâmico; alanina pode ser transformado em ácido pirúvico e o ácido pirúvico também pode ser transformado em alanina. ~ Desaminação: um grupo amino eles são perdidos, havendo uma transformação em alfa-aminoácido, no caso da vitamina B2 (Flavina) e na presença da enzima ele perde um hidrogênio, formando uma dupla ligação de composto intermediário, depois libera amônia se transformando em alfa-cetoácido. ● Ciclo da Glicose-Alanina, também chamado de via importante do estado de jejum. - Essa via ocorre quando um indivíduo está em um estado de jejum, gerando a deficiência proteica naquele momento, resultando em uma degradação das proteínas musculares, liberando aminoácidos livres, e não somente os livres, os outros aminoácidos serão quebrados e liberados para o grupamento amina. - Nessa via (glicose-alanina), no músculo, havendo essa liberação de grupamento amino, a glicose que está presente no musculo vai ser utilizada como fonte de energia (transformada em piruvato), e esse piruvato pode receber o grupamento amino e se transformar em alanina, pela reação de transaminação. - A alanina atua como um transportador de amônia e piruvato no musculo. - Em atividade anaeróbica vai até o fígado depois de toda essa transformação, então o piruvato se transforma em alanina, o alanina cai na corrente saguínea e vai até o fígado. - No fígado, a alanina pode ser utilizada na necessidade de síntese de glicose para se transformar em piruvato e o piruvato vai para a síntese de glicose, cai na corrente sanguínea e assim sucessivamente… - A alanina pode também ser quebrada e numa presença de um outro alfa- cetoácido, ela pode liberar grupamento amino e se formar em glutamato, o glutamato entra na reação de transaminação e desaminação; esse glutamato é importante, ele é descrito como uma molécula especial, pois está sempre envolvido com a liberação de grupamento amino para a síntese de outros compostos e é também receptor de grupamento amino, formando a glutamina (forma não tóxica de transportador de amônia), a glutamina não deixa a amônia livre ir para a corrente sanguínea. - Amônia livre na corrente sanguínea e em excesso pode ser tóxica. - Ou a amônia pode ser transferida ao piruvato (produto da glicólise muscular) pela ação da Ala-aminotransferase (ALT) – FORMA ALANINA ● Regulação hormonal do metabolismo protéico: ~ Hormônio do crescimento: - Aumenta a velocidade da síntese protéica, determinando aumento da quantidade de proteínas teciduais no estado de jejum, por exemplo, que existe a necessidade. - Estimula o transporte de aa através das membranas celulares e ou, acelera o processo de transcrição e tradução de DNA e RNA para a síntese protéica. - Aumenta a liberação de depósitos de gordura, tornando-a disponível para a produção de energia -> reduz a oxidação de aa, que se tornam disponíveis aos tecidos para a síntese protéica. ~ Insulina: - Acelera o transporte de aa para as células -> estímulo para a síntese protéica. - Aumenta a disponibilidade de glicose para as células, de modo que o uso de aminoácidos para a produção de energia diminui. ~Glicocorticóides: - Diminuem a quantidade de proteínas na maioria dos tecidos, enquanto elevam a concentração de aa no plasma; catabolismo de aminoácidos nos tecidos. - Promovem a cetogênese a partir dos aminoácidos disponíveis no plasma; a cetogênese exacerbada pode ocasionar uma acidose que é um ambiente tóxico. ~Testosterona e estrogênio: - Testosterona: aumenta a deposição de proteínas em todos os tecidos do organismo, incluindo as proteínas contráteis do músculo. - Estrogênio: determina ligeira deposição de proteínas, porém seu efeito é muito menor do que o da testosterona. ~Tiroxina: - Aumenta a velocidade do metabolismo de todas as células e, portanto, afeta indiretamente o metabolismo protéico, se houver quantidade insuficiente de CHOs e Lip para a produção de energia. - Presença de quantidades adequadas de CHOs e de Lip e do excesso de aa nos líquidos extracelulares -> aumentar a velocidade da síntese protéica. ~ A uréia e a creatinina são filtrados nos rins; ~ A capacidade do ciclo hepático da uréia excede as velocidades normais de produção de amônia e os níveis normais de amônia sérica são baixos; ~ Na insuficiência renal a uréia e a creatinina se elevam no sangue: provocam desordens neurológicas - Os aminoácidos vão cair na veia porta no processo de absorção, vão chegar ao fígado. No fígado, no processo de degradação, vão se separar os esqueletos de carbono do grupamento amino, no grupamento amino o nitrogênio é utilizado principalmente para a formação de uréia, essa uréia vai pra corrente sanguínea até o rim e no rim ele reabsorve, principalmente o nitrogênio, para uma nova síntese de aminoácidos; - O próprio musculo metaboliza os aminoácidos, principalmente os de cadeia ramificada, e esses aminoácidos originam outros produtos ou se transformam em fontes de energia; - Em processos onde se precisa de energia, com uma intensidade musculatura ativa, em uma atividade física por exemplo, se tem o processo de energia rápida que é feita através da creatina fosfato, processo rápido de liberação de energia e essa creatina fosfato vai liberar um ATP e formar um metabólito que é a creatinina, essa creatinina vai pra corrente sanguínea. - A creatinina também seria um marcador para perda de aminoácidos e metabolização de aminoácidos. ● Recomendações Nutricionais - O que acontece com as proteínas se não for ingerido as quantidades necessárias de calorias em forma de carboidratos ou lipídios? A proteína será utilizada como fonte de energia no lugar dos carboidratos e lipídios, o que não é interessante. - O que acontece caso um indivíduo consuma quantidades de proteína muito acima do recomendado? A proteína em excesso também pode ser transformada em ácidos graxos, sendo depositados como lipideos no tecido adiposo. - O que acontece caso um indivíduo não consuma quantidades mínimas de proteínas recomendado? Terá uma deficiência de aminoácidos essenciais, podendo se transformar em dois casos clínicos que são provenientes das deficiências proteicas. ~ Kwashiokor e Marasmo. - Defeitos Metabólicos Envolvendo Proteínas e Aminoácidos: - Proteínas e desnutrição: Privação de proteínas, calorias ou ambos: síndrome -> desnutriçãoenergético-protéica; - Pode ser aguda ou crônica. - Pode ocorrer em crianças: retardo no crescimento (peso e altura). - Formas graves: marasmo e kwashiorkor. - Proteínas e doenças cardiovasculares: ~ Consumo de proteínas em excesso pode ocasionar em doenças cardiovasculares? Sim, pois alimentos ricos em proteínas, geralmente são ricos em gorduras saturadas. ~ Alimentos ricos em proteínas -> ricos em gorduras saturadas -> correlação entre proteínas animal e doenças cardiovasculares. ~ Por outro lado: substituição de proteína animal por proteína vegetal (soja) -> redução do colesterol sérico em muitas espécies. - Kwashiokor: - A dieta habitual é escassa em energia e proteína, resultando em uma deficiência calórico-protéico; - As principais características são: ~ Retardo no crescimento; ~ Perda de gordura subcutânea e muscular ~ Lesões de cabelos (textura, cor, sem brilho, queda) generalizadas ou localizadas (sinal da bandeira); ~ Edema que se localiza principalmente nas pernas, mas que pode atingir todo o corpo; ~ Redução das proteínas séricas, havendo uma redução da pressão oncótica com um extravasamento de líquidos = EDEMA. - Marasmo: ~ Forma crônica de desnutrição; ~ Ocorre mais frequentemente em menores de 18 meses; ~ A quantidade ingerida é insuficiente para cobrir as necessidades metabólicas e de crescimento normal; ~ A criança com marasmo avançado é muito magra, com evidente perda de massa muscular, extremidades muito delgadas e abdômen às vezes proeminente; ~ A face tem uma aparência de “velho” ou “simiesca”. - Sinais Clínicos: ~ Peso muito baixo (peso por idade inferior a 60% do peso previsto para a idade); ~ Retardo no crescimento (baixa estatura para a idade) e gordura cutânea escassa ou ausente; ~ Diarréia, infecção respiratória, parasitoses e tuberculose comumente estão presentes, bem como sinais de carências de micronutrientes, como xeroftalmia (deficiência de vitamina A), deficiência de vitamina B, anemia ferropriva e outras. ~ O estado de ânimo pode ser mais ansioso do que apático. A temperatura corporal tende à hipotermia. ● Desordem metabólica de aminoácidos também pode resultar em: - Hiperhomocisteinemia: é o excesso da síntese de homocisteína, essa reação é irreversível, mas quando não ocorre, ocasiona em uma síntese elevada de homocisteína; é fator de risco independente para DCV: homens brancos com homocisteína elevada têm 3x mais chances de ter ataque cardíaco; homocisteína é um marcador para saber se um indivíduo tem ou não riscos cardiovasculares. - Fatores que poderiam elevar a homocisteína: café em excesso, deficiências na ingestão de vitaminas do complexo B (B6, B12 e folato; o folato esta diretamente ligado na via de metabolismo de metionina e homocisteína). - Proteínas e câncer: - Idem a DCV -> difícil separar dos lipídios; proteínas com excesso de lipídeo tem um risco maior para doenças cardiovasculares. - Correlação entre ingestão de proteína animal e certos tipos: cólon, mama, rins, pâncreas, próstata). - Proteínas e perda óssea em adultos (osteoporose): - Proteína em excesso acelera a perda óssea. - Excreção de cálcio aumenta com o aumento da ingestão protéica. - Razão Cálcio/Proteína (RCP) da dieta. - Razão ideal: não estabelecida. - No entanto...mulheres jovens que ingerem recomendações têm razão maior que 20 mg Ca para cada g de proteína ingerida. - Maior ingestão de proteína em relação a menor ingestão de Ca -> perdas de cálcio. - Por outro lado...aumento moderado na ingestão de Ca e na prática de atividade física seria um efeito protetor. - Proteínas e controle do peso corporal: - Saciedade: Proteínas > carboidratos > lipídios (eutróficos ou excesso de peso). - Hipóteses: ~ Alta concentração de aminoácidos na corrente sanguínea observada após a ingestão das proteínas estimula a liberação de hormônios anorexígenos e insulina que agem na saciedade. - Hipótese 2: Presença da proteína no lúmen intestinal e o aumento da concentração de aminoácidos após o processo digestivo estimulam a secreção da CCK ocasionando na diminuição da ingestão alimentar. - Natureza da proteína ingerida: diferenças na saciedade -> poucos estudos. ~ Termogênese Induzida pela Dieta: Proteínas (20 a 30%) > carboidratos (5 a 10%) > lipídios (0 a 3%); se a síntese proteica é aumentada junto com o consumo de ATP, essa metabolização estaria associada a maior ingestão desse macronutriente; - Hipótese: aumento da síntese protéica e do consumo de ATP para a síntese das ligações peptídicas, bem como outros aspectos do aumento do turnover protéico associado à maior ingestão deste macronutriente. - Por outro lado... Fontes de proteínas são fontes de lipídios = aumento do peso???.. ● Recomendações Nutricionais: - Fornecimento adequado de proteína é essencial para manter a integridade da célula e suas funções; - Recomendação de proteína -> necessidade biológica de AA - A recomendação protéica deve satisfazer às necessidades fisiológicas de todos os indivíduos de determinada faixa etária, gênero e estado metabólico. ● DRI para proteínas: - Para garantir que a quantidade recomendada de ingestão de proteínas irá satisfazer às necessidades é necessário ingerir quantidade adequada de calorias provenientes de carboidratos e lipídeos; - É fundamental considerar a quantidade e a qualidade da proteína ingerida; - Uma proteína é considerada de alto valor biológico quando contém todos os aminoácidos essenciais em proporções adequadas; - Recomendações são feitas baseadas em proteínas de alto valor biológico -> Dieta mista correções devem ser feitas; - O valor nutricional de uma proteína pode ser estimado através da comparação do seu perfil de aminoácidos com um perfil de referência (FAO) – Escore Químico; ● Fonte alimentar de proteínas: - Melhores fontes de proteína da dieta: Alimentos de origem animal; ~ Contêm todos os AA indispensáveis e em quantidades balanceadas. - Proteínas de origem vegetal: são deficientes em um ou mais AA indispensáveis. ~ Não devem ser as únicas fontes de proteína da dieta. - As leguminosas (soja, feijão, vagem, ervilha) apesar de deficientes em metionina, possuem valor biológico que mais se aproxima dos alimentos de origem animal. - Importância da mistura arroz+feijão -> lisina e metionina ● Recomendações de proteínas em casos específicos: - Dietas Vegetarianas: - Diferentes tipos de vegetarianismo: ~ Ovolactovegetariana: inclui ovos, leite e derivados na alimentação; ~ Lactovegetariana: inclui apenas leite e derivados; ~ Ovovegetariana: inclui apenas ovos; ~ Vegetariana estrita, pura: não inclui nenhum derivado animal; ~ Vegano -> é o termo utilizado para indivíduos que além de seguir uma dieta vegetariana estrita, não utiliza produtos de origem animal como couro, lã, seda, assim como produtos testados em animais. ~ Os vegetarianos estritos teriam maiores chances de deficiência de aminoácidos essenciais. No entanto, a combinação de alimentos reduz esse risco -> é de extrema importância a combinação de diferentes fontes. A combinação de arroz com feijão é classicamente valorizada pela complementaridade de suas proteínas. ● Fatores Antinutricionais: tem nos vegetais; - Inibidores de proteases são proteínas que se unem com as enzimas como as tripsina, quimiotripsina, carboxipeptidases e inibem essas enzimas, prejudicando a digestão das proteínas; - Lectinas se ligam as plaquetas e formam trombos e coágulos não desejáveis.
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