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Digestão e Absorção de Carboidratos Bioenergética Corresponde ao estudo das transformações de energia que ocorrem nas células. Metabolismo Conceito É considerado uma atividade celular altamente dirigida e coordenada, da qual participam diversos sistemas multienzimáticos, representando a soma de todas as transformações químicas que ocorrem em uma célula ou organismo. O metabolismo é de grande importância pois, auxilia os seres vivos na obtenção da energia necessária para a sua sobrevivência, além de auxiliar na constante renovação de suas estruturas. Regulação Os seres humanos têm a capacidade de realizar a oxidação dos nutrientes presentes no meio ambiente, como: carboidratos, lipídeos e proteínas. Quando ocorre o processo de oxidação dos nutrientes, estes acabam liberando prótons, que serão utilizados para a síntese de compostos potencialmente energéticos (NADH + H+ e FADH2), moléculas energéticas, que podem ser utilizadas de forma direta (ATP). Digestão 1. Lubrificação e homogeneização começando na boca. 2. Secreção de enzimas. 3. Secreção de eletrólitos, íons hidrogênio e bicarbonato para otimizar as condições para a hidrólise enzimática. 4. Secreção de ácidos biliares e pancreáticos. 5. Hidrólise de oligômeros e dímeros. 6. Transporte específico de material digerido para os enterócitos, sangue ou linfa. ⤷ Digestão de carboidratos Os principais sítios de digestão dos carboidratos da dieta são a boca e o lúmen intestinal. Essa digestão é rápida e é catalisada por enzimas denominadas glicosídeo-hidrolases (glicosidases) que hidrolisam as ligações glicosídicas. Devido existem poucos monossacarídeos na dieta humana e muitos poli e oligossacarídeos as enzimas necessárias são, principalmente as endoglicosidases, que hidrolisam oligossacarídeos e polissacarídeos e as dissacaridases que hidrolisam tri e dissacarídeos em seus componentes redutores. Glicosidases em geral são específicas para a estrutura e para a configuração do resíduo glicosila a ser removido, bem como para o tipo de ligação a ser hidrolisada. Os produtos finais da digestão de carboidratos são monossacarídeos glicose, galactose e frutose, os quais são absorvidos pelas células do intestino delgado. Assim, vamos descrever agora, cada etapa: ● Boca: amilase salivar Os principais polissacarídeos da dieta são de origem vegetal (amido, composto de Amilose e Amilopectina) e animal (glicogênio). Durante a mastigação, a α- amilase salivar atua brevemente sobre o amido e o glicogênio da dieta, de maneira aleatória, hidrolisando algumas ligações α (1 → 4). Na natureza, existem tanto endoglicosidases α (1 → 4) quanto β (1 → 4), mas os humanos não produzem e nem secretam esta última nos sucos digestivos e portanto, são incapazes de digerir a celulose. Tanto a Amilopectina quanto o glicogênio são ramificados e, assim, também contém ligações glicosídicas α (1 → 6), que a α –amilase não pode hidrolisar. Por isso, os produtos da digestão resultantes de sua ação contêm uma mistura de oligossacarídeos não ramificados e ramificados, conhecidos como dextrinas. Dissacarídeos também estão presentes pois são resistentes à amilase. A digestão dos carboidratos cessa temporariamente no estômago, porque a elevada acidez inativa a α –amilase. ● Intestino delgado: amilase pancreática e dissacaridases (secretados pelas células com borda em escova- enzimas entéricas): Quando o conteúdo do estômago atinge o intestino delgado, ele é neutralizado pelo bicarbonato secretado pelo pâncreas, e a α – amilase pancreática continua o processo de digestão do amido. O processo final da digestão ocorre principalmente no epitélio mucoso do jejuno superior, e inclui a ação de várias dissacaridases, são elas: ○ Enzima lactase: Lactose → glicose/ galactose ○ Enzima Sacarase: Sacarose → glicose/ frutose ○ Enzima Maltase: Maltose →glicose/ glicose Essas enzimas são secretadas pelo lado luminal da membrana em forma de escova das células da mucosa intestinal e permanecem associadas a essa membrana. ⤷ Obs.: Absorvidos sob a forma de monossacarídeos. Absorção O duodeno e o jejuno superior absorvem a maior parte dos glicídios da dieta. Entretanto, diferentes glicídios são absorvidos por meio de diferentes mecanismos. Por exemplo, a galactose e glicose são transportadas para o interior das células mucosas por um processo ativo, que requer energia e uma captação concomitante de íons sódio; a proteína transportadora é o contransportador de glicose 1 dependente de sódio (SGLT1). A absorção de frutose requer um transportador de monossacarídeo independente de sódio (GLUT-5). Todos os três monossacarídeos são transportados das células mucosas intestinais para a circulação porta por outro transportador, o GLUT-2. Degradação anormal de dissacarídeos Caso haja defeito em alguma dissacaridases e algum carboidrato chegue ao intestino grosso sem ser digerido, pode ocorrer diarreia osmótica e isso é reforçado pela fermentação bacteriana dos carboidratos remanescentes, produzindo compostos de dois ou três carbonos, além de grande volume de gases CO2 e H2, causando cólicas abdominais, diarreia e flatulência. Caso ocorra destruição da membrana em forma de escova, os indivíduos acabam tornando-se mais sensíveis a quantidades significativas de produtos derivados do leite ou sacarose, pois pioram a diarreia. Secreção de Insulina A insulina é produzida e secretada pelas células beta do pâncreas, essas células atuam como um ‘’ sensor de glicose’’. Além disso, a produção de insulina é proporcional a quantidade de glicose presente na corrente sanguínea. Estado Alimentado (pós-prandial) ● Insulina estimula a captação de glicose pelos hepatócitos A insulina liga-se ao receptor IGF-1 ou IGF-2, ativando uma cascata de sinalização dentro da célula (transdução de sinais) - através de uma série de reações que ocorrem dentro da célula, as vesículas que possuam GLUT-4 (que é o transportador de glicose e está disposto no citoplasma) fazem com que GLUT-4 vá pra fora da membrana por exocitose e por tratar-se de uma proteína transportadora, permite que a glicose entre na célula através de canais. Valores glicêmicos ● Normoglicemia ⟶ 70 a 99mg/dL ● Hiperglicemia ⟶ acima de 100mg/dL ● Hipoglicemia ⟶ abaixo de 70mg/dL Obs.: Autofosforilação - quando a insulina se liga ao receptor e é dado energia ao processo Estado Alimentado (Pós-prandial) Estado entre as refeições (Pré-prandial/ jejum) Hormônios pancreáticos normoglicemiadores Insulina Glucagon Células beta Hipoglicemiador Promove a entrada de glicose nas células Promove a queda da taxa glicêmica Células alfa Hiperglicemiador Promove a saída das reservas de glicose das células Promove a elevação da taxa glicêmica Músculo e tecido adiposo Transportadores de Glicose Nome Locais de expressão Afinidade pela glicose GLUT 1 Rede vascular cerebral, hemácias e todos os tecidos Alta GLUT 2 Fígado, células β, rim e intestino Baixa GLUT 3 Neurônios cerebrais e em todos os tecidos Alta GLUT 4 Músculo e adipócitos Média GLUT 5 Jejuno e fígado Média CASOS CLÍNICOS Caso Clínico 01 1. Intolerância a lactose. 2. Deficiência genética na produção da enzima lactase. 3. A lactose passa por uma prévia digestão na boca por enzimas contidas lá, depois o pH baixo faz cessar a ação da amilase salivar. No intestino, mas especificamente no duodeno ocorre a liberação de alfa-amilase pancreática que atua na digestão final do carboidrato liberando glicose e galactose, que depois vai para a circulação porta e consequentemente para o fígado. Caso Clínico 02 1. Alergia à proteína do leite de vaca, caseína 2. Ocorre uma reação alérgica a proteína do leite, no casos a caseína. Caso clínico 03 1. No pâncreas,nas ilhotas de langerhans ou células beta pancreáticas. 2. O principal estímulo é a elevação da quantidade de glicose na corrente sanguínea. 3. Transportador GLUT4. São encontrados nas células do músculo esquelético, fígado. e tecido adiposo.
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