1Centro Universitário de Belo Horizonte/UNIBH - Curso de Nutrição Professora: Rosemary Rodrigues Silva 2o período Disciplina: Bioquímica Biossíntese de Aminoácidos A biossíntese de aminoácidos e nucleotídeos é muito menos usada que a biossíntese de carboidratos ou lipídios. Ciclo do nitrogênio: apesar de haver muito N2 na atmosfera, apenas um pequeno número de espécies vivas pode converter o nitrogênio atmosférico em formas químicas úteis para os organismos. O N biologicamente disponível é recuperado e reempregado. As plantas leguminosas possuem um relacionamento simbiótico com as bactérias fixadoras de N em suas raízes. As bactérias fixam a amônia (NH4+), formando glutamato e glutamina. Biossíntese de Aa: todos os Aas são derivados de intermediários da glicólise, do CAC ou da via das pentoses fosfato. O N entra nestas vias através do glutamato ou da glutamina. Bactérias e vegetais podem sintetizar todos os 20 Aas. Os mamíferos conseguem sintetizar uns 10, que são produzidos pelas vias mais simples (Aas não essenciais). Os Aas essenciais precisam ser obrigatoriamente obtidos na dieta. Moléculas derivadas de aminoácidos: a) Porfirina: derivada de glicina e possui grande importância para hemoproteínas (hemoglobina, citocromo, etc). - Porfiria: defeitos genéticos na via biossintética (enzimas) pode levar a acúmulos de intermediários nos eritrócitos, no sangue e no fígado. Um dos tipos de porfiria causa insuficiência dos grupos heme e os pacientes ficam anêmicos, pálidos, fogem da luz do sol (hipersensibilidade) e demonstram propensão para beber sangue. Estes sintomas podem ter originado a lenda dos vampiros. Outro tipo de porfiria causa distúrbios neurológicos e de comportamento intermitentes. b) Bilirrubina: quando os eritrócitos morrem no baço, o grupo heme da hemoglobina é degradado para liberar ferro livre e a bilirrubina. Esta bilirrubina se liga à albumina do soro e é transportada para o fígado, onde é transformada em pigmento biliar que é hidrossolúvel e pode ser excretado com a bile no intestino delgado. - Icterícia: quando o fígado está danificado ou com bloqueio na passagem da secreção biliar, a bilirrubina extravasa para o sangue e a pessoa fica com pele e olhos amarelos. Isto é usado como diagnóstico de doenças hepáticas: dosar bilirrubina no sangue. c) Creatina-fosfato: importante reservatório de energia no músculo esquelético. É derivada de glicina e arginina. d) Glutationa: presente em todas as células e funciona como um tampão de oxirredução/ antioxidante. e) Substâncias vegetais: fenilalanina, tirosina e triptofano são usados para fazer lignina, taninos (vinho), alcalóides (morfina), etc. f) Aminas biológicas: muitos neurotransmissores são aminas, como dopamina, norepinefrina e epinefrina (catecolaminas). As catecolaminas são derivadas da tirosina. - Doença de Parkinson: pouca produção de dopamina. - Esquizofrenia: superprodução de dopamina. - GABA (aminobutirato): neurotransmissor inibidor. Pouca produção causa epilepsia. É derivado do glutamato. - Serotonina: neurotransmissor derivado do triptofano. . No trato gastrointestinal. ATP e GTP que são transportadores de energia química. por exemplo. funciona como desintoxicador de compostos tóxicos no retículo endoplasmático liso. Muitos quimioterápicos atuam inibindo enzimas que fazem a síntese de nucleotídeos. já que ele inibe uma enzima responsável pela conversão de purina em ácido úrico (compostos mais solúveis que o ácido úrico são formados). São muito hostis e autodestrutivas: mordem e arrancam os dedos dos pés.2 Histamina: vasodilatador derivado da histidina. Metabolismo de Nucleotídeos Nucleotídeos: precursores de DNA e RNA. Relacionada com resposta alérgica. A doença se manifesta ao redor de 2 anos de idade e a criança é mentalmente retardada e apresenta péssima coordenação psicomotora. . Purinas são convertidas em ácido úrico pelas células da mucosa intestinal e excretadas na urina. a) Via “de novo”: É uma via complexa e com gasto de energia. Excesso de produto inibe a síntese. Integração e Regulação Hormonal: Metabolismo de Mamíferos Divisão de trabalho: cada tecido e órgão do corpo humano possuem funções especializadas.Devem ser retirados da dieta os alimentos muito ricos em nucleotídeos e ácidos nucleicos. Os rins também são afetados porque os cristais também se depositam nos túbulos renais. As pirimidinas também podem ser resgatadas e convertidas em nucleotídeos. b) Via de recuperação: Estas vias são muito mais simples. Ocorre um depósito de cristais de ácido úrico de sódio e as articulações se inflamam. Fígado: O fígado funciona como centro distribuidor do organismo. . as 3 principais classes de nutrientes (carboidratos. Degradação de nucleotídeos: As enzimas que degradam RNA e DNA estão presentes na secreção pancreática e atuam no intestino delgado. Todas as células em multiplicação rápida serão alvos destes inibidores.A excreção de ácido úrico em humanos depende das purinas que são ingeridas e da renovação dos nucleotídeos purínicos nos ácidos nucleicos. lipídios. Vias de síntese de nucleotídeos: vias “de novo” e vias de recuperação. . Pirimidinas ingeridas na dieta podem servir como precursores de acetil-coA e succnil-coA ou uréia (excretada pela urina). ficando dolorosas e artríticas. como fígado e produtos glandulares. Ocorre por deficiência genética de alguma enzima que atua no metabolismo das purinas. A excreção de ácido úrico em humanos depende das purinas que são ingeridas e da renovação dos nucleotídeos purínicos nos ácidos nucleicos. Além disto. coenzima A e intermediários biossintéticos (UDPglicose na síntese do glicogênio). O restante das purinas da dieta é metabolizado pela flora intestinal. componentes do NAD e FAD.Defeitos genéticos: crianças do sexo masculino que apresentam ausência de uma importante enzima desta via. pois processa e distribui os nutrientes. Esta doença estava relacionada com vida boa e fácil. A ingestão do medicamento (alopurinol) também é necessária. atuando em drogas e aditivos alimentares sem valor nutritivo. Agentes quimioterápicos: células cancerosas crescem mais rápido e possuem maior necessidade de nucleotídeos para síntese de DNA e RNA. O cérebro é especialmente dependente da Via de recuperação. Ocorre geralmente com homens e é provocada por acúmulo de ácido úrico no sangue e tecidos. das mãos e pedaços dos lábios. Gota: superprodução de ácido úrico. A síntese de nucleotídeos é regulada por retroalimentação. refletidas na sua anatomia e atividade metabólica. . São oxidados para produzir acetil-coA. Lipídios: Os ácidos graxos que entram no hepatócito podem seguir diferentes caminhos. a) AG (ácido graxo) pode ser convertido em lipídios do fígado. CICLO DA GLICOSE-ALANINA. FADH2 e NADH. Os corpos cetônicos são muito úteis para coração e cérebro. a) Glicose-6P perde P e é exportada como glicose livre no sangue. que possuem uma meia vida de apenas alguns dias. d) Aminoácidos podem ser degradados para produzir acetil-coA e intermediários do CAC. O acetil-coA produzido pode ser oxidado através do CAC para produzir ATP. também pode ser usado para produzir ácido graxo ou corpos cetônicos. Estes Aas passam seu grupo amino para o piruvato e produz alanina. . c) Excesso de acetil-coA liberado na oxidação de AG é convertido em corpos cetônicos que podem ser usados pelos tecidos periféricos (combustível: acetil-coA para CAC). galactose e manose também são absorvidas no intestino delgado e convertidas em glicose-6P. * Ácidos graxos são os mais usados para produzir energia no fígado. b) dieta rica em carboidratos: aumentam enzimas do metabolismo de carboidratos. c) Alguns aminoácidos são usados na síntese de nucleotídeos. onde também podem ser usados como precursores para síntese de proteínas nestes tecidos. que vai para o fígado.Período entre as refeições (jejum prolongado principalmente) há degradação de proteínas musculares para obtenção de aminoácidos. * Os lipídios sintetizados no fígado são exportados para outros tecidos. Os Aas que saíram do músculo são repostos após a próxima refeição. O NH2 é convertido em uréia. a) dieta rica em proteínas: catabolismo de aminoácidos e gliconeogênese. b) AG são os principais combustíveis oxidativos do fígado. Frutose. A glicose-6P pode tomar qualquer das 5 principais vias. Os componentes do CAC podem ser usados para a gliconeogênese ou síntese de glicogênio. produzindo ATP pela fosforilação oxidativa. Depois da absorção. d) Excesso de glicose-6P (que não foi usado para síntese de glicose sanguínea ou para glicogênio hepático) é degradado pela glicólise e o acetil-coA formado é usado para fazer ácido graxo (lipídios). que é oxidado no CAC (cadeia respiratória e fosforilação oxidativa). O acetil-coA pode ser oxidado pelo CAC. Os hepatócitos transformam os nutrientes da dieta em combustíveis e precursores. Muitos triaglicerídeos vão para o tecido adiposo. produzindo NADPH usado na síntese de AG e colesterol e também produz Ribose-5P (precursor da biossíntese de nucleotídeo). b) Aminoácidos podem sair do fígado para o sangue e chegar até outros órgãos. transportados por lipoproteínas sanguíneas. Carboidratos: glicose entra no fígado e é fosforilada (hexoquinase/glicoquinase) em glicose6P. que podem ser exportados para outros tecidos. O grupo amino é liberado e convertido em uréia para ser excretada. Aminoácidos : O fígado sofre uma renovação constante de proteínas. onde perde o grupo amino e o piruvato é novamente formado. A maioria das proteínas plasmáticas é sintetizada no fígado. a maioria dos açúcares. e) Glicose-6P entra na via das pentoses fosfato. aminoácidos e os triacilgliceróis passam para o sangue e são captados pelo fígado. a) Aminoácidos que entram no fígado são usados como precursores para síntese de proteínas no hepatócito. hormônios e outros compostos no fígado e em outros tecidos. * Fígado: aumenta a síntese de enzimas específicas para cada tipo de metabolismo. O piruvato é usado na gliconeogênese e a glicose produzida é liberada no sangue.3 proteínas) sofrem hidrólise enzimática. c) Glicose-6P pode ser oxidada na glicólise (citoplasma) e o piruvato forma acetil-coA. b) Glicose-6P é convertida em glicogênio hepático. Músculo em repouso usa mais AG do tecido adiposo e CC do fígado. corpos cetônicos (CC) e glicose como combustível. o ATP é hidrolisado para ceder P para a creatina. Tecido Adiposo: muito distribuído no organismo e responsável por uns 15% da massa de um adulto médio. Os adipócitos respondem muito rápido aos hormônios.Creatina-fosfato: Os músculos esqueléticos também possuem muita fosfocreatina que cedem o P (fosfato) para o ADP. Especializado para gerar calor na oxidação de AG (não produz ATP). já que sua energia é obtida pela fosforilação oxidativa. A albumina é a proteína plasmática mais abundante. e) AG pode ser convertido em fosfolipídios e triglicerídeos das lipoproteínas plasmáticas. Os músculos podem usar AG. que pode ser usada na síntese de AG. O hormônio epinefrina ativa a lipase que degrada os TG (triglicerídeos) no tecido adiposo. Pequenas quantidades de energia de reserva aparecem na forma de fosfocreatina. O colesterol e seus ésteres serão transportados nas lipoproteínas. Em músculos muito ativos. o oxigênio presente no sangue não é suficiente para produzir ATP na respiração aeróbica. a) O músculo esquelético é responsável por mais de 50% do O2 total consumido pelo homem em repouso e chega a 90% se houver um trabalho muscular muito ativo.Gordura marrom: animais que hibernam precisam muito. que será oxidado no CAC. que é importante para a síntese de membranas.Epinefrina: hormônio que estimula a degradação de glicogênio hepático e muscular. O MC utiliza a glicose. . A respiração fica ofegante para aumentar a quantidade de oxigênio disponível para produção de ATP no fígado. . onde os TG serão armazenados. A insulina é o hormônio que inibe a ação desta lipase. liberando AG livre que usam a corrente sanguínea para chegar até os músculos esqueléticos e coração. O acúmulo de lactato e a queda no pH reduzem a eficiência na produção energética. O glicogênio muscular passa a ser degradado pela fermentação láctica (só produz 2 ATP). . além dos AG e dos CC. Músculo: necessita de ATP para trabalho mecânico de contração. que absorvem e oxidam o AG. b) Músculo cardíaco: continuamente ativo. O glicogênio muscular é totalmente dedicado a fornecer energia para o músculo. Depois que o músculo se recupera. a maior síntese de AG ocorre no fígado. Em períodos de muita ingestão de carboidratos. O MC é muito sensível à falta de O2. Em humanos. Estes são transportados para o tecido adiposo. Quando vasos sanguíneos são bloqueados por lipídios (aterosclerose) ou coágulos sanguíneos (trombose) pode haver morte de tecido cardíaco – infarto do miocárdio ou ataque do coração. complementando a produção da via aeróbica. AG e CC como combustível. porque não possui a glicose-6 fosfatase. f) Uma parte dos AG se liga a soroalbumina e pode ser transportada no sangue para o coração e os músculos esqueléticos. O músculo esquelético não pode liberar glicose livre para outros tecidos. Este ATP é usado para gliconeogênese a partir do lactato (CICLO DE CORI).4 d) Uma parte do acetil-coA produzido por AG (e glicose) é usada para a biossíntese de colesterol. o tecido adiposo pode converter glicose em acetil-coA. . Não há grandes quantidades de lipídios ou glicogênio. Estes são oxidados até acetil-coA. produção de ácidos biliares e hormônios esteróides. O músculo esquelético está adaptado ao trabalho mecânico de forma intermitente. Músculos moderadamente ativos usam glicose sanguínea. num ritmo regular de contração e relaxamento. Os adipócitos armazenam os TG sintetizados no hepatócito (transportado por VLDL) e os que chegaram do trato intestinal (após refeições ricas em gorduras). O coração usa metabolismo aeróbico sempre e possui muito mais mitocôndrias que o músculo esquelético. hormônios sexuais). Atualmente tem se tratado os sistemas endócrino e neuronal como sistema neuroendócrino. dos pulmões para os tecidos e o CO2 produzido pela respiração dos tecidos retorna aos pulmões para ser exalado. Os hormônios tireoidianos e esteróides são lipossolúveis e passam pela membrana plasmática das células-alvo. normalmente. Estes mensageiros se ligam a um receptor específico e alteram a atividade desta célula receptora. Hormônios de ação lenta: geralmente alteram a expressão gênica. Há 3 classes qumicamente diferentes de hormônios: peptídeos (glucagon). Abaixo de 70mg começa a produção de glucagon e epinefrina. esta taxa se torna elevada. Ocorre sudorese.5 Cérebro: O cérebro de mamífero usa. mas o endócrino atua em distâncias muito maiores do que o neurotransmissor na sinapse. Hormônios de ação rápida: se ligam à receptores na membrana plasmática e não entram na célula. As sinalizações do sistema endócrino e do sistema neuronal são muito semelhantes. que se tornam fonte de glicose para o cérebro (gliconeogênese) no estágio tardio da desnutrição severa. Hormônios: comunica células e tecidos. As células endócrinas secretam hormônios. funcionando como um mensageiro químico. metabólitos e hormônios. O cérebro não usa lipídios ou AG do sangue diretamente. A epinefrina e a norepinefrina funcionam como neurotransmissores e como hormônios. A glicose no plasma precisa estar em 80mg/100ml de sangue para que o cérebro funcione normalmente. Hipoglicemia por curto período causa alterações graves no cérebro e podem ser irreversíveis. Maiores reduções podem levar ao coma. Outros hormônios conseguem resposta nos tecidos-alvo depois de horas ou dias (hormônios tireoidianos e estrogênio). O cérebro quase não possui glicogênio e depende da glicose sanguínea. a) Hormônios tireoidianos: A tireóide produz T3 (triiodotironina) e T4 (tiroxina) que estimulam o metabolismo produtor de energia no fígado e no músculo. Ele usa quase 20% do total de O2 consumido por um homem em repouso e este consumo não se altera significativamente durante o pensamento ativo ou o sono. b) Hormônios aminas: são hidrossolúveis. norepinefrina. epinefrina) e esteróides (lipossolúveis. Nutrientes vão do intestino delgado até o fígado e do fígado para o tecido adiposo e outros órgãos. apenas glicose como combustível. O oxigênio se move pelo sangue. dopa e dopamina estão na categoria de catecolaminas. principalmente. * Eicosanóides: derivados do ácido aracdônico e só atuam em tecidos próximos de onde são produzidos. A glicose é oxidada pela via glicolítica e no CAC. Abaixo de 40mg a pessoa sente desconforto e confusão mental. No hipertireoidismo. Seus receptores são proteínas específicas localizadas no núcleo. A epinefrina é sintetizada pelas glândulas adrenais (supra-renais) quando algum estímulo sensorial alerta o animal e pode haver um aumento de . Os hormônios transportam sinais de um tecido para outro. convulsão e até a morte. Abaixo de 60mg a atenção e habilidade motora ficam comprometidas. 12 horas após a refeição. Ex: prostaglandinas. O uso de CC durante a desnutrição severa ajuda a poupar proteínas musculares. taxa metabólica basal: medida de consumo de O2 por um indivíduo em repouso completo. aminas (derivados do Aa. Usam segundo mensageiro para alterar o metabolismo celular. quando necessário (CC produzidos a partir de AG nos hepatócitos). tromboxanas e leucotrienos. Depende do modo de ação de cada hormônio. O ATP produzido é usado para manter o potencial elétrico da membrana plasmática dos neurônios (bomba Na e K). Os produtos residuais dos tecidos são carregados para a excreção renal. alterando a síntese de proteínas. muita fome e tontura. Epinefrina. mas pode usar corpos cetônicos. Sangue: transporta oxigênio. Alguns hormônios produzem respostas bioquímicas e fisiológicas imediatas (epinefrina em segundos). O glucagon também inibe a enzima piruvato quinase (promovendo sua fosforilação dependente de AMPc). O acúmulo de fosfoenolpiruvato favorece a gliconeogênese. Metabolismo energético: regulação hormonal. Isto ocorre pela oxidação de glicose no cérebro e outros tecidos. O glucagon estimula a degradação do glicogênio hepático. O glucagon inibe a glicólise no fígado e estimula a gliconeogênese. A insulina estimula a captação de glicose pelo músculo e a glicose que entra é convertida em glicose-6P. A produção de corpos cetônicos também será estimulada. A epinefrina estimula a degradação de lipídios no tecido adiposo. Estimula também a degradação de glicogênio no músculo esquelético. usando a glicose em degradação aeróbica e anaeróbica (fermentação lática/formação glicolítica de ATP). Este hormônio estimula a enzima glicogênio sintase e inibe a fosforilase do glicogênio. ativando a lipase triacilglicerol. poupando glicose para o cérebro. somatostatina: controla a secreção de insulina e glucagon. diminuindo a de glucagon. Este hormônio também estimula a secreção de glucagon e inibe a secreção de insulina. Sua produção é desencadeada por baixa concentração de glicose sanguínea (hipoglicemia). O nível de frutose 2. glucagon e somatostatina. glucagon: também é derivado de precursores maiores (pró-glucagon). pulmões e coração para um surto de atividade. Desta forma. aumentando o fluxo de oxigênio e combustíveis para os tecidos. A hipoglicemia estimula a secreção de glucagon e inibe a de insulina. Insulina: uma dieta rica em carboidratos aumenta o nível de glicose no sangue e induz a secreção de insulina. O principal alvo do glucagon é o fígado. Além disto. Tudo isto capacita o fígado a exportar a glicose pelo sangue. estimulando a degradação de glicogênio hepático. mesmo na ausência de atividade física ou de estresse. porque ocorre uma diminuição da concentração do composto frutose 2. que poderá ser usada para a formação de glicogênio. através do efeito na concentração de AMPc. Os ácidos graxos liberados são exportados para o fígado e outros tecidos. tecido adiposo e fígado (pouco).6-difosfato (inibe a fosfofrutoquinase da glicólise e estimula a frutose 1. liberando glicose no sangue (combustível para trabalho anaeróbico). ativando a fosforilase do glicogênio e inibindo a glicogênio sintase. A epinefrina prepara os músculos. Ativa a fosforilase do glicogênio e inativa a glicogênio sintase. produzidos no pâncreas.6difosfato é controlado também por uma enzima que depende de AMPc. facilitando a captação de oxigênio. Glucagon: a glicose sanguínea diminui várias horas após a ingestão de carboidratos. Epinefrina: em situaçãoes de luta ou fuga. impedindo a conversão do fosfoenolpiruvato em piruvato. insulina: sua produção é desencadeada pela alta concentração de glicose no sangue (pró-insulina é convertida em insulina por uma peptidade específica). eles dilatam as vias respiratórias. mas ele também afeta o tecido adiposo ativando a lipase de triacilglicerol. reforçando o efeito na degradação de combustíveis e inibindo seu armazenamento.6 1000 vezes na concentração sanguínea. a glicose no sangue deve diminuir e a taxa de . A epinefrina age 1o no músculo. c) Hormônios peptídicos: insulina. normalizando sua concentração. os sinais neurais do cérebro desencadeiam a liberação de epinefrina e norepinefrina da medula da glândula adrenal. Estes hormônios aumentam a velocidade e a força dos batimentos cardíacos e elevam a pressão sanguínea.6-difosfatase da gliconeogênese). A insulina favorece a conversão da glicose obtida na dieta em glicogênio (fígado ou músculo) ou triacilglicerol (tecido adiposo). etc. A proteína G possui um sítio ocupado por GTP.Os triacilgliceróis do tecido adiposo em um adulto de peso normal fornecem combustível para manter a taxa basal do metabolismo por uns 3 meses. Os grupos amino dos aminoácidos precisam ser convertidos em uréia no fígado e a uréia é excretada pelos rins. Quando a concentração de glicose no sangue começa a cair. a secreção de insulina diminui e a de glucagon é estimulada. Vários hormônios agem através de uns poucos mecanismos fundamentais e semelhantes: a) AMPc: epinefrina. um obeso pode aguentar até mais de um ano. Os intermediários do CAC e o glicerol obtido dos triglicerídeos podem ser usados na gliconeogênese. Mas este jejum seria muito perigoso porque levaria a uma superprodução de corpos cetônicos. Estes ácidos graxos serão convertidos em triacilgliceróis e transportados por lipoproteínas plasmáticas (VLDL) para o tecido adiposo. Para fornecer glicose ao cérebro. Existem 4 tipos de receptores adrenérgicos (adrenalina/epinefrina) e que são encontrados em tecidosalvos diferentes. O fígado degrada algumas proteínas (as mais facilmente dispensáveis para um organismo em jejum).7 produção de insulina pelo pâncreas também. A insulina também estimula a síntese de triglicerídeos nos adipócitos. O hormônio se liga ao receptor e uma proteína G na face citoplasmática é modificada. glucagon.O uso de intermediários do CAC na gliconeogênese pode diminuir muito o nível de oxaloacetato. acarretando problemas nas funções cardíacas. As proteínas teciduais podem ser degradadas quando for necessário. hepáticas e até a morte. O acetil-coA produzido pela oxidação de ácidos graxos se acumula e estimula a conversão em acetoacetil-coA e corpos cetônicos no fígado. . A cafeína aumenta a ação deste hormônio. Os corpos cetônicos podem ser exportados do fígado para o coração. O AMPc produzido possui uma vida curta e é rapidamente degradado pela fosfodiesterase. A insulina também estimula a oxidação da glicose-6P até piruvato (glicólise) e do piruvato até acetil-coA. O acetil-coA que não for oxidado para produção de energia (CAC) será usado para a síntese de ácidos graxos no fígado. A cadeia carbônica dos aminoácidos glicogênicos pode ser convertida em piruvato ou intermediários do ciclo do ácido cítrico. porque inibe a fosfodiesterase. . apesar das flutuações causadas pela ingestão dietética de glicose. Depois do jejum noturno quase todo o glicogênio hepático e a maioria do muscular foram depletados. . músculo esquelético e cérebro. A concentração de glicose sanguínea deve se manter quase constante. O sinal intracelular vai persistir enquanto o receptor hormonal permanecer ocupado pela epinefrina. Desnutrição: principais reservas energéticas de um adulto são glicogênio (fígado e músculo). A enzima adenilato ciclase é uma proteína integral de membrana que fica ativada quando isto acontece e passa a produzir AMPc a partir de ATP. grande quantidade de triglicerídeos no tecido adiposo. fígado e tecido adiposo e se localizam na superfície externa da membrana plasmática. Isto leva a uma mobilização de triglicerídeos. A epinefrina induz o deslocamento de um GDP e a entrada de um novo GTP. Mecanismos moleculares: transdução de sinal e 2º mensageiro (hormonal). disponibilizando-os para o músculo e fígado. mas não é covalente. mas não são consideradas reservas energéticas. A ligação da epinefrina com o receptor é forte. Os receptores β -adrenérgicos são encontrados no músculo. Quando as reservas se esgotam. dificultando a entrada de acetil-coA no ciclo. começa a degradação de proteínas essenciais. mas seus tecidos não respondem à sua própria insulina ou à insulina injetada. e) Abertura de canais iônicos sensíveis a hormônios: O receptor de acetilcolina é um canal iônico que quando se liga a acetilcolina.O fosfato é um grupo grande e carregado e quando é colocado em local crítico da proteína pode alterar muito a sua estrutura tridimensional. incluindo hipersensibilidade à histamina e a diminuição da glicose sanguínea. Condições patológicas:defeitos no mecanismo de transdução de sinais. formando diacilglicerol e inositol-trifosfato. cérebro e ductos renais. Isto impede que os sinais passem do nervo para o músculo.Alguns hormônios inibem a adenilato ciclase. A calmodulina é uma subunidade de ligação do cálcio em enzimas dependentes de cálcio. causando desidratação e perda de eletrólitos. Existem centenas de proteínas quinases diferentes. já que ele altera as atividades enzimáticas de proteínas quinases específicas. Isto dispara uma cascata de fosforilações de proteínas.8 . Como exemplo. causando uma despolarização da membrana. diminuindo a concentração de AMPc e inibindo a fosforilação de proteínas. Entre os processos desencadeados pelo cálcio estão a exocitose no nervo (sinapses). A mensagem do GMPc varia com o tecido onde ele age: no músculo liso causa relaxamento e nos rins altera o transporte de íons e retenção de água. Alguns diabéticos (insulina resistente) secretam insulina normalmente. b) GMPc também age como 2o mensageiro e funciona em certas células do intestino. a regulação de um evento ocorrer devido à atividade de uma proteína quinase (fosforilação covalente irreversível). O cálcio desencadeia respostas celulares pela ativação de enzimas dependentes de cálcio. Na ponta distal do neurônio estão os canais de cálcio que se abrem quando a onda de despolarização alcança estes canais (o cálcio pode entrar do espaço extracelular para dentro do nervo). cada uma com seu ativador específico e sua proteína-alvo específica. c) Receptor de insulina: uma proteína quinase transfere um fosfato de um ATP para o grupo hidroxila de uma tirosina (tirosina quinase). . . O cálcio é um 2o mensageiro comum em células sensíveis a hormônios.O cálcio funciona como 2o mensageiro em muitas transduções de sinais. As toxinas produzidas pelas bactérias que causam cólera e coqueluche levam a uma regulação defeituosa com superprodução de AMPc. . Isto produz tosse. nas células endócrinas e a contração muscular. numa cascata de reações. d) 2o mensageiro derivado de fosfatidilinositol: a fosfolipase C hidrolisa fosfolipídios que possuem inositol.Fosforilação de proteínas: é muito comum nas transduções de sinais. A toxina do cólera é encontrada na água de beber contaminada e faz a adenilato ciclase das células epiteliais do intestino ficarem muito ativadas. A entrada de cálcio desencadeia a liberação de acetilcolina na fenda sináptica.Proteína quinase dependente de AMPc: o AMPc se liga a uma proteína quinase e catalisa a fosforilação de outra enzima quinase que leva a fosforilação de outra enzima. Estas toxinas produzem paralisia e morte. O AMPc em alta concentração desencadeia uma secreção contínua de íons e água na luz do intestino. temos a proteína quinase dependente de calmodulina. que induz liberação de cálcio do retículo endoplasmático. coração. vasos sanguíneos. A toxina da coqueluche também aumenta a concentração de AMPc nas vias respiratórias. . permite a passagem de sódio e potássio pela membrana. Tubocurarina (usada como veneno em flechas e presente nas toxinas encontradas em algumas serpentes) são compostos que bloqueiam o receptor de acetilcolina. . dieta pouco proteíca ou com proteínas de baixo valor biológico e dieta com pouco carboidrato). infecções e queimaduras graves.Dieta vegetariana: deve ser complementada com proteínas de boa qualidade (ovos e laticínios).Fatores que afetam a proteína: o aquecimento (calor úmido) aumenta a digestabilidade das proteínas porque causa desnaturação. .Proto-oncogene: gene que codifica proteínas reguladoras do crescimento celular normal.Equilíbrio nitrogenado: em um adulto com dieta adequada.Aminoácidos essenciais: as proteínas devem conter aminoácidos essenciais em proporções adequadas à síntese de proteínas humanas. Uma das causas. Diversas causas: fase de crescimento. . A ausência de um único aminoácido na refeição provoca grande diminuição na síntese proteica. A dieta vegetariana não é recomendada para crianças. por vários dias. O vírus se encapsula e carrega junto o proto-oncogene. Nutrição proteica: quando um indivíduo é submetido a uma dieta isenta de proteínas. Uma mutação faz o protooncogene virar oncogene. A qualidade nutricional de um alimento é avaliada pela qualidade das proteínas que o compõem. O retrovírus invade outra célula.Digestabilidade: percentual de proteína ingerida que é digerida e realmente absorvida no trato gastrointestinal.Balanço nitrogenado positivo: ganho real de conteúdo proteico. . .Balanço nitrogenado negativo: ocorre quando a eliminação de nitrogênio é maior do que a ingestão (jejum. . é que o organismo necessita de uma síntese constante de proteínas. A progesterona é fundamental para a implantação do óvulo fertilizado no útero. Um medicamento funciona como competidor do hormônio pelo seu receptor. . agora trazendo um oncogene (crescimento anormal). Oncogenes são genes mutados que codificam proteínas defeituosas permitindo uma divisão celular não controlada. facilitando a hidrólise das enzimas digestivas.9 Tumores: muitos tipos de câncer são causados por anormalidade em proteínas de transdução de sinais. permanecendo a condição de equilíbrio. Um vírus de RNA faz cópias de DNA complementar e se incorpora ao DNA do genoma do hospedeiro. ocorre um aumento na excreção de nitrogênio. . câncer. bloqueando a atividade deste hormônio. por exemplo. lactação e exercício físico para aumento de massa muscular. Diversas causas: diabetes.Outra droga é usada para terminar a gravidez no início. Valor nutricional das proteínas: alimento de origem animal tem alto conteúdo de proteínas. a eliminação de nitrogênio equivale à ingestão (balanço zero).câncer de mama. gestantes e lactantes. A qualidade nutricional de uma proteína depende da sua digestabilidade e composição (estrutura primária da proteína). Os vegetais possuem alto teor de fibras não-digeríveis que diminuem a absorção intestinal de nutrientes. gravidez. . Se aumentar a ingestão de proteínas. Este composto é usado depois da cirurgia e/ou quimioterapia para diminuir o crescimento das células. . a divisão celular depende da presença contínua de estrógeno – hormônio esteróide (lipídico). Cereais são deficientes em lisina e nas proteínas dos legumes falta metionina (arroz com feijão é uma boa mistura). Os promotores de tumores também interferem com a regulação celular e o crescimento. . . É um antagonista que se liga no receptor de progesterona. causando divisão celular contínua.Agentes químicos: radiação e outros fatores podem fazer um proto-oncogene se transformar oncogene (mutação do DNA). mas forma um complexo inativo com o receptor. ocorre uma perda constante de nitrogênio. . A FC é convertida. As necessidades energéticas variam com a idade. Balanço energético positivo: é quando a ingestão calórica é maior que o gasto de energia (aumento de peso por aumentar a reserva no tecido adiposo). sexo. Quando a demanda energética é suprida pela oxidação de lipídios apenas. O gasto total de energia é a soma da taxa metabólica basal (consumo de O2) e da quantidade de energia gasta nas atividades diárias. O glicogênio muscular é consumido após uns 2 minutos de esforço muscular intenso. enquanto o ATP hidrolisado chega a ser 120 vezes maior. Fadiga muscular: incapacidade de manter a contração. O pH arterial cai de 7. A chegada de ácidos graxos aumenta com a ação da epinefrina no tecido adiposo e a oxidação de ácidos graxos vai ganhando importância à medida que a reserva de glicogênio diminui. Uma quantidade mínima de carboidratos deve ser ingerida para evitar a hipoglicemia. CREATINA + ATP CREATINA-P + ADP CREATININA (excretada pelos rins) Continuidade da contração muscular: glicogênio muscular (a liberação de cálcio e de epinefrina aumentam durante o exercício). em creatinina que cai na corrente sanguínea para ser excretada pelos rins. A utilização do fosfato da creatina fosfato para formar ATP é um processo anaeróbico. Em exercícios de curta duração. O músculo aumenta o consumo de O2 em 25 vezes. Trabalho muscular: a concentração de ATP no músculo estriado só é capaz de fornecer energia para uns 2 segundos de atividade muscular intensa. que seria compensada pela gliconegênese. os sistemas circulatório e respiratório são ativados e a oxidação aeróbica vai aumentando.4 para 6. a partir de aminoácidos. o trabalho muscular é feito principalmente pela oxidação aeróbica (corrida de 1500m. pois é indispensável e raramente é responsável pelo excedente alimentar. lenta e espontaneamente. A prática regular de exercícios induz a um aumento na degradação de lipídios. Os carboidratos são os únicos nutrientes capazes de serem oxidados anaerobicamente (há produção lactato no valor máximo uns 50 segundos após o esforço muscular máximo).4. Numa dieta normal (padrão). Balanço energético negativo: é quando se torna necessário uma mobilização de reservas energéticas (lipídios) e provoca perda de peso. mas a formação de lactato libera H+. . O lactato não é responsável pela cãimbra e sensação de dor após exercícios extremos. o pH do músculo pode cair de 7. Após 3 minutos de exercício vigoroso.10 Dispêndio de energia: a variável que mais interfere no consumo energético é a intensidade da atividade física. altura e peso. após estimulação repetida de um músculo.Emagrecimento: a ingestão proteica deve ser preservada. como uma corrida de 200 ou 400m. Isto levaria a uma depleção proteica. Com a continuação do exercício. o dispêndio pode aumentar até 10 vezes. Há evidências de que o peso corpóreo possa ser geneticamente programado. observa-se a cetose. a fadiga está associada à depleção de glicogênio muscular. as proteínas exógenas devem ser usadas para a reposição de proteínas endógenas e não como fonte de energia. Entre o repouso e o exercício intenso.4 para 7. A queda de pH parece interferir . Equilíbrio energético: é quando a ingestão calórica equivale com o gasto de energia (peso constante). A fosfocreatina (FC) está em concentração de 3-5 vezes maior que a de ATP. ciclismo e maratona).0 em uma corrida de 100 m. carnitina. . Oxidam carboidratos e ácidos graxos aerobicamente. Atividade física regular: melhora a capacidade cardiorrespiratória e o fluxo sanguíneo fica mais eficiente.Sintomas: sede excessiva e micção frequente. O uso terapêutico da insulina tem prolongado significativamente a vida do diabético. Indivíduos desnutridos ou em jejum quase não possuem depósito de glicogênio. que é depois transformado em acetato. São necessários terapia insulínica e controle na ingestão de glicose por toda a vida. A hipoglicemia ajuda a reforçar comportamentos associados com a intoxicação alcoólica (agitação. mas o mecanismo da interferência ainda não está claro. Aumenta a concentração de 2. Existem 2 tipos: dependente de insulina ou não dependente. O depósito de glicogênio nos músculos aumenta. O aumento de NADH desvia os intermediários da gliconeogênese. Uns 5% da população dos EUA mostra algum grau de anormalidade no metabolismo da glicose (indicativo de diabetes ou tendência a desenvolver). diminuindo a síntese de glicose. O lactato é levado pelo sangue até o fígado. etc. diminuindo a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio.) não há confirmação científica de que contribuem de forma significativa para melhorar o desempenho físico. Alguns exames analisam a tipagem das fibras musculares para prognóstico do desempenho em vários tipos de esportes. Músculos humanos são compostos de misturas de fibras brancas e vermelhas. facilitando a liberação de O2 para os tecidos. Numa maratona (42 000m) isto também não é necessário. com ingestão de um grande volume de água. Nestas reações ocorre a formação de NADH no citossol. Hipoglicemia e intoxicação alcoólica: o álcool é metabolizado no fígado e convertido em acetaldeído. Ocorre também superprodução de corpos cetônicos que não são usados pelos tecidos extra-hepáticos tão rapidamente quanto são sintetizados pelo fígado (cetose). mas a capacidade atlética está determinada pela hereditariedade (um corredor de longa distância precisa de muitas fibras vermelhas). . Fibras musculares: fibras vermelhas são lentas. julgamento diminuído e agressividade). mais vascularizadas e com maior conteúdo de mioglobina e mitocôndrias que as fibras brancas. As fibras brancas obtêm energia quase exclusivamente por glicólise anaeróbica (glicose e glicogênio) e sua contração é rápida. porque a maior parte da energia vem do metabolismo aeróbico. O álcool não deve ser ingerido em jejum ou após exercício prolongado. A ingestão de bicarbonato pode levar a cólicas intestinais e diarréia. mas pouco duradoura. A ingestão prévia de bicarbonato pode ajudar a tamponar os prótons produzidos durante o exercício (importante para uma corrida de 1000 m). Diabetes melito: ocorre por um defeito na produção ou na ação da insulina. . Ocorre aumento da concentração de enzimas musculares da via de oxidação de ácidos graxos e do ciclo do ácido cítrico. antes que se instale a dor característica. que favorece a formação de lactato (quando o piruvato se transforma em lactato. ocorre liberação de NAD+ para a glicólise) e de malato (oxaloacetato vira malato).Suplementações nutricionais (ingestão de aminoácidos. O treinamento físico pode alterar parcialmente a distribuição de fibras vermelhas e brancas.11 com a função das enzimas e a liberação de cálcio.3-difosfoglicerato. A forma não dependente aparece mais tardiamente e pode até passar despercebida. Numa corrida de 100m isto não é necessário porque os prótons produzidos não são liberados para o sangue e ficam no músculo. Ocorre excreção de uma grande quantidade de glicose na urina (glicosúria). Isto pode levar os indivíduos a hipoglicemia. A forma dependente normalmente se manifesta mais cedo e torna-se severa mais rapidamente. A formação de corpos cetônicos libera prótons que pode ultrapassar a capacidade do tamponamento do sistema bicarbonato no sangue e levar a uma acidose. Um diabético com confusão mental pode ser diagnosticado como intoxicação alcoólica (pode ser fatal). a reposição de receptores não se completa e pode haver diminuição no número de receptores a um longo prazo.Teste de tolerância à glicose: uma noite em jejum e o paciente bebe uma dose de 100g de glicose dissolvida em água. Quando cessa o estímulo hormonal.12 . .A insulina já é produzida por técnicas de DNA recombinante. Isto ocorre em casos de diabetes insulina-independente e em casos de obesidade (diminui a resposta celular a níveis altos de insulina). A insulina também facilita o transporte de aminoácidos para as células. Quando o nível de hormônio é constantemente alto.Teste da hemoglobina glicosilada: A hemoglobina glicosilada se forma por acúmulo de glicose em camadas. particularmente para o músculo. Os receptores se ligam ao hormônio. A insulina é separada do seu receptor no lisossomo e é degradada. . . . O excesso de glicose circulante interfere com esta estrutura.Os danos nos vasos sanguíneos aumentam o risco de infarto (grandes vasos). As proteínas glicosiladas podem causar alterações microvasculares no paciente diabético. A atividade física regular também promove um aumento do GLUT4 nas membranas das fibras musculares. .A GLUT4 é responsável pelo transporte de glicose em células do tecido adiposo e muscular. Um importante dissacarídeo é feito de glicose e galactose.O cérebro é um tecido insensível à insulina.A acetona é volátil e é exalada. Uma parte dos receptores também é degradada e a outra é reciclada para a membrana.A membrana basal glomerular: consiste de material glicoproteico.A glicose se torna frutose passando pela via do sorbitol.O transporte de glicose através da membrana plasmática da maioria das células humanas ocorre por uma família de permeases. em intervalos de 30 minutos durante várias horas. O cristalino não precisa de insulina para o transporte de glicose. que é recomendável para os diabéticos. nefropatias e retinopatias. . A insulina mobiliza as moléculas de permease (armazenados em vesículas). Insulina: altos níveis de insulina no sangue provocam diminuição no número de receptores. Ela participa de reações de oxi-redução. A nefropatia e a aterosclerose são as principais causas de morte entre os diabéticos. Reações parecidas com a da hemoglobina glicosilada podem ocorrer em várias proteínas celulares. Estes sistemas de transporte possuem diferentes distribuições nos tecidos.glicose é um agente redutor (açúcar redutor). A concentração de glicose sanguínea é medida antes da ingestão de glicose e depois. provocando a manifestação celular. que pode ser aumentado por insulina umas 10 vezes. o número de receptores é reestabelecido através de síntese proteica. O exercício físico diminui o nível de glicose no sangue. Acompanha o nível de glicose no sangue nos últimos 2 ou 3 meses (tempo de vida da hemoglobina). além de doenças vasculares periféricas (pequenos vasos). A glicose e outros açúcares redutores podem reduzir íons férrico ou cúprico (testes mais antigos). dando ao hálito do diabético não tratado um odor que pode ser confundido com etanol. Os métodos mais sensíveis para dosar glicose são os enzimáticos. . do interior da célula para a membrana plasmática. A catarata é causada por aumento de sorbitol no cristalino. porque precisa utilizar a glicose mesmo quando a glicemia está baixa. . . podendo ser sensível ou não à insulina. . Indivíduos diabéticos demonstram uma grande deficiência em assimilar a dose de glicose ingerida. . e são internalizados por endocitose. Anita e TORRES. . Michael M. 1999. LEHNINGER. 1995. 3. 2000. Richard .Bioquímica Básica 2a edição RJ Editora Guanabara Koogan S/A. . Albert L.Bioquímica Ilustrada 2a edição. e FOX.13 BIBLIOGRAFIA: 1. Bayardo B. . MARZZOCO.. 2. Editora Artes Médicas Sul Ltda. CHAMPE.Princípios de Bioquímica 2a edição Editora Sarvier. David L. NELSON. Pamela e HARVEY.