INTEGRAÇÃO METABÓLICA AULA 1

Transcrição

1 INTEGRAÇÃO METABÓLICA AULA 1 Breve revisão : - Fundamentos bioquímicos - Principais grupos bioquímicos; - Carboidratos

2 Bioquímica - moléculas biológicas Biochem Biophys Res Commun Oct 16. A meta-metabolome network of carbohydrate metabolism: Interactions between gut microbiota and host. Ibrahim M, Anishetty S. Department of Biotechnology, Anna University, Chennai , India. Am J Physiol Endocrinol Metab Mar. Increased subsarcolemmal lipids in type 2 diabetes: effect of training on localization of lipids, mitochondria, and glycogen in sedentary human skeletal muscle. Nielsen J, Mogensen M, Vind BF, Sahlin K, Højlund K, Schrøder HD, Ortenblad N. Institute of Sports Science and Clinical Biomechanics, Univ. of Southern Denmark, Odense, Denmark. Biochim Biophys Acta Oct. Gestational low protein diet selectively induces the amino acid response pathway target genes in the liver of offspring rats through transcription factor binding and histone modifications. Zhou D, Pan YX. Department of Food Science and Human Nutrition, University of Illnois at Urbana-Champaign, Urbana, IL 61801, USA.

3 INTEGRAÇÃO METABÓLICA Bioquímica Fisiologia Endocrinologia Clínica

4 Átomos, Elementos, Moléculas e Íons

5 Átomos, Elementos, Moléculas e Íons Definições: Átomo - sistema energético estável, eletricamente neutro, que consiste em um núcleo denso, positivamente carregado, envolvido por elétrons. Elemento químico: Denomina-se elemento químico um conjunto de átomos que têm o mesmo número de prótons em seu núcleo, ou seja, o mesmo número atômico. Molécula: Entidade eletricamente neutra que possui pelo menos dois átomos, todos ligados entre si mediante ligação covalente. Íons: Átomo ou grupo atômico eletricamente carregado.

6 Átomos, Elementos, Moléculas e Íons Moléculas biológicas As moléculas que se tornaram abundantes no planeta por serem sintetizadas pelos seres vivos. São compostas principalmente pelos elementos: H, O, N e C Carbono Hidrogênio Oxigênio Nitrogênio

7 Quatro Principais Grupos de Moléculas Biológicas Carboidratos Proteínas Lipídeos Ácidos Nucléicos Por quê é importante entender a química e as características destes grupos? Cada grupo tem: Propriedades físico químicas diferentes; Funções diferentes no organismo; Metabolismo diferente; Mas todos se relacionam na orquestração da manutenção da vida.

8 CARBOIDRATOS Moléculas mais comuns Apenas 3 componentes C,O e H Fórmula Geral ( CH2O )n onde n é igual ou maior que 3

9 CARBOIDRATOS Classificação: Monossacarídeos são carboidratos não polimerizados, por isso, não sofrem hidrólise. Possuem em geral entre três e sete átomos de carbono. Quimicamente podem ser aldoses e cetoses. Polissacarídeos são carboidratos formados pela ligação glicosídica de mais de um monossacarídeo.

10 MONOSSACARÍDEOS

11 MONOSSACARÍDEOS A aldose D-glicose tem a fórmula (CH2O)6 GRUPOS QUÍMICOS COMUNS EM BIOQUÍMICA Por quê D-?

12 MONOSSACARÍDEOS A aldose D-glicose tem a fórmula (CH2O)6 Os termos dextrógiro ou levógiro se referem ao lado (direita ou esquerda) a que uma luz polarizada vira quando atravessa uma solução contendo a sustância química. O lado para o qual certas moléculas a base de carbono viram a luz depende de sua conformação tridimensional. Em nosso planeta, os carboidratos são quase sempre dextrógiros enquanto os aminoácidos levógiros. Centros assimétricos ou quirais ENANCIÔMEROS Polarímetro

13 MONOSSACARÍDEOS EPÍMEROS: Açúcares que diferem na posição da hidroxila em torno de apenas 1 átomo de carbono Aldoses

14 MONOSSACARÍDEOS EPÍMEROS: Açúcares que diferem na posição da hidroxila em torno de apenas 1 átomo de carbono CETOSES + COMUNS

15 MONOSSACARÍDEOS Os monossacarídeo tendem a se manterem na forma tridimencional cíclica:

16 MONOSSACARÍDEOS Algumas moléculas são derivados de açúcares e fogem a fórmula geral dos carboidratos DERIVADOS DE AÇÚCARES: álcoois Ribitol - coenzimas flavinas Glicerol - componente lipídico Xilitol - adoçante de balas e chicletes

17 MONOSSACARÍDEOS Algumas moléculas são derivados de açúcares e fogem a fórmula geral dos carboidratos DERIVADOS DE AÇÚCARES: desoxiaçúcares DERIVADOS DE AÇÚCARES: Aminoaçúcares - glicoproteínas e glicolipídeos

18 POLISSACARÍDEOS (GLICANOS) Formados por ligações glicosídicas de monossacarídeos Podem ser: Homopolissacarídeos somente monossacarídeos iguais Heteropolissacarídeos combinação de diferentes monossacarídeos Podem ser também: Ramificados Lineares

19 POLISSACARÍDEOS (GLICANOS) Intolerância a lactose -Deficiência na enzima lactase

20 POLISSACARÍDEOS (GLICANOS)

21 POLISSACARÍDEOS (GLICANOS) POLISSACARÍDEOS ESTRUTURAIS Celulose e Quitina -Ligações b (1-4) POLISSACARÍDEOS DE RESERVA: Amido e Glicogênio -Ligações a (1-4)

22 POLISSACARÍDEOS (GLICANOS) Amido mistura de glicanos linear: a-amilose; ramificada: amilopectina -glicose ligações a (1-4) ramificadas com ligações a (1-6) de resíduos de glicose

23 POLISSACARÍDEOS (GLICANOS) Glicogênio -reserva animal -mais abundante nos músculos e fígado -parece amilopectina mais é muito mais ramificado -estrutura facilita a rápida degradação

24 Outros tipos de moléculas derivadas de POLISSACARÍDEOS GLICOSAMINOGLICANOS -Espaço extracelular e tecido conjuntivo (tendões, cartilagens e parede dos vasos sanguíneos) -Embebem o colágeno e outras proteínas formando uma matriz gelatinosa -Estrutura não ramificada -Resíduos alterados de ácido urônico e hexosaminas

25 Outros tipos de moléculas derivadas de POLISSACARÍDEOS GLICOPROTEÍNAS Proteínas ligadas a carboidratos 1 a 90% do peso Microeterogeneidade das glicoproteínas Proteoglicanos (cartilagens) Proteínas + glicosaminoglicanos

26 Outros tipos de moléculas derivadas de POLISSACARÍDEOS Parede celular de bactérias Bactérias gran + e gran Importância: -protege contra meios hipotônicos -virulência -antigenicidade

27 Outros tipos de moléculas derivadas de POLISSACARÍDEOS Parede celular de bactérias Estudos mostram que o tipo de bactéria intestinal influencia o metabolismo e a obesidade.

28 Outros tipos de moléculas derivadas de POLISSACARÍDEOS Lectinas -Proteínas que se ligam a carboidratos -Comunicação intracelular Ex.: sistema ABO de tipos sanguíneos Selectinas e interações células x células Leucócitos e Células epiteliais

29 Carbohydrates - Cell Biology - Biochemistry

30 CARBOIDRATOS 1) Qual é a fórmula geral dos carboidratos? 2) Quais são as principais características físico-químicas dos carboidratos? 3) Quais os principais polissacarídeos de reserva e qual a diferença entre eles? 4) Quais são as funções dos carboidratos? 5) Como se classificam os carboidratos? 6) O que significa o termo destrógiro.