Proposta da Disciplina. Aspectos Bioquímicos, Fisiológicos e Imunológicos da Alimentação Humana. Referências Bibliográficas. Conteúdos 24/8/2010

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1 Instituto de Educação em Pesquisa Associação Hospitalar Moinhos de Vento Curso de Pós-Graduação em Nutrição Clínica Aspectos Bioquímicos, Fisiológicos e Imunológicos da Alimentação Humana Proposta da Disciplina Estudar as reações e modulações bioquímicas, de forma fisiológica e patológica, envolvendo processos relacionados com a alimentação, a fim de conceituar e descrever o papel dos nutrientes na resposta energética, imune e hormonal. Carolina Guerini de Souza Conteúdos 1ª parte - substratos energéticos (vias oxidativas e não oxidativas) e modulação hormonal (jejum, pós-prandial, exercício). Referências Bibliográficas 1. Basic Medical Biochemistry: A Clinical Approach 2. Lehninger Principles of Biochemistry 3. Bases da Biologia Celular e Molecular 2ª parte - estresse oxidativo, antioxidantes enzimáticos e nãoenzimáticos, controle da saciedade e do metabolismo. 3ª parte - alterações bioquímicas relacionadas à patologias (trauma, sepse, hepatopatias, nefropatias, cardiopatias, DM, doenças neurológicas) x dieta. Rotas metabólicas gerais dos componentes dietéticos no corpo 1

2 Célula Tipos de Células A célula é a menor unidade estrutural básica do ser vivo. A palavra célula foi usada pela primeira vez em 1667 pelo inglês Robert Hooke. Com um microscópio muito simples, ele observou pedacinhos de cortiça (tecido vegetal morto). Hookepercebeu que a cortiça era formada por numerosos compartimentos vazios. A esses compartimentos ele deu o nome de célula, palavra diminutiva do latim cellaque significa cavidade. Procariontes : pobreza da membrana plasmática, das organelas e conteúdo genético disperso no citoplasma (bactérias e algas); Eucariontes : especializadas, com maior número de organelas e material genético delimitado (vegetais e animais); Células Eucariontes Procariontes x Eucariontes A célula eucarionte possui três componentes principais: Células procariontes Células eucariontes O núcleo, que constitui um compartimento limitado por um envoltório nuclear(membrana nuclear); O citoplasma, fluído no qual estão dispersas as organelas e que funciona como veículo entre as mesmas; A membrana plasmática que é um envoltório que delimita o sistema formado pelo núcleo + citoplasma e organelas; Envoltório nuclear Ausente Presente DNA Desnudo Combinado com proteínas Cromossomas Únicos Múltiplos Nucléolos Ausentes Presentes Divisão Fusão binária Mitose e meiose Ribossomas 70S * (50S + 30S) 80S (60S + 40S) Endomembranas Ausentes Presentes Mitocôndrias Ausentes Presentes Cloroplastos Ausentes Presentes em células vegetais Parede celular Não celulósica Celulósica em células vegetais Exocitose e endocitose Ausentes Presentes Citoesqueleto Ausente Presente Células Eucariontes Célula Eucarionte Animal Existe grande variabilidade na forma das células eucarióticas. Geralmente o que determina a forma de uma célula é sua função específica. Complexo de Golgi Ergatoplasma Carioteca Cromatina Nucléolo Mitocondria As células eucariontes são usualmente maiores e estruturalmente complexas. As organelas presentes no citoplasma possuem papéis específicos definidos por reações químicas. A presença ou ausência de determinadas organelas definirá se a célula é vegetal ou animal. Centríolo Menbrana Plasmática Ribossomo Lisossomo 2

3 Há2tiposderetículo: Atua como fornecedor de substâncias. R.E.Liso=ondeháaproduçãodelipídios; A função básica da membrana plasmática é regular a passagem e a troca de substâncias entre a célula e o meio em que ela se encontra, além de realizar a proteção da célula. R.E. Rugoso = onde se encontram aderidos a sua superfície externa os ribossomos, sendo local de produção de proteínas, as quais serão transportadas internamente para o Complexo de Golgi. Organela formada por duas membranas lipoprotéicas com invaginações para face interior da mesma. Dentro delas ocorre o processo de respiração celular: obtenção de energia por via oxidativa, na forma de ATP, a partir de substratos dietéticos ou endógenos; Estrutura que apresenta enzimas digestivas capazes de digerir um grande número de produtos orgânicos(realiza a digestão intracelular). É importante nos glóbulos brancos e de modo geral para a célula, já que digere as partes desta (autofagia) que serão substituídas por outras mais novas, o que ocorre freqüentemente na renovação celular. São bolsas membranosas e achatadas, que podem transformar substâncias que chegam via retículo endoplasmático; podem também eliminar substâncias produzidas pela célula, mas que irão atuar fora dela (enzimas por exemplo). Produzem ainda os lisossomos. 3

4 Tem forma esférica e na maioria dos casos, fica no centro da célula. Sua função é comandar todas as atividades da célula, através das instruções fornecidas pelos genes. O núcleo possui: Membrana nuclear ou carioteca: uma membrana que o separa do citoplasma; Suco nuclear: um líquido que o preenche completamente; Cromossomos: onde estão empacotados os genes responsáveis pela transmissão dos caracteres hereditários. Exercitando... Os nutrientes ingeridos via alimentação ao chegarem à célula tomam caminhos distintos, de acordo com sua função. De que forma estes nutrientes interagem ou se relacionam com os componentes celulares? Membrana plasmática - RER - REL - Mitocôndria - Complexo de Golgi - Lisossomos - Núcleo Celular - Rotas metabólicas gerais dos componentes dietéticos no corpo Substratos Dietéticos 4

5 Monossacarídeos Dissacarídeos Polissacarídeos Sacarose = glicose + frutose Lactose = glicose + galactose Maltose = glicose + glicose GLICOGÊNIO Amido Lactose Sacarose Proteínas Lactose Sacarose Estômago Dextrinas Pâncreas Digestão Oligossacarídeos, maltose, isomaltose Intestino Delgado de sacarose sacarase glicose glicose frutose Carboidratos lactose glicose galactose Fezes 5

6 Aminoácidos Proteínas/ Aminoácidos Essenciais : isoleucina, leucina, valina,lisina,metionina, fenilalanina, treonina, triptofano Condicionalmente essenciais : histidina arginina, glutamina, glicina, prolina, tirosina, cisteína Proteínas/ Aminoácidos Digestão de Proteínas Lipídios Ácidos graxos 6

7 Destino dos Quilomicrons Digestão de Triglicerídeos Composição das Lipoproteínas Colesterol 7

8 Glicólise Ciclo de Krébs e Cadeia Respiratória Ciclo de Krébs Cadeia Respiratória Proteínas Desacopladoras (UCPs) Glicogenogênese e Glicogenólise 8

9 Glicogenólise Gliconeogênese Períodos de Predominância Principais Precursores 9

10 Gliconeogênese x Etanol Lipogênese e Lipólise β- Oxidação Cetogênese 10

11 Glicólise Anaeróbia Ciclo de Cory Exercitando... Pense na refeição (descreva-a) que você fez hoje ao meio-dia e elabore a seguinte seqüência de eventos : - Rotas de digestão com suas respectivas enzimas ativadas/utilizadas; - Destinos dos nutrientes ingeridos; -4h após esta refeição, se você não tivesse ingerido nada, quais substratos estariam mantendo sua homeostase energética?? Homeostase Metabólica Estado Alimentado ** **Epinefrinae Cortisol 11

12 Jejum Insulina Produção de insulina Secreção de insulina Arq Bras Endocrinol Metab 2000; 44(5): Transportadores de Glicose 12

13 Ações fisiológicas da insulina Relação Insulina/Glucagon Captação de glicose pelo músculo e tecido adiposo GLUT4 Supressão da produção hepática de glicose Estocagem de glicose como glicogênio Supressão da lipólise no tecido adiposo Inibição da cetogênese Regulação do turnover proteico Efeitos no balanço eletrolítico Regulação do crescimento e desenvolvimento Regulação da expressão gênica Hormônios contra-regulatórios Glucagon Secreção de hormônios do estresse 13

14 Cortisol Epinefrina/Adrenalina Hormônios da Tireóide 14