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INTEGRAÇÃO METABÓLICA

Breve revisão : - Fundamentos bioquímicos - Principais grupos bioquímicos;- Carboidratos

UFPel – Integração Metabólica - Carlos Barros

AULA 1

Bioquímica - moléculas biológicas


Biochem Biophys Res Commun. 2012 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 600 025, India.

Am J Physiol Endocrinol Metab. 2010 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. 2011 Oct. Gestational lowprotein diet selectively induces the amino acidresponse pathway target genes in the liver of offspring rats through transcription factor bindingand histone modifications. Zhou D, Pan YX. Departmentof Food Science and Human Nutrition, University of Illnoisat Urbana-Champaign, Urbana, IL 61801, USA.

INTEGRAÇÃO METABÓLICA

Bioquímica

Fisiologia

Endocrinologia

Clínica


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.



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

CarbonoHidrogênioOxigênioNitrogênio

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.

CARBOIDRATOS


Moléculas mais comuns

Apenas 3 componentes

C , O e H

Fórmula Geral

( CH2O )nonde n é igual ou maior que 3

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.

MONOSSACARÍDEOS


MONOSSACARÍDEOS


A aldose D-glicose tem a fórmula (CH2O)6

Por quê D- ?

GRUPOS QUÍMICOS COMUNS EM BIOQUÍMICA

MONOSSACARÍDEOS


A aldose D-glicose tem a fórmula (CH2O)6

Polarímetro

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.

Centros assimétricos ou quirais

ENANCIÔMEROSEm nosso planeta, os carboidratos são quase sempre dextrógiros enquanto os aminoácidos levógiros.

MONOSSACARÍDEOS


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

Aldoses

MONOSSACARÍDEOS


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

CETOSES + COMUNS

MONOSSACARÍDEOS


Os monossacarídeo tendem a se manterem na forma tridimencional cíclica:

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

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

POLISSACARÍDEOS (GLICANOS)


Formados por ligações glicosídicas de monossacarídeos

Podem ser:

Homopolissacarídeos – somente monossacarídeos iguais

Heteropolissacarídeos – combinação de diferentes monossacarídeos

Podem ser também:

Ramificados

Lineares


UFPel – Integração Metabólica - Carlos BarrosIntolerância a lactose -Deficiência na enzima lactase



POLISSACARÍDEOS ESTRUTURAIS – Celulose e Quitina

-Ligações b (1-4)

POLISSACARÍDEOS DE RESERVA: Amido e Glicogênio

-Ligações a (1-4)



Amido – mistura de glicanos

linear: a-amilose; ramificada: amilopectina-glicose ligações a (1-4) ramificadas com ligações a (1-6)

-1.000.000 de resíduos de glicose



Glicogênio

-reserva animal

-mais abundante nos músculos e fígado

-parece amilopectinamais é muito mais ramificado

-estrutura facilita a rápida degradação

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



GLICOPROTEÍNAS

Proteínas ligadas a carboidratos 1 a 90% do peso

Microeterogeneidade das glicoproteínas

Proteoglicanos (cartilagens)

Proteínas + glicosaminoglicanos



Parede celular de bactérias

Bactérias gran + e gran –

Importância:

-protege contra meios hipotônicos

-virulência

-antigenicidade



Parede celular de bactérias

Estudos mostram que o tipo de bactéria intestinal influencia o metabolismo e a obesidade.



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

Carbohydrates - Cell Biology - Biochemistry

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.

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