Lipdios

So substncias com estrutura bastante variada, caracterizadas por baixa solubilidade em gua. Essa

caracterstica decorre da presena de uma cadeia longa de hidrocarbonetos, de carter apolar. As

ligaes mais fracas entre as molculas de cidos graxos, ligaes de van der waals, fazem com o

lipdio seja menos denso que a gua, e mais pegajoso. Apesar de as ligaes entre as molculas de

cidos graxos serem mais fracas que as pontes de hidrognio, as molculas so muito maiores que a

gua, de forma que seu ponto de ebulio muito maior. As funes mais comumente encontradas

so: ster de cidos carboxlicos, ster de cido fosfrico e lcool. Os lipdios mais utilizados na

alimentao so os triglicerdeos, que so esteres de cidos graxos com uma molcula de glicerol.

Os cidos graxos, as unidades bsicas dos lipdios, so cidos carboxlicos com cadeias apolares

longas, que podem ser saturadas ou insaturadas. Por possurem uma ponta ou cabea polar ( o cido

carboxlico) e uma cadeia longa apolar, so considerados substncias alifticas, ou seja,

apresentam uma parte polar, que pode ser dissolvida em gua, e uma parte apolar ( hidrofbica). Ao

reagir com o glicerol os cidos graxos produzem uma molcula de acilglicerol e uma de gua.

Quando trs molculas de cidos graxos so esterificadas com a molcula de glicerol, forma-se o

triacilglicerol. Como todas as parte polares esto esterificadas, os triacilgliceris so totalmente

apolares. Por essa caraterstica, e por possurem alta densidade energtica ( 1g de lipdio oferece 9

kcal, em comparao com 4kcal das protenas e carboidratos) so excelentes formas de armazenar

energia.

leos e gorduras: os cidos graxos saturados acomodam-se melhor entre si, e os cidos graxos

insaturados produzem dobras nas cadeias apolares longas, que dificultam a acomodao. Essa

caracterstica importante porque os lipdeos ricos em cidos graxos saturados so slidos a

temperatura ambiente ( gorduras), e aqueles ricos em cidos graxos insaturados so lquidos (

leos), j que as insaturaes fazem necessrias menores temperaturas para solidificar os cidos

graxos. Os leos e gorduras so os principais representantes dos lipdios.

Funes dos lipdios: so constituintes das membranas celulares, isolantes trmicos, reserva de

energia; so importantes no transporte de vitaminas lipossolveis e na sntese de certos hormnios.

Os fosfolipdios so lipdios com fosfatos ligados s suas molculas, e so os principais

constituintes das membranas celulares. A presena dos lipdios nas membranas fundamental para

formar a barreira necessria para separar uma clula da outra, j que entre as clulas encontramos o

espao intersticial, constitudo, dentre outras substncias, de gua. Como os lipdios tem grandes

cadeias apolares, repelem a gua, formando a barreira necessria para que a clula possa se

constituir numa unidade.

Colesterol: um lipdio composto de quatro anis fusionados e uma cadeia ramificada de

hidrocarbonetos. Possui diversas funes no organismo, como constituinte da membrana celular,

precursor de sais biliares, hormnios esteroides e da vitamina D. A maior parte do colesterol que

possumos sintetizada pelo prprio organismo, principalmente no fgado, mas tambm pode ser

sintetizada nos intestinos, supra-renais, ovrios, testculos e placenta. A contribuio alimentar para

o colesterol do organismo bem pequena. So fontes de colesterol na alimentao alimentos de

origem animal. Vegetais no possuem colesterol, mas possuem estruturas semelhantes que no

podem ser absorvidas pelo nosso organismo. Os fatores dietticos associados ao aumento excessivo

de colesterol no sangue ( a hipercolesterolemia) so o consumo excessivo de gorduras saturadas e

carboidratos, principalmente.

Como os lipdios so insolveis em gua, para serem transportados no sangue precisam se associar

a protenas, que possuem uma parte polar. Assim se formam as lipoprotenas, responsveis por

manter os nveis de lipdio no sangue adequados. Os lipdios ficam armazenados no centro destas

protenas, enquanto a parte polar delas fica em contato com o plasma, e o sangue os transporta at o

fgado, para serem armazenados ou metabolizados, ou aos tecidos, para serem armazenados como

fonte de energia ou utilizados para alguma outra funo. Quanto maior a quantidade de lipdios

presente nas lipoprotenas, menor a sua densidade. As VLDL so as lipoprotenas com menor

densidade e, portanto, com maior proporo de lipdios. Depois encontramos as LDL e, por ltimo,

o HDL, com a maior densidade e, portanto, com menor proporo de lipdios.

De onde vem os lipdios

Os lipdios so encontrados em alimentos de origem animal, como carnes e laticnios integrais, e em

certos alimentos de origem vegetal, como os leos vegetais. Os principais grupos de alimentos

baseados na pirmide alimentar que so fontes de lipdios so os leos, as carnes e os laticnios.

Algumas carnes so mais ricas em lipdios, e possuem predominantemente lipdios saturados. J a

composio de lipdios do leite bem diversificada, mas tambm predominam lipdios saturados.

Os peixes, apesar de fazerem parte do grupo das carnes, so ricos em cidos graxos insaturados,

geralmente deficientes na nossa alimentao, e por isso o consumo de peixes tem sido incentivado

ultimamente. Os leos vegetais tambm so ricos em cidos graxos insaturados, mas podem ser

convertidos a cidos graxos trans e saturados a partir de certos processos.

Os lipdios tambm podem ser sintetizados pelo nosso organismo, com exceo dos cidos graxos

mega 3, e mega 6, que devem ser adquiridos atravs da alimentao e so, portanto, denominados

essenciais.

Os lipdios so ingeridos , em sua grande maioria, como triacilgliceris pelo organismo. Uma

pequena quantidade de colesterol adquirida atravs da alimentao, a maior parte produzida pelo

prprio organismo. So quebrados em cidos graxos ( os sais biliares so fundamentais para a

quebra dos lipdios, porque agem como detergentes) e absorvidos pelo intestino, onde so

novamente convertidos em triacilgliceris. Os cidos graxos que no so reconvertidos em

triacilgliceris so transportados no sangue ligados a albumina. Como os triacilgliceris so

insolveis em gua, ao sarem do intestino, so carregados at o corao pelo sistema linftico

associados a protenas, formando os quilomcrons. A partir do corao, so transportados para todo

o corpo. Os principais rgos alvo dos quilomcrons so os msculos e o tecidos adiposo, onde ser

armazenado o lipdio e utilizado como fonte de energia. As clulas desses tecidos possuem uma

enzima, que quebra os triacilgliceris em cidos graxos, para utiliz-los. O restante enviado ao

fgado, tambm pela circulao. Quando chegam no fgado so metabolizados, e o restante

convertido em VLDL, que passa a circular no sangue. O VLDL uma lipoprotena de muito baixa

densidade, rica em triacilgliceris e colesterol ( possui proporcionalmente mais colesterol que o

quilomcron). Tambm responsvel por levar os lipdios para os tecidos alvo, para estoque ou

obteno de energia. Conforme vai perdendo lipdios, as VLDL so convertidas em IDL, que

voltam para o fgado. Parte da IDL utilizada pelo fgado para sintetizar outros lipdios, e parte

convertida em LDL, a lipoprotena com maior quantidade de colesterol , j que os triacilgliceris

foram absorvidos pelas clulas do tecido adiposos e do tecido muscular. A LDL leva o colesterol at

os tecidos, para formao da membrana celular ou de hormnios esteroidais principalmente.

Estudos indicam que concentraes excessivas de LDL no sangue esto envolvidas com a formao

de placas de aterosclerose, motivo principal pelo qual sua elevao at esses nveis deve ser evitada.

O fgado e os intestino sintetizam ainda outra lipoprotena, a HDL, que tem a menor concentrao

de colesterol entre todas. Sua funo levar o colesterol excessivo dos tecidos para o fgado.

Transformao dos leos em gorduras: ocorre atravs da adio de hidrognio ( H2) as ligaes

insaturados dos leos, utilizando enzimas que catalisam essas reaes, de forma a aumentar a

quantidade de cidos graxos saturados contidos no leo, transformando em gordura. Assim obtida

a gordura vegetal hidrogenada, nos rtulos dos alimentos comumente denominada apenas gordura

vegetal. Nesse processo comum a formao de cidos graxos trans, que so prejudiciais ao

organismo.

Saponificao: em meio alcalino, os esteres de cidos graxos sofrem hidrlise ( reao qumica de

quebra de uma molcula por gua), produzindo sais de cido carboxlico e um lcool ( geralmente o

glicerol).

Protenas: so macromolculas formadas pela unio de vrios aminocidos. Podem conter tambm

aminocidos modificados e compostos acessrios denominados grupos prostticos.

Os aminocidos so molculas orgnicas que possuem um carbono central alfa, ligado a um tomo

de hidrognio (H), um grupo amina ( -NH2), um grupo carboxila ( COOH), e um radical ( R), que

ir diferenciar os aminocidos entre si. Portanto, possuem as funes orgnicas cido carboxlico e

amina na mesma molcula. Podem ser classificados em aminocidos essenciais, sendo todos

aqueles que o organismo no consegue sintetizar, necessitando da alimentao para adquirir, e os

aminocidos naturais, que ele consegue produzir. So aminocidos essenciais: fenilalanina,

isoleucina, leucina, lisina, valina, metionina, treonina, triptofano e histidina. Os no essenciais so:

alanina, asparagina, cido asprtico, cido glutmico e serina, arginina, cistena, glicina, glutamina,

prolina, tirosina.

Os aminocidos variam conforme a cadeia lateral R, podendo ser apolares ( alifticos e aromticos)

, que contribuem para as interaes hidrofbicas internas das protenas; polares neutros ( so

polares, mas no apresentam cargas eltricas em condies fisiolgicas); cidos ( com cargas

negativas em pH 7,0); bsicos ( com cargas positivas em pH neutro); sulfurados ( a cistena

participa da formao de pontes dissulfeto, dando estabilidade as protenas); iminocidos ( a

prolina, como possui um alfa-iminocido no lugar do alfa-aminocido, fora uma curvatura na

cadeia de aminocidos, provocando mudanas na direo da cadeia).

Ligao peptdica: consiste na unio de um grupo hidroxila do grupo carboxila de um aminocido

com o nitrognio do grupo amino de outro aminocido, liberando uma molcula de gua. O grupo

OH do cido carboxlico e um H do grupo amino vo constituir a molcula de gua, e a ligao que

resta forma um grupo amida( -CO-NH-). Porm, os 2 aminocidos da ligao peptdica ainda

possuem um grupo amino em uma ponta, e um grupo carboxila em outra ponta, podendo realizar

novas ligaes peptdicas.

Quando dois aminocidos se unem atravs dessa ligao formam um dipeptdeo, quando trs, um

tripeptdio, vrios foram um polipeptdeo. Quando um polipeptdeo capaz de executar alguma

funo ele considerado uma protena.

As protenas diferenciam-se umas das outras a partir do tipo de aminocidos que a compe, do

nmero de aminocidos e da sua sequncia na cadeia de aminocidos. Caso varie um desses fatores,

a protena perde a funo ou muda de funo, mesmo que a mudana seja mnima.

As protenas tambm possuem estruturas distintas: a sequncia linear de aminocidos ligados uns

aos outros por ligaes peptdicas denominada estrutura primria. Quando, por decorrncia da

grande atrao entre as molculas de aminocidos, as sequncias lineares se enrolam entre si,

falamos em estrutura secundria, que pode ter o formato de folha pregueada ou hlice. Essas

estruturas so mantidas por foras que surgem entre os tomos dos aminocidos adjacentes,

principalmente as pontes de hidrognio. As estruturas secundrias podem se enrolar novamente

atravs de outras ligaes ( as ligaes inicas, principalmente entre os grupos amino e carboxila

protonados; as ligaes covalentes, geralmente entre grupos adjacentes sulfidrilas ( -SH) de

aminocidos denominados cistenas; as ligaes hidrofbicas, na qual os grupos apolares das

molculas so repelidos pela gua e tendem a ficar o mais prximo possvel um do outro; e as

pontes de hidrognio, entre tomos de H ligados a F,O,N, com outros tomos de F,O ou N). As

estruturas tercirias podem ainda unir-se a outras estruturas, pelos mesmos tipos de ligaes que as

formam, para formar estruturas quaternrias (ex: hemoglobina). A forma final da protena to

fundamental quanto a sua sequncia de aminocidos ou nmero deles para executar determinada

funo.

Porm, as protenas podem perder a sua configurao final, perdendo tambm sua funcionalidade,

processo denominado desnaturao. O calor acima de 45oC rompe as ligaes que mantm a

estrutura terciria das protenas ( ex: clara do ovo em cozimento), assim como uma variao muito

ampla do pH tambm rompe as ligaes que mantm a forma terciria das protenas, fatores

portanto capazes de levar a desnaturao.

As protenas ainda podem ser classificadas em protenas simples ( possuem apenas cadeias

polipeptdicas) e protenas conjugadas ( possuem uma parte proteica e uma no proteica, muito

comum em enzimas).

De onde vem as protenas

Os vegetais superiores e as bactrias so capazes de sintetizar todos os aminocidos atravs do

nitrognio atmosfrico ou de nitritos e nitratos presentes no solo. J os seres hetertrofos no

conseguem sintetizar todos os aminocidos, devendo, portanto, adquiri-los atravs da alimentao.

FONTES ALIMENTARES

Alimentos de origem animal so fontes completas de protenas, contendo todos os aminocidos

essenciais necessrios a alimentao. Alguns vegetais tambm possuem essa caracterstica, como

soja e a quinua, mas a maioria dos vegetais so fontes incompletas, de forma que necessrio

combinar distintas fontes para complementar a alimentao. Os cereais so ricos em protenas, mas

deficientes no aminocido lisina, e as leguminosas tambm so ricas em protenas, mas deficientes

no aminocido metionina. A combinao de um cereal com uma leguminosa, como o arroz e o

feijo, suficiente para fornecer todos os aminocidos necessrios a nossa alimentao.

Recomendaes de protenas

Para um adulto saudvel a recomendao de ingesto de protenas de 0,8g/kg/peso corpreo. Esse

valor pode aumentar um pouco conforme a atividade fsica praticada pelo indivduo, mas como as

necessidades energticas tambm aumentam e, portanto, o consumo alimentar aumenta, os valores

recomendados so facilmente atingidos apenas atravs da alimentao.

O consumo insuficiente pode levar a desnutrio, com graves danos ao organismo, e o consumo

excessivo no melhora a sntese proteica, mas pode levar a alguns efeitos prejudiciais, como:

perda de clcio dos ossos;

acelera o desenvolvimento de doenas renais pr-existentes;

risco de ingesto de excesso de gordura saturada;

aumenta o risco de desidratao;

pode reduzir o consumo de outros nutrientes;

Custo elevado;

Como feita a utilizao de protenas pelo nosso corpo

Nos ingerimos as protenas atravs da alimentao. Essas sero quebradas em aminocidos e

absorvidas no nosso intestino. Aps cair na circulao sangunea, sero transportados para todo o

corpo para servirem de substrato para a sntese de novas protenas, que realizaro diversas funes.

O excesso de protenas ingerido no pode ser armazenado pelo nosso organismo, e acaba sendo

excretado na urina. Porm, nosso msculo sintetiza protenas em determinadas situaes, e pode

oferec-las ao organismo como fonte de energia quando esta falta. Alguns aminocidos podem ser

convertidos em acetil CoA, e atuar no ciclo de Krebs, outros podem formar oxaloacetado, fumarato,

succinil Co A, piruvato, ou alfa-cetoglutarato, que so constituintes do ciclo de krebs, e podem ou

participar deste ou serem convertidos em glicose, quando o corpo tem deficincia deste nutriente.

Funes das protenas:

Estrutural: participam da estrutura das clulas, do sustentao aos tecidos;

Hormonal: vrios hormnios so protenas ou possuem protenas em sua estrutura ( ex:

insulina);

Nutritiva: as protenas ingeridas so quebradas em aminocidos, alguns dos quais no

podemos produzir, portanto dependemos da sua ingesto para satisfazer as nossas

necessidades, depois estes so absorvidos e podem ser utilizados na sntese de novas

protenas, ou como fonte de energia, apesar de esta no ser sua funo original;

Enzimtica: as enzimas so protenas especiais que atuam como catalisadores, ou seja,

substncias que aceleram a velocidade das reaes qumicas que ocorrem no organismo;

Defesa: algumas protenas atuam como anticorpos;

Ao enzimtica: a clula realiza diversas reaes qumicas complexas em alta velocidade num

meio que precisa possuir baixa temperatura, j que altas temperaturas desnaturam as protenas, para

que essas reaes ocorram em velocidade e temperatura compatveis, necessria a presena das

enzimas, biocatalisadores que atuam acelerando as reaes qumicas.

As enzimas so caraterizadas por sustncias altamente especficas, o que se deve ao fato de a

molcula de enzima se encaixar perfeitamente na molcula do substrato, como uma chave em uma

fechadura. Quando a enzima se une ao substrato, ela acelera a velocidade da reao, e depois de se

soltar, pode se unir a um novo substrato, de forma que no consumida na reao.

Fatores que interferem na ao enzimtica: temperatura ( o aumento da temperatura aumenta a

velocidade da reao enzimtica at um ponto limite, no qual as enzimas seriam desnaturadas. Esse

ponto limite fica de maneira geral em torno de 40oC); pH ( cada enzima tem um pH timo;

aumentando ou diminuindo o pH, a velocidade de reao reduzida. Geralmente, a inibio da

atividade enzimtica pelo pH reversvel, de forma que, ao retornarmos a um pH adequado, a

velocidade de reao da enzima volta ao normal, mas em alguns casos, nos quais o pH fica muito

baixo, algumas enzimas podem sofrer desnaturao e, portanto, perder definitivamente a capacidade

de atuar; Concentrao do substrato ( a velocidade da reao aumenta cada vez menos conforme

adicionamos mais substrato, at um ponto no qual para de aumentar, j que a quantidade de enzima

presente limitada.)

Noes de imunologia: imunizao a capacidade de criar resistncia ao agente invasor. Os

agentes invasores so denominados antgenos, e a resistncia resulta da criao de anticorpos, que

so protenas especficas capazes de se ligar ao antgeno e inativ-lo.

Tipos de imunizao:

Ativa: o prprio corpo produz anticorpos; na imunizao ativa naturalmente adquirida, o

corpo entra em contato com o antgeno, produz anticorpos, o organismo memoriza essa

primeira invaso, e se torna mais resistente a uma segunda invaso. Na artificialmente

adquirida, inocula-se no organismo o antgeno morto ou enfraquecido, ou partes dele, e o

organismo aprende a resistir a esse antgeno, de forma que num contato real com o antgeno,

o corpo j adquririu a resistncia necessria para destru-lo ou inativ-lo ( vacina).

Passiva: o organismo recebe os anticorpos prontos, seja atravs da placenta ou do leite

materno ( naturalmente adquirida); seja atravs do soro ( o soro utilizado quando o

antgeno age rapidamente, no dando tempo do corpo reagir; no tem ao preventiva como

a vacina, apenas curativa; se o indivduo for picado por uma cobra, por exemplo, ele recebe

o soro, e se for picado novamente, deve tomar novamente o soro).

Doenas relacionadas ao metabolismo de protenas: fenilcetonria ( teste do pezinho); anemia

falciforme;

cidos Nucleicos: so as maiores molculas dos seres vivos, e so constituintes do cdigo gentico

( conjunto de informaes que determinam as caractersticas dos seres vivos). So macromolculas

formadas por unidades denominadas nucleotdeos.

Cada nucleotdeo possui um ncleo fosfato, ligado a uma pentose, que se liga a uma base

nitrogenada. Os nucleotdeos se unem uns aos outros para formar os cidos nucleicos a partir da

unio entre a pentose de um nucleotdeo com o fosfato do nucleotdeo vizinho.

As bases nitrogenadas podem ser pricas ( adenina e guanina/ maiores e constitudas por anel duplo

de carbono e nitrognio) ou purimdicas ( menores, com anel simples/ Citosina, Timina e Uracila)

Os cido nucleicos se situam preferencialmente no ncleo, motivo pelo qual adquiriram este nome,

mas podem ser encontrados em organelas citoplasmticas, como mitocndrias, cloroplastos e

centrolos.

Os cidos nucleicos podem ser de dois tipos:

DNA: cido desoxirribonucleico;

RNA: cido Ribonucleico;

DNA

Para sua compreenso foi proposto um modelo de molcula de DNA por James Watson e Francis

Crick, em 1953. Eles imaginaram a molcula de DNA formada por dois filamentos de nucleotdeos

enrolados entre si formando uma dupla-hlice. Os dois polinucleotdios permanecem ligados por

pontes de hidrognio entre suas bases nitrogenadas. As bases nitrogenadas da tiamina ligam-se

sempre a base de Adenina, e a de Guanina a de Citosina, de forma que a quantidade de adeninas

presentes em uma molcula de DNA sempre igual a quantidade de tiamina, e o mesmo ocorre

com a citosina e guanina.

O DNA capaz de se autoduplicar, capacidade fundamental para o processo de reproduo; para

que a autoduplicao ocorra o DNA primeiramente separa os dois filamentos de polinucleotdios,

rompendo as pontes de hidrognio; os polinucleotdios libres se ligam as bases nitrogenadas livres

do citoplasma, formando cadeias complementares ( duplicao semi-conservativa, j que uma das

cadeias original, outra formada pela ligao com nucleotdeos livres). Vrias enzimas so

responsveis por este processo.

RNA

Essa molcula possui apenas um filamento de nucleotdeos, com as seguintes bases nitrogenadas:

Adenina, Citosina, Guanina e Uracila. O RNA formado a partir do DNA, de forma que o DNA

separa completamente ou parte de seus filamentos, emparelha os filamentos soltos com

nucleotdeos novos, e libera a cadeia formada, unindo novamente seus filamentos. A cadeia

formada pela ao da enzima RNA polimerase. Porm, ao invs de ocorrer ligao entre adenina e a

tiamina, a base adenina se liga a base uracila.

O filamento de DNA responsvel pela sntese de RNA denominado fita ativa.

Sntese de protenas

Os bilogos George W. Beadle e Edward L. Tatum descobriram, na dcada de 1940, que os genes

eram os responsveis pelas caractersticas dos seres vivos, e que faziam isso ao determinar a sntese

de protenas. Os genes foram definidos com a poro do DNA responsvel por codificar a sntese de

uma protena. De acordo com a sequncia de bases nitrogenadas dos nucleotdeos que o

constituem, o gene vai determinar a sequncia de aminocidos da molcula de protena a ser

sintetizada. o que chamamos de cdigo gentico. Cada trinca de bases nitrogenadas do DNA

codifica a posio de um aminocido da protena.

A sntese de protenas ocorre em duas etapas:

Transcrio: Transferncia de informaes do DNA para o RNA; nesse processo o RNA

adquire uma trinca de bases da fita ativa de DNA, e essa trinca denominada cdon;

Traduo: Orientao dos tipos e sequncia dos aminocidos da protena;

O cdigo gentico degenerado porque, apesar de possui 64 trincas possveis de bases

nitrogenadas, codifica apenas 20 aminocidos, de forma que cada aminocido pode ser codificado

por mais de uma trinca.

RNA mensageiro: produzido durante o processo de transcrio; migra para o citoplasma aps sua

produo.

RNA transportador ou de transferncia: captura aminocidos do citoplasma e os transporta at o

ribossoma; Possui uma trinca de bases ( anticdon) que se acopla a cada aminocido, sendo

especfico para cada um;

RNA ribossmico: constituinte dos ribossomos, e se acopla ao RNA mensageiro, realizando a

sntese proteica.

Formao de um polipeptdeo: Os ribossomos prendem-se as extremidades do RNA mensageiro,

abrangendo 2 cdons. O RNA transportador liga os aminocidos correspondentes aos cdons

unidos ao ribossomo. Entre os aminocidos transportados ocorre uma ligao peptdica. Quando o

RNA transportador se desprende do RNA mensageiro, ao completar sua funo, o ribossomo se

desloca para o terceiro cdon do RNA mensageiro, reiniciando o processo, at que a molcula de

protena se forme. Mais de um ribossomo pode se ligar ao RNA mensageiro, e o conjunto do RNA

mensageiro mais os ribossomos unidos a ele denominado polirribossomo ou polissomo.

Mutaes gnicas

So alteraes ocorridas no cdigo gentico, naturais ou induzidas por agentes externos, como

radiao ou substncias qumicas. H diversos tipos de mutao, podendo ocorrer substituio de

base, perda ou adio de base, ou transformao de uma base nitrogenada em outra.

Sistema reparador de erros gnicos

Uma sequncia de enzimas reconhecem o DNA alterado, cortam e eliminam o pedao defeituoso, e

reconstituem a molcula de DNA ( DNA polimerase).