PROTEÍNAS

As proteínas são macromoléculas orgânicas formadas pela sequência de vários aminoácidos, unidos por ligações peptídicas (cadeia polipeptídica).

Desempenha diversas funções no organismo, sendo: estrutural, hormonal, enzimática, imunológica, nutritiva e de transporte citoplasmático.

Dependendo da capacidade metabólica, alguns seres vivos, como por exemplo, os vegetais (seres autotróficos), conseguem sintetizar todos os polipeptídeos necessários ao equilibrado funcionamento do organismo. No entanto, os animais (seres heterotróficos), requerem os nutrientes essenciais através do hábito alimentar, suprindo as restrições metabólicas.

A sequência de aminoácidos da proteína
Uma proteína pode conter milhares de aminoácidos, com sequência dessas unidades determinada pela informação genética contida no gene, um seguimento da molécula cromossômica. Portanto, todo o funcionamento de um organismo é conduzido pelo controle das moléculas de DNA.

A partir do DNA ocorrem as transcrições, com a fabricação de RNAs: transportadores, ribossômicos e mensageiros. Esses elementos, cada um com incumbência peculiar no auxílio do processo de tradução, proporcionam a produção de uma ou várias proteínas.

Portanto, as proteínas sintetizadas possuem características próprias, desempenhando funções específicas no organismo. Qualquer anormalidade genética, transcricional ou traducional (mutações ou eventuais erros), incidem diretamente sobre a proteína, comprometendo a forma e o funcionamento desta.

Problemas assim podem ser desencadeados por três formas: deleção de um aminoácido decorrente de uma síndrome genética transmitida ao mecanismo de transcrição; ou uma simples troca de aminoácidos (substituição errônea), pela colocação de outro aminoácido que não deveria ser introduzido em tal posição na cadeia peptídica; ou pela inversão da posição modificando a ordem sequencial dos aminoácidos, as duas últimas relacionadas à transcrição ou também tradução. Essas alterações normalmente podem resultar na inativação da proteína.

A estrutura das proteínas

A sequência dos aminoácidos em uma proteína representa a estrutura primária, responsável pelas propriedades da molécula.

Em decorrência à existência de pontes de hidrogênio entre o hidrogênio (carga positiva +) de um aminoácido com o oxigênio ou nitrogênio (carga negativa -) de um outro aminoácido não adjacente, é proporcionada uma torção na cadeia filamentosa, assumindo a proteína uma forma de helicoidal.

Uma proteína não apresenta necessariamente aspecto linear helicoidal. As propriedades químicas dos aminoácidos podem ter efeitos de atração ou repulsão uns para com os outros, principalmente pelo estabelecimento de pontes bissulfeto (ligação envolvendo dois átomos de enxofre de aminoácidos cisteina), causando flexões (dobras) sobre si mesma, chamada de estrutura terciária.

O agrupamento de duas ou mais estruturas terciárias combinadas a outras substâncias, vitaminas ou minerais: ferro, magnésio, iodo, forma a estrutura quaternária. Configuração espacial observada na molécula de hemoglobina, proteína conjugada a íon ferro, compondo os glóbulos vermelhos (hemácias ou eritrócitos do sangue), permitindo o transporte de oxigênio.

METABOLISMO DOS ÁCIDOS GRAXOS

Ácidos graxos SÃO MOLÉCULAS FORNECEDORAS DE ENERGIA, armazenados na 
forma de triacilgliceróis (figura 1). 
O evento inicial da utilização da gordura como fonte de energia é a hidrólise dos 
triacilgliceróis por lipases. Há liberação de glicerol e de ácidos graxos, o glicerol pode entrar na via 
glicolítica, os ácidos graxos sofrem oxidação. 

DEGRADAÇÃO OXIDATIVA DE ÁCIDOS GRAXOS: β - OXIDAÇÃO
Conceito:
 Via catabólica de degradação de ácidos graxos para produção de energia 
 Ocorre na matriz mitocondrial, após a ativação e a entrada dos ácidos graxos na 
mitocôndria 
 Pode ser dividida em 3 fases: 
A ativação do ácido graxo 
A β-oxidação propriamente dita 
A respiração celular

                                          Ativação Dos Ácidos Graxos
 A ativação dos ácidos graxos consiste na entrada destes na mitocôndria, na forma de 
acil-CoA 
O que é? Na presença de ATP, é incorporada uma coenzima-A ao ácido graxo e o 
mesmo é convertido em acil-CoA 

Oxidação do Ácido Graxo:
 Consiste na quebra por oxidação do ácido graxo sempre em seu carbono β, o 
ácido graxo vai perdendo seus carbonos, de 2 em 2, até desaparecer. 
 O processo é repetitivo e libera a cada quebra: 
1 NADH + H+
1 FADH2
1 Acetil-CoA 
 São 4 as enzimas envolvidas em cada etapa de oxidação da via. 
                                              Respiração Celular:

 A síntese de ATP acoplada à β - Oxidação vem: 
Do transporte de elétrons do NADH e do FADH2 formados no 
processo pela cadeia respiratória; 

Da oxidação dos radicais acetil dos Acetil-CoAs no ciclo de Krebs.

OXIDAÇÕES BIOLÓGICAS

O ATP é a principal fonte de energia em todas as células. O organismo pode produzir ATP através da oxidação de carboidratos, ácidos graxos livres (FFAs), aminoácidos (AAs) e corpos cetônicos. As oxidações biológicas correspondem a um conjunto de reações bioquímicas, em nível celular, que fornecem às células a energia necessária à realização do trabalho celular. 

O metabolismo energético pode ser dividido em três estágios principais: hidrólise das macromoléculas (proteínas, polissacarídeos, lipídios) até as unidades constituintes (aminoácidos, monossacarídeos, ácidos graxos e glicerol); conversão das unidades constituintes em compostos oxidáveis (principalmente Acetil-CoA); oxidação do Acetil-CoA formando CO2 e H2O e captura da energia quando a síntese de ATP é acoplada à Cadeia de Transporte de Elétrons. 

A regulação metabólica é feita pela modulação de enzimas regulatórias de processos metabólicos chaves, de tal modo que se possa ativar ou inibir reações bioquímicas específicas para cada situação resultando em respostas biológicas adequadas. Existem dois tipos principais de regulação enzimática uma intracelular, comandada pela presença de moduladores alostéricos enzimáticos positivos ou negativos, e uma sistêmica deflagrada pelos hormônios. 

Os hormônios são importantes moduladores da atividade enzimática, pois sua ação na célula pode resultar na ativação de proteínas quinases ou fosfatases, as quais atuam sobre as enzimas, de tal modo que promovem a regulação covalente das mesmas por meio da fosforilação ou desfosforilação de um ou mais resíduos de tirosina, treonina ou serina. 

Os principais hormônios que influenciam diretamente o metabolismo energético incluem a insulina, o glucagon, as catecolaminas, o cortisol, o hormônio do crescimento, somatostatina, além de várias outras substâncias hormonais ou não-hormonais que podem agir tanto no nível periférico quanto central. Os objetivos desta revisão consistem em apresentar uma visão geral sobre o metabolismo energético. 

Visão Geral do Metabolismo Energético: Síntese De ATP 

A ATP é gerado pela oxidação de carboidratos, ácidos graxos livres (FFAs) e aminoácidos (AAs). O carboidrato primário (substrato) utilizado pelas células é a glicose, um monossacarídeo de seis carbonos (hexose). Quatro fases principais estão envolvidas na oxidação da glicose: transporte e retenção da glicose no ambiente intracelular; glicólise; ciclo do ácido tricarboxílico (Ciclo de Krebs); fosforilação oxidativa. 

Na primeira fase, a glicose é transportada através da membrana por facilitadores do transporte de glicose bidirecional uma vez que é uma molécula hidrofílica. As duas famílias de transportadores de glicose são os co-transportadores de sódio-glicose (SGLTs) e os transportadores GLUT de difusão facilitada. Os SGLTs estão localizados na membrana apical dos epitélios intestinal e tubular proximal renal e são responsáveis pelo transporte transepitelial de glicose. 

METABOLISMO DAGLICOSE

Como a insulina é o principal hormônio que regula a quantidade de glicose absorvida pela maioria das células a partir do sangue (principalmente células musculares e de gordura, mas não células do sistema nervoso central), a sua deficiência ou a insensibilidade de seus receptores desempenham um papel importante em todas as formas da diabetes mellitus.

Muito dos carboidratos dos alimentos é convertido em poucas horas no monossacarídeo glicose, o principal carboidrato encontrado no sangue. Alguns carboidratos não são convertidos, tais como a frutose, que é utilizada 

Como um combustível celular e não participa no mecanismo regulatório metabólico da insulina / glicose; adicionalmente, o carboidrato celulose não é convertido em glicose, já que muitos humanos e muitos animais não tem vias digestivas capazes de digerir a celulose.

A insulina é liberada no sangue pelas células beta, que são células do pâncreas que são produzidas em resposta aos níveis crescentes de glicose no sangue (por exemplo, após uma refeição). A insulina habilita a maioria das células do corpo a absorverem a glicose do sangue e a utilizarem como combustível, para a conversão em outras moléculas necessárias, ou para armazenamento.

A insulina é também o sinal de controle principal para a conversão da glicose (o açúcar básico usado como combustível) em glicogênio para armazenamento interno nas células do fígado e musculares. Níveis reduzidos de glicose resultam em níveis reduzidos de secreção de insulina a partir das células beta e na conversão reversa de glicogênio a glicose quando os níveis de glicose caem.

Níveis aumentados de insulina aumentam muitos processos anabólicos (de crescimento) como o crescimento e duplicação celular, síntese protéica e armazenamento de gordura.

Se a quantidade de insulina disponível é insuficiente, se as células respondem mal aos efeitos da insulina (insensibilidade ou resistência à insulina), ou se a própria insulina está defeituosa, a glicose não será administrada corretamente pelas células do corpo ou armazenada corretamente no fígado e músculos. O efeito dominó são níveis altos persistentes de glicose no sangue, síntese protéica pobre e outros distúrbios metabólicos, como a acidose.

Classificaçãos dos Lipídios

     Lipídios são esteres elaborados pelo organismo vivo, que por hidrólise fornecem ácido graxo ao lado de outro composto.

    Característica dos lipídios :

• São brancos ou levemente amarelado;
• São untuosos ao tato;
• São pouco consistente (sendo alguns lipídios);
• Deixam sobre o papel uma mancha translúcida que não desaparece por aquecimento;
• São insolúveis na água, mas emulsionável nela. 

Classificação dos lipídios:

• Lipídios simples:Glicerídeos (óleos e gorduras) e Cerídeos (ceras)
• Lipídios complexos: Fosfatídios ou fosfolipídios e Cerebrosídeos 
• Glicerídeos: São ésteres de glicerol com ácidos graxos. Os óleos e gorduras animais e vegetais são misturas de glicerídeos (os óleos minerais não são glicerídeos). Ácidos graxos são ácidos carboxílicos de cadeia longa.    

Ácidos graxos

  

 Os ácidos graxos poliinsaturados, abundantes nos óleos, são degradados pelo calor, oxigênio e luz.
Tal fenômeno (rancificação) pode se tornar perigoso, devido à formação de compostos complexos (hidroperóxidos). É por isso que a adição de antioxidantes aos alimentos é indispensável.


  Os ácidos graxos são os principais constituintes dos lipídios. Estes são caracterizados pelo número de átomos de carbono que possuem, daí a expressão ácidos graxos de cadeia curta, média ou longa. Também podem ser saturados (sem ligação  química dupla entre dois átomos de carbono) ou insaturadas (com 1 a 6 ligações duplas). Embora os últimos, os mais frágeis, estejam sujeitos à rancificação, eles incluem muitos dos ácidos graxos essenciais para as funções vitais.

  Os ácidos graxos saturados servem exclusivamente como fontes de energia (chamados de calorias "vazias", uma vez que não desempenham nenhum outro papel). Os ácidos graxos saturados de cadeia curta (6 - 10 átomos de carbono) são uma boa fonte de energia rápida para cães de esportivos, animais diabéticos e filhotes recém-nascidos. A função dos ácidos graxos poliinsaturados é estrutural (presentes nas membranas ou lipoproteínas do sangue); estes incluem as séries químicas ômega 3 e o ômega 6, que desempenham funções vitais e não podem ser sintetizadas pelo organismo.As fontes são as mesmas para lipídios: óleos de origem vegetal e animal e gorduras. Quanto maior o teor de ácidos graxos insaturados no alimento, maior a proteção contra a oxidação (é necessário aumentar o nível de antioxidantes - incluindo a vitamina E).