Bioquímica Basica ODONTOLOGIA

BIOQUMICA

Curso de Odontologia

Prof. Luciano de O. Siqueira

Prof. Dr. Luciano de O. Siqueira

Prof. Dr. Luciano de O. Siqueira - UPF 2

Farmacutico Bioqumico (UFSM) Especializao em anlises clnicas e toxicolgicas (UFSM)Ttulo de Especialista em laboratrio de hematologia (SBHH)Mestrado em bioqumica toxicolgica (UFSM)Doutorado em bioqumica (UFRGS)Professor adjunto III da Universidade de Passo FundoEx-coordenador do programa de ps-graduao em hematologia e hemoterapiaCoordenador do programa de ps-graduao em anlises clnicas e toxicolgicasProfessor Pesquisador Tempo Integral (PPTI-II)Extensionista do Quadro de professores extensionista da UPF (QPEx IV)Contato: [email protected]


NORMAS Celular desligado Conversa: INADMISSVEL Pontualidade

Incio s Intervalo das Trmino s Programe-se para entrar e sair da aula

A apostila somente um roteiro de estudos (ver bibliografia) Provas

Individual Somente escrita caneta 3 provas com 25 questes objetivas (dia___/___ e ___/___) 1 substitutiva com 10 questes discursivas e cumulativa (dia___/___) Resultados na INTRANET em 15 dias (Regulamento da UPF)


Os animais precisam de energia qumica para realizar vrias funes, tais como construo e manuteno de estruturas, locomoo e reproduo.

Mas de onde vem toda esta energia?


Os animais obtm energia atravs da oxidao dos alimentos!

Material no processado(Fezes)

Urina esecrees

corporais

Energia Metabolizvel

ATPDigesto e armazenamento

Atividade

Crescimento

Metabolismo Basal

CALOR

Uso da energia

Energia ingerida com o

alimento

CALOR

Balano energtico (gasto de ATP = sntese de ATP)


Nutrientes liberadores de energia (carboidratos, gorduras, protenas)

Macromolculas celulares (protenas, polissacardeos, lipdios, cidos nuclicos)

catabolismo anabolismo

Produtos finais pobres em energia (CO2, H2O, NH3)

Molculas precursoras (aminocidos, acares,

cidos graxos, bases nitrogenadas)

ADP + Pi

ATP


Taxa metablica representa o fluxo de energia atravs do organismo

Metabolismo pode ser definido como o conjunto das reaes qumicas ocorrendo em um organismo


ATP

Glicose

PiruvatoCO2

Ciclo Krebs

NADH2FADH2

ATP

ATP sintase

H+ ADP + Pi

Cadeia de eltrons

Calor

O2 H20

Uma verso muito mais compacta Gliclise

As clulas oxidam a glicose a CO2 em passos que envolvem transportadores de eltrons especializados

A oxidao biolgica envolve desidrogenao

NAD

FAD

Liplise AAL

Lactato

NADNADH2

NAD

NADH2


Evoluo?


Metabolismo da insulinaMetabolismo da insulina

Metabolismo dos carboidratosEstrutura e absoro


Classificao Quanto ao nmero de carbonos

Trioses, tetroses, pentoses, hexoses

Quanto ao grupo funcional Aldoses e cetoses

Quanto ao nmero de oses Monossacardeos, dissacardeos, oligossacardeos e polissacardeos


GLICOSE

GLICOGNIO

PIRUVATO

InsulinaAlimentado

Glicogenognese

Gliclise

Glicogenlise

Neoglicognse

GlucagonJejum

Glicemia Glicemia

Metabolismo dos carboidratos

Metabolismo do Glicognio


Metabolismo do Glicognio

Sntese Estado Alimentado

Insulina

Glicognio Sintetase

Degradao Jejum Glucagon (fgado) e Epinefrina (msculo e figado) Glicogenio fosforilase


gllicogenognese


glicogenlise


Glicogenlise


Gliclise


Gliclise

Converso de glicose em piruvato Gliclise Anaerbica (sem O2): piruvato Lactato (citoplasma) Gliclise Aerbica (com O2): piruvato CO2 + H2O (mitocndria)

NAD+: aceptor de eltrons

1 NADH = 1000 NAD+

NAD regenerado na converso piruvato/lactato

Importncia da inibio da enolase pelo fluor na proteo do esmalte dentario


Produtos da gliclise

1 glicose (6C) 2 piruvato (3C) 2 NAD + 2 NADH + H+

Consome 2 ATPs

Produz 4 ATPs


Gliclise anaerbica

Efeitos das fermentaes da microbiota anaerbica

no pH da placa dentalMetabolismo bacteriano de glicanas e crie dentria


As glicosanas so polmeros extracelulares da glicose produzidas por bactrias.

Constituem compostos ternrios representados pelos monossacardeos ou oses, que so as unidades glicdicas mais simples responsveis pela constituio dos poliosdeos, polissacardeos, glicanas ou glicans e pela constituio dos oligosdeos ou oligossacardeos que so compostos constitudos de poucas unidades de oses.

Os oligossacardeos exercem papel funcional e estrutural na clula. So slidos cristalinos, solveis em gua, insolveis em ter, sofrem

hidrlise, so dotados de sabor adocicado e de atividade ptica. Podem ser classificados quanto ao nmero de unidades

monossacardicas participantes na estrutura em dissacardeos ou trissacardeos.


Dissacardeos tem frmula geral C12H22O11 e no redutores destaca-se a sacarose.

A sacarose o principal acar da dieta humana. formada por uma molcula de glicose e uma de frutose. considerada o dissacardeo mais doce e fermentescvel pela

levedura. A sacarose considerada o glicdeo mais cariognico da dieta humana,

devido a seu papel na formao da mutana, que um polmero formado a partir da sacarose pelo Streptococcus mutans (micrbio responsvel pelo incio da crie dentria).

O Streptococcus mutans produz essa glicosana contendo ligaes 1,6 e 1,3 a partir da sacarose.


As ligaes 1,3, da glicosana formada, produzem insolubilidade, promovendo a colonizao bacteriana no esmalte.

No dente, h a formao da pelcula adquirida, responsvel pela fixao e seleo dos microorganismos. Ela formada por glicoprotenas salivares. A formao da placa bacteriana se d medida que as bactrias aderem-se a glicoprotena.

Com a deposio na superfcie dos dentes, as bactrias que formam a placa aderem-se facilmente precedendo a formao da crie.

S. mutans a bactria mais importante na formao da placa, pois desdobra a sacarose em dextrano e mutano.

Esses dois glucanos so depositados na superfcie dos dentes, permitindo a fixao do S. mutans e a formao da placa dentria.


A produo de cido lctico reduz o pH da placa, levando a uma dissoluo do esmalte, iniciando a crie dentria.

A ao dos cidos faz com que a hidroxiapatita se fragmente transformando-se em fosfato triclcico (insolvel) e em seguida em molculas de fosfato monocido de clcio (solvel).

Mais tarde, bactrias proteolticas ampliam o processo destrutivo. Citratos de origem fermentativa e alguns aminocidos resultantes da

protelise podem formar complexos solveis de clcio em pH neutro, estabelecendo-se ento um crculo vicioso.

A retirada do clcio deixa as protenas frouxas e expostas ao das bactrias, levando a uma nova protelise, seguida de nova complexao de clcio.


No dente, forma uma pelcula responsvel pela fixao e seleo dos microorganismos. Ela formada por glicoprotenas salivares.

A placa bacteriana se d medida que as bactrias aderem-se a glicoprotena.

O S. mutans a bactria mais importante na formao da placa, pois desdobra a sacarose em dextrano e mutano.

O S. mutans uma bactria gram-positiva, anaerbia, que habita a placa dentria, transforma glicdeos em cido lctico.

Alm dos glicdeos alimentares (glicose, frutose, sacarose, lactose e maltose), o sorbitol e o manitol tambm so fermentados pelo S. mutans, por isso refeies ricas em glicdeos produzem uma rpida reduo no pH da placa.


Os glicdeos, quando captados por um sistema de fosfotransferases dependentes de fosfoenolpiruvato, formam uma ose fosfato que degradada pela via glicoltica de Embden-Meyerhof por grande parte das bactrias orais sacarolticas, que possuem hexocinase, necessria para iniciar a degradao de hexoses.

Os polmeros de frutose, as frutosanas, que contm ligaes furanosdicas 1,2, tambm esto envolvidas na cariognese, mas de maneira secundria, armazenando glicdeos das bactrias na placa.


O fluoreto consegue inibir a enolase do S. mutans, sendo portanto, considerado bacteriosttico e anticariognico.

A saliva tambm atua de maneira efetiva, contrabalanando a reduo do pH da placa atravs do seu efeito tampo e servindo de proteo, atravs do aumento do fluxo salivar acompanhado do aumento do pH da saliva, evitando assim o processo de evoluo da crie.

O acar considerado a principal fonte de energia da microbiota na placadental e os glicdeos tm importncia fundamental no surgimento da crie, pois com a participao da sacarose, o S. mutans produz a mutana com ligaes 1,3 que promovem insolubilidade e colonizao bacteriana no esmalte.

Bioenergtica

Cadeia de transporte de eltrons e Fosforilao oxidativa


Mitocndria Organela conversora de energia

Suporte ao transporte de eltrons

Bomba de prtons

Respirao celular: Processo de oxidao

Gs oxignio atua como agente oxidante de molculas orgnicas

Energia das molculas orgnicas: Liberada pouco a pouco (aproveitamento) Seqncia ordenada de reaes qumicas

Armazenamento em forma de ATP


Eltrons

Protons

NADH + H

transportadores

ATP sintase

NAD+


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ATP sintase


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ATP sintase

ADP


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ATP sintaseADPATP


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ATP sintase

ADP

ATP


Inibidores e desacopladores Inibidores

Rotenona Cianeto Antimicina Monoxido de carbono


Desacopladores Dinitrofenol Dicumarol AAS

Inibidores e desacopladores


Gliclise aerbica


Formas de regenerao do NAD+

Gliclise anaerbica: Converso de Piruvato em lactato

Gliclise aerbica: lanadeiras de eltrons Lanadeira de malato/aspartato (NAD = 3 ATPs) Lanadeira de glicerol 3 fosfato (FAD = 2 ATPs)


gliconeognese


Generalidades: energeticamente desfavorvel possui 3 rotas alternativas

Fgado realiza 90% da gliconeogneseRins realiza 10% da gliconeogneseMsculo no realiza pois no tem enzima mitocondrial da converso de oxalacetato

Substratos para a gliconeogneseGlicerol: da oxidao de lipdeosLactato: da oxidao de glicose muscular (CICLO DE CORI)Aminocidos: da oxidao de protenas


RegulaoGlucagon

Alterao de efetores alostricos ( frutose 2,6 bifosfato inibindo PFK)Modificao alosterica de enzimas da gliconeognese

Disponibilidade de substratos da gliconeognese

Ativao alosterica por acetil CoA


Ciclo de Cori


Ciclo da hexosemonofosfato


Ciclo das Pentoses

Ciclo das pentoses ou Ciclo da Hexosemonofosfato Produo de aucares de 5 carbonos (ribose) DNA e RNA Produo de NADPH (antioxidante) neutralizar radicais livres e

manter as gorduras no estado reduzido

Sistema Muscular


Tipos de fibras musculares

As fibras de uma unidade motora so todas do mesmo tipo

Fibras de abalo lentoMuita mitocndrias, muitas mioglobinas e bem vascularizadoAdaptada para realizar a respirao aerbica e resistente fadigaEx: musculatura postural

Fibras de abalo rpidoRicas em fosfagnios e realiza o metabolismo anaerbicoO reticulo sarcoplasmtico libera Ca rapidamenteEx: gastrocnmico


Propriedades Tipo L(I)

Tipo R(IIb)

Tipo RRF(IIa)

Cor Vermelho Branco IntermedirioSuprimento sanguneo Rico Pobre Intermedirio No mitocndrias Grande Baixo Intermedirio Grnulos de Glicognio Raros Numeroso FreqentesQuantidade de mioglobina Alta Baixa Mdia Metabolismo Aerbico Anaerbico MdioVelocidade de contrao Lenta Rpida RpidaTempo de contrao Longo Curto Intermedirio Fora contrtil Pouco potente Muito potente Potencia Mdia

velocista maratonista

Radicais Livres


HISTRICO

1969 - McKord and Fridovich: Descoberta da Superxido dismutase e sugesto da existncia de superxido endgeno

1989 - Halliwell and Gutteridge:Surge a definio atualmente aceita para radicais livres (RLs)

0202


FONTES EXGENAS:

herbicidas; antibiticos; poluentes do ar; raios X; raios ultravioleta; cigarro; lcool; alimentos.

0808

Fontes de RLs


Molcula que possui um ou mais eltrons mpares (no-pareados) em sua rbita externa,...

Definio


...sendo uma molcula altamente instvel, tendo uma vida mdia muito curta (medida em microssegundos) e tentando parear-se a qualquer preo (atravs do paramagnetismo), retirando eltrons, assim, de molculas estveis... Assim, trata-se de uma molcula destrutiva!!!

Definio


Produo das EROs


O2 + O2 O2 + H2O2 (SOD)

H2O2 + Fe2+ Fe3+ + OH + OH-Reao de Fenton

H2O2 + Cu+ Cu2+ + OH + OH-

H2O2 + O2 Cu/Fe OH + OH- + O2Reao de Haber-Weiss


AO BACTERICIDA DOS LEUCCITOS

1717


EFEITOS MICROSCPICOS (SOBRE OS LIPDEOS)

Os radicais livres podem provocar a alterao dos componentes lipdicos da membrana, num processo chamando LIPOPEROXIDAO e a membrana perde suas funes (permeabilidade, transporte, etc.)

Lipdeos insaturados e protenas, as membranas so particularmente vulnerveis ao ataque oxidativo.

1919


Mecanismo de lipoperoxidaoMecanismo: Reao de iniciao: comea quando um RL escapa do sistema de segurana,

iniciando as reaes em cadeia da lipoperoxidao. Reaes de propagao: O radical livre formado anteriormente precisa capturar outro

eltron para se estabilizar e quando isso ocorre, ele desencadeia uma srie de reaes que culminam na formao de mais radicais livres.

Reaes de terminao: A propagao pode ocorrer infinitamente ou ser interrompida por antioxidantes que interrompem as reaes, isso tambm ocorre quando dois radicais livres se ligam formando um produto estvel.


Efeitos da lipoperoxidao Mudanas no microambiente lipdico, afetando enzimas ligadas membrana, canais

inicos ou receptores, aumentando ou diminuindo suas atividades Formao de novos canais na membrana, alternado sua permeabilidade. Formao de ligaes cruzadas entre protenas e fosfolipdeos, inativando-os

irreversivelmente.

Oxidao de grupamentos SH nos stios ativos de enzimas ligadas membrana, acarretando perda de suas propriedades funcionais.


EFEITOS MICROSCPICOS (NAS PROTENAS E ENZIMAS)

Causam desnaturao, inativao, polimerizao, etc., provocando diversas alteraes no metabolismo celular

Alm disso, o lisossomo afetado, e acaba liberando suas enzimas digestivas, provocando a MORTE CELULAR

2020


EFEITOS BENFICOS

So utilizados pelas clulas fagocticas e citotxicas para combater agentes estranhos e clulas tumorais (a prpria radioterapia baseia-se na formao desses compostos atravs da ruptura de ligaes covalentes)...

2929


EFEITOS BENFICOS

O xido ntrico (NO) formado, principalmente, pela ao da xido ntrico sintetase. extremamente importante para o nosso corpo

(dilatao de vasos, sistema imunolgico, etc.), e um ERN (espcie reativa de nitrognio) e, como tal, pode gerar stress

oxidativo quando em excesso atravs dos ons nitrosnio (NO+) e nitroxila (NO-)

3030


Antioxidante qualquer substncia que,quando presente em baixa concentrao

comparada do substratooxidvel, regenera o substrato ou previne

significativamente a oxidaodo mesmo

Halliwell


Sistema de defesas antioxidantes contra espcies reativas de oxignio

Scavengers: Essas substncias que neutralizam os radicais livres na fase de iniciao ou de propagao da lipoperoxidao, levando a formao de produtos menos txicos.

Quenchers so aquelas que atuam absorvendo energia de excitao dos RLs, neutralizando-os.


Sistemas antioxidantes Os antioxidantes endgenos podem ser divididos nas seguintes

categorias:

antioxidantes enzimticos

antioxidantes solveis

seqestradores de metais de transio.

Prof. Dr. Luciano de O. Siqueira - UPF 150Rev. Nutr., Campinas, 16(4):433-441, out./dez., 2003

Radicais Livres


HISTRICO

1969 - McKord and Fridovich: Descoberta da Superxido dismutase e sugesto da existncia de superxido endgeno

1989 - Halliwell and Gutteridge:Surge a definio atualmente aceita para radicais livres (RLs)

0202


FONTES EXGENAS:

herbicidas; antibiticos; poluentes do ar; raios X; raios ultravioleta; cigarro; lcool; alimentos.

0808

Fontes de RLs


Molcula que possui um ou mais eltrons mpares (no-pareados) em sua rbita externa,...

Definio


...sendo uma molcula altamente instvel, tendo uma vida mdia muito curta (medida em microssegundos) e tentando parear-se a qualquer preo (atravs do paramagnetismo), retirando eltrons, assim, de molculas estveis... Assim, trata-se de uma molcula destrutiva!!!

Definio

Prof. Dr. Luciano de O. Siqueira - UPF

As principais ERO so:

Radicalares:

hidroxila (HO), superxido (O2),peroxila (ROO) alcoxila (RO);

No-radicalares:

oxignio,

perxido de hidrognio

cido hipocloroso.

Dentre as ERN incluem-se:

xido ntrico (NO), xido nitroso (N2O3), cido nitroso (HNO2), nitritos (NO2), nitratos (NO3) peroxinitritos (ONOO)

Quim. Nova, Vol. 29, No. 1, 113-123, 2006


Produo das EROs


O2 + O2 O2 + H2O2 (SOD)

H2O2 + Fe2+ Fe3+ + OH + OH-Reao de Fenton

H2O2 + Cu+ Cu2+ + OH + OH-

H2O2 + O2 Cu/Fe OH + OH- + O2Reao de Haber-Weiss

Prof. Dr. Luciano de O. Siqueira - UPF Quim. Nova, Vol. 30, No. 5, 1323-1338, 2007


Antioxidante qualquer substncia que,quando presente em baixa concentrao

comparada do substratooxidvel, regenera o substrato ou previne

significativamente a oxidaodo mesmo

Halliwell


Sistema de defesas antioxidantes contra espcies reativas de oxignio

Scavengers: Essas substncias que neutralizam os radicais livres na fase de iniciao ou de propagao da lipoperoxidao, levando a formao de produtos menos txicos.

Quenchers so aquelas que atuam absorvendo energia de excitao dos RLs, neutralizando-os.


Sistemas antioxidantes Os antioxidantes endgenos podem ser divididos nas

seguintes categorias: antioxidantes enzimticos antioxidantes solveis

Hidrosoluveis Liposoluveis

sequestradores de metais de transio.

Prof. Dr. Luciano de O. Siqueira - UPF 169Rev. Nutr., Campinas, 16(4):433-441, out./dez., 2003

Prof. Dr. Luciano de O. Siqueira - UPFJ Clin Pathol 2001;54:176-186

Metabolismo dos aminocidos e protenas


Aminocidos

Conceito

Isomeria

Aminocidos presentes nas protenas

Classificao dos aminocidos


Unidades fundamentais das protenas Apresentam pelo menos um grupo carboxlico e um grupo amino Aminocidos tm como frmula geral:

Aminocidos


Assimetria do carbono

-- C C --

Carbono

COOCOO-- Grupo carboxila

++HH33NNGrupo amino

RRRadical ou cadeia lateral

HH


IsomeriaAminocidos Molculas

assimtricasOticamente

ativas

Molculas no sobreponveis = imagens especularesFisica e quimicamente indistingveis

Giram o plano de luz polarizada em direes opostas


IsomeriaEstrutura dos Aminocidos Comparada

Estrutura doGliceraldedo

Conveno de Fisher (1891)

OH C HCHO

CH2OHH C OH

CHO

CH2OHL-Gliceraldedo D-Gliceraldedo


Isomeria

OH C HCHO

CH2OH

L- Gliceraldedo

NH3+ C HCOO-

Radical

L-Aminocido


Isomeria

++HH33NN-- C C -- HHCOOHCOOH

RRH H -- C C -- ++HH33NN

COOHCOOH

RRL-aminocido D-aminocido

Ismeros pticosEstereoismeros


Ocorrncia dos ismeros

++HH33NN-- C C -- HHCOOHCOOH

RRL-aminocido

Protenasencontradas em

humanos

H H -- C C -- NHNH3 3 ++COOHCOOH

RRD-aminocido

Alguns antibiticos e em peptdios presentes em

bactrias


O papel que os aminocidos desempenham nas protenas est relacionado s propriedades qumicas

dos radicais

++HH33NN-- C C -- HHCOOCOO--

RR


Apolares - radicais hidrofbicos (9) Polares- radicais no ionizveis (6) Polares - radicais ionizados negativamente (2) Polares- radicais ionizados positivamente (3)

Classificao dos Aminocidos


Alanina/Ala Glicina/Gli Valina/Val Leucina/Leu Isoleucina/Ile

Prolina/Pro Fenilalanina/Phe Metionina/Met Triptofano/Trp

AminoAminocidos com radicais hidrofcidos com radicais hidrofbicosbicosAminocidos


Serina/Ser Treonina/Thr Tirosina/Tyr Cistena/Cys Glutamina Asparagina

AminoAminocidos com radicais polares no ionizcidos com radicais polares no ionizveisveisAminocidos


Glutamato/GluGlutamato/Glu Aspartato/AspAspartato/Asp

AminoAminocidos com radicais ionizadoscidos com radicais ionizadoscarregados negativamentecarregados negativamente

Aminocidos


Lisina/LysLisina/Lys Histidina/HisHistidina/His Arginina/ArgArginina/Arg

AminoAminocidos com radicais ionizados carregados cidos com radicais ionizados carregados positivamentepositivamente

Aminocidos


Aminocidos Carter anftero Dissociao dos aminocidos Ponto isoeltrico


TAMPES

Tampo uma soluo que resiste a mudanas de pH quando se adicionam pequenas quantidades de cido ou base. Pode ser produzido pela mistura de um cido fraco (HA) e de sua base conjugada (A-).


Curva de titulao da alanina


Dissociao dos Aminocidos

Quando o aminoQuando o aminocido apresenta mais de um grupo cido apresenta mais de um grupo ionizionizvel no radical, este aminovel no radical, este aminocido possui mais um pK, o cido possui mais um pK, o pKpKRR..


pKa dos aminocidos

Peptdios e protenas


BIOQUMICA

CINCIAS DASADE

CIDOSNUCLICOS

DOENASGENTICAS

PROTENAS

ANEMIA FALCIFORME

LIPDIOS

ATEROSCLEROSE

GLICDIOS

DIABETEMELLITUS

O conhecimento dos compostos bioqumicos facilitando o conhecimento das doenas


Protenas

Molculas mais abundantes e funcionalmente diversas nos sistemas biolgicos

Envolvidas em processos vitais Funes:

enzimticasustentaotransportedefesacomunicao - meio extra meio intracelular


Protenas so compostos formados por polmeros de aminocidos.

Protenas


Aminocidos

Polmeros de aminocidos

Peptdios Protenas

~50>50Unidos por

ligao peptdica


Peptdios

Conceito Formao da ligao peptdica Componentes dos peptdios Nomenclatura dos peptdios Peptdios de importncia biolgica

Protenas Estrutura Desnaturao


Componentes dos peptdios

Espinha dorsal - formada pela unio dos aminocidos- presena da ligao peptdica

Grupamento N-terminal (NH3+ livre)C- terminal (COO- livre)

Resduos de aminocidos

Radicais dos aminocidos - ligados a espinha dorsal- radicais so responsveis pelas propriedades dos peptdios

O


Alanina

Nomenclatura dos peptdios

ALANIL GLUTAMIL LISINA

++HH33N N -- CH CH -- CO CO -- HN HN -- CH CH -- CO CO -- HN HN -- CH CH COOCOO--_CHCH33

COOHCOOH(CH(CH22))2 2

NHNH22(CH(CH22))44

Glutamato Lisina


Glutationa

Vasopressina

Ocitocina

Glucagon

Peptdios de importncia biolgica


Peptdios de importncia biolgicaVasopressina Ocitocina

Cys

Cys

Phe

Arg

Cys

Cys

Ile

Leu


Peptdios de importncia biolgica

Ocitocina- hormnio que atua no sistema reprodutor feminino

Estimula a freqncia e a amplitude das contraes da musculatura uterina no fim da gestao

Desempenha um papel durante a lactao

Vasopressina- hormnio antidiurticoReceptores V1 -leito vascular - vasoconstritorReceptores V2- tbulos renais - antidiurtico

Protenas


A organizao tridimensional das protenas desde a seqncia de aminocidos, passando pelo enovelamento da cadeia polipeptdica at a associao de vrias cadeias, pode ser descrita em nveis estruturais de complexidade crescente:

Estrutura primriaEstrutura secundriaEstrutura terciriaEstrutura quaternria

Estrutura das proteEstrutura das protenasnas


a seqncia de aminocidos existentes na molcula de uma protena.

o nvel de estrutura mais simples a partir do qual todos os outros derivam.

Estrutura Primria


Protenas em soluo


a disposio espacial que adquire a espinha dorsal da cadeia polipeptdica.

Estrutura Secundria


Estrutura Secundria

A -hlice mantida pelas pontes de H que se formam entre tomos de duas ligaes peptdicas prximas.


-Hlice mostrando o esqueleto do peptdio


Estrutura SecundriaA folha pregueada mantida por pontes de H que se dispem perpendicularmente `a espinha dorsal.


Resulta de dobras na estrutura da protena estabilizadas por interaes entre os radicais dos aminocidos.

Estrutura Terciria


Ligaes inicas ou salinas Ligaes hidrofbicas Pontes de hidrognio Ligaes covalentes Foras de Van der Waals

Ligaes que mantm a Estrutura Terciria


Refere-se ao modo pelo qual duas ou mais cadeias polipeptdicas interagem.

Cada uma das cadeias apresenta os trs nveis estruturais citados. mantida principalmente por ligaes inicas, pontes de hidrognio e

por interaes do tipo hidrofbico

Estrutura Quaternria

Protenas

Desnaturao


Solubilidade - fatores extrnsecos

[sal] interao ons salinos e cargas das protenassolubilidade (SALTING IN)

[sal] competio entre ons salinos e cargas das protenas pela guasolubilidade (ppt) (SALTING OUT)


Solubilidade fatores extrnsecos

pH do meio + prximo do pI solubilidadeDiminuem as foras repulsilvas entre as molculas das protenasForma agregadosPrecipitam


Desnaturao das protenas

ConceitoAgentes Desnaturantes:

FsicosQumicos

Alteraes das propriedades de uma protena desnaturada


ProteProtenananativanativa

ProteProtena desnaturadana desnaturada

a alteraa alterao da estruturao da estruturada proteda protena sem ruptura dasna sem ruptura das

ligaligaes peptes peptdicasdicas

Desnaturao Protica


FsicosAlteraes de temperaturaRaio X

Ultra-som

QuQumicosmicosExtremos de pH (Extremos de pH (cidos e bases fortes)cidos e bases fortes)DetergentesDetergentesSais (Ex: UrSais (Ex: Uria)ia)

Agentes Desnaturantes


Desnaturao de protenas por alterao do pH do meio


Reduo da solubilidade Aumento da digestibilidade Perda da atividade biolgica (enzimas, hormnios, anticorpos,

etc...)

Alteraes das propriedades de uma protena desnaturada

Digesto das Protenas

Absoro dos Aminocidos


Digesto de Protenas Locais Enzimas envolvidas

locais de sntese ativao especificidade

Absoro dos aminocidos Degradao das protenas endgenas


Locais de metabolizao: estmagointestino

Sntese das enzimas:estmagopncreasintestino


Estmago PncreasIntestino Delgado

ZIMOGNIOSAtivao por

Clivagem proteoltica

ENZIMAS ATIVAS

Sntese das enzimas


Processo de digesto das protenas

Pr-enzimaszimognios

Enzimas Ativas

Protenas AminocidosLivres

AbsorvidosMetabolismo


Digesto de Protenas - Enzimas Pepsina

Tripsina Quimiotripsina Elastase Carboxipeptidases

Enteropeptidase Aminopeptidases Dipeptidases Tripeptidases

Estmago

Intestino Delgado

Pncreas


Digesto de protenasIntestino Delgado Superior

Clulas endcrinas

ColecistoquininaCCK

Secretina

Secreo das enzimas pancreticas Secreo do bicarbonato

Secreo da Enteropeptidase

motilidade estomacal


Digesto de protenas - Enzimas

PncreasTripsinognio

QuimiotripsinognioPr-elastase

Pr-carboxipeptidases

IntestinoEnteropeptidaseAminopeptidases

Dipeptidases Tripeptidases


Digesto de protenasAtivao dos zimognios

Tripsinognio TripsinaEnteropeptidase

Quimiotripsinognio Tripsina Quimiotripsina

Pr-elastase Tripsina Elastase

Pr-carboxipeptidases Tripsina Carboxipeptidases

Aminopeptidases(Membrana em borda de escova)

Peptidases intracelularesDi e tripeptidases

Sintetizadas na forma ativa


PheTyrGluAsp

ArgLis

PheTyrTrpLeuGluAsp

AlaSerGly

Especificidade das proteases

NH3+

H C R

C O

NH

C O

NH

H C R

COO-

H C R

Amino-terminal

Carboxi-terminal

Aminopeptidases

PepsinaTripsinaQuimiotripsinaElastasePepsinaCarboxipeptidases A- HidrofbicosB- Arg,Lys

PEPSINA Phe, Tyr, Glu, Asp,LeuTRIPSINA Arg, LysQUIMIOTRIPSINA Phe, Tyr, Trp, Leu,

Glu, Asp, MetELASTASE Ala,Ser, Gly

Grupo aminodoado por:

CARBOXIPEPT. A Hidrofbicos

CARBOXIPEPT. B Arg, Lys

Grupo carboxi doado por:

PROTEASES

Ciclo da Uria


CICLO DA URIAA amnia neurotxica por isso deve ser convertida em uria

Fontes de amnia*aminocidos* glutamina* degradao bacteriana* aminas (degradao de neurotransmissores)* purinas e pirimidinas

AminocidosMetabolismo dos

esqueletos de carbono


20 aminocidos 7 produtos

Oxalacetato-cetoglutaratoPiruvatoSuccinil CoAFumarato

Acetil CoAAcetoacetil CoA

Glicognicos

Cetognicos

Enzimas


Enzimas Importncia Histrico Nomenclatura Classificao Caractersticas Gerais Estrutura Enzimtica Enzimas como Catalisadores Componentes da Reao Enzimtica Ligao Enzima-Substrato Propriedades das Enzimas


Enzimas - Histrico

Histria da Bioqumica comea com pesquisas sobre enzimas Catlise biolgica incio sc.XIX

estmago - digesto da carne saliva - digesto do amido

Dcada de 30

1830 - amilase ou ptialina 1836 - pepsina e tripsina


Enzimas - Histrico

Dcada de 50 (1850) Louis Pasteur - concluiu que:

aucar lcool pela leveduraera catalisada por fermentos inseparveis da estrutura das

clulas vivas do levedo

FERMENTAOFermentos foram posteriormente denominados de

ENZIMAS


Enzimas - Histrico

Incio do Sculo XX 75 enzimas isoladas e cristalizadas ficou evidenciado carter protico

Atualmente + de 2000 enzimas so conhecidas


Enzimas - NomenclaturaNo sculo XIX - poucas enzimas identificadas Adicionava-se sufixo ASE ao nome do substrato

enzima que hidrolisam

gorduras (lipo - grego) - LIPASE amido (amylon - grego) - AMILASE protenas - PROTEASE

Nomes arbitrrios

Tripsina e pepsina - proteases Catalase - H2O2


Enzimas - Nomenclatura No sculo XX - quantidade de enzimas descritas Nomenclatura existente se tornou ineficaz Dcada de 60 - IUB - Unio Internacional de Bioqumica adotou um novo

sistema de nomenclatura e classificao mais complexo sem ambigidades baseado no mecanismo de reao


Resumo das 6 classes


Nomenclatura Sistema Oficial IUB Cada enzima - no de cdigo (E.C.- Enzime Comission) com 4 dgitos

que caracterizam o tipo de reao

1o dgito - classe2o dgito - subclasse3o dgito - sub-subclasse4odgito - indica o substrato


Enzimas - NomenclaturaATP + D-Glicose ADP + D-Glicose-6-fosfato

IUB - ATP:glicose fosfotransferase E.C. 2.7.1.1

2 - classe - transferase7 - sub-classe - fosfotransferase1 - sub-subclasse - fosfotransferase que utiliza grupo

hidroxila como receptor1 - indica ser a D-glicose o aceptor do grupo fosfato

Hexoquinase


Protenas especializadas

Aceleram reaes qumicas

Enzimas


Enzimas1 Catalisadores de reaes nos sistemas biolgicos2 Grande eficincia cataltica 3 Alto grau de especificidade por seus substratos4 Funcionam

em solues aquosas em pH e temperaturas fisiolgicas


Protenas

Ribozimas

RNAs

SimplesConjugadas

Holoenzima

ApoenzimaCofator + apoenzima

Estrutura Enzimtica


Enzimas Energia de ativao

Diferena entre os nveis de energia do estado basal e do estado de transio


Enzimas = Catalisadores Propriedades

Aceleram as reaes No so consumidos na reao Atuam em pequenas concentraes No alteram o equilbrio das reaes


ENZIMAS STIO ATIVORegio da molcula enzimtica que participa da reao com o substrato.

Pode possuir componentes no proticos:cofatores.Possui aminocidos auxiliares e de contato.

HOLOENZIMA

Poro proticaAPOENZIMA

Grupamento Grupamento prostprostticotico

Ativador:ons inorgnicos que condicionam a ao cataltica das enzimas. Fe+CofatorCofator

Coenzima: molcula orgnica complexa.NAD+

HOLOENZIMA

Poro proticaAPOENZIMA

Grupamento prosttico

Ativador:ons inorgnicos que condicionam a ao cataltica das enzimas. Fe+Cofator


ENZIMAS INFLUNCIA DO PHO efeito do pH sobre a enzima deve-se s variaes no estado de ionizao dos componentes do sistema medida que o pH varia. Enzimas grupos ionizveis, existem em estados de ionizao.


ENZIMAS INFLUNCIA DA TEMPERATURA

temperatura dois efeitos ocorrem:(a) a taxa de reao aumenta, como se observa na maioria das reaes qumicas;(b) a estabilidade da protena decresce devido a desativao trmica.

Enzima temperatura tima para que atinja sua atividade mxima, a temperatura mxima na qual a enzima possui uma atividade cte. por um perodo de tempo.


ENZIMAS INFLUNCIA DA TEMPERATURA

O efeito da temperatura depende:- pH e a fora inica do meio;- a presena ou ausncia de ligantes.

Acima desta temperatura, o velocidade de reao devido a temperatura compensado pela perda de atividade cataltica devido a desnaturao

trmica.


Enzimas ordem da reaoQuando a formao de P for

proporcional [S]a velocidade da reao de

1a ORDEM

Quando a velocidade da reao independe da [S] a

reao de ORDEM ZERO

V

[S]

[S] [S] Km


ENZIMAS INIBIO ENZIMTICA Qualquer substncia que reduz a velocidade de uma reao enzimtica.

INIBIDORES

REVERSVEIS IRREVERSVEIS

COMPETITIVOS NO COMPETITIVOS INCOMPETITIVOS


Inibio Competitiva

[substrato] necessria para que a enzima funcione normalmente

afinidade da enzima pelo substrato

Na presena do inibidor competitivo

Km aparente da enzima


Inibio EnzimticaCompetitiva

Inibidor tem semelhana estrutural com o substrato O inibidor se liga no stio ativo da enzima Aumento da [substrato] diminui a inibio Km aparente da enzima AUMENTA Em uma concentrao suficientemente alta de substrato a VELOCIDADE da

reao atinge a Vmx observada na ausncia do inibidor


ENZIMAS INIBIO COMPETITIVA

1- sem inibidor2- com inibidor na concentrao [I1]3- com inibidor na concentrao [I2] > [I1]


Inibio CompetitivaIntoxicao por Metanol

Metanollcool

desidrogenaseCausa leso

tecidual

cegueria

Infuso EVEtanol

URINA Formaldedo


Inibio Competitiva

Exemploantibacteriano

PABA cido flico Diidropteroato

sintetasebacteriana Essencial para o crescimento bacteriano

Sulfanilamida


Exemplo: Quimioterpico - Leucemia


Inibio Competitiva

Sntese de purinaspirimdinas

Diidrofolato redutaseDiidrofolato

Metotrexano

Multiplicao das clulas leucmicas


Inibio EnzimticaNo-Competitiva

Inibidor no tem semelhana estrutural com o substrato

NO se liga no stio ativo da enzima Aumento da [substrato] no diminui a inibio Km aparente da enzima NO se altera A VELOCIDADE mxima DIMINUI na presena do inibidor


Inibio No-CompetitivaDiminui a concentrao

de enzima ativa

Velocidade Mxima da Reao

Exemplos: Metais pesados - Pb+2


Inibio No-Competitiva


ENZIMAS inibio NO-COMPETITIVA

1- sem inibidor2- com inibidor na concentrao [I1]3- com inibidor na concentrao [I2] > [I1]

Metabolismo de Lipdeos

Importncia dos Lipdios

Lipdios

Funo Energtica

Estrutural(membranas celulares)

CoagulaoSangnea

Proliferao e Diferenciao

CelularAntioxidante

Hormonal

Transduo de Sinal

Termognese

Metabolismodo Clcio

IsolamentoTrmico

Surfactante

Algumas Funes Desempenhadas por Lipdios


Pouco solveis em gua, mas solveis em solventes orgnicos tais como: benzeno, clorofrmio, ter de petrleo, tetracloreto de carbono, etc.

FUNOComponentes estruturais de membrana celulares; Formas de armazenamento de energia; Produo de energia; Agentes emulsificantes; Hormnio e prostaglandinas; Vitaminas lipossolveis.

Geralmente esto compartimentalizados (lipdeos associados a membranas ou no interior dos adipcitos), ou no plasma sangneo onde os lipdeos so transportados em associao s protenas (lipoprotenas).


Gorduras Compostas

Fosfolipdios: lecitinas, cefalinas, lipositis

Glicolipdios: cerebrosdios, gangliosdios

Lipoprotenas: quilomcrons, VLDL, LDL e HDL


Gorduras Derivadas

cidos Graxos: palmtico, olico, esterico, linolico Esterides: colesterol, cortisol, cidos biliares, vitamina D, estrognio,

progesterona, andrgenos Hidrocarbonetos

ATEROSCLEROSE

Gema, visceras, carne, lteos, crustceos

exgeno x endgeno

fgadoparede arterial

intestinos

COLESTEROL

excesso


Gordura trans So considerados especiais devido sua conformao estrutural. Nos cidos

graxos cis, que como geralmente so encontrados os cidos graxos na natureza, os tomos de menor peso molecular encontram-se paralelos, e nos cidos graxos trans, os tomos de menor peso molecular esto dispostos na forma diagonal.

O ngulo das duplas ligaes na posio trans menor que em seu ismero cis e sua cadeia de carboidratos mais linear, resultando em uma molcula mais rgida, com propriedades fsicas diferentes, inclusive no que se refere sua estabilidade termodinmica.


Eleva LDLc ("colesterol ruim") Reduz HDLc(colesterol bom) Aterosclerose

Interferem na homeostase da prostaglandinas e tromboxanos (eicosanides)

Obesidade


Apesar da resoluo que obriga os fabricantes de alimentos industrializados a declarar a quantidade de gordura trans em seus produtos, as indstrias usam uma brecha tcnica para continuar a vender produtos com gordura trans e ao mesmo tempo utilizar selos e "splashes" em suas embalagens declarando-os com "0% de gordura trans".

A brecha tcnica funciona da seguinte maneira: se o produto contiver at 0,2g de gordura trans por poro, a Anvisa permite que a embalagem estampe a alegao "No contm...", "Livre de...", "Zero..." ou "Isento de...". Isso permite que o prprio fabricante arbitrariamente escolha qual o tamanho de 1 poro de seu produto que fique abaixo de 0,2g. Um fabricante de biscoitos, por exemplo, pode imprimir em sua tabela nutricional que os valores de 1 poro equivalem a 1/2 biscoito, e assim induzir o consumidor a acreditar que esse produto no contm nenhuma gordura trans.


TriglicerdeosSo steres de glicerol com cidos graxos. A classe dos acilgliceris dependem do nmero de A.G. presentes

na molcula: mono, di, triacilgliceris (1, 2 e 3 A.G. respectivamente). Os triacilgliceris so as formas mais importantes de

armazenamento e transporte de A.G. Constituem as principais fraes dos QM e VLDL presentes no

plasma.Os mono e diacilgliceris so encontrados em quantidades

pequenas como intermedirios metablicos na biosntese e degradao dos lipdeos contendo glicerol.


ARMAZENAMENTO

TG so apenas levemente solveis em gua e no formam micelas estveis por si

Eles coalescem dentro dos adipcitos para formar gotas oleosas, que so quase anidras.

Estas gotas de leo so as principais reservas de energia do corpo.


DESTINO

Tec. adiposo: na forma de gotculas quase anidras, prontas para a mobilizao.

Fgado: Pouco TG armazenado. A maior parte exportada, embalada em colesterol, steres de colesterila, fosfolipdios e protenas (ApoB-100) para formar partculas de VLDL.

Estas so secretadas no sangue e levam os lipdios recm sintetizados aos tecidos perifricos.


CATABOLISMO

AG no esterificados movem-se atravs da mb celular do adipcito e imediatamente se liga albumina do plasma, que os transporta para os tecidos, onde se difundem para as clulas e so oxidados para formar energia.

CREBRO, HM, MEDULA ADRENAL , TEC NERVOSOS NO DEGRADAM AG.

.


Nos adipcitos, a lipase sensvel a hormnio remove os A.G. do carbono 1 e 3. Lipases adicionais especficas para o mono e diacilglicerol removem os A.G. remanescentes.

As principais rotas para o catabolismo de A.G. saturados uma rota mitocondrial denominada -oxidao, na qual fragmentos de 2 carbonos so sucessivamente removidos da extremidade graxa produzindo Acetil CoA.

O glicerol restante pode se fosforilar no fgado para formar triacilglicerol ou participar da gliclise ou gliconeognese


Colesterol

o esterol mais abundante nos tecidos humanos. Compe as lipoprotenas plasmticas (princ LDL), mb celulares,

precursores da sntese dos hormnios esterides e cidos biliares.

O colesterol derivado do ciclopentanoperidrofenantreno.

A ingesto de colesterol , aproximadamente, 400 a 700 mg/dia, no entanto, a absoro situa-se ao redor de 300mg/dia.


FUNOComponente de membrana celular;Precursor de cidos biliares;Precursor de hormnios esterides;Precursor de Vitamina D.


REGULAOO fgado tem papel central na regulao do balano corporal do

colesterol.


DEGRADAOA estrutura do colesterol no pode ser degradada a CO2 e H2O,em

seres humanos. Em vez disso o anel esterol eliminado do corpo por:

Converso em cidos biliares, os quais so excretados pelas fezes;

Secreo de colesterol na bile, a qual transporta-o ao intestino para sua eliminao;


LH

FSH


Entre as causas gerais esto: a deficincia de bile, a insuficincia pancretica a deficincia de colipase a atrofia da mucosa

intestinal

Mal-absoro de Lipdios ou

Esteatorria

Utiliza-se uma dieta rica em triacilgliceris de cadeia mdia e curta, pois estes so degradados principalmente pelas lipases lingual e gstrica no estmago

Prof. Dr. Luciano de O. Siqueira - UPF 320http://pcs.adam.com


Papel da Lipase Lingual Digesto no Estmago

Secretada pelas glndulas serosas de Ebner (localizadas no dorso da lngua).

No de grande importncia em humanos adultos, sendo fundamental no lactente.

Hidrolisa triacilgliceris com cidos graxos de cadeia mdia, curta e insaturados de cadeia longa no carbono 3 do glicerol, formando cidos graxos livres e 1,2-diacilgliceris.

Estabilizada pelo pH cido do estmago, seu principal local de ao.

Pode agir, tambm, na orofaringe, no esfago e duodeno.


Secretada pelo estmago, no suco gstrico.

Principal local de ao a regio fndica estomacal.

pH timo de atuao varia entre3 e 6.

a principal lipase preduodenal.

Hidrolisa triacilgliceris com cidos graxos de cadeia mdia, cidos graxos de cadeia curta e cidos graxos insaturados de cadeia longa, todos presentes carbono 3 do glicerol, formando cidos graxos livres e 1,2-diacilgliceris

Possui papel fundamental no lactente.

Papel da Lipase GstricaDigesto no Estmago


ABSORONo duodeno ocorre o processo de emulsificao dos lipdeos da

dieta. Insolveis em gua, a hidrlise de lipdios como o TG ocorre s

na interface A emulsificao a superfcie da gota lipdica. Mecanismos de emulsificao: Ao detergente de sais biliares e

ao peristaltismo.


Os monoglicerdeos, o colesterol e AG contidos nas micelas penetram nas clulas da mucosa por livre difuso.

AG 12 carbonos, passam das cls da mucosa diretamente para o sangue porta.

AG 12 carbonos so reesterificados em triglicerdeos nas clulas da mucosa.

Parte do colesterol absorvido esterificada.

Os TG e os steres de colesterol so ento recobertos por uma camada de protenas, colesterol e fosfolipdeos, de modo a formar os QM que abandonam as clulas e penetram nos vasos linfticos.


O TG contido nas QM degradado principalmente pelo msculo esqueltico e tecdo adiposo, mas tambm pelo corao, pulmo, rim e fgado.

AG livres derivados da hidrlise do TG podem entrar nas cls musc ou adipcitos.

Os A.G. livres tb podem ser transportados no sangue em associao com a albumina srica at que sejam captados pelas clulas


Absoro dos Lipdios pela Mucosa Intestinal


Sntese dos Lipdios pelo Entercito


Os quilomcrons formam um fluido leitoso, coletado pela linfa, chamado quilo. So lipoprotenas constitudas por colesterol, steres de colesterol, fosfolipdios, triacilgliceris, vitaminas lipossolveis, e por protenas denominadas Apo B-48, Apo CII, Apo CIII e Apo E

E

Transporte dos Lipdios da Dieta pelos Quilomcrons


LipoprotenasSo complexos de lipdeos e protenas especficas (APOPROTENAS)So sintetizadas no fgado e no intestino.Esto em um constante estado de sntese, degradao e remoo do

plasma. As partculas de lipoprotenas incluem:

QUILOMICRAS: VLDL: (Very Low Density Lipoprotein).lipoprotenas de densidade muito baixa. LDL: (Low Density Lipoprotein).lipoprotenas de baixa densidade. HDL: (High Density Lipoprotein).Lipoprotenas de alta densidade.


FUNO: manter os lipdios solveis no plasma e fornecer um mecanismo eficiente para entregar seu contedo lipdico aos tecidos.

APOPROTENASApolipoprotenas esto associadas as partculas de lipoprotenas.

FUNO: - Servir como componentes estruturais das partculas- Fornecer stios de reconhecimento para receptores da

superfcie celular - Servir como ativadoras ou coenzimas para as enzimas

envolvidas no metabolismo das lipoprotenas.

Prof. Dr. Luciano de O. Siqueira - UPF 334GAW, 2001


ESTRUTURAGeralmente formada por um ncleo hidrofbico de steres do

colesterol e triglicerdeos (com exceo das VLDL).

GAW, 2001

Metabolismo dos lipdeos

Liplise


Liplise

A enzima lipase hormnio sensitiva quebra a molcula de triacilglicerol em 3 cidos graxos e 1 glicerol;

A enzima lipase lipoprotica estimula a sntese e deposio de triglicerdeos.


Liplise

Ao hormonal: Glucagon aumenta a oferta de c. Graxos livres Insulina aumenta o armazenamento de c. Graxos livres

A molcula de cido graxo entra facilmente no citoplasma, ultrapassando a membrana plasmtica por difuso simples.

O fator limitante da velocidade do processo de liplise a entrada do cido graxo na mitocndria que custa clula 2 ATPs.


Liplise Uma vez convertida acilCoA, esta molcula tem de entrar na

mitocndria para sofrer o processo de -oxidao; A entrada se d atravs da ligao com a carnitina que um

cofator da enzima de transporte. A funo do cofator participar do processo, facilitando-o sem, no

entanto, ser degradado por ele (reaproveitamento constante: a carnitina que migra ao interior da mitocndria atravessa novamente a membrana, retornando ao lado externo).


Liplise Decorrida a cadeia de reaes lipolticas, h formao de uma acilCoA

com 2 carbonos a menos, 1 NADH, 1 FADH2 e 1 acetilCoA, por ciclo.

O esquema se repete at a converso total do esqueleto de carbono em acetilCoA.


Liplise -oxidao

constata-se que seu ltimo passo a separao do esqueleto de 4 carbonos em 2 molculas de 2 carbonos.

Na ltima passagem pelo ciclo, ento, formam-se duas molculas de acilCoA,

So encaminhadas ao ciclo do cido ctrico, desde que haja oxalacetato para a formao do citrato, mediante ao da citrato sintase.


-Oxidao

16C 14C 10C12C 8C 6C 4C 0C

AcCoA

FADH2NADH2

FADH2NADH2

FADH2NADH2

FADH2NADH2

FADH2NADH2

FADH2NADH2

FADH2NADH2

AcCoA AcCoA AcCoA AcCoAAcCoA AcCoA


GLICOLISE GLICOLISE


Liplise no adipcito


Corpos Cetnicos

So produzidos em resposta a nveis elevados de cidos Graxos no fgado.

Quando Acetil CoA excede capacidade oxidativa do fgadoMitocndrias hepticas Corpos cetnicos


Funes: Importantes fontes de energia para tecidos perifricos; So solveis em soluo aquosa (No precisam de transportadores no

sangue); Usados nos tecidos extra-hepticos (inclusive crebro); Em jejum muito prolongado 75% das necessidades energticas do

crebro so atendidas pelo acetoacetato; A acetona no utilizada pelo corpo como um combustvel, ela voltil e

pode ser eliminada pela respirao (Hlito Cetnico).

Corpos Cetnicos


Sntese de corpos cetnicos pelo Fgado Formao de Acetil CoA (4 carbonos) por:

Degradao incompleta dos cidos Graxos Reverso da reao da tiolase da oxidao dos cidos Graxos

Outra molcula de Acetil CoA combina-se com Acetoacetil CoA HMG CoA

HMG CoA clivado Acetoacetato + Acetil CoA Acetoacetato pode ser reduzido a 3-Hidroxibutirato ou descarboxilado

Acetona

Corpos Cetnicos


Corpos Cetnicos


Utilizao pelos Tecidos Perifricos

Fgado produz baixos nveis de corpos cetnicos (Normal); Jejum Produo Obteno de Energia pelos Tecidos; Acetoacetato 33moles de ATP

3 Hidroxibutirato 21 moles de ATP

Tecidos Extra-Hepticos oxidam o Acetoacetato e o 3-HidroxibutiratoOBS.: O Fgado no pode utilizar Corpos Cetnicos, pois no possui a

enzima necessria para converter o Acetoacetato em Acetil CoA; Oxidao completa dos Corpos Cetnicos conhecida como Cetlise.

Corpos Cetnicos


Condies Tpicas que se observa a Cetose: jejum, Diabetes mellitus, Dietas ricas em Gorduras e pobres em Glicdios, Cetose do Gado em Lactao, Toxemia Gravdica nas Ovelhas.

Secrees contnuas em maior quantidade acarretam a perda de ction tampo (H+) medida que circula no sangue diminuio do pH corporal cetoacidose.

Corpos Cetnicos

Etapas da Regulao da CetogneseTriacilglicerol

cidos graxos

cidos graxos

Acetil-CoA

Corpos cetnicos

Triacilglicerol

CO2

EsterificaoAumento da

dispinibilidade de acetil-coa devido

reduo da velocidade do ciclo

de krebs

Inibio pelo malonil-coa

Controle hormonal sobre a liplise

Tecido Adiposo

Sangue

Fgado

Ciclo

Kreb

s

cidos graxos

HMG-CoA sintase e HMG-CoA liase tm atividade elevada no jejum; b-hidroxibutirato DH regulada por NADH

Metabolismo dos lipdeos

Lipognese

Metabolismo dos Eicosanides


Eicosanides viso geral So mediadores produzidos em grande quantidade

pelas clulas inflamatrias, a partir de fosfolipdeos das membranas celulares.

Todos so derivados do cido araquidonico.

Vrios frmacos de uso corrente que inibem a sntese de eicosanides: AINES e anti-inflamatrios esterides (inibem tambm a produo de PAF).


cido araquidonico 3 vias de sntese

Fosfolipideos da membrana

cido araquidnico

Fosfolipase A2

Fosfolipase C

DAG

DAG-lipase

Fosfolipase D

cido fofatdico

Fosfolipase A2

Nota: a fosfolipase A2 pode originar tambm a lisoglicerilfosforilcolina que precursora do PAF.


EicosanidesEstrutura e Biossntese

Compostos de 20 tomos de carbono com ligaes duplas

cido araquidonico

Via da monoxigenase

Via da cicloxigenase

Via da lipoxignase

Epxidos Prostanoides: (Prostaglandinas e

tromboxanos)

Leucotrienos, lipoxinas e hepoxilinas


Via da COX

cido araquidnico PGG2

PGH2

COX

Peroxidase

COX 1 e COX 2 Ambas apresentam a mesma afinidade e capacidade de converso do cido araquidnico em endoperxidos cclicos, PGG2 e PGH2 por oxigenao seguida de ciclizao; Diferem na regulao, variao da expresso e localizao; A COX1 expressa constitutivamente em: plaquetas, endotlio, rim, msculo liso e estmago; A COX2 induzida durante processos inflamatrios ou aps a exposio a mitognios.

Integrao do metabolismo

Metabolismo no estado absortivo

Integrao do metabolismo

Metabolismo no estado de jejum

Metabolismo Mineral e sseo


Paratormnio (PTH)

Age em resposta hipocalcemia ou hipomagnesemiaEleva a concentrao srica de clcio e diminui fsforo por:

Mobilizao do clcio sseo para a circulaoReabsoro renal de clcio e excreo de fsforoAbsoro intestinal de clcio

Ao indiretaAtiva a vit D


Calcitonina (CT)

Age em resposta hipercalcemiaAo inversa ao PTH

Inibe reabsoro osteoclstica (osso circulao) de Ca e PInibe reabsoro renal de clcio e fsforo


Vitamina D

1,25 diidroxicolecalciferol Calcitriol DHCC - 1,25-OHCCSintetizada na pele (UV) ou absorvida no intestinoForma ativa (convertida pelo PTH)Age em resposta hipocalcemia e hipofosfatemiaPromove aumento do fsforo clcio total e ionizado

Estimula a absoro intestinal de Clcio e fsforoMobiliza clcio do ossoEstimula reabsoro renal de clcio e fsforoRegula secreo de PTH


Maior conc. nos ossos e dentes.50% ionizado (livre) 40% ligado a protenas

80% albumina/ 20% globulinas

10% ligado a cidos orgnicos

Liga-se com cargas negativas, por isso sua ligao dependente de pH.

Alcalose a ligao e o calcio livreAcidose a ligao e o calcio livre

Prof. Dr. Luciano de O. Siqueira - UPF 404Burtis & Ashwood, 1998.


Ingesto:Alimentos laticnios, frutas e verduras

Absoro:Intestinal 25 50% (recomedado 1g/dia)

Depende do pH intestinal cido

Aporte de vit. D3 colecalciferolPTH

Conc de fosfatos


Eliminao:10 g de Clcio so filtrados diariamente (250mmol)65% reabsorvido

Funes:Mineralizao do ossoManuteno do potencial de membranaContrao muscularCoagulao sangunea

conc aumenta a excitabilidade neuromuscular (TETANIA) conc reduz a excitabilidade neuromuscular


RegulaoPTH

Eleva a concentrao srica de clcio- Reabsoro de clcio sseo para o sangue- Reabsoro tubular- Sntese de 1,25(OH)2D intestinal absoro da dieta- sntese de colgeno liberando hidroxiprolina ssea

CALCITONINAO papel fisiolgico da calcitonina em adultos incerto

- Inibe a reabsoro ssea - reabsoro renal de clcio e fosfato.


HIPERCALCEMIA fluxo de Clcio do osso, intestino e rins para o LECEx:Hiperparatireoidismo

mais comum em ambulatoriais

Malignidade mais comum em mbito hospitalar

10-20 % dos pacientes com cncer (tumores estimulam PTH)


HIPOCALCEMIAPode ser resultante da reduo da sua ligao com

albumina1) Hipoalbuminemia (mais comum)2) IRC devido a hiperfosfatemia

1,25(OH)2D Resistncia esqueltica ao PTH

3) Deficincia de magnsio Prejudica a secreo de PTH

FOSFORO


Principal nion do LIC6o elemento mais abundante no organismo

Absoro1,0 1,5g/dia60 70% so absorvidospH cido do intestino, Vit D3, PTH, conc de clcio.


Distribuio500 a 600g de fosfato inorgnico (adulto)80 90% fosfato no esqueleto10 20% fosfato intracelular


Eliminao6,5g (210 mmol) so filtrados85-90% so reabsorvidos10-15% so eliminados

Funes:Tamponamento da urina, LEC e LIC

HPO42- (80%) ; H2PO4- (20%) = pH 7,4Ligao fosfato de alta energia (ATP, GTP, NADP)Componentes de membranas (fosfolipdeos)Sistemas enzimticosFormao de ossos e dentes (fsforo inorgnico hidroxiapatita)


PTHDiminui a concentrao srica de fosfatoFavorece a excreo de fosfatos na urina a absoro intestinal de fosfatos via Vit D3

(compensao fosfatrica)Nos ossos: mobilizao do fosfato sseo para o sg.Nos rins: excreo de fosfatos na urina

CalcitoninaOssos: Bloqueia a degradao ssea Fsforo sricoRins: reabsoro de fosfatos excreo (=PTH)


Correlaes clnicas:Hipofosfatemia

Abaixo de 2,5mg/dl 0,81mmol/lSinais: fraqueza (ATP), Insuf cardiorespiratriaPerdas (vmito, diarria, anticidos)

Absoro diminuda (def Vit D, S. da m absoro)Desvio intracelular (insulina, glicose IV, alcaloseRaquitismo, osteomalcia, alcoolismo.


HiperfosfatemiaAcima de 5,0 mg/dl 1,45mmol/lEntorpecimento , convulses, cimbras, hiperexcitabilidade neuromuscular,

tetania e parestesia

excreo renal (IRC comum)Ingesto aumentada (VO ou IV, laxantes, enemas)Deslocamento trancelular (acidose lctica, respiratria ou cetoacidoseLise celular (hemlise, terapia citotxica)

MAGNSIO


Localizao2 ction intracelular (LIC = 10LEC)24g (2.000 mEq) em todo corpo

60% ossos (clcio e fsforo)39% no LIC1% no plasma

IngestoClorofila das plantas (verduras) e frutos do mar.

Absoro50% mucosa intestinal60% Eliminado fezes


Excreo:25 35% do Mg filtrado reabsorvido (Na+/Ca+)

Funes:Ativador de enzimas (fosfatases) Fosforilao oxidativa (ATP)Integridade de mb celularSntese de protenas intracelularesTransmisso nervosa


Regulao:Renal: limita as perdas urinrias na deficincia

Aldosterona: secreo atravs do tbulo distal.PTH: PTH, Mg2+, Mg2+excretado na urina


Correlaes clnicas:

Hipomagnesemia (abaixo de 0,5mmol/l)Irritabilidade neuromuscular, tetania, convulses, agitao

Gastrintestinais (diarria, S. de m absoro)Renais (diurese osmtica, terapia lquida IV, alcoolismo, doenas, IRC)Medicamentoso (diurticos, aminoglicosdeos, ciclosporina, cisplatina)


Hipermagnesemia: (acima de 5mmol/l)Sonolncia, nuse, vmito, rubor cutneo, perda de reflexos nos tendes, depresso respiratria, parada cardaca.

Ingesto excessiva (anticidos, parenteral, purgantes)

Insuficincia renal (c/ adm de anticidos, enemas, infuses, dilise)


Bioqumica do trtaro

Trtaro ou clculo dental a concreo ptrea que se deposita nos espaos interdentrios e dento-gengivais. Parte permanece exposta, constituindo o trtaro extragengival, e parte se oculta sob a gengiva, formando o trtaro infragengival.

s vezes se apresenta mole e frivel, mas, em geral, duro e resistente. De aparncia osteide, o trtaro mostra composio qumica, em vrios aspectos, intermediria do esmalte e da dentina.


Composio do trtaroSUBSTNCIAS MINERAIS 88,0g%

Ca 32,0g%

PO4 16,0g%

CO3 6,0g%

Mg 0,8g%

Outros (Na , K , Fe , F , S, etc) 33,2g%

SUBSTNCIAS ORGNICAS 12,0g%

Protenas 6,0g%

Carboidratos 2,0g%

Lipdios 0,2g%

Componentes orgnicos no identificados 3,8g%


Bioqumica do trtaroMecanismo de Formao do Trtaro ou Clculo DentalA formao do trtaro ou clculo dental ocorre pela combinao dos fatores

salivares, bacterianos, dentrios e paradentrios.

Fatores SalivaresEntre os fatores salivares se agrupam as glicoprotenas, o gs carbnico, a

anidrase carbnica e os nos Ca++, Mg++, CO2- - e PO4- -.As glicoprotenas constituem a matriz orgnica do trtaro, que endurecida

pela precipitao dos sais de clcio e magnsio.A anidrase carbnica catalisa a reao reversvel do CO2 a cido carbnico

e, assim, explica-se o aparecimento dos ons carbonato CO3e bicarbonato HCO3-.


Fatores Bacterianos As bactrias contribuem com a biossntese de placa dental, Produzem as fosfatases cidas e alcalinas e as proteases

As fosfatases cidas hidrolisam os steres fosfricos, explicando assim a formao do H3PO4 e, portanto, dos ons PO4---.

As fosfatases alcalinas so de fundamental importncia na precipitao dos sais de clcio.

As proteases provocam descarboxilaes, desaminaes, oxidaes e redues, originando diversos produtos como amnia, aminas diversas, fenol indol, escatol, etc.

A amnia e as aminas tendem a elevar o pH do meio bucal, auxilia a precipitao dos sais de clcio.

Esses produtos so txicos, irritantes da mucosa bucal e de malcheirosos levando a destruio do periodonto e instalao da doena periodontal.

Bioqumica do trtaro


Bioqumica do trtaroFatores Dentrios

As superfcies speras consentem a formao do trtaro, enquanto nas superfcies lisas a deposio do trtaro se torna muito difcil.

por isso que se recomenda que as restauraes dentrias sejam rigorosamente lisas e polidas.

de mxima importncia a escovagem dentria (perfeita limpeza), evitando a formao da placa dental, que propicia a formao do trtaro.


Bioqumica do trtaroFatores Paradentrios

Constituem fatores paradentrios os detritos gengivais e a tendncia alcalgena da paradentose ou doena periodontal.

Os resduos celulares constituem ncleos iniciais na organizao dos blocos de trtaro, enquanto o pH elevado das regies afetadas concorre para a insolubilizao do material orgnico.

O estado de sade do periodonto (a gengiva firme, resistente, bem irrigada, de cor rosa e sem irritantes mecnicos, fsicos, qumicos e biolgicos).

Experincias in vitro demonstraram a importncia da anidrase carbnica na formao do trtaro dentrio, O trtaro no se forma sob presso do CO2 superior a 60mmHg e em pH

Bioquímica Basica ODONTOLOGIA

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