ARTIGO PUBLICADO EM ATENÇÃO FARMACÊUTICA

SEGUE O LINK ONDE CONSTA MEU TRABALHO DE REVISÃO EM PARCERIA COM A PROFESSORA GATTI INTITULADO "ATENÇÃO FARMACÊUTICA A PACIENTES HIPERTENSOS". http://www.revistas.ufg.br/index.php/REF/article/view/20622

ENZIMAS

A maioria das enzimas são proteínas, exceto um grupo pequeno de moléculas de RNA compropriedades catalíticas: as ribozimas.

Algumas enzimas não requerem nenhum outro grupo químico, além de seus resíduos de aminoácidos e outras precisam de um componente químico adicional chamado de co-fator

Co-fator: um ou mais íons inorgânicos

Fe, Mg, Mn e Zn

Coenzima é uma molécula orgânica complexa ou uma molécula metalorgânica

As enzimas podem atuar com a ajuda da coenzima ou do co-fator, ou de ambos.

A coenzima ou íon metálico que está ligado covalentemente à parte protéica da enzima é chamada de grupo prostético

Haloenzima é uma enzima completa e cataliticamente ativa juntamente com sua coenzima ou íon metálico. A sua parte proetéica é chamada de apoenzima ou apoproteína

As coenzimas funcionam como doadores transitórios de grupos funcionais específicos. Geralmente são derivadas de vitaminas

coenzima	Exemplo de grupos químicos transferidos	Precursor dietético em mamíferos
biocitina	CO2	biotina
Coenzima A	Grupos acila	Ácido pantotênico e outros compostos
Cobalamina	Átomos de H, grupos acila	Vitamina B12
FAD	Elétrons	Riboflavina (Vit B12)
Lipoato	Elétrons, grupos acila	Não requerido na dieta
NAD	Íon hidreto (H-)	niacina
Piridoxal fosfato	Grupos amina	Piridoxina (Vit B6)
Tetraidrofolato	Grupos monocarbônicos	folato
Tiamina pirofosfato	aldeídos	Tiamina (Vit B1)

Classificação das enzimas

São classificadas de acordo com a reação que catalisam, e muitas vezes a mesma enzima apresenta dois ou mais nomes, são 6 grandes grupos:

1	óxido-redutases	Transferência de elétrons (íons hidreto ou átomos de H)
2	transferases	Reações de transferências de grupos
3	hidrolases	Reações de hidrólise, transferência de grupos funcionais para a água
4	liases	Adição de grupos às duplas ligações por meio de remoção de grupos
5	isomerases	Transferência de grupos dentro da mesma molécula originando isômeros
6	ligases	Formação de ligações: C-C, C-S, C-O e C-N consumindo um ATP.

As enzimas afetam a velocidade, mas não o equilíbrio químico de uma reação.

E+S  ES  EP  E+P

As enzimas aumentam a velocidade da reação diminuindo a energia de ativação

Fonte Lehninger 3ed

ESTRUTURA DE PROTEÍNAS

- A sequência de aminoácidos (aa) determina a estrutura espacial da proteína, seu desenho molecular e a sua conformação; 
- A estrutura espacial varia devido aos tipos de aa presentes e como estão dispostos uns em relação aos outros;
- A sequência dos aa também determina os tipos de interações entre as cadeias laterais (R), lembrando que são estas cadeias que proporcionam características ao aa como polar, apolar, carga negativa, caráter ácido, etc.

Estrutura Primária

- A mais simples de todas;

- Os aa estão em sequência linear;

- Similar a pessoas que dão as mãos em fila;
- Lembra um colar de pérolas;
-Ligações químicas mais fáceis de serem rompidas;
- Apresenta-se na direção amino terminal sentido carboxila terminal.

Estrutura Secundária

- É tridimensional;

- Apresenta cadeias polipeptídicas;

- Podem apresentar duas formas espaciais: α-hélice ou folha-β.

 α-hélice:

- Enrolamento da cadeia ao redor de um eixo;
- Forma uma espiral;
- Estabilizada por pontes de H entre o N e o O dos grupos amino e carboxila;
- Embora a ponte de H seja um tipo fraco de ligação química, o alto número dela confere estabilidade a estrutura;

- As cadeias laterais R dos aa estão voltadas para fora da hélice e não participam das pontes de H.

Folha-β:

- Lembra uma folha de papel amassada após desmontagem de um leque, semelhante ao telhado de uma casa, uma saia pregueada;

- Com pontes de H entre as cadeias polipeptídicas diferentes ou segmentos distantes de uma mesma cadeia;

- As pontes de H são perpendiculares e as cadeias laterais R dos aa se projetam para cima e para baixo conferindo uma forma de folha de papel pregueada.

Estrutura terciária

- Ocorre um dobramento final na cadeia polipeptídica por interação entre as estruturas;

- Segmentos distantes de uma estrutura primária podem interagir;

- Estruturas secundárias como α-hélice  ou folha-β podem interagir também;

- Podem ocorrer vários tipos de ligações químicas:

                     Pontes de H: entre as cadeias laterais R de aa polares;

                     Interações hidrofóbicas: entre cadeias laterais R hidrofóbicas de aa apolares,          que não interagem com a água e que geralmente estas cadeias apolares estão no interior da proteína;

                     Ligações eletrostáticas(iônicas): entre grupos com cargas opostas (+ ou -) e que geralmente estão presentes na superfície da proteína.

Estrutura Quaternária

- Mais complexa de todas;

- Associação de duas ou mais cadeias polipeptídicas para formar uma proteína funcional;

- Presença de ligações não-covalentes entre as sub-unidades (α,β,δ, etc)

Evite o plágio e prestigie o trabalho baseado em estudos e evidências, cite!

BIBLIOGRAFIA: Bibliografia: MARZZOCO, A.; TORRES, B.B..Bioquímica Básica, 3 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007.

Cácio e Vitamina D

Cálcio

- Encontrado na forma de fosfato de cálcio e depositado nos ossos

- Em caso de necessidade são mobilizados dos ossos para o sangue (osteólise)

- No sangue encontrado sob forma de íons cálcio Ca⁺

Funções

Contração muscular

Coagulação sanguínea

Energia nas mitocôndrias e transdução de sinais

Absorvido no intestino com auxílio da vitamina D

Age nos enterócitos produzindo uma proteína específica responsável pela absorção

Aminoácidos livres na luz intestinal, pH ácido e lactose favorecem a absorção

3 hormônios na homeostase do cálcio: paratormônio, calcitonina e vitamina D.

Deficiência de cálcio

Raquitismo na puberdade

Osteomalácia no adulto

Vitamina D

Vitamina D₃ (colecalciferol) formada na pele por reação fotoquímica a partir de 7-deidrocolesterol catalisada por luz solar. É biologicamente inativa e convertida por enzimas hepáticas e  renais em 1,25-diidroxicalciferol um hormônio que regula a absorção intestinal de cálcio.

Vitamina D₂ (ergosterol) é sintética, obtida pela irradiação do ergosterol do levedo pela luz UV, é estruturalmente similar a vitamina D₃ e ambas têm o mesmo efeito biológico, geralmente alimentos como o leite fonte natural de cálcio é suplementado com vitamina D₂.

Bibliografia:

MARZZOCO, A.; TORRES, B.B.. Bioquímica básica. 3ed. Rio de janeiro: Guanabara Koogan, 2007

NELSON, D.L.; COX, M.M. Lehninger: princípios de bioquímica. 4ed. São Paulo: Sarvier, 2006

Degradação de Aminoácidos e Proteínas

- Proteínas não são permanentes;

- Estão em contínuo processo de degradação e síntese;

- Meia-vida variável:

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proteína	meia-vida
HbS	12 minutos
Hb	120 dias
Glicoquinase	1,25 dias
Lactato desidrogenase	6 dias

- Manutenção da concentração de proteínas depende de forma diretamente proporcional da relação síntese X degradação;

- Aminoácidos excedentes são oxidados e seu nitrogênio excretado;

Proteínas exógenas: provenientes da dieta e são hidrolisadas no trato digestório Proteínas endógenas: hidrolisadas intracelularmente

Origem dos aminoácidos presentes nas células animais:

25% - proteínas endógenas

75% - proteínas exógenas

Este conjunto de aminoácidos é utilizado para a síntese de proteínas e de outras moléculas que contenham nitrogênio.

Os aminoácidos são precursores de compostos nitrogenados não-protéicos:

- Base nitrogenada: componente de ácidos nucléicos e coenzimas;

- Lipídios: fosfolipídios e glicolipídios;

- Polissacarídeos: quitina e glisaminoglicanos;

- Aminas e derivados: epinefrina, GABA, histamina, carnitina, creatina, porfirina, tiroxina.

Degradação Intracelular de Proteínas:

Essencial para:

-ciclo celular, transcrição gênica e resposta inflamatória

São 2 os principais processos para degradação protéica em células eucarióticas:

1° - mais restrito – catepsinas - proteases de lisossomos

Degradam proteínas de membrana, extracelulares e de meia-vida longa

2° - geral – no citossol - Mediado pela proteína ubiquitina

Ubiquitina  contém 76 aa e presente em todas as células eucarióticas

Altamente conservada o que explica a sua importância

A proteínas liga-se com a ubiquitina com gasto de ATP

Carboxila terminal da ubiquitina faz ligação semelhante a peptídica, mas com um grupo ε-amino de um resíduo de lisina da proteínas a ser degradada

Após ligação com ubiquitina, outras moléculas de ubiquitina ligam-se a primeira da mesma forma

Proteína ubiquitinada = condenada a degradação

 A proteína ubiquitinada interage com um grande complexo proteolítico (proteassomo) capaz de catalisar a hidrólise, podendo participar de outras reações proteolíticas

A seleção da proteína a ser degradada é obtida em parte a partir da estrutura primária, mais precisamente do aminoácido presente na extremidade amino-terminal

A meia-vida longa ou curta se dá pela presença de determinado aminoácido que proporciona esta característica e estabilidade

Degradação de Aminoácidos

As cadeias laterais R dos aminoácidos são constituídas por estruturas variadas

Oxidação segue a ordem:

1° remoção do grupo amino

2° oxidação da cadeia carbônica remanescente

Nos mamíferos :

grupo amino à uréia

Cadeias carbônicas à compostos comuns ao metabolismo de carboidratos e lipídios

O grupo amino da maioria dos aminoácidos é retirado por um processo comum e transferido para o α-cetoglutarato resultando em glutamato e a cadeia carbônica transformada em α-cetoácido

                            Aa + α-cetoglutarato    α-cetoácido + glutamato

Esta reação é catalisada por aminotransferases que estão presentes no citossol e mitocôndria, a coenzima atuante é a piridoxal-fosfato (derivada da piridoxina - vit B₆) que também age em outras reações metabólicas.

O glutamato formado sofre nova transaminação ou desaminação

Reações catalisadas por aminotransferases são facilmente reversíveis devido a Keq aprox. 1

A enzima aspartato aminotransferase é a mais ativa dessa categoria nos mamíferos

O grupo amino do glutamato é transferido para o oxaloacetato originando aspartato

A desaminação do glutamato libera seu grupo amino na forma de NH₃ (amônia) que se converte a NH₄, esta reação é catalisada pela glutamato desidrogenase.

BIBLIOGRAFIA: Bibliografia: MARZZOCO, A.; TORRES, B.B..Bioquímica Básica, 3 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007.

Hemoglobina - Hb

Hemoglobina – Hb

- proteína globular, estrutura quaternária, possui 4 sub-unidades : 2α e 2β;

- cada subunidade está ligada a um grupo prostético heme que é uma porfirina fixadora de ferro;

- o grupo heme em cada subunidade está dentro de uma cavidade hidrofóbica delimitada por aminoácidos apolares e este ambiente apolar torna possível a ligação com o oxigênio:

Observe:

Hb sem O₂ – sangue venoso – azulado

Hb ligada ao O₂ – sangue arterial – avermelhado

Oxiemoglobina (Oxi-Hb): Hb totalmente oxigenada pode ter até 4 moléculas de O₂

Desoxiemoglobina (Desoxi-Hb): Hb desprovida de oxigênio

Fatores que interferem na ligação com oxigênio:

- As hemácias contêm um composto que diminui a afinidade da Hb por O₂;
- A afinidade da Hb pelo O₂ diminui na presença de altos níveis de 2,3-bifosfoglicerato (BPG), um composto sintetizado a partir de 1,3-bifosfoglicerato, um intermediário da glicólise;
- O BPG liga-se preferencialmente à desoxi-Hb pois esta apresenta uma cavidade entre as subunidades β com espaço suficiente para recebê-lo, nesta cavidade há radicais com carga + que interagem com os grupos negativos do BPG;
- Na Oxi-Hb, a cavidade é menor, o que dificulta a ligação do BPG;
- Quando Hb está ligada ao BPG não permite que o O₂ ligue, ocorre um predomínio na forma desoxigenada, ou seja, a Hb sem O₂ fica disponível por maior tempo e assim ocorre um decréscimo na afinidade pelo O₂ resultando em baixas pressões de O₂

             P O₂ baixa (tecidos)                                                       P O₂ alta (pulmões)

               HbO₂ à Hb + O₂                                                                                   HbBPG à Hb + BPG

       _____________________                                                _____________________

       HbO₂ + BPG à HbBPG + O₂                                                            O₂ + HbBPG à BPG + Hb O₂

- O nível de BPG nas hemácias aumenta de acordo com hipóxia tissular, em anemias e em altas altitudes;


- A afinidade da Hb com o O₂ também diminui com o aumento da temperatura (37-41°C)


- A relação da temperatura e afinidade da Hb por O₂ tem importância fisiológica, pois permite a disponibilidade de O₂, ou seja, O₂ livre quando é alta a demanda de energia devido ao aumento do metabolismo celular e consequentemente da temperatura como ocorre na febre e contração muscular intensa.

A ligação do O₂ a Hb depende do pH – Efeito Bohr:


- Para cada valor de PO₂ a afinidade da Hb pelo O₂ varia com o pH.


- Os íons H⁺ (como acontece com o BPG) ligam-se preferencialmente a desoxi-Hb, isto ressalta que a desoxi-Hb age como uma base de Bronsted mais forte que a forma oxigenada;


- Esta diferença no comportamento ácido-base é conseqüência da movimentação das subunidades da Hb devido a associação/dissociação de O₂, alterando também valores de pKa;


- Alteração importante: Ocorre em dois resíduos de aminoácidos da subunidades β “His 146” e “Asp 94”, quando temos a desoxi-Hb estes resíduos ficam mais próximos do que eram na Oxi-Hb. Esta aproximação promove uma ligação iônica entre a carboxila (-) do Asp 94 e o grupo imidazólico (+) da His 146:

- esta interação iônica estabiliza a forma positiva da His 146, tornando mais difícil a dissociação, o valor do pKa do grupo imidazólico passa de 6,5 a 8,0, ou seja, uma base de Bronsted mais forte ficando protonada no ph do sangue venoso 7,2

- quando a Hb é oxigenada ocore o distanciamento ente His 146 e Asp 94, o valor do pKa da His 146 cai pra 6,5, ou seja, agora um ácido de Bronsted mais forte no pH do sangue arterial 7,4 e fica desprotonada.


Ligação da hemoglobina com o monóxido de carbono:
Para cada molécula de Hb existem 4 átomos de íon ferroso(Fe²⁺). Portanto cada molécula de Hb liga até 4 moléculas de oxigênio. 

CO = monóxido de carbono

CO₂ = dióxido de carbono

O ambiente que proporciona o tipo de ligação, se há predomínio de oxigênio a Hb se ligará, da mesma forma que havendo mais CO se ligará também. O CO tem afinidade em torno de 200-250X maior pela Hb que o oxigênio.

Ao sítio de ligação do Fe com o oxigênio também podem ligar outras duas pequenas moléculas: CO e H₂S , mas estas duas com afinidade ainda maior que o oxigênio.

Evite o plágio e prestigie o trabalho baseado em estudos e evidências, cite!

BIBLIOGRAFIA: Bibliografia: MARZZOCO, A.; TORRES, B.B..Bioquímica Básica, 3 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007.