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:

<>  <> <>  <>  <> <>  <>   <><>   <><>  <> <>  <>   <>

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.

COLESTEROL E TRANSPORTE DE LIPÍDIOS

COLESTEROL E TRANSPORTE DE LIPÍDIOS

     O colesterol compõe as membranas celulares dos eucariotos e proporciona fluidez as membranas, doando um aspecto “molenga” e “gelatinoso” impedindo a rigidez da mesma, também é um precursor dos sais biliares, hormônios esteróides e vitamina D. Observe a localização do colesterol na membrana:

Em humanos o colesterol pode ser endógeno, ou seja, sintetizado pelo organismo principalmente no fígado e intestino delgado, ou adquirido na dieta (MARZZOCO & TORRES, 2007). O transporte do colesterol pelo sangue se dá através das lipoproteínas as quais são: o quilomícron, uma partícula rica em triglicerídeos, sintetizada no intestino delgado após as refeições; a lipoproteína de muito baixa densidade (VLDL) a principal carreadora de triglicerídeos e sintetizada no fígado; a lipoproteína de densidade intermediária (IDL), é derivada da VLDL e tem pouco tempo de vida; a lipoproteína de baixa densidade (LDL) é derivada da IDL e principal carreadora de colesterol para as células; e por fim a lipoproteína de alta densidade(HDL) transportador do colesterol das células para o fígado, de onde será excretado para a bile (METZE, 2006). A síntese de colesterol endógeno é inversamente proporcional a quantidade de colesterol ingerido, onde a precursora é a Acetil –CoA que doa os átomos de carbono constituintes do colesterol e a enzima que catalisa a reação de síntese é a 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA redutase (HMG-CoA redutase). Na maioria das células os receptores de lipoproteínas são auto-reguladores, ou seja, alcançando o nível de colesterol necessário a célula bloqueia a síntese ou a exposição dos receptores.

Portanto:

-VLDL:  lipoproteína de muito baixa densidade (quilomícron)

- IDL: lipoproteína de densidade intermediária

- LDL: lipoproteína de baixa densidade

- HDL: lipoproteína de alta densidade

          Aterosclerose é a deposição de lipídios na camada interna da parede de artérias, formando placas chamadas de ateroma, estas placas podem ser pastosas ou fibrosas, elas diminuem o calibre da luz do vaso caracterizando risco cardiovascular (MARZZOCO & TORRES, 2007), também é definida pela OMS como a doença de artérias de grande ou médio calibre caracterizada por alterações representadas pelo acúmulo na íntima de lipídeos, carboidratos complexo, componentes do sangue, células e material intercelular. É uma das doenças mais causadoras de óbito no mundo, está ligada a países desenvolvidos e no Brasil é responsável por 25% dos óbitos. Os fatores de risco são: a herança genética, hipercolesterolemia, tabagismo, estilo de vida, hipertensão arterial e diabetes, porém o mais relacionado é a hipercolesterolemia (METZE, 2006).

 

Evite o plágio e reverencie quem faz a pesquisa baseada em estudos e evidências, cite!

BIBLIOGRAFIA:
METZE, K. Artérias, veias e linfáticos. In: BOGLIOLO, L.. Patologia.7ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2006. p.458-487
MARZZOCO, A.; TORRES, B.B.. Bioquímica básica. 3ed. Rio de janeiro: Guanabara Koogan, 2007

BEBIDAS CARBONATADAS E HIPERTENSÃO ARTERIAL.

Refrigerante: Bebida não alcoólica, carbonatada, com alto poder refrescante encontrada em diversos sabores (ABIR, 2011).

 

Mercado de refrigerantes no Brasil:

O Brasil é o terceiro produtor mundial de refrigerantes depois de EUA e México.

Aqui são consumidos 69 L de refrigerante por habitante ao ano.

Em 1998 foram vendidos 20,6 bilhões de litros de bebidas carbonatadas não alcoólicas contra 6,3 milhões de litros de sucos de frutas e 16,6 milhões de litros de leite. (ABIR, 2011)

Hipertensão:

Condição onde as pressões sanguíneas sistêmica sistólica e/ou diastólica ultrapassam 140/90 mmHg respectivamente. (PAGE et Al, 2004)

Sódio e hipertensão:

Sódio é o íon em maior concentração no líquido extracelular (LEC) .

Das funções do rim, a reabsorção de sódio é a mais importante, pois a concentração de sódio no LEC determina o volume do mesmo e de sangue, e consequentemente a pressão arterial. (CONSTANZO, 2004)

Sistema renina-angiotensina-aldosterona:

Células JG renais → pró-renina

Corrente sanguínea → enzima renina + angiotensinogênio = angiotensina I

Angiotensina I → endotélio pulmonar se combina com ECA = Angiotensina II

Angiotensina II → retém sódio/água na porção tubular do néfron, faz vasoconstrição, estimula supra-renal a secretar Aldosterona.

Aldosterona → reabsorve sódio/água na porção tubular do néfron.

(CONSTANZO, 2004)

Segundo FERRARI & SOARES, 2003 "“O consumo elevado de sódio na dieta tem sido correlacionado como uma das causas de hipertensão arterial na população”

As autoras examinaram 97 amostras de refrigerantes compreendendo 14 marcas e 7 tipos de bebidas (cola, guaraná, limão, laranja, uva, soda e água tônica)

Seguem os resultados:

- As bebidas adoçadas com açúcar apresentaram uma média de 74 ± 13 mg Na/L;



-As bebidas com adoçantes artificiais, uma média de 151 ± 39 mg Na/L;

   -Os refrigerantes denominados “light” fornecem cerca de duas vezes o teor de sódio das bebidas adoçadas com açúcar.

 

Fui ao supermercado e observei as tabelas nutricionais de algumas bebidas carbonatadas mais populares. Muitas delas usam referências de 200, 310 e 350mL para definir a concentração de sódio. Fiz uma padronização a 100mL.

Observem:

Coca-cola .......................................5,14 mg

  Coca-cola zero..............................14,00 mg*

 Coca-cola light plus.........................6,80 mg

                                       Pepsi cola........................................2,17 mg*

                                       Pepsi cola light ...............................4,20 mg

                                       Pepsi twist ......................................6,80 mg

                                       Pepsi twist light .............................11,00 mg

                                       Guaraná Antarctica..........................5,50 mg

                                       Guaraná Antarctica zero..................5,50 mg

                                       Guaraná Kuat..................................8,00 mg

                                       Guaraná Kuat zero..........................12,5 mg

                                       Tônica Antarctica.............................5,50 mg

Observando as tabelas confirmam-se os resultados das análises feitas por FERRARI & SOARES, onde bebidas carbonatadas denominadas de baixa caloria apresentam concentração de sódio maior que as adoçadas com açúcar.

As coisas mais insignificantes têm as vezes maior importância, e é geralmente por elas que a gente se perde! (Dostoievski)

Diga não ao plágio e reverencie quem trabalha pela pesquisa baseada em estudo e evidências, cite!

 

BIBLIOGRAFIAS:

-ABIR (Associação Brasileira das Indústrias de Refrigerantes e Bebidas não-alcoólicas), disponível em < www.abir.org.br >, acesso em 05-mai-2011 às 12h40m.

    -CONSTANZO, L.. Fisiologia, 2ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2004.

    -FERRARI, C. C.; SOARES, L.M.V..Concentrações de sódio em bebidas carbonatadas nacionais. Revista de ciências e tecnologia de alimentos. 23(3): 414-417, set-dez 2003 Campinas (SP), Disponível em <23(3): 414-417, set-dez 2003> Acesso em 05-maio-2011.

     -PAGE, C.; CURTIS, M.; SUTTER, M.;WALKER, M.; HOFFMAN, B..Farmacologia integrada, 2ed. Barueri, SP: Manole, 2004.