História da enzimas

Enzimas

Louis Pasteur (1822 -1895) foi um dos primeiros cientistas a estudar reações catalisadas por enzimas. Ele acreditava que leveduras ou bactérias vivas eram necessárias para estas reações, a que denominoufermentações - por exemplo, a conversão  de glicose em álcool por leveduras.
Em 1897, Eduard Büchner fez um filtrado sem células, que continha enzimas preparadas, traturando células de leveduras com areia bem fina. As enzimas contidas neste filtrado converteram glicose em álcool, provando assim que para a atividade enzimática não era necessária a presença de células vivas. Búchner recebeu o Prémio Nobel  de química em 1907 por este trabalho.

Duas características gerais das enzimas:

1. Enzimas são proteínas (a parte estrutural); têm a estrutura da proteína;têm a possibilidade de desnaturação, em particular sob influência do pH e da temperatura;
2. Enzimas são (bio)catalisadores (a parte cinética); muito específico e eficiente;holoenzima = apoenzima + coenzima/grupo prostético

Bioquímica/Enzimas

Enzimas

Para que a vida seja possível, é necessário que as reações químicas que a sustentam se dêem a uma determinada velocidade. Muitas das reações bioquímicas não se realizariam a uma velocidade relativamente elevada se não fossem catalisadas. Em sistemas vivos, a catálise de reações químicas é feita por enzimas.

As enzimas são proteínas que, atuando como catalisadores na maioria das reacções bioquímicas, baixam a energia de ativação necessária para que se dê uma reação química. Por serem catalisadores eficientes, são aproveitadas para aplicações industriais, como na indústria farmacêutica ou na alimentar. Como intervêm nas reacções químicas que sustentam a vida, a compreensão do seu funcionamento é importante em áreas como a investigação de patologias com origem em deficiências enzimáticas.

A esmagadora maioria das reacções bioquímicas dá-se em vias metabólicas, que são sequências de reacções em que o produto de uma reacção é utilizado como reagente na reacção seguinte. Diferentes enzimas catalisam diferentes passos de vias metabólicas, agindo de forma concertada de modo a não interromper o fluxo nessas vias. Por outro lado, como será explicado mais adiante, cada enzima pode sofrer regulação da sua actividade, aumentando-a, diminuindo-a ou mesmo interrompendo-a. Assim, o fluxo de uma via metabólica depende da velocidade de catálise das enzimas que nela participam.

Um pequeno grupo de enzimas, as ribozimas, têm uma natureza não-proteica. As ribozimas são moléculas de RNA que possuem capacidade catalítica. Este grupo de enzimas, que possui propriedades peculiares, será abordado à parte das enzimas proteicas.

Estrutura

Estruturalmente, as enzimas possuem todas as características das proteínas, tendo zonas da sua estrutura responsáveis pela catálise. A zona reactiva da enzima é denominada centro activo e é onde se liga o reagente (substrato) que vai ser transformado no produto. Podem existir também outras zonas da cadeia polipeptídica que são sensíveis à presença de determinadas espécies químicas, modulando a actividade da enzima. tais zonas são denominadas centros alostéricos e essa modulação de alosteria.

A manutenção da estrutura de uma enzima é de particular importância para a sua actividade: esta pode ser perdida se a enzima é colocada num meio em que factores como o pH ou a temperatura não favoreçam a estabilidade estrutural da cadeia polipeptídica.

Algumas enzimas necessitam da presença de outras espécies químicas, genericamente denominadas cofactores, para efectuar a catálise. A natureza química dos cofactores é muito diversa: podem ser iões metálicos, como o Mg²⁺, o Zn⁺ ou o Fe²⁺, moléculas orgânicas, como o fosfato de piridoxal ou a coenzima A, e ainda moléculas orgânicas contendo metais, como o grupo hemo (uma porfirina contendo ferro) ou a vitamina B₁₂ (5'-desoxiadenosilcobalamina).

Dois termos relacionados com cofactores que alguns autores tendem a deixar cair em desuso mas que são ainda frequentemente encontrados são:

• coenzima: refere-se a cofactores complexos, que não são apenas iões metálicos;
• grupo prostético: cofactor ligado de forma covalente à cadeia polipeptídica.

Mecanismo

As enzimas actuam diminuindo a energia de activação da reacção que catalisam, não alterando, no entanto, o seu equilíbrio. Em geral, uma enzima catalisa apenas um substrato, algo que é condicionado pela estrutura do centro activo da enzima. Este possui uma geometria definida e determinadas características físico-químicas (hidrofobicidade, carga eléctrica local) que condicionam o tipo de substrato que pode aceder, ligar-se e sofrer alteração química no centro activo.

Quando um substrato se liga ao centro activo, forma-se o chamado complexo enzima-substrato (ES). Embora esta designação possa parecer uma formalidade, a formação do ES é importante na determinação da velocidade de reacção e, por conseguinte, na velocidade de formação de produto(s). O substrato sofre uma alteração enquanto se encontra ligado à enzima, transformando-se num produto; existe então, de forma transiente, um complexo enzima-produto. O produto desliga-se posteriormente da enzima e esta encontra-se preparada para novo ciclo catalítico.

O Metabolismo da insulina

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 do carboidrato 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.

Vários efeitos fisiológicos da insulina são de cunho anabólico. Dentre eles, os mais importantes são:
· Aumento da síntese de glicogênio hepático e muscular: essa é a forma de armazenamento de glicose no organismo – o glicogênio é degradado em glicose em momentos de hipoglicemia (ou em situações de baixa quantidade de glicose no sangue);
· Aumento da síntese de triglicerídeos: a insulina aumenta a entrada de lipídeos na célula, levando à biossíntese de triglicerídeos através da esterificação de ácidos graxos;
· Diminuição da degradação de proteínas: estudos revelam que níveis plasmáticos elevados de insulina levam à menor excreção de compostos nitrogenados, o que indica que, nestes casos, a degradação protéica é menor;
· Diminuição da lipólise: a degradação de lipídeos é menor;
· Aumento da absorção de aminoácidos no sangue pelas células;
· Aumento da tomada de potássio sanguíneo pelas células.

Omega 3

O omega 3 DHA (ácido docosahexaenóico) reduz o risco de doenças cardiovasculares, doença de Alzheimer e cancro.

É um dos principais componentes da matéria cinzenta do cérebro, da retina, dos testículos, do esperma e das membranas celulares. Também é responsável por um crescimento e desenvolvimento adequado, pelo bom funcionamento do cérebro e pela diminuição da inflamação.  O omega 3 DHA é encontrado nos peixes de águas frias, mariscos e óleos de peixe, especialmente o salmão, truta, arenque, etc. O omega 3 DHA pode ser convertido pelo corpo no omega 3 EPA.

O omega 3 EPA (ácido eicosapentaenóico) reduz a inflamação e promove o bom funcionamento do cérebro.

Diminui os efeitos da depressão e esquizofrenia e também reduz o risco de cancro. Como acontece com o omega 3 DHA, o omega 3 EPA é encontrado nos peixes de águas frias, mariscos e óleos de peixe, especialmente o salmão, truta, arenque. O omega 3 EPA é útil para reduzir os coágulos de sangue que podem ocorrer no sistema cardiovascular humano. Também é bom para reduzir a inflamação nas articulações. Ajuda a prevenir a artrite reumatóide, lúpus, asma, doença de Crohn e doenças de pele.

O omega 3 ALA (ácido alfa-linolénico) tem funções cardio-protectores.

O ALA diminui o risco de doenças cardiovasculares e também reduz os efeitos da epilepsia. O omega 3 ALA é encontrada principalmente em vegetais e óleos de sementes, como os óleos de colza, nozes, e linhaça. Uma coisa a salientar é que todos os tipos de omega 3 são essenciais. Mas o omega 3 ALA é a fonte mais acessível omega 3, por isso é usado mais frequentemente para melhorar a alimentação animal ou para fazer produtos com omega 3 como bolachas ou ovos. O nosso corpo pode transformar ALA em EPA e DHA. No entanto, os nossos corpos não são eficazes a converter ALA em EPA e DHA (apenas 5% a 10% é transformado). Por isso depender do omega 3 ALA como a nossa fonte principal de omega 3 não é o suficiente. Essa é uma das razões por que uma alimentação rica em peixe e é tão largamente recomendada.

O omega 6 também é considerado essencial, e encontra se na maior parte dos óleos alimentares como os de milho, ou girassol.

Apoia a saúde da pele, ajuda a diminuir o colesterol e faz o nosso sangue “pegajoso” para ser capaz de coagular. Mas os omega 6 e os omega 3 tendem a competir pelo mesmo espaço nas nossas células. E como há mais disponibilidade de omega 6 em relação ao omega 3 nos alimentos comuns, o que pode resultar é um grave desequilíbrio entre eles no nosso corpo. Quando o sangue é demasiado “pegajoso ” (por excesso de omega 6 e pouco omega 3) promove a formação de coágulos, e isso pode aumentar o risco de ataques cardíacos e derrames. Enquanto os omega 3 ajudam a reduzir a inflamação, alguns omega 6 tendem a promover a inflamação, que faz parte do nosso sistema imunitário, mas pode apresentar um problema quando se consome demasiados alimentos ricos em omega 6.

Para uma dieta ser saudável é preciso haver um equilíbrio entre os omega 3 e os omega 6.

Cientistas recomendam índices variáveis que vão desde 5:1 (5 de omega 6 para 1 de omega 3) a 1:1.  Alguns especialistas sugerem uma proporção de 1:1 como sendo a ideal.

A dieta moderna dos portugueses tende a conter mais omega 6 do que omega 3. O rácio actual de uma dieta moderna é estimada em 14:01 a 20:01. A dieta portuguesa tradicional mediterrânica, por outro lado, tem um equilíbrio saudável entre omega 3 e omega 6. Muitos estudos têm mostrado que pessoas que seguem esta dieta têm menos probabilidade de desenvolver doenças cardíacas. A dieta mediterrânica não inclui muita carne (que é rico em omega 6) e enfatiza os alimentos ricos em omega 3. É uma dieta amiga do coração porque também inclui cereais integrais, frutas e legumes frescos, peixe, azeite, alho, bem como o consumo moderado de vinho.

Vamos voltar a adoptar a típica dieta mediterrânica. Para poder beneficiar dos poderes cardio-protectores dos omega 3, coma uma variedade de peixes gordos 2 a 3 vezes por semana e procure reduzir o consumo dos omega 6 na sua alimentação diária.

fonte:http://www.sistemacardiovascular.com/artigos/doencas-cardiovasculares/colesterol/acidos-gordos-omega-3-e-6/

Funções dos Aminoácidos

Funções dos Aminoácidos

Carnes são ricos em aminoacidos

Os aminoácidos desempenham outras funções biológicas além de serem constituintes das proteínas e dos oligopeptídeos, eles formam hormônios e neurotransmissores.

O ácido benzóico, C₆H₅C(O)OH, é um produto secundário de muitas substâncias aromáticas e não-solúvel em água, então ele é conjugado com a glicina para formar o ácido hipúrico (do grego hippos = cavalo, úrico = urina). O composto recebe esse nome por ter sido isolado primeiramente da urina de éguas prenhas, nas quais sua presença pode ser usada para confirmar se a água está prenha.

O triptofano é um aminoácido essencial utilizado pelo cérebro, juntamente com a vitamina B3, a niacina (ou niacinamida) e omagnésio, para produzir a serotonina, um neurotransmissorimportante nos processos bioquímicos do sono e do humor.

A tirosina que é um aminoácido não essencial é utilizada pelas glândulas suprarrenais para a produção de adrenalina, um neurotransmissor e hormônio que atua no corpo em situações de “stress”. A tirosina pode ser sintetizada a partir de outro aminoácido essencial a fenilalanina quando esta está em excesso no organismo. Porém a fenilalanina é um problema para quem tem uma doença hereditária chamada fenilcetonúria, que é uma doença que consiste na falta de uma enzima que digere a fenilalanina.

Os aminoácidos, também denominados de peptídeos, representam a menor unidade elementar na constituição de uma proteína. Os aminoácidos têm duas funções em suas estruturas: 

Função amina: presença do grupo amino ─ NH₂, que caracteriza a basicidade. 

Função ácido carboxílico: presença do grupo carboxílico COOH, que caracteriza a acidez. 
Por apresentar simultaneamente caracteres ácido e básico, os aminoácidos são denominados compostos anfóteros e reagem tanto com bases como com ácidos. 

Os aminoácidos se classificam em essenciais e não essenciais. Os essenciais são indispensáveis para nossa saúde, mas o organismo humano não consegue sintetizá-los, é preciso então ingerir esses aminoácidos na forma de alimentos para não ocorrer uma desnutrição alimentar. Dentre os aminoácidos essenciais temos, por exemplo, a valina, lisina, triptofano, leucina, isoleucina, fenilalanina, metionina e treonina. 

Os aminoácidos não essenciais são sintetizados pelo organismo a partir dos alimentos ingeridos, as principais fontes são carne, leite e ovos. 

Aminoácidos são fundamentais na construção do corpo. Além de compor as células e recuperar os tecidos, eles formam anticorpos para combater as bactérias e vírus que possam nos infectar. Esses compostos fazem parte das enzimas e do sistema hormonal e são responsáveis pela composição das nucleoproteínas (RNA e DNA) e por transportar oxigênio por todo corpo e ainda participam das atividades dos músculos. 

Para saber se o organismo possui a quantidade de aminoácidos necessária ao nosso bem estar, pode se realizar a dosagem de aminoácidos em nosso sangue. Isso só é possível graças à reação desse composto com ácido nitroso produzindo nitrogênio e um hidroxiácido. A aplicação dessa reação é a determinante na dosagem de aminoácidos no sangue, ela mede o volume de nitrogênio produzido (método de Slyke). 

Aula de Lipideos

A função dos carboidratos 

Carboidratos, são as biomoléculas mais abundantes na natureza, constituídas principalmente por carbono, hidrogênio e oxigênio, podendo apresentar nitrogênio, fósforo ou enxofre na sua composição.

Dentre as diversas funções atribuídas aos carboidratos, a principal é a energética. Também atuam como elementos estruturais e de proteção na parede celular das bactérias, fungos e vegetais, bem como em tecidos conjuntivos e envoltório celular de animais. Agem como lubrificantes das articulações esqueléticas e fornecem coesão entre as células. Podem funcionar como sinalizadores celulares. Alguns carboidratos, como a ribose e a desoxirribose, fazem parte da estrutura de nucleotídeos e dos ácidos nucleicos.

Conforme o tamanho, os carboidratos podem ser classificados em monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos.

Estrutura 

Os carboidratos são compostos orgânicos constituídos por carbono, hidrogênio e oxigênio, que geralmente seguem a fórmula empírica [C(H2O)]n, sendo n ≥ 3.. A proporção entre os átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio é de 1:2:1. Contudo, alguns carboidratos não se ajustam a esta regra geral, como a manose, por exemplo, cuja fórmula molecular é C6H12O5. Outros autores utilizam a fórmula empírica [Cx(H2O)y]. Podem ser poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas, isto é, possuem um grupo que pode ser aldeído ou cetona, respectivamente, e váriashidroxilas, geralmente uma em cada átomo de carbono que não faz parte do aldeído ou grupo funcional cetona. Além de carbono, hidrogênio e oxigênio, alguns carboidratos apresentam nitrogênio, fósforo ou enxofre em sua composição

Os oligossacarídeos são solúveis em água, mas como não são carboidratos simples como os monossacarídeos, necessitam ser quebrados na digestão para que sejam aproveitados pelos organismos como fonte de energia.

Monossacarídeos 

Os monossacarídeos são carboidratos com reduzido número de átomos de carbono em sua molécula.O "n" da fórmula geral (CnH2nOn) pode variar de 3 a 7 (trioses, tetroses, pentoses,hexoses e heptoses), sendo os mais importantes as pentoses (C5H10O5) e as hexoses (C6H12O6). São relativamente pequenos, solúveis em água e não sofrem hidrólise.

Oligossacarídeos 

Os Oligossacarídeos são carboidratos resultantes da união de duas a dez moléculas de monossacarídeos. A ligação entre os monossacarídeos ocorre por meio de ligação glicosídica, formada pela perda de uma molécula de água. O grupo mais importante dos oligossacarídeos são os dissacarídeos, formados pela união de apenas dois monossacarídeos. Quando são constituídos por três moléculas de monossacarídeos, recebem o nome de trissacarídeos.

Polissacarídeos 

Os polissacarídeos são carboidratos grandes, às vezes ramificados, formados pela união de mais de dez monossacarídeos ligados em cadeia, constituindo, assim, um polímero de monossacarídeos, geralmente de hexoses. São insolúveis em água e, portanto, não alteram o equilíbrio osmótico das células.Os polissacarídeos possuem duas funções biológicas principais, como forma armazenadora de combustível e como elementos estruturais.

As funções dos carboidratos são: 

1- Armazenamento energético – o amido e o glicogênio são os carboidratos responsáveis pelo armazenamento de energia dos animais e vegetais. 

2- Produção de energia – os carboidratos são as principais fontes de energia. 

3. Estruturais – todos os componentes celulares são formados por um carboidrato, e eles formam bases necessárias para a estruturação das célula.

Benefícios e Malefícios da Dieta Lipídica

Benefícios e Malefícios da Dieta Lipídica

  O post a seguir tratará de um dos assuntos mais discutidos entre médicos, nutricionistas e diversos especialistas da área da saúde: a ação maléfica e benéfica da ingestão de gorduras saturadas e insaturadas em conjunto com o perfeito funcionamento morfofisiológico do organismo humano.

                                        

        

    Desde o começo dos estudos  a cerca do tema elucidado no título do post, médicos e nutricionistas alegavam que o excesso de consumo de alimentos que continham alto teor de gorduras saturadas, como por exemplo: carne vermelha, manteiga, chocolates e queijos, em conjunto com a baixa ingestão de alimentos compostos de gorduras insaturadas, como: óleos de canola e girassol, peixes e azeite de oliva, causavam inúmeras doenças coronárias que tinham poder agravador com o decorrer do tempo. Uma explicação coerente e bioquímica para essa conclusão consiste na estrutura química destes compostos, onde a gordura saturada, composta por átomos de carbono e hidrogênio, possui em sua estrutura uma maior proporção de hidrogênios em relação à quantidade de carbonos, o que torna essa molécula mais sólida e de fácil ligação ao colesterol LDL. Esse agrupamento ao entrar na corrente sanguínea, acaba por obstruir a parede de vasos sanguíneos, causando lesões e doenças coronárias. Estudos mais recentes, porém, alegam que a presença de gorduras saturadas em uma dieta saudável agrega benefícios à saúde e não só malefícios como se acreditava durante muito tempo. A gordura saturada possui entre suas diversas funções a produção de hormônios sexuais, composição da membranas celulares e participação ativa no armazenamento das vitaminas D, E, K e A nas células.

Mas quais são estes compostos e como eles podem prejudicar a saúde do indivíduo?

Lipídios ou gorduras – o que são? Estas são as denominações gerais para um grupo heterogêneo de compostos que são muito pouco solúveis na água.

Benefícios dos lipídios ao organismo – Estes compostos cumprem várias funções importantes para o organismo, dentre elas fazer parte da estrutura de todas as células do organismo, ser o maior meio de estocar nutrientes, funcionando como reserva de energia, ser os precursores de hormônios (como testosterona, estradiol, progesterona e muitos mais), de vitaminas e da bile, atuam como protetores de órgãos vitais e são importantes para o isolamento térmico. Por essas razões, as gorduras são indispensáveis para o organismo.

TIPOS DE GORDURAS

Lipidios simples – são os triglicerídeos que têm em sua composição os ácidos graxos. Os trigliceridios constituem a principal forma de armazenamento de gorduras nas células adiposas.

Lipídios compostos – São os fosfolipídeos, os glicolipídeos, a lecitina e as lipoproteínas.

Lipídios derivados – O colesterol é o mais conhecido (é formado a partir dos lipídeos simples e compostos. existindo em todos os tecidos dos animais)

 http://www.abcdasaude.com.br/artigo.php?803#ixzz2VOa2R5eN