Autor responsável: Uriel Assan uriel.assan@mailcity.com

 

 

 

INTRODUÇÃO 

Anatomía humana
Fisiología Médica

Monografía
Epidemiología
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"...aquele...identificado com o bem, pratica-o sem esforço, sem cálculo e, por assim dizer, sem pensar. Aquele que é obrigado a combater as suas más tendências vive ainda em luta; o primeiro já venceu, o segundo procura vencer."
   A GÊNESE, capitulo I, Caráter da Revelaçao Espírita


 








 A maior parte da glicose catabolizada nos tecidos animais sofre o processo glicolítico e origina moléculas de piruvato. Por sua vez, a maior parte do piruvato é oxidada.

Existe uma via secundária que também participa deste processo. A via das pentoses, também chamada de via do fofogliconato produz dois produtos especiais nos tecidos dos animais. Esta via é metabólica e constituída por uma seqüência enzimática com várias etapas, começando na glicose 6-fosfato, presente no início da glicólise, e levando a produção do açúcar ribose, que é uma pentose. Este açúcar é importante, pois é utilizado na síntese da molécula de ácidos nucléicos indispensáveis na síntese de proteínas.

Ao longo dessa via ocorre também a redução da coenzima NADP para NADPH. Em etapa posterior, o hidrogênio que reduz o NADP é cedido e utilizado na síntese intracelular de lipídeos, sendo, portanto, a via das pentoses também importante para este processo.

A glicogenossíntese é o processo pelo qual a glicose é polimerizada a glicogênio, que é acumulado nas células em quantidades variáveis de acordo com o tipo celular, funcionando aí como depósito de energia acessível à célula. Em determinadas células, como nas do fígado e músculo, este processo pode ser intenso e ocorrem extensos depósitos de glicogênio. O glicogênio hepático que chega a 150g é degradado no intervalo das refeições mantendo constante o nível de glicose no sangue ao mesmo tempo que fornece este metabólito as outras células do organismo. O glicogênio muscular, ao contrário, só forma glicose para a contração muscular.

As vias metabólicas citadas acima, ocorrem de modo geral na maioria das células, havendo, porém, maior ênfase em determinadas vias, de acordo com a função de cada tipo celular.

Como já foi dito, a glicose passa por um catabolismo glicólitico, o mesmo acontece com os aminoácidos que passam por um processo de oxidação, através de uma pequena fração de energia provida pelo homem. Depois da remoção dos grupos amino pela transaminação até o α- cetoglutarato, os esqueletos carbônicos dos aminoácidos sofrem degradação oxidativa em compostos que entram no ciclo do ácido cítrico para oxidação a CO2 e H2O. Há cinco vias pelas quais os esqueletos carbônicos dos aminoácidos entram no ciclo do ácido cítrico: via acetil-CoA, via α-cetoglutarato, via succinato, via fumarato, via oxalacetato. Os aminoácidos  que entram na via da acetil-CoA, são divididos em dois grupos. O primeiro ( alanina, cisteína, glicina, serina e treonina ) produz acetil-CoA via piruvato, e o segundo ( leucina, lisina, tirosina, triptofano ) produz acetil-CoA via acetoacetil-CoA. Os aminoácidos prolina, histidina, arginina, glutamina, e valina entram via succinato; quatro átomos de carbono da fenilalanina e da tirosina entram via fumarato e a aspargina e o ácido aspártico entram via oxaloacetato. Vários defeitos genéticos humanos ocorrem nas vias catabólicas dos aminoácidos. A fenilcetonúria é particularmente séria e um defeito relativamente comum.

Os animais amonotélicos (peixes ósseos e girinos) excretam o nitrogênio do grupo amino através de suas guelras como amônia, obtida pela hidrólise da glutamina. Os animais ureotélicos(a maioria dos animais terrestres) excretam o nitrogênio do grupo amino como uréia. A uréia é formada no fígado pelo ciclo da uréia, descoberto por Hans Krebs. A arginina é o percursor imediato da uréia, pela ação da arginase, que produz uréia e ornitina. A arginina é ressintetizada a partir da ornitina pela carbamoilação desta última até a citrulina as expensas do carbamoil fosfato, seguido pela adição de um grupo amino a citrulina, as expensas do aspartato. A ornitina é regenerada em cada volta do ciclo. Os animais uricotélicos(pássaros, serpentes, lagartos) excretam o nitrogênio do grupo amino numa forma semi-sólida, como ácido úrico, um derivado das purinas. A formação da uréia, não-tóxica, e do ácido úrico, sólido, tem um alto gasto de ATP.

As vias biossintetizantes que levam aos aminoácidos são sujeitas à inibição alostérica pelo produto final; a enzima reguladora geralmente é a primeira na seqüência. Os aminoácidos são percursores de muitas outras moléculas importantes.

O anel da porfirina das proteínas hemínicas é derivado da glicina e do succinil-CoA.

O sistema do anel purínico dos nucleotídeos purínicos é constituído passo-a-passo a partir do carbono 1 da 5-fosforribosilamina. Os aminoácidos fornecem todos os átomos de nitrogênio das purinas. O fechamento dos dois anéis garante a formação do núcleo das purinas.

As pirimidinas são formadas a partir do ácido aspártico, CO2 e amônia. A ribose 5-fosfato é então ligada produzindo os ribonucleotídeos das pirimidinas.

As purinas livres são recuperadas e transformadas em nucleotídeos por uma via separada. A deficiência genética numa das enzimas de recuperação resulta na doença de Lesc Nyham, caracterizada por sintomas comportamentais bizarros. A gota, outra doença genética, resulta do acúmulo de cristais de ácido úrico nas articulações.

Artigo completo: “GAINING ON FAT”, do qual foi extraído uma parte, que discute o armazenamento de glicogênio e sua utilização pelo corpo humano, ressaltando a obesidade dependente de fatores genéticos, mais fatores ambientais, como os hábitos alimentares e o acesso à comida.

Artigo completo “Gaining on Fat”, Scentifc American Agust 1996, do qual foi extraído um tópico relativo ao armazenamento do glicogênio, discute a razão do porque alguns indivíduos são obesos toda a vida, inferindo uma hipótese que considera os genes determinantes de 80% ao fato de o indivíduo ganhar peso com facilidade, adicionados aos fatores do ambiente familiar; ou seja, se desde bebê foi acostumado a ingerir alimentos calorícos; ou o tipo de comida de refrigeradores, hábito de atividades esportivas etc...

Quais genes influenciam nossa alimentação, metabolismo, atividades físicas, e como eles exercem esse poder permanece um mistério. Apesar dos cientistas terem localizado versões de 5 genes no DNA humano, dos genes que já foram identificados em animais, correlacionados diretamente com o aumento de peso, os genes propriamente ditos não foram encontrados, nestas pesquisas porém, os cientistas estabeleceram que devem haver múltiplos genes que interagem e selecionam uma “suscetibilidade individual”, para ganhar peso. Eventualmente esse genes poderiam ser encontrados, mas o principal é saber como eles agem no corpo humano.

Seguindo a tradução do tópico do artigo:

A GORDURA NA BALANÇA.

Em uma conferência no ano passado, pesquisadores reviram a evidência e julgaram que apesar da hipótese sob a suscetibilidade para ganhar peso não ter sido descartada, existe mais um “mérito biológico” do que evidências estabelecidas. A mais recente teoria afirma que nós mantemos o peso, quando a nossa variação do metabolismo de feedback mantém-se sintonizada com qualquer que seja a suscetibilidade genética que carregamos.

Mudanças econômicas e culturais estão desarranjando este equilíbrio e propelindo mais pessoas; aquelas com maiores fatores de riscos genéticos para obesidade.

Os primeiros suspeitos são precedentes das gorduras que pingam dos hambúrguer, as que amaciam os sorvetes e as que fritam carnes. Mas os bioquímicos pelo menos estão resolvendo o porque destas gorduras serem ruins. Por alguns anos, eles sabiam que as pessoas que alimentavam-se com refeições altamente calóricas em gorduras, iriam consumir cerca da mesma quantidade das que se alimentavam-se com uma refeição a base de muitos carboidratos. Porque as gorduras têm mais calorias por mordida? Contudo pessoas obesas tendem a consumir mais energia do que podem queimar; um fenômeno conhecido como super consumo passivo. Uma razão para isto, de acordo com o biopsicólogo John E. Blundell da Universidade de Lerds, parece ser que o sistema de controle da fome e saciedade responde rápido para as proteínas e carboidratos, mas vagarosamente para as gorduras, e vagarosamente demais para parar o alto consumo de gorduras, antes que o corpo já tenha muito. O sistema metabólico parece ser a favor de carboidratos (os quais incluem açúcares e amido). Enfrente um prato de massa e uma soda, e seu organismo irá acelerar a combustão dos carboidratos; devore uma porção de torresmo e sua taxa de oxidação de gorduras mal mover-se-á, aponta Jean Pierre Flatt, bioquímico da Escola de Medicina da Universidade de Massachustehs.

A maioria das gorduras que chega é transportada para diretamente para o estoque, e queimada depois, somente se a reserva de carboidratos cair abaixo do limite, o qual varia de pessoa para pessoa. A uma outra maneira de aumentar a taxa na qual a gordura é queimada, para obtenção de energia: perder peso. Mais gordura no corpo, mais ácidos graxos circulando na corrente sangüínea, o que é um impulso para a oxidação das gorduras, para que seja eventualmente o “balanço de gordura” seja alcançado, onde toda a gordura ingerida é consumida, e o peso estabiliza. Muitos fatores genéticos e biológicos podem influenciar na taxa de oxidação e podem afetar a sua sintonia com ambiente.

Olestra uma gordura artificial aprovada recentemente este ano, pelo Foof and Drug Adminstration, pode mudar estas taxas. Olestra tem valor parecido com uma gordura normal, mas não é digerível quando flui através do corpo. Um estudo preliminar feito por George A. Bray, diretor executivo da Penmington’s, sugere que o ingrediente cause um curto circuito no consumo passivo exagerado. Por duas semanas, Bray substitui a gordura natural em suas principais refeições por Olestra. “Não compensamos comendo maior quantidade”, diz Bray, acrescentando que: “são necessários estudos mais apurados”.

O balanço de gordura explica em parte porque o ajuste varia entre as pessoas que comem gordura demasiadamente, algumas oxidam gordura eficientemente para pesar normalmente, outras queimam muito pouco , até que o excesso force que a taxa de oxidação suba. Mas o modelo não explica sozinho porque alguns de nós não comem além do normal. Para responder isto, Flatt propôs a “hipótese do glicogênio”.

O corpo humano pode estocar glicogênio por um suprimento diário de carboidratos, na forma de glicogênio ou simplesmente amido. As reservas de glicogênio funcionam como um tanque de combustível, nós particularmente completamos o estoque com cada refeição, mas raramente o lotamos. Na verdade, a diferença entre o “cheio e o vazio” parece ser um caso de preferência individual, influenciado por fatores como diversidade e paladar da comida a disposição, pressões sociais e hábitos alimentares. Pessoas que contentam-se com baixas taxas de glicogênio ou que freqüentemente reduzem o nível através de exercícios queimam gordura mais rapidamente, do que aquelas que gostam de manter seus tanques cheios, sugeriu Flatt.. Mas, ele acredita que o principal fator que liga a estocagem de glicogênio com o apetite permanece ainda não aprovada.

Pesquisadores precisam de mais evidências antes que possam provar esse ajuste de pontos, essa sintonia entre vários fatores como correta.

James O. Hill, da Universidade do Colorado, no centro de pesquisas de Ciências e Saúde começou coletando alguns dados críticos. Ele esta reunindo em um registro as mais preciosas fontes na pesquisa de obesidade: pessoas têm perdido grandes quantidades de peso e mantendo isto por vários anos sem recaídas. Hill já tem identificados cerca de mil destes indivíduos e começou a examinar uma grama de pistas biológicas para o sucesso destes indivíduos.

Infelizmente no decorrer da explanação da regulação de peso, muito é deixado para o controle voluntário, porque todos os ciclos metabólicos envolvidos  são governados subconcientemente. A teoria da sintonia de ajustes de pontos até agora não sugeriu mudanças drásticas no estilo de vida que pudessem produzir no corpo a volta de um novo peso. Mas sem assistência, mudanças radicais são o suficiente para fazer uma diferença evidente, desconfortável e impraticável para milhões de seguidores de dieta que tem tentado estratégias e falhado.

 ESTUDO DIRIGIDO I
VIA DAS PENTOSES E GLIGONEOGÊNESE

1-Qual a diferença entre NADH e NADPH? Qual é o papel de cada uma destas moléculas?

O NADH é oxidado pela cadeia respiratória para gerar ATP, enquanto o NADPH serve como doador de um hidrogênio e elétrons (serve como cofator) nas biossínteses redutoras. O que destingue o NADH do NADPH é o grupo fosforila no carbono 2 (C2) de uma das unidades de ribose do NADPH.

2-Quando o NADPH é formado? Mostre a equação da reação em que o NADPH é formado.

Na via metabólica de pentose fosfato, composta por uma seqüência enzimática composta por várias etapas, com início na glicose 6-P (também presente na via glicolítica), leva a formação da ribose concomitantemente o NADPH é gerado pela redução da coenzima NADP+ para NADPH, quando a glicose 6-P é oxidada a ribose 5-P.

Glicose 6P+2 NADP+H2O        Ribose5P+2NADPH+2H+CO2. 

3-Na célula onde ocorre a via das pentoses?

A via das pentoses ocorre no citosol, parte solúvel do citoplasma. Em vegetais, a via das pentoses ocorre a partir do CO2 na fotossíntese.

4-Como a via das pentoses está relacionada com a glicólise? Por quais enzimas?

A via das pentoses está relacionada com a glicólise pelas seguintes enzimas:
1º Transcetolase:
Xilulose5P+Ribose5P-(transcetolase) ® Gliceraldeido3P+Sedo-heptulose7P.
2ºTransaldose: Sedo-heptulose7P+Gliceraldeido3P-(transaldose) ® Eritrose4P+Frutose6P
3ºReação: Xilose5P+Eritrose4P-(tanscetolase) ® Gliceraldeido3P+Frutose6P.
O composto comum as duas vias é formado à partir da Ribose 5P, formada na via da pentose-fosfato que é transformado em intermediário da glicólise, ou seja a Frutose 6P.

5-Nas reações de transferência de três carbonos, catalisadas pela tanscetolase, quais os tipos de açúcar considerados receptores e doadores?

Receptores: Aldose
Doadores: Cetoses
Aldeídos receptores(aldoses): D Ribose 5P; D Gliceraldeido 3P; D Eritrose 4P.
Cetonas doadoras(cetoses): D Xilulose 5P; D Frutose 6P; D Sedoheptulose 7P.

6-Explique como na via das pentoses, a reação de epimerização é importante na obtenção do Gliceraldeido 3P.

A reação de epimerização é importante pois forma a Ribulose em seu epímero, que servirá de substrato à reação com a transcetolase e, ocorrendo posteriormente a formação de Gliceraldeido 3P através da reação do epímero com outra pentose.

Ribulose 5P-(fosfopentoseepimerase) ®Xilulose 5P
Xilulose 5P+Eritrose 4P-(transcetolase) ®Gliceraldeido 3P+Frutose 6P

7-Quais os produtos formados na primeira etapa da via das pentoses?

A primeira etapa da via das pentoses é a etapa oxidativa. Os produtos formados são: Gliceraldeido 3P e Sedoheptulose 7P.

8-Na via das pentoses quem determina o fluxo da glicose 6P? Quais as condições que podem ser estudadas?

É determinado pela necessidades de NADPH e de Ribose 5P. As condições são:
1º É exigido muito mais Ribose 5P do que NADPH;
2º A necessidade de NADPH e de Ribose 5P estão em equilíbrio;
3º É exigido muito mais NADPH do que Ribose 5P.

9-Por que a via das pentoses é muito mais ativa no tecido adiposo do que no muscular?

Porque a missão da via das pentoses é gerar NADPH para as biossínteses redutoras. No tecido adiposo são consumidas grandes quantidades de NADPH na síntese redutora de ácidos graxos à partir da acetil CoA. Experiências com marcações radioativas mostram que a atividade da via das pentoses é muito baixo no músculo esquelético e muito alta no tecido adiposo.

10-Explique como a deficiência de glicose 6P desidrogenase causa a anemia hemolítica induzida por drogas.

A via das pentoses é a única fonte de NADPH em hemácias pois elas não têm mitocôndrias. A Deficiência de Glicose 6P desidrogenase causa hemólise dos glóbulos vermelhos, pois diminui a quantidade de glutatião reduzido que é essencial para a manutenção normal das hemácias e manter a hemoglobina no estado ferroso.

11-O que significa gliconeogênese? Onde ocorre?

A gliconeogênese inclui todos os mecanismos e vias responsáveis pela conversão de compostos aglicanos(não carboidratos ou não açúcares) a glicose e glicogênio, ocorrendo no fígado(principal local) e córtex do rim(menor quantidade).

12-Quais os pontos de entrada para a gliconeogênese?

Os principais percursores não glicídios são: Lactato; Aminoácidos e glicerol.
O Lactato é formado pelo músculo esquelético ativo, quando a velocidade da glicólise excede a taxa metabólica do ciclo do ácido cítrico (ciclo de Krebs) e a cadeia respiratória (fosforilação oxidativa). Entra pelo piruvato.
Os Aminoácidos são derivados de proteínas em dietas e jejum, da degradação de proteínas no músculo esquelético. Entra pelo oxalacetato e piruvato.
O Glicerol é produzido pelas células adiposas através da hidrólise (degradação) dos trigliceróis. Entra pelo dihidroxiacetona-P.

13-Quais os percursores da glicose através da gliconeogênese?

Lactato, aminoácidos e glicerol.

14-Que tipos de reações da glicólise devem ser contornadas na gliconeogênese?

São as reações irreversíveis da via:
Glicose+ATP-(hexoquinase) ® Glicose 6P+ATP
Frutose 6P-(fosfofrutoquinase) ®Frutose 1,6 di P
Fosfoenolpiruvato+ATP-(piruvatoquinase) ®Piruvato+ATP

15-Qual é o tipo de controle utilizado pelo organismo para a atividade da piruvato carboxilase? Qual é a reação que ela participa?

A atividade da piruvato descarboxilase depende da presença de acetil CoA, que é uma enzima mitocondrial, enquanto que as demais enzimas da gliconeogênese são citoplasmáticas. Sendo assim a ativação da enzima pela acetil CoA é um importante mecanismo de controle fisiológico. A enzima participa da gliconeogênese, fornecendo o oxalacetato à partir do piruvato e regula o nível de intermediários do ciclo de Krebs ( ciclo do ácido cítrico).

Piruvato+CO2+ATP+H2O-(piruvato carboxilase) ® Oxalacetato Acetil CoA+ATP+P
Oxalacetato+GTP-(piruvato carboxilase) ®Fosfoenolpiruvato+GDP+
CO2.

16-Qual é o cofator necessário para a transaldose?

Os cofatores necessários para a transaldose são produtos da reação da transcetolase que tem como coenzima a tiamina di-P. Os produtos são: Cetose de sete carbonos; aldose: gliceraldeido 3P.

17-Como a dihidroxiacetona ativada é transportada pela transaldose?

A dihidroxiacetona ativada é transportada pela transaldose como uma base de Schiff, que se forma entre a carbonila da cetose substrato e o grupamento   amina de uma lisina no centro ativo da enzima.

18-Qual a importância da gliconeogênese?

Através da gliconeogênese as necessidades de glicose no organismo são supridas à partir de fontes não glicídicas, em ocasiões de um período de maior jejum, ou durante períodos de exercícios intensos, onde as reservas de glicose disponíveis à partir do glicogênio não são suficientes.

BIBLIOGRAFIA:
Conn & Stumpf  
“Introdução à Bioquímica”  
São Paulo, 1980  
Edgard Blücher Ltda.  
Junqueira & Carneiro  
“Biologia Celular e Molecular”  
Rio de Janeiro, 1991  
Guanabara Koogan.  
Lenhninger,Albert L.  
“Princípios de Bioquímica”  
São Paulo, 1989  
Sarvier.  
- Stryer, Lubert  
“Bioquímica”  
Rio de Janeiro, 1995  
Guanabara koogan.  
- Revista: Scientif American, Julh 1996.

 

 

 

 


 


 

 

 


   


 

    

 


 

 

 

 

 

 

 
 

 

 
 

 
 

 

 
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