CAPÍTULO I Estrutura e funções das membranas biológicas. O microscópio de luz; Microscopia Eletrônica e Confocal; Cultura de Células; PCR e Eletroforese; Estrutura das membranas biológicas; Funções
das
Biomembranas;
Transporte
através
da
Colocando em prática; Bibliografia; Exercícios avaliativos.
membrana;
Estrutura. Estrutura é sempre uma noção fundamental e às vezes intangível cobrindo o reconhecimento,
observação,
natureza,
e
estabilidade
de
padrões
e
relacionamentos de entidades. Da descrição verbal de uma criança sobre um floco de neve até uma análise científica detalhada sobre as propriedades dos campos magnéticos, o conceito de estrutura é uma fundação essencial de praticamente todos os modos de inquisição e descoberta na ciência, filosofia, e arte. Aqui daremos maiores ênfase ao conceito ‘’Estruturas ‘’ biológicas. Na biologia, as estruturas existem em todos os níveis de organização, indo hierarquicamente dos níveis de átomos e moléculas para os de células, tecidos,
órgãos,
organismos,
população,
comunidade
e
ecossistema.
Normalmente uma estrutura de alto-nível é composta de múltiplas cópias de estruturas de baixo-nível. Observa-se que a doutrina nos leva para o entendimento, em que ‘’as estruturas existem em todos os níveis de organização, indo hierarquicamente dos níveis de átomos e moléculas para os de células... ’’ Vejamos que na organização se encontra os átomos. Átomo é uma unidade básica de matéria que consiste num núcleo central de carga elétrica positiva envolta por uma nuvem de elétrons de carga negativa. O núcleo atômico é composto por prótons e nêutrons (exceto no caso do hidrogênio-1, que é o único nuclídeo estável sem nêutrons). Os elétrons de um átomo estão ligados ao núcleo por força eletromagnético. Da mesma forma, um grupo de átomos pode estar ligado entre si através de ligações químicas baseadas na mesma força, formando uma molécula. Um átomo que tenha o mesmo número de prótons e elétrons é eletricamente neutro, enquanto que um com número diferente pode ter carga positiva ou negativa, sendo desta forma denominada ião. Os átomos são classificados de acordo com o número de prótons no seu núcleo: o número de prótons determina o elemento químico e o número de nêutrons determina o isótopo desse elemento.
Nuclídeo. Nuclídeo tem origem no latim (nucleus ou em português “núcleo”), é uma espécie atômica caracterizada pelo número de prótons, nêutrons e estado energético do núcleo (quando observável). As partículas que compõem o núcleo são chamadas por suas vezes de núcleos. Mais a frente na Farmacologia Clínica, será importante saber que os termos “isótopo” e “nuclídeo” se assemelham em alguns aspectos, pois os átomos de um nuclídeo pertencem ao mesmo isótopo de um elemento químico. A única diferença é que um isótopo confere a pertinência pertinência a um elemento químico enquanto o nuclídeo descreve a natureza ou composição física do núcleo. Um nêutron, em língua brasileira, português do Brasil, ou neutrão, em português europeu, é um bárion eletricamente neutro, formado por dois quarks down e um quark up. É uma das partículas, junto com o próton, que formam os núcleos atômicos. Fora do núcleo atômico é instável e tem uma vida média de aproximadamente de 15 minutos, emitindo um elétron e um antineutrino para se converter em um próton. Sua massa é muito similar à do próton. Foi descoberto pelo físico inglês James Chadwick em 1932, que recebeu o Prêmio Nobel de Física em 1935 por essa descoberta. Para saber a quantidade de nêutrons que um átomo possui, basta fazer a subtração entre o número de massa a (A) e o número atômico (Z).
O nêutron é composto de um quark up u e dois quarks d. Bárion em língua brasileira, português do Brasil, ou barião em português europeu, é uma partícula subatômica composta por três quarks.
Bárions e mésons pertencem à família família dos hádrons, que são as partículas constituídas por quarks. O nome "bárion" vem da palavra grega para "pesado"
(βαρύς, barys), porque, quando receberam essa denominação, as partículas elementares até então conhecidas possuíam massas menores do que a dos bárions. Como todas as partículas constituídas por quarks, os bárions interagem por meio da força forte, enquanto que os léptons, que não são constituídos por quarks, não participam desse tipo de interação. Os bárions mais conhecidos são os prótons e os nêutrons, que compõem a maior parte da massa da matéria visível no universo. Os elétrons, que também são componentes componente importantes do átomo, são léptons. Cada bárion tem uma antipartícula correspondente, denominada antibárion, cujos constituintes são os antiquarks correspondentes. Por exemplo, um próton é constituído de dois quarks up e um quark down; sua antipartícula é o antipróton, constituído de dois antiquarks up e um antiquark down. Até recentemente, acreditava-se acreditava se que algumas experiências teriam mostrado a existência de pentaquarks, que seriam bárions "exóticos" feitos de quatro quarks e um antiquark. A comunidade científica, no entanto, não via sua existência como provável em 2006 e, em 2008, passou a considerar haver evidências suficientes para negar a existência dos pentaquarks.
Um próton é um exemplo de um bárion. É composto por dois quarks up (u) e um quark down d (d). Composição: 3 Quarks. Interação:
Força forte.
Antipartícula: antibárion.
O quark, na física de partículas, é uma partícula elementar e um dos dois elementos básicos que constituem a matéria (o outro é o lépton). Quarks se combinam para formar partículas compostas chamadas hádrons; o mais estáveis desse tipo são os prótons e os nêutrons, que são os principais componentes dos núcleos atômicos. Devido a um fenômeno conhecido como confinamento, quarks nunca são diretamente observados ou encontrados isoladamente; eles podem ser encontrados apenas dentro de hádrons, como os bárions (categoria a que pertencem os prótons e os nêutrons), e os mésons. Por esta razão, muito do que se sabe sobre os quarks foi elaborado a partir das observações dos próprios hádrons. Existem
seis
tipos
de
quarks,
conhecidos
como
sabores:
up, down, strange, charm, bottom, e top. Os quarks up e down possuem as menores massas entre todos os quarks. Os quarks mais pesados mudam rapidamente para quarks up down por meio de um processo de decaimento, que é a transformação de um estado de maior massa a um estado de menor massa. Devido a isso, quarks up e quarks down são geralmente estáveis e são os mais comuns no universo, enquanto que os quarks strange, charm, bottom e top só podem ser produzidos em colisões de alta energia (como as que envolvem os raios cósmicos e em aceleradores de partículas). Quarks possuem várias propriedades, como a carga elétrica, a massa, a carga de cor e o spin. Quarks são as únicas partículas elementares do modelo padrão da física de partículas que experimenta todas as quatro forças fundamentais (eletromagnetismo, gravidade, força forte e por último a força fraca), também é as únicas partículas conhecidas cuja carga elétrica não é um múltiplo inteiro da carga elementar. Para cada sabor de quark há um tipo correspondente de antipartícula, denominada antiquark, que difere do quark apenas pelo fato de que algumas das suas propriedades têm igual magnitude, mas sinais opostos.
O modelo de quarks foi proposto de forma independente pelos físicos Murray Gell-Mann e George Zweig em 1964. Os quarks foram introduzidos como parte de um esquema de organização dos hádrons, e havia pouca evidência de sua existência física até os experimentos de Espalhamento Inelástico Profundo no Centro de Aceleração Linear de Stanford em 19686. Experiências com os aceleradores forneceram evidências para todos os seis sabores de quarks. O quark top foi o último a ser descoberto, no Fermilab, em 1995. Conhecimento interativo. A importância do conhecimento apresentado acima, quando dos estudos dos fármacos na estrutura dos seres vivos. Oxigênio. O oxigênio é um elemento químico de símbolo O, número atômico oito (8 prótons e 8 elétrons) com massa atômica 16 u. Na sua forma molecular, O2, é um gás a temperatura ambiente, incolor (azul em estado líquido e sólido), insípido, inodoro, comburente, não combustível e pouco solúvel em água. Representa aproximadamente 20% da composição da atmosfera terrestre. É um dos elementos mais importantes da química orgânica, participando de maneira relevante no ciclo energético dos seres vivos, sendo essencial na respiração celular dos organismos aeróbicos. Outra molécula também formada por átomos de oxigênio é o ozônio (O3), cuja presença na atmosfera protege a Terra da incidência de radiação ultravioleta procedente do Sol. A principal utilização do oxigênio é como oxidante, devido à sua elevada eletronegatividade, superada somente pela do flúor. Por isso, o oxigênio líquido é usado como comburente nos motores de propulsão dos carros, embora, nos processos industriais, o oxigênio para a combustão seja obtido diretamente do ar. Outras aplicações industriais oxigênio são a soldadura e a fabricação de aço e metanol. A medicina usa o oxigênio administrando-o como suplemento em pacientes com dificuldades respiratórias. Também é engarrafado para ser respirado em diversas atividades desportivas ou profissionais, como o mergulho, em locais sem ventilação ou de atmosfera contaminada. O oxigênio
provoca uma resposta de euforia quando inalado. No século XIX, era utilizado misturado com o óxido nitroso como analgésico. Atualmente, essa mistura ressurgiu para evitar a dor em tratamentos dentários. Seu isótopo Oxigênio 15, radioativo com emissão de pósitron, é usado em medicina nuclear, na tomografia por emissão de pósitrons. Na piscicultura o Oxigênio é utilizado no transporte de carga viva e para oxigenação dos tanques de crescimento para maior produção intensiva em menor espaço. Ação biológica. O oxigênio respirado pelos organismos aeróbicos, liberado pelas plantas no processo de fotossíntese, participa na conversão de nutrientes em energia intracelular. A redução do nível de oxigênio provoca a hipoxemia e, a falta total ocasiona a anoxia, podendo provocar a morte do ser vivo.
Representação da fotossíntese. Fotossíntese é um processo físico-químico, a nível celular, realizado pelos seres vivos clorofilados, que utilizam dióxido de carbono e água, para obter glicose através da energia da luz solar, de acordo com a seguinte equação: 12H2O + 6CO2 → 6O2 + 6H2O + C6H12O6 A fotossíntese inicia a maior parte das cadeias alimentares na Terra. Sem ela, os animais e muitos outros seres heterotróficos seriam incapazes de sobreviver porque a base da sua alimentação estará sempre nas substâncias orgânicas proporcionadas pelas plantas verdes. Hipoxemia é a baixa (hipo) concentração de oxigênio no sangue arterial. É diferente de hipóxia, que é a baixa disponibilidade de oxigênio para determinado órgão, o que pode ocorrer mesmo na presença de quantidade
normal no sangue arterial, como no infarto agudo do miocárdio ou no acidente vascular cerebral. Os sinais da hipoxemia podem ser agitação, confusão mental, taquipnéia, taquicardia, arritmias, cianose central e hipotensão arterial. Algumas das causas de hipoxemia são frações de oxigênio inspirada reduzida, shout intragável pulmonar, alterações da ventilação/perfusão e hipoventilação. Anoxia é a "ausência" de oxigênio, um agravante da hipóxia. Possui uma definição clara em medicina, assim como em biologia e ecologia. Em medicina, relaciona-se com a ausência de oxigênio no cérebro, principalmente. Se for prolongada, pode resultar em lesão cerebral e levar o paciente a óbito. Este é um dos riscos ao nascimento e a principal causa de deficiências mentais nas crianças. Pode derivar de um deficiente fornecimento de sangue, de condições atmosféricas (por exemplo. altitude elevada, ambientes fechados sem renovação de ar), de parada cardíaca ou respiratória. Em caso de adultos, uma parada ou ‘’paragem’’ cardiorrespiratória pode acontecer em minutos, quase sempre sem sintomas aparentes antes do ataque, sendo confundida com epilepsia. Caso aconteça, deverá ser feito uma massagem cardíaca e desobstrução da via respiratória, pois o ataque quase sempre não chega a mais de 10 minutos, assim, sendo quase sempre muito tarde para ajuda de um profissional (médico). Para evitar, consultas e exames periódicos são recomendados, prevenindo assim, possíveis ataques. Anoxia na sua definição em biologia e ecologia, assim como em outras ciências ligadas aos seres vivos, pode referir-se à diminuição ou completa ausência de oxigênio em massas de água. Também pode ser provocada por cianobactérias em sistemas hídricos provocando a morte de peixes e invertebrados preexistentes. Uma das causas da elevação da quantidade de organismos como as cianobactérias pode ser a eutrofização por presença de fosfatos. Em ecologia, chama-se eutrofização (Krukemberghe) ou eutroficação ao fenômeno causado pelo excesso de nutrientes (compostos químicos ricos em fósforo ou nitrogênio) numa massa de água, provocando um aumento excessivo de algas.
Eutroficação é aparente pelo aumento de turbidez na parte norte do Mar Cáspio. O oxigênio pode ser tóxico a elevadas pressões parciais. Alguns compostos de oxigênio como o ozônio, o peróxido de hidrogênio e radicais hidroxilas são muito tóxicos. O corpo humano possui mecanismos de proteção contra estas espécies tóxicas. Por exemplo, a glutação atua como antioxidante, como a bilirrubina que é um produto derivado do metabolismo da hemoglobina. A hemoglobina é o pigmento que dá a cor aos glóbulos vermelhos (eritrócitos) e tem a função vital de distribuir o oxigênio pelo organismo. A hemoglobina, podendo ser abreviada como Hb, é uma metaloproteína que contém ferro presente nos glóbulos vermelhos (eritrócitos) e que permite o transporte de oxigênio pelo sistema circulatório. A distribuição é feita através da interação da hemoglobina com o oxigênio do ar (que pode ser inspirado ou absorvido, como na respiração cutânea). Devido a isto, forma-se o complexo oxi-hemoglobina, representado pela notação HbO2. Chegando às células do organismo, o oxigênio é libertado e o sangue arterial (vermelho) transforma-se em venoso (vermelho arroxeado). A hemoglobina livre pode ser reutilizada no transporte do oxigênio. A hemoglobina distribui o oxigênio para todas as partes do corpo irrigadas por vasos sanguíneos.
Tipos de Hemoglobina. Embrionária: Gower 1 (ξ2ε2); Gower 2 (α2ε2); Hemoglobina de Portland (ζ2γ2). Fetal: Hemoglobina F (α2γ2). Adultos: Hemoglobina A (α2β2) - O tipo mais comum, correspondendo a 95% da hemoglobina total. Hemoglobina A2 (α2δ2) - cadeias δ são sintetizadas no último trimestre após o parto, seu nível normal é de aproximadamente 2.5%. Hemoglobina F (α2γ2) - No adultos a Hemoglobina F é restrita a uma população de células vermelhas (hemácias) chamadas
células F, este tipo de hemoglobina corresponde a cerca de 2,5% da hemoglobina total.
Fórmula química da hemoglobina;
C 2952 H 4664 O 8125 S8 Fe 4321 Ph7 A hemoglobina é um tetrâmero composto de dois tipos de cadeias de globina. Existem duas cadeias de cada tipo, sendo que um deles contém 141 aminoácidos e o outro contém 146 aminoácidos. Cada cadeia protéica está ligada a um grupo heme; estes possuem um íon de ferro no seu centro, que forma seis ligações coordenadas: quatro com átomos de azoto de o grupo planar de porfirina, uma a um átomo de azoto da proteína e outras a uma molécula de O2. É uma proteína alostérica, pois a ligação e a libertação do oxigênio são reguladas por mudanças na estrutura provocadas pela própria ligação do oxigênio
ao
grupo
heme.
Esta
proteína
é
quase
esférica,
tendo
aproximadamente 55 Å de diâmetro e massa molecular de aproximadamente 64000, sendo que nos invertebrados pode variar de 23.600 em alguns equinodermes (Thyone sp) a 3.000.000 em alguns poliquetas (Arenicola sp e Serpula sp) (Schmidt-Nielsen, 1993). O controle alostérico, alosterismo ou alosteria refere-se a qualquer alteração na estrutura terciária ou quaternária de uma enzima protéica induzida pela ação de uma molécula ligante, que pode ser um ativador, um inibidor, um substrato, ou os três. A modificação da estrutura regula a sua atividade enzimática. Metaloproteína. Uma metaloproteína é uma proteína que contém um ou mais iões metálicos na sua estrutura, seja diretamente ligado à cadeia polipeptídica, seja inseridos numa molécula não protéica covalentemente ligada à cadeia polipeptídica. Muitas
metaloproteínas
são
enzimas
(metaloenzimas),
em
particular
oxidorredutases. Uma grande parte são proteínas de transferência eletrônica, servindo como meio de transporte de eletrões para outras metaloenzimas.
A catalase é uma metaloenzima: no seu centro ativo encontra-se encontra se ferro (ligado a um grupo hemo) ou manganês. manganês A catalase é a enzima responsável por muitas reações importantes para a vida. A catalase é uma enzima antioxidante comum que é produzida naturalmente em praticamente todos os organismos vivos.
As
reações
em
catális catálise
são
importantes para a vida. Por exemplo, elas ajudam o corpo a quebrar peróxido de hidrogênio (um agente oxidante poderoso e nocivo) em oxigênio e água, prevenindo assim a acumulação de bolhas de dióxido de carbono no sangue. A catalase é uma enzima muito muito potente. Uma molécula de catalase pode decompor milhões de moléculas de peróxido de hidrogênio em oxigênio e água. Ela também utiliza peróxido de hidrogênio para oxidar potencialmente toxinas nocivas no corpo incluindo formaldeído, ácido fórmico, álcool álcoo e fenol. O metal de transição mais encontrado em metaloproteínas é o ferro. Outros metais de transição de relevo incluem o zinco, o cobre e o molibdênio. É correto considerar metaloproteínas aquelas contendo os metais alcalinoalcalino
terrosos magnésio e cálcio. São encontradas metaloproteínas em todos os domínios da Vida. O funcionamento e a estrutura das metaloproteínas são estudados pela Química Bioinorgânica.
Experimentos mostrar
o
efeito
do
detergente
sobre
de a
química
catalase
podem -
Jack
Hollingsworth/Photodisc/Getty Images. Pesquisa em Laboratório. Considerando que a catalase é uma enzima, uma proteína criada por uma célula orgânica que pode funcionar como um catalisador em reações químicas dentro do organismo. E que a catalase pode quebrar o peróxido de hidrogênio em água e oxigênio gasoso. Vamos propor uma pesquisa direcionada. O detergente tem o efeito de inibir esse processo, retardando a reação entre a catalase e o peróxido de hidrogênio. Uso medicinal da enzima Catalase – A partir da aspergillus Níger.
Aspergillus niger é um fungo e é uma das espécies mais comuns do gênero Aspergillus. Ela provoca uma doença chamada mofo-preto em algumas frutas e legumes como uvas, cebolas e amendoim, e é um contaminante comum de alimentos. Como já é um que provoca a patologia ‘’mofo-preto’’ em algumas frutas é um contaminante comum de alimentos. Ele é onipresente no solo e é comumente relatado em ambientes internos, onde suas colônias pretas podem ser confundidas com as de Stachybotrys (cujas espécies são também chamadas de "bolor-negro"). Tem sido relatado que algumas cepas de A.niger produzem potentes micotoxinas chamadas ocratoxinas, mas outras fontes discordam, alegando que este relatório é baseado em erros de identificação das espécies fúngicas. Evidências recentes sugerem que algumas cepas de A.niger produzem ocratoxina. Ocratoxina A, ocratoxina B ou ocratoxina C são um grupo de compostos tóxicos com estrutura semelhante à beta-fenilalanina com ligação amida com desidroisocumarina. Ocorre entre diversos produtos tais como: milho, sorgo, café, aveia, feijão. Foi observada pela primeira vez em 1969 por Shotwell. Suas principais ações ocorrem no nível de rins e fígado.
Micrografia de A. niger com ampliação 100x. Classificação científica. Reino: Fungi. Divisão: Ascomycota. Classe: Eurotiomycetes. Ordem: Eurotiales. Família: Trichocomaceae. Género: Aspergillus.
Espécie: A. niger. Nome binomial: Aspergillus niger. van Tieghem, 1867. Sinônimos; Aspergillus niger var. niger; Aspergillopsis nigra (Tiegh.) Speg; Rhopalocystis nigra (Tiegh.) Grove; Sterigmatocystis nigra (Tiegh.) Sacc., (1877)
A enzima Catalase apresenta na forma líquida, especificação exclusiva de uso humano desenvolvido a partir do aspergillus niger para o uso interno e externo. É uma enzima antioxidante presente na maioria dos seres vivos, em raízes de plantas, leveduras e no fígado dos animais. A principal atividade da Catalase está na neutralização de peróxidos, ou seja, transformar peróxidos (H202) em água e oxigênio. O peróxido de hidrogênio é um produto residual que ocorre naturalmente, mas muito destrutivo a todos. Os organismos são dependentes de oxigênio produzido quando os ácidos graxos são convertidos em energia e também quando os glóbulos brancos atacam e matam as bactérias. Catalase atua na eliminação de toxinas potencialmente prejudiciais, tais como: álcool, fenol e formaldeído e ajuda a impedir que o peróxido de hidrogênio possa converter a hidroxila potencialmente prejudicial que estes radicais possam causar mutação do DNA. Catalase trabalha em estreita colaboração com a SOD - Superóxido Dismutase para evitar danos por radicais livres no corpo. A catalase é uma das enzimas mais eficazes encontrados nas nossas células, a cada segundo a enzima catalase está convertendo milhões de peróxido de hidrogênio em moléculas de água e oxigênio. Muitas pessoas pensam que cabelos grisalhos é apenas um sinal normal do envelhecimento, mas as pesquisas realmente mostram que ela é causada por um acúmulo excessivo de água oxigenada no corpo. O peróxido de hidrogênio interfere com a melanina, o pigmento que colore o cabelo e a pele(REFERENCIA;
Journal of Investigative
Dermatology; Science; iScienceTimes Staff; Journal of Investigative Dermatology - 2006; J. M. Wood, H. Decker, H. Hartmann, B. Chavan, H. Rokos, J. D. Spencer, S. Hasse, , M. J. Thornton,* M. Shalbaf, R. Paus,and K. U. Schallreuter; Nathaniel G.N. Milton-School of Human and Life Sciences, Whitelands College, Roehampton University)
Iconografia.
NOTA ESPECIAL DO AUTOR. O telescópio Herschel da Agência Espacial Europeia (ESA, na sigla em inglês) detectou pela primeira vez moléculas de oxigênio no espaço – 01/08/2011. O comunicado da NASA (agência espacial americana), que colabora com o observatório europeu Herschel, o maior telescópio já enviado ao espaço. Os átomos individuais de oxigênio são comuns no espaço, mas até agora não haviam sido encontradas evidências da presença de moléculas deste gás. Paul Goldsmith, cientista da Nasa em Herschel e autor principal de um artigo publicado
na
revista
"Astrophysical
Journal" cita
a
busca
pelo
que
foi descoberto: ‘’O gás oxigênio foi descoberto em 1770, mas precisamos de mais de 230 anos para poder dizer finalmente com certeza que esta molécula existe no espaço’’. O Herschel detectou as moléculas de oxigênio na nebulosa de Orion, mas não em grandes quantidades, por isso os cientistas seguirão procurando este tipo de moléculas no espaço, explica Bill Danchi, outro dos pesquisadores da Nasa no programa Herschel. Ressalte-se que o oxigênio é o terceiro elemento mais comum no universo e sua forma molecular deve ser abundante no espaço. Os astrônomos buscavam há décadas moléculas de oxigênio no espaço, seja por balões equipados com sondas ou por telescópios terrestres e espaciais. O telescópio sueco Odin detectou a molécula em 2007, mas a descoberta não foi confirmada.
Medidor de Oxigênio.
O HI 9146 é um medidor de oxigênio portátil resistente à água, com microprocessador, dotado de calibração e compensação da temperatura automáticas que mede e indica simultaneamente, no mostrador de 2 níveis, a concentração de oxigênio dissolvido (em mg/l ou em %) e a temperatura da solução em análise. Além disto, é possível programar os valores de altitude e salinidade para uma compensação automática das medições em relação a estes fatores. A sonda incluída, de tipo polarográfico, é fornecida completa com tampa de proteção da membrana. Graças à tecla HOLD, é possível bloquear a leitura no mostrador para anotá-la comodamente. O medidor de oxigênio portátil HI 9146 pode ser alimentado a pilhas (com indicador de baixa voltagem, que se acende no mostrador para avisar o operador). Dados Técnicos. 1.
Faixa de O2: de 0.00 a 45.00 mg/l;
2.
Faixa de % saturação O2: de 0.0 a 300.0%;
3.
Faixa de temperatura: de 0.0 a 50.0°C;
4.
Resolução de O2: 0.01 mg/l;
5.
Resolução de % saturação O2: 0.1%;
6.
Resolução de temperatura: 0.1°C;
7.
Precisão (a 20°C) de O2: ±1.5% G.C.;
8.
Precisão (a 20°C) de % saturação O2: ±1.5% G.C.;
9.
Precisão (a 20°C) de temperatura: ±0.5°C;
10.
Compensação da temperatura: automática de 0 a 50°C;
11.
Compensação da altitude: de 0 a 4 km (resolução 0.1 km);
12.
Compensação da salinidade: de 0 a 80 g/l (resolução 1 g/l);
13.
Calibração: automática, no ar, a 100%;
14.
Sonda (incluída): HI 76404/4F com cabo de 4 m;
15.
Alimentação: 4 pilhas de 1.5V AA / cerca de 200 horas de uso contínuo,
desliga-se automaticamente após 4 horas de inatividade; 16.
Condições de utilização: de 0 a 50°C; H.R. máx. 100%;
17.
Dimensões / Peso: 196 x 80 x 60 mm;
18.
Peso: 500 g;
Prática. Uso do equipamento. Vídeo de Aplicação - Medidor de Oxigênio - Modelo HI 9146-04 https://www.youtube.com/watch?v=lEniUFSkxa8#t=43
Reflexão conexão. Dentro de uma visão teleológica podemos expandir os conceitos de estruturas para a Morfometria, que é o estudo matemático das formas de objetos pertencentes à mesma população estatística. Uma das suas aplicações é a identificação de populações de organismos vivos, que podem assumir formas ou tamanhos diferentes conforme o ambiente em que se desenvolveram. O termo população tem consoante a disciplina a que se referem distintas definições. Em Biologia define-se como um grupo de indivíduos que acasalam uns com os outros, produzindo descendência. Em Sociologia define-se como um conjunto de pessoas adstritas a um determinado espaço, num dado tempo. Em Estatística define-se população como o conjunto de todos os elementos ou resultados sob investigação. As populações de seres vivos são estudadas em particular em Biologia populacional e Genética de populações, ramos da Ecologia. Uma espécie pode incluir uma ou mais populações separadas. Uma população pode consistir em apenas alguns indivíduos ou em milhões deles, desde que esses indivíduos de fato produzam descendência. Um grupo de indivíduos que não se pode reproduzir não constitui uma população. Assim, por exemplo, as últimas 10 andorinhas da subespécie “Ammodramus maritimus nigrescens’, nativa do Sul dos Estados Unidos, não constituíam uma verdadeira população, pois eram todos machos. Embora os indivíduos de uma população possam estar limitados a se reproduzir entre si devido ao isolamento físico, biologicamente podem reproduzir-se com todos os outros membros da espécie ou subespécie. A densidade populacional corresponde ao número de indivíduos por unidade de área. A capacidade máxima de uma área geográfica representa a população máxima que a área pode suportar devidamente.
Observamos que a doutrina nos leva para o entendimento, em que ‘as estruturas existem em todos os níveis de organização, indo hierarquicamente dos níveis de átomos e moléculas para os de células, e nos textos anteriores recepcionamos uma noção básica do que vem a ser “átomo”... Agora vamos preambular o discurso acadêmico, com a assertiva de que: Nosso corpo é uma mistura de elementos químicos feita na medida certa. Somos compostos por uma organização, hierarquicamente posicionada em níveis de átomos e moléculas, e células. Corpo Humano: Células, Átomos e Moléculas. O corpo humano é constituído por diversas partes que são inter-relacionadas, ou seja, umas dependem das outras. Cada sistema, cada órgão é responsável por uma ou mais atividades. Milhares de reações químicas(*1) acontecem a todo instante dentro do nosso corpo, seja para captar energia para a manutenção da vida, movimentar os músculos, recuperar-se de ferimentos e doenças ou se manter na temperatura adequada à vida. Há milhões de anos, o corpo humano vem se transformando e evoluindo para se adaptar ao ambiente e desenvolver o seu ser. Nosso corpo é uma mistura
de elementos químicos(**1) feita na medida certa. As partes do corpo humano funcionam de maneira integrada e em harmonia com as outras. É fundamental entendermos o funcionamento do corpo humano, e o principio é Biologia Celular, a fim de adquirirmos uma mentalidade saudável em relação a nossa vida. Vejamos abaixo, os principais órgãos e sistemas do corpo humano. 1. Baço; 2. Bexiga Urinária; 3. Célula; 4. Cérebro; 5. Coração; 6. Dentes; 7. Esôfago;
8. Esqueleto; 9. Estômago; 10. Faringe; 11. Fígado; 12. Glândulas Salivares; 13. Intestino Delgado; 14. Intestino Grosso; 15. Laringe; 16. Pâncreas; 17. Pulmão; 18. Rins; 19. Sangue; 20. Traquéia; 21. Vesícula Biliar; 22. Aparelhos / Sistemas do Corpo Humano: 23. Sistema Circulatório; 24. Sistema Digestório (Digestão); 25. Sistema Endócrino (Hormônios); 26. Sistema Excretor (Urinário); 27. Sistema Linfático; 28. Sistema Muscular; 29. Sistema Nervoso; 30. Sistema Reprodutor; 31. Sistema Respiratório; 32. Sistema Sensorial (Sentidos).
Moléculas.
(Distribuição da nuvem eletrônica numa molécula-íon de NaCl. Onde a maior densidade é vista à direita – ao redor do átomo de Cloro.)
As moléculas são espécies químicas eletricamente neutras constituídas por pelo menos dois átomos (de um mesmo elemento ou não). Sendo que, estes se
unem
por
ligações
estritamente
covalentes
(moleculares
ou
coordenadas); dessa forma, os compostos iônicos (ânion + cátion) não são formados por moléculas. Exceto metais (Ferro, Níquel, Sódio...), gases nobres (Hélio, Argônio, Kriptônio...) e aglomerados iônicos (Cloreto de Sódio, Carbonato de Cálcio...), boa parte das outras substâncias são formadas por moléculas (Nitrogênio, Água, Açúcar, Ácidos hidrogenados...). Exemplifiquemos com referência, a Molécula de Biotina. Durante uma ligação química, as eletrosferas de cada átomo ou íon encontram-se interagidas entre si e constituem uma nuvem eletrônica
de
aparência variável. Sendo esta aparência dependente da intensidade de atração de cada um sobre os elétrons. A visível diferença entre as ligações iônicas e covalentes está justamente na distribuição da nuvem: nas moléculasíon (formadas por ânions e cátions) a diferença de atração eletrônica é suficientemente grande para que a maior parte da nuvem se concentre em apenas um dos íons. Enquanto que nas moléculas, essa desigualdade de distribuição é menor (ou nula, se considerarmos as moléculas diatômicas de um mesmo elemento).
A
bioti biotina,
também
conhecida como vitamina H, vitamina B7 ou vitamina B8, é uma molécula da classe das vitaminas que funciona como uma coenzima. Muito confundida com a colina. Funciona no metabolismo das proteínas e dos carboidratos. Ela age diretamente na formação o da pele e indiretamente na utilização dos hidratos de carbono (açúcares e amido) e das proteínas. Tem como principal função neutralizar o colesterol. É uma vitamina hidrossolúvel. A biotina tem a fórmula química C10H16O3N2S.
A biotina pode ser encontrada encontrada através de levedura,
arroz integral, frutas, nozes, ovos, carnes, leite. A carência de biotina causa furunculose, seborréia do couro cabeludo e eczema.
Estrutura
da
biotina. A porção linear da estrutura é responsável pela ligação da biotina à cadeia polipeptídica da piruvato carboxilase.
Nota Técnica Complementar. Para os Farmacologistas Clínicos que se utilizam da presente obra como referência de estudos, reafirmamos que a ‘vitamina H, vitamina B7 ou vitamina B8’, se classifica na entre as vitaminas que funciona como uma coenzima, e sua ausência podem causa furunculose, seborréia do couro cabeludo e eczema. Histórico: em 1916, Bateman observou que ratos alimentados com clara de ovo como única fonte de proteínas desenvolviam desordens neuromusculares, dermatite e perda de cabelos. Esta síndrome poderia ser prevenida caso se cozinhasse a clara ou se fosse acrescentado fígado ou levedura à dieta. Em 1936, Kögl e Tönis isolou da gema do ovo uma substância que era essencial para o crescimento da levedura e a denominaram de biotina. Depois, verificouse que esse fator e aquele que prevenia a intoxicação da clara de ovo cozida eram o mesmo. Sinônimos: vitamina B8. Da biotina existem três variantes que são a biocitina, a lisina e o dextro e levo sulfoxido de biocitina. São úteis para o crescimento de certos microorganismos e sua utilidade para o homem não é conhecida. Doses diárias recomendadas: 100 a 200 microgramas. Principais fontes: carnes, gema de ovos, leite, peixes e nozes. A biotina é estável ao cozimento. Principais funções: função importante no metabolismo de açúcares e gorduras. Manifestações de carência: muito raras e praticamente só aparecem se houver destruição das bactérias intestinais, administração de antimetabólitos da biotina e alimentação com clara de ovo crua para que aconteça a carência de biotina. Nestes casos surge glossite atrófica (O termo glossite atrófica corresponde a uma condição clínica observada na apresentação da língua, a qual se apresenta sem as rugorisades normais "língua careca",
sob um fundo vermelho ou róseo. Ocorre pela atrofia das papilas filiformes da língua, ocasionada em geral por deficiência nutricional), dores musculares, falta de apetite, flacidez, dermatite e alterações do eletrocardiograma. IMPORTÃNCIA NA BIOCITOLOGIA ONCOLÓGICA. Atenção para a observação que segue. Antimetabólitos - Apresentam estrutura similar a compostos existentes na natureza, como aminoácidos ou nucleosídeos. Os principais subgrupos e representantes são: análogo do ácido fólico (metotrexato), análogos das pirimidinas
(fluorouracila,
floxuridina,
idoxuridina),
análogos
de
citidina
(citarabina, gencitabina, capecitabina e azacitidina) e análogos das purinas (mercaptopurina, tioguanina, pentostatina, fludarabina e cladribina). Metotrexato de sódio é o agente de escolha na leucemia linfocítica
aguda
em
crianças.
Também
é
usado
em
coriocarcinoma, linfoma não-Hodgkin e muitos tumores sólidos. A prevenção de mielossupressão e mucosite pode ser feita com folinato de cálcio. Além das propriedades antineoplásicas, apresenta benefício no tratamento de psoríase, dermatomiosite, artrite reumatóide, granulomatose de Wegener e doença de Crohn. Também inibe a reação de rejeição a enxertos. Fluoruracila é empregada por via intravenosa em tumores sólidos. Produz respostas parciais (10 a 20% dos pacientes) em tumores metastáticos de cólon, trato gastrintestinal superior e mama. Topicamente pode ser aplicada em lesões cutâneas malignas ou pré-malignas. É comumente usada em conjunto com folinato de cálcio. Citarabina é usada em monoterapia para induzir remissão de leucemia mielocítica aguda. Também é empregada em outros tipos de leucemia, Por via intratecal, está indicada em meningite leucêmica. É potente mielossupressora.
Cladribina é usada em leucemia de células ciliadas em pacientes
com
leucemia
linfocítica
crônica
que
não
responderam a tratamentos convencionais contendo um agente alquilante. Na primeira condição, 80% dos pacientes respondem completamente
a
curso
único
de
terapia320.
Induz
mielossupressão e neurotoxicidade graves. Mercaptopurina é indicada em leucemias agudas e doença inflamatória intestinal. Tioguanina é indicada em leucemias agudas e leucemia mielóide crônica. Pessoas que se alimentam por longo tempo somente de ovos crus têm apresentado estas manifestações. Pessoas alimentadas por via parenteral também podem apresentar sinais e sintomas de carência de biotina. As lesões da pele caracterizam por dermatite esfoliativa severa e queda de cabelos que são reversíveis com a administração de biotina. Crianças com seborréia infantil e pessoas com defeitos genéticos são tratados com doses de 5 a 10 mg/dia de biotina. Manifestações de excessos: grandes doses de biotina podem provocar diarréia. Como referenciado a biotina é o cofator da enzima piruvato carboxilase por ser uma molécula especializada no transporte de dióxido de carbono (CO2). Na reação catalisada pela piruvato carboxilase, a biotina capta uma molécula de CO2 e transfere-a para uma molécula de piruvato, formando oxaloacetato, no processo de gluconeogénese. Esta transferência é possível graças à flexibilidade da porção linear da estrutura da biotina, que permite o movimento da parte da molécula envolvida no transporte do CO2.
O ácido oxaloacético é um composto orgânico cuja fórmula química quí é HO2CC(O)CH2CO2H. É um ácido dicarboxílico (são são compostos orgânicos que apresentam em sua estrutura dois grupos funcionais carboxila) carboxila de quatro carbonos e sua base conjugada é chamada de oxaloacetato. O oxaloacetato é um composto intermediário no ciclo clo de Krebs e na gliconeogênese. É formado pela oxidação do L-malato, malato, catalisado pela enzima malato (NRA - Malato pode se referir a: Ácido málico - ácido orgânico, pertencente ao grupo dos ácidos carboxílicos. Malato desidrogenase - enzima do ciclo de Krebs) Kre desidrogenase e reage com o acetil-CoA acetil CoA para formar citrato, catalisado, por sua vez, pela citrato sintase. (NRA)) A acetilcoenzima A (Acetil-CoA) (Acetil CoA) é resultado da oxidação total do piruvato. Como já denunciado no texto, um composto intermediário chave no n metabolismo celular, constituído de um grupo acetilo, de dois carbonos, unidos de maneira covalente a coenzima A. Em química orgânica, acetila (etanoila), é um grupo funcional, a acila do ácido acético, com fórmula química -COCH3. COCH3. É algumas vezes abreviada abrevia como Ac (não confundir com o elemento actínio). A radical acetila contém um grupo metila ligado por ligação simples a um carbonila. O carbono da carbonila tem um único elétron disponível, com o qual forma uma ligação química ao remainder R da molécula. Direcionamento – Farmacologia Médica.
Farmacologia - Quando grupos acetila são ligados a outras determinadas moléculas orgânicas, elas dão uma habilidade aumentada para cruzar a barreira hematoencefálica. Isto faz a droga possa chegar ao cérebro mais rapidamente, fazendo os efeitos de droga mais intensos e aumentando a eficácia de uma dose ministrada. Os grupos acetila são utilizados para transformar o antiinflamatório natural ácido salicílico (AS) no mais eficaz ácido acetilsalicílico (AAS), princípio ativo da aspirina. Similarmente, fazem a anestésica natural morfina em diacetilmorfina, ou heroína. A radical acetila é um componente de muitos compostos orgânicos, incluindo a neurotransmissora acetilcolina, e acetil-CoA, e os analgésicos acetaminofeno e ácido acetilsalicílico (mais conhecido como aspirina). O ácido acetilsalicílico (em
latim
acidum
antiinflamatórios
acetylsalicylicum)
não-esteroides
é
(AINE)
um
fármaco
utilizado
como
do
grupo
dos
antiinflamatório,
antipirético, analgésico e também como antiplaquetário. É, em estado puro, um pó de cristalino branco ou cristais incolores, pouco solúveis na água, facilmente solúvel no álcool e solúvel no éter. Um dos medicamentos mais famosos à base de ácido acetilsalicílico é a Aspirina. O seu nome foi obtido da seguinte maneira: ‘A’ vem de acetil; Spir se refere à Spiraea ulmaria (planta que fornece o ácido salicílico); e o in era um sufixo utilizado na época, formando o nome Aspirin, que depois foi aportuguesado para Aspirina. Em alguns países, Aspirina é ainda nome comercial registrado, propriedade dos laboratórios farmacêuticos da Bayer para o composto ácido acetilsalicílico. É o medicamento mais conhecido e consumido em todo o mundo. Em 2015 a Aspirina completa 116 anos. Ácido acetilsalicílico. Nome
IUPAC.
2-acetoxybenzoic
FARMACOECONÕMICA – Aspirina.
acid
ou
2-(Acetyloxy)benzoic
acid.
Biologia Celular x Farmacologia – Cinética e Dinâmica. Câncer. Devido à relação entre inflamação crônica da mucosa do estômago (gastrite) e câncer, postulou-se se que o ácido acetilsalicílico, por causar dano crônico à mucosa no seu uso prolongado, poderia causar câncer. No entanto, o mecanismo da lesão (fisiopatogênica) do ácido acetilsalicílico é distinto da gastrite, não ocorrendo por inflamação. De fato, não só o ácido acetilsalicílico ace não aumenta o risco de câncer gástrico, como pela sua atividade antiinflamatória tende a reduzir esse risco.
Pesquisas publicadas em 2009 pelo British Journal of Cancer, realizadas com mais de 300 mil pessoas que tomaram ao menos comprimido de ácido acetilsalicílico nos últimos doze meses à pesquisa, tem 36% menos chance de desenvolver câncer de estômago. Continuando o raciocínio...
A transformação de piruvato, que se encontra no citossol, em Acetil CoA, se dá na mitocôndria. Onde o processo que transforma o piruvato em Acetil Coa se chama Descarboxilação oxidativa, um processo que retira o grupo carboxila da reação e o libera como CO2. A formação do Acetil CoA é catalisado pelo sistema chamado complexo piruvato desidrogenase. Complexo formato por cinco coenzimas - tiamina pirofosfato (TPP), coenzima A (CoA), nicotinamida adenina dinucleotídiopiolie (NAD+), flavina adenina dinucleotídio (FAD) e ácido lipóico) e 3 enzimas: piruvato desidrogenase, diidrolipoil transacetilase e diidrolipoil desidrogenase. A acetilcoenzima A provém do metabolismo dos carboidratos e dos lipídios, e, em menor proporção, do metabolismo das proteínas, as quais, assim como os aminoácidos, podem alimentar o ciclo em outros locais diferentes que os do acetil. O Acetil Coa participa como intermediário do ciclo de Krebs, pois ao condensar-se ao oxaloacetato, forma o citrato. E é neste ciclo que o acetil CoA será totalmente oxidado a CO2, paralelo a produção de coenzimas reduzidas(Referencia - Fatland, B. L.; Ke, J; Anderson, MD; Mentzen, WI; Cui, LW; Allred, CC; Johnston, JL; Nikolau, BJ; Wurtele, ES (2002). "Molecular Characterization of a Heteromeric
ATP-Citrate
Lyase
That
Generates
Cytosolic
Acetyl-
Coenzyme a in Arabidopsis". Plant Physiology 130 (2): 740–56. doi:10.1104/pp.008110. PMC 166603. PMID 12376641; Fatland, B. L. (2005). "Reverse Genetic Characterization of Cytosolic Acetyl-CoA Generation by ATP-Citrate Lyase in Arabidopsis". The Plant Cell Online 17: 182. doi:10.1105/tpc.104.026211; North B, Verdin E. (2004). O controle da gliconeogênese é realizado pelo glucagon, que estimula esse processo, e pela insulina, que atua de maneira oposta. Glicólise e gliconeogênese são reguladas reciprocamente. Se glicólise (a conversão de glicose em piruvato) e gliconeogênese (a conversão de piruvato em glicose) fossem permitidas ocorrer simultaneamente em altas taxas, o resultado seria o consumo de ATP e a produção de calor. Embora a gliconeogênese ocorra durante o jejum, é também estimulada durante exercício prolongado, por uma dieta altamente protéica, e sob condições de estresse. Os fatores que promovem o fluxo geral de carbono do
piruvato até glicose incluem a disponibilidade de substrato e mudanças da atividade ou quantidade de certas enzimas chave da glicólise e gliconeogênese (Michael Lieberman e Allan D Marks. Mark's Basic Medical Biochemistry: a clinical approach. USA: 2009; David L Nelson e Michael M Cox. Lehninger Principles of Biochemistry. USA: 2000; Reginald H Garrett e Charles M. Grisham. Principles of Biochemistry with a Human Focus. USA: 2002). Nota de Referência do Autor. NRA. NRA - O ácido málico é um ácido orgânico, pertencente ao grupo dos ácidos carboxílicos, encontrado naturalmente em frutas como a maçã e a pêra. Consiste numa substância azeda e adstringente, muito empregada como acidulante aromatizante e estabilizante na indústria alimentícia — como aditivo alimentar, é identificado pelo número E E296. Na indústria farmacêutica, o ácido málico é utilizado na higienização e regeneração de ferimentos e queimaduras. Também serve para preservar o dulçor de alimentos e ajustar o pH. O processo de fermentação malolática converte o ácido málico em um ácido lático mais suave. O Malato (O−OC-CH2-CH(OH)-COO−) é a forma ionizada do ácido málico. É um importante composto na bioquímica. No processo de fixação do carbono pela via C4, o malato é a fonte de CO2 no ciclo de Calvin. No ciclo de Krebs, o (S)-malato é um composto intermediário formado pela adição de um grupo - OH na face si do fumarato; ele pode também ser formado a partir do piruvato via reações anapleróticas. O malato desidrogenase catalisa a conversão reversível do malato em oxaloacetato utilizando a NAD como cofator. O malato também pode ser produzido do amido armazenado nas célulasguarda de folhas. Enzima citrato sintase. A enzima citrato sintase (E.C 2.3.3.1 - antigamente 4.1.3.7) é uma enzima transferase, e controla o primeiro passo do ciclo de Krebs, também conhecido como "ciclo do ácido cítrico". A citrato sintase está localizada no interior das
células, mais especificamente na matriz mitocondrial, mas é codificada pelo DNA nuclear ao invés do mitocondrial. É sintetizada utilizando-se utilizando dos ribossomos do citoplasma, e então transportada para a matriz mitocondrial. É comumente utilizada como marcador quantitativo de enzima pela presença intacta da mitocôndria.
Citrato sintase.. Centro catalítico da enzima citrato sintase. A enzima cataliza a reação de condensação de um resíduo de acetato contendo dois carbonos de uma acetil coenzima A com uma molécula de oxaloacetato contendo quatro carbonos para formar um citrato de seis carbonos. O oxaloacetado será regenerado depois de completada uma série do ciclo de Krebs. O oxaloacetato loacetato também se forma no mesofilo de plantas pela condensação do CO2 com o fosfoenol piruvato, catalisado pela oxaloacetato descarboxilase. Pode ainda originar-se se do piruvato via reação anaplerótica.
Relação entre o ácido oxaloacético, ácido málico e ácido aspártico. aspártico GLICONEOGÊNESE GERANDO A GLICOSE - Nos mamíferos esta via ocorre principalmente o fígado. Esta via é responsável por gerar glicose a partir do piruvato e compostos relacionados a ele. Muitas vezes não conseguimos obter quantidades suficientes ntes de glicose por meio da alimentação e o glicogênio se esgota, como durante exercícios vigorosos, entre as refeições e durante períodos de jejum prolongados. Nos mamíferos esta via ocorre principalmente o fígado e a glicose gerada vai para a circulação sanguínea para a nutrição dos tecidos.
Recordemos dos princípios das vias metabólicas. Embora esta via e a glicólise apresente mecanismos e metabólitos em comum elas não são idênticas (três etapas da glicólise são irreversíveis e a gliconeogênese faz uso de outras etapas para “contornar” estas etapas irreversíveis). O piruvato é inicialmente transportado para o interior da mitocôndria, onde a enzima piruvato carboxilase, que requer a coenzima biotina, o converte em oxaloacetato. Esta reação exige também a acetil-CoA como efetor alostérico positivo e a piruvato carboxilase é a primeira enzima da via que possibilita a regulação da gliconeogênese. Com o consumo de NADH a enzima malato desidrogenase mitocondrial converte o oxaloacetato a malato que então deixa o mitocôndrio por intermédio de um transportador específico presente na membrana mitocondrial interna. No citoplasma ele é reoxidado em oxaloacetato com a produção de NADH. A etapa seguinte é a conversão do oxaloacetato em fosfoenolpiruvato pela fosfoenolpiruvato carboxiquinase utilizando Mg2+ e GTP. Note que o fosfoenolpiruvato aparece na via glicolítica e as reações a seguir são reversíveis e idênticas às daquela via na direção oposta até a formação da frutose-1,6-bifosfato. A conversão da frutose-1,6-bifosfato em frutose-6-fosfato ocorre pela enzima frutose-1,6-bifosfatase dependente de Mg2+, por meio de um processo de hidrólise irreversível. A reação final da gliconeogênese é a conversão da glicose-6-fosfato em glicose por meio do processo de desfosforilação pela enzima glicose-6-fosfatase. Esta enzima também requer Mg2+ e é encontrada no retículo endoplasmático de hepatócitos e células renais. A gliconeogênese é energeticamente custosa, consumindo seis moléculas energéticas (4 ATPs e 2 GTPs) para a produção de uma molécula de glicose, mas é essencial para a manutenção dos níveis de glicose necessários ao organismo. Ainda, a glicólise e a gliconeogênese são reguladas de forma recíproca por alosterismo e modificações covalentes para impedir a operação improdutiva das duas vias ao mesmo tempo.
Conclusão. Vamos concluir com a temática inerente a lógica química da Gluconeogénese. O nome Glicose veio do grego glykys - γλυκύς,, que significa "doce", mais o sufixo - ose,, indicativo de açúcar. Tem função de regulador regulador de energia, participa das vias metabólicas, além de ser precursora de outras importantes moléculas.
Glucose 5% - Glicose. Existem duas formas principais de manter os níveis de glucose no sangue entre as refeições: a degradação do glicogênio e a gluconeogénese.
A Gluconeogénese consiste na síntese de glucose a partir de outros compostos orgânicos (piruvato, succinato, lactato, oxaloacetato, etc.). A glicose, glucose ou dextrose, um monossacarídeo, é o carboidrato mais importante na biologia.
As células a usam como fonte de energia e intermediário metabólico. A glicose é um dos principais produtos da fotossíntese e inicia a respiração celular em seres procariontes e eucariontes. É um cristal sólido de sabor adocicado, de
formula molecular C6H12O6, encontrado na natureza na forma livre ou combinada. Juntamente com a frutose e a galactose, é o carboidrato fundamental de carboidratos maiores, como sacarose e maltose.
Amido e celulose são polímeros de glucose. É encontrada nas uvas e em vários frutos. Industrialmente é obtida a partir do amido. No metabolismo, a glucose é uma das principais fontes de energia e fornece 4 calorias de energia por grama. A glucose hidratada (como no soro glicosado) fornece 3,4 calorias por grama.
Sua degradação química ímica durante o processo de respiração celular dá origem a energia química (armazenada em moléculas de ATP - aproximadamente 30 moléculas de ATP por moléculas de glucose), gás carbônico e água. As membranas celulares não são permeáveis a glicose. Assim, a glicose, principal fonte de energia celular, é transportada na maioria das células por difusão facilitada, através de proteínas transportadoras presentes na membrana plasmática. Está caracterizada a existência de uma família de transportadores (GLUT1-GLUT7), (GLUT1 ), com características funcionais e distribuição tecidual distintas. Porém, nos epitélios intestinal e tubular renal, o transporte é contra gradiente e acoplado ao Na+ na membrana apical das células através de cotransportadores (SGLT1-SGLT2), (SGLT1 com posterior difusão para o interstício através de GLUTs presentes na membrana basolateral.
Apresenta fórmula mínima: CH2O Fórmula estrutural:
Alfa
Beta
Cadeia aberta O processo é bastante semelhante ao inverso da glicólise. De fato, quase todas as reações da glicólise são reversíveis em situações fisiológicas. As três exceções são as reações catalizadas por: Piruvato cinase; Fosfofrutocinase e
hexocinase.
Piruvato cinase.
Fosfofrutocinase.
Hexocinase.
Na gluconeogénese, cada um destes passos é substituído por reações termodinamicamente
favoráveis.
Desses
três
passos,
a
síntese
do
fosfoenolpiruvato a partir do piruvato é o mais exigente em termos energéticos, por ter um G bastante positivo. Para ultrapassar esta barreira termodinâmica, esta reação vais ser acoplada a uma descarboxilação, uma estratégia usada freqüentemente pela célula para empurrar um equilíbrio no sentido da formação de produtos, como se verá em várias reações do ciclo de Krebs. Como quer o piruvato quer o fosfoenolpiruvato (PEP) é composto com três carbonos, isto implica uma carboxilação prévia, cuja energia provém da hidrólise do ATP. A descarboxilação do oxaloacetato assim formado produz a energia necessária para a fosforilação do carbono 2 pelo GTP, dando origem ao fosfoenolpiruvato (numa reação catalizada pela fosfoenolpiruvato carboxicinase - PEPCK). Em bioquímica, fosforilação é a adição de um grupo fosfato (PO4) a uma proteína ou outra molécula. A fosforilação é um dos principais participantes nos mecanismos de regulação das proteínas.
A enzima responsável pela carboxilação do piruvato (a piruvato carboxilase) existe na matriz mitocondrial, e contém biotina. O oxaloacetato (OAA) formado nesta reação é incapaz de atravessar a membrana da mitocôndria. Pode sair da mitocôndria apenas depois de transformado em malato ou aspartato. A escolha do processo depende da disponibilidade de NADH (necessário para a gluconeogénese) no citoplasma. Se houver NADH suficiente no citoplasma (p.ex. se estiver a realizar gluconeogénese a partir do lactato) o oxaloacetato é transaminado a aspartato. Caso contrário, o OAA é reduzido a malato, que sai da mitocôndria para o citoplasma, onde é novamente oxidado a OAA com produção simultânea de NADH. O OAA é então descarboxilado a PEP pela PEPCK citoplasmática. Em humanos, existe também uma PEPCK mitocondrial. As
reações
catalizadas pela
fosfofrutocinase
e
pela
hexocinase
são
substituídas na gluconeogénese por reações hidrolíticas. Neste ponto, em vez de fosforilar ADP a ATP (o inverso da glicólise, mas desfavorecido termodinamicamente em condições fisiológicas), ocorre à libertação do fosfato por hidrólise:
A frutose 1,6-bisfosfatase existe em quase todos os tecidos, mas a glucose-6fosfatase existe apenas no fígado e no rim, o que lhes permite fornecer glucose ao resto do organismo:
Durante o exercício físico intenso, o lactato produzido nos músculos é enviado para a corrente sanguínea, e pode ser utilizado pelo fígado para sintetizar novas moléculas de glucose. Apesar de se gastarem no fígado seis ATP por cada molécula de glucose assim sintetizada, e de estas apenas gerarem dois ATP no músculo em condições anaeróbicas, o processo é vantajoso, pois permite a manutenção do exercício (o que pode ser determinante para a sobrevivência do indivíduo, p. exemplo. permitindo escapar a um predador, ou a continuação da perseguição a uma presa).
Bibliografia do CapĂtulo
1. Aktas et al., Eur. Phys. J. C52, 507 (2007). 2. Aktas et al., Phys. Lett. B639, 202 (2006). 3. Abulencia et al., Phys. Rev. D75, 032003 (2007). 4. A.N. Aleev et al., Sov. J. Nucl. Phys. 70, 1527 (2007). 5. Aleev et al., hep-ex/0509033 (2005). 6. Asimov, Isaac. Photosynthesis. New York, London: Basic Books, Inc., 1968. ISBN 0-465-05703-9. 7. A. Fersht, Structure and Mechanism in Protein Science, W. H. Freeman and Company, Nova Iorque, p. 166, 1999 8. ATLAS DE ANATOMIA HUMANA" Demétrio Gowdak. Luís Henrique Gowdak. Editora FTD. 9. Assertiva. Conceito da palavra. http://www.dicionarioinformal.com.br/assertiva/ 10. Acido malico in Tesauro del Nuovo soggettario, BNCF, marzo 2013. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/14356007.a13_507/abstrac t http://www.bartek.ca/malic_acid.html da Martindale – Extra Pharmacopoeia 31st ed 11. Augusto Innocenti, Principi di Nutrizione Umana, Società Editrice Esculapio, 2013, ISBN 9788874885954. 12. B 13. B. McKinnon et al., hep-ex/0603028 (2006). 14. Bidlack JE; Stern KR, Jansky S. Introductory plant biology. New York: McGraw-Hill, 2003. ISBN 0-07-290941-2 15. Blankenship RE. Molecular Mechanisms of Photosynthesis. 2nd ed. [S.l.]: John Wiley & Sons Inc, 2008. ISBN 0-470-71451-4 16. B.
Carithers,
P.
Grannis
(1995). "Discovery
of
the
top
quark." (PDF). Beam Line (SLAC) 25 (3): 4–16. Retrieved 2008-09-23.
17. B. Halliwell, J. M. C. Gutteridge, Methods in Enzymology (1990), 186, p. 1 18. BIOLOGIA DOS ORGANISMOS" 19. Amabis e Martho. Editora Moderna. 20. BIOLOGIA CIÊNCIA DA VIDA" 21. Ayrton César Marcondes. Domingos Ângelo Lammoglia. Atual Editora. 22. BIOLOGIA (Citologia - Embriologia - Histologia) 23. Demétrio Gowdak. Neide S. De Mattos. Editora FTD. 24. Bioquímica para Médicos e Farmacologista 25. Biochemistry in 24 Hours 26. www.rapidlearningcenter.com/chemistry 27. New Rich-media Biochemistry Course. Breakthrough 24-Hour Rapid Learning 28. Biochemistry Textbooks 29. www.wow.com/Biochemistry+Textbooks 30. Search for Biochemistry Textbooks Look Up Quick Results Now! 31. 5th Edition Book 77% Off 32. www.in-sale-uk.com/UK/5th+edition+book 33. Bioquímica
e Pharmaceutics - 5th Edition Book - Now on Sale
Quick, Limited Time , Save Today! 34. Bioquímica para Médicos e Farmacologista - Devlin. Thomas M. Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 5th Edition Hardcover – 29 Jan 2002 - by Thomas M. Devlin (Author) - Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, Thomas Devlin – Aconselhamos
a
estudantes
de
licenciaturas
em
Medicina,
Enfermagem, etc. pesquisar nesta referência, por existir imensos exemplos da aplicação da bioquímica a casos clínicos. 35. Bircher, J, Benhamou, JP et al. Oxford Textbook of Clinical Hepatology, Oxford Medical Publications,1999
36. Baylis. 1001 Invenções que Mudaram o Mundo, Trevor Baylis. Por Eduardo Mombach Mota 37. Cook, Gerhard A.; Lauer, Carol M.. In: Clifford A. Hampel. The Encyclopedia of the Chemical Elements. New York: Reinhold Book Corporation, 1968. 499–512 p. LCCN 68-29938. 38. C.
Amsler
et
al.
(2008)
http://pdg.lbl.gov/2008/reviews/pentaquarks_b801.pdf. 39. CIÊNCIAS 40. Demétrio Gowdak. Editora FTD. 41. CORPO HUMANO" 42. (SE) Sivadi Editorial Ltda. 43. D. Diakonov, V. Petrov, and M. Polyakov, Z. Phys. A359, 305 (1997). 44. D. McNaught; A. Wilkinson. IUPAC — Compendium of Chemical Terminology (the “Gold Book”): versão interativa (em inglês). 2ª ed. Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1997. Capítulo: Nuclide. , doi:10.1351/goldbook.N04257 ISBN 0-9678550-9-8 (Versão on-line (2006-) corrigida por Nic, Jirat, Kosata; update por A. Jenkins 201208-19 ver.2.3.2) Página visitada em 2015-02-18. 45. David L Nelson e Michael M Cox. Lehninger Principles of Biochemistry. USA: Worth Publishers, 2000. ISBN 1-57259-153-6 46. Donald Voet e Judith G. Voet, Fondamenti di biochimica, Bologna, Zanichelli, 2002, ISBN 88-08-09151-1. 47. David L. Nelson e Michael M. Cox, Principi di biochimica, Bologna, Zanichelli, 2002, ISBN 88-08-09035-3. 48. E.D. Bloom et al. (1969). "High-Energy Inelastic e–p Scattering at 6° and
10°".Physical
Review
Letters 23 (16):
934. Bibcode:1969PhRvL..23..930B. doi:10.1103/PhysRevLett.23.930. 49. ENCICLOPÉDIA MICROSOFT ENCARTA 99 O CORPO HUMANO 50. Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]
930–
51. (EN) Berg Jeremy M., Tymoczko John L. and Stryer Lubert Biochemistry - Fifth Edition - W. H. Freeman and Company 52. (EN) Le tappe del ciclo di Krebs 53. (EN) Ingresso di altre molecole nel ciclo di Krebs 54. (EN) Il ciclo di Krebs come produttore di precursori biosintetici 55. (EN) Il ciclo del gliossalato 56. Fonseca, krukemberghe "Eutrofização" no site BrasilEscola.com acessado a 19 de fevereiro de 2015. 57. Feynman, Richard. Six Easy Pieces. [S.l.]: The Penguin Group, 1995. ISBN 978-0-14-027666-4 OCLC 40499574 58. Fowles, Grant R.. Introduction to Modern Optics. [S.l.]: Courier Dover Publications, 1989. ISBN 0-486-65957-7 OCLC 18834711 59. Gangopadhyaya, Mrinalkanti. Indian Atomism: History and Sources. Atlantic Highlands, New Jersey: Humanities Press, 1981. ISBN 0391-02177-X OCLC 10916778 60. Goodstein, David L.. States of Matter. [S.l.]: Courier Dover Publications, 2002. ISBN 0-13-843557-X 61. Govindjee
Beatty
JT,Gest
H,
Allen
JF.
Discoveries
in
Photosynthesis. Berlin: Springer, 2006. vol. 20. ISBN 1-4020-3323-0 62. Gregory RL. Biochemistry of photosynthesis. New York: WileyInterscience, 1971. ISBN 0-471-32675-5 63. Guia Multimídia sobre o Corpo Humano. Editora Globo. 64. GRANDE ENCICLOPÉDIA LAROUSSE CULTURAL 65. Nova Cultural. 66. Giuliano
Ricciotti, Biochimica
di
base,
Italo
Bovolenta,
2008, ISBN 978-88-08-01182-4 67. http://www.nscl.msu.edu/~thoennes/isotopes/additional-isotopes2012.pdf 68. http://education.jlab.org/itselemental/iso008.html 69. http://www.nucleonica.net/unc.aspx 70. http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs310/en/index.html
71. http://www.scielo.br/pdf/jped/v78n2/v78n2a06.pdf 72. http://www.amjmed.com/article/S0002-9343(11)00263-4/fulltext 73. http://estudmed.com.sapo.pt/cardiologia/tratamento_cardiopatia_is quemica_2.htm 74. http://www.sba.com.br/arquivos/ensino/57.pdf 75. http://www.pdb.org 76. L'Annunziata, Michael F.. Handbook of Radioactivity Analysis. [S.l.]: Academic Press, 2003. ISBN 0-12-436603-1 OCLC 16212955 77. “Isóbaro”, in Dicionário Priberam da Língua Portuguesa em linha, 2008-2013 [consultado em 18/02/2015]. 78. In: Leigh, G. J.. International Union of Pure and Applied Chemistry, Commission
on
the
Nomenclature
of
Inorganic
Chemistry,Nomenclature of Organic Chemistry – Recommendations 1990. Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1990. p. 35. ISBN 008-022369-9 79. I.L. Dryden and K.V. Mardia ;(1988). Statistical Shape Analysis. John Wiley & Sons. ISBN 0-471-95816-6. 80. iScience Times Staff on May 6, 2013 5:19 PM EDT 81. Jastrow, Joseph. Story of Human Error. [S.l.]: Ayer Publishing, 1936. p. 171. ISBN 0836905687 82. Journal of Investigative Dermatology (2006), Volume 126 83. J. M. Wood, H. Decker, H. Hartmann, B. Chavan, H. Rokos, J. D. Spencer, S. Hasse, , M. J. Thornton,* M. Shalbaf, R. Paus,and K. U. Schallreuter*,2The FASEB Journal • Research Communication -Vol. 23 July 2009 84. Journal
of
Investigative
Dermatology
(2011)
131,
979–982;
doi:10.1038/jid.2010.397; published online 30 December 2010 85. Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko e Lubert Stryer, Biochimica, Bologna, Zanichelli, 2003, ISBN 88-08-07893-0.
86. McEvilley, Thomas. The shape of ancient thought: comparative studies in Greek and Indian philosophies. [S.l.]: Allworth Press, 2002. ISBN 1-58115-203-5. 87. MacGregor, Malcolm H.. The Enigmatic Electron. [S.l.]: Oxford University Press, 1992. ISBN 0-19-521833-7 OCLC 223372888. 88. M. Nekipelov et al., J. Phys. G34, 627 (2007). 89. M. Abdel-Bary et al., Phys. Lett. B649, 252 (2007). 90. Manuel, Oliver. Origin of Elements in the Solar System: Implications of Post-1957 Observations. [S.l.]: Springer, 2001. ISBN 0-306-465620 OCLC 228374906. 91. Mazo, Robert M.. Brownian Motion: Fluctuations, Dynamics, and Applications. [S.l.]: Oxford University Press, 2002. ISBN 0-19851567-7 OCLC 48753074. 92. Mills, Ian; Cvitaš, Tomislav; Homann, Klaus; Kallay, Nikola; Kuchitsu, Kozo. Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry. 2nd ed. Oxford: International Union of Pure and Applied Chemistry, Commission on Physiochemical Symbols Terminology and Units, Blackwell Scientific Publications, 1993. ISBN 0-63203583-8 OCLC 27011505. 93. Moran, Bruce T.. Distilling Knowledge: Alchemy, Chemistry, and the Scientific Revolution. [S.l.]: Harvard University Press, 2005. ISBN 0674-01495-2. 94. Myers, Richard. The Basics of Chemistry. [S.l.]: Greenwood Press, 2003. ISBN 0-313-31664-3 OCLC 50164580. 95. M. Breidenbach et al. (1969). "Observed Behavior of Highly Inelastic Electron–Proton Scattering". Physical Review Letters 23 (16): 935– 939. Bibcode:1969PhRvL..23..935B. doi:10.1103/PhysRevLett.23.935. 96. Michael Lieberman e Allan D Marks. Mark's Basic Medical Biochemistry: a clinical approach. USA: Lippincott Williams & Wilkins, 2009. ISBN 078177022x
97. “Nucleões”, in Dicionário Priberam da Língua Portuguesa em linha, 2008-2013 [consultado em 18/02/2015]. 98. NELSON, David L., COX, Michael M., Lehninger Principles of Biochemistry, 4ª edição, W. H. Freeman, 2005, ISBN 978-0716743392 99. Nathaniel G.N. Milton-School of Human and Life Sciences, Whitelands College, Roehampton University, London SW15 4JD, UK ,
Homocysteine
Inhibits
Hydrogen
Peroxide
Breakdown
by
Catalase-The Open Enzyme Inhibition Journal, 2008, 1, 34-41 100.
NOVO CONHECER – O CORPO HUMANO.
Abril Cultural. 101.
North B, Verdin E. (2004). "Sirtuins: Sir2-related NAD-
dependent protein deacetylases". Genome Biol 5 (5): 224. PMID 15128440. (em inglês) 102.
OGA,
Seizi. Fundamentos
de
Toxicologia.
São Paulo:
Atheneu, 1996. 103.
O CORPO HUMANO
104.
O corpo humano / Carlos Barros, Wilson Roberto Paulino --
59 ed. totalmente reformulada. -- São Paulo : Ática, 1998. 105.
População (sociologia). In Infopédia [Em linha]. Porto: Porto
Editora, 2003-2009. [Consult. 2009-03-13]. Disponível na www: <URL: http://www.infopedia.pt/$populacao-(sociologia)>. 106.
PRIMACK, Richard. Essentials Of Conservation Biology. 4th
Edition, Sinauer Associates, 2006. ISBN 9780878937202 107.
Pullan, Wendy. Structure. Cambridge: Cambridge University
Press, 2000. ISBN 0521782589 108.
P. Chelikani, I. Fita, e P.C. Loewen, "Diversity of structures
and properties among catalases", Cellular and Molecular Life Sciences (2004), 61, p.192-208. 109.
P.A. Southorn "Free radicals in medicine. I. Chemical nature
and biological reactions", Mayo Clin. Proc. (1988), 63, p. 381-389. 110.
Preambular
111.
http://www.dicio.com.br/preambular/
112.
"Quark (Partícula subatômica).". Encyclopædia Britannica.
Retrieved 2008-06-29. 113.
R. Nave. "Confinement of quarks.". HyperPhysics. Georgia
State University, Department of Physics and Astronomy. Retrieved 2008-06-29. 114.
R.
Nave. "Bag
Model
of
Quark
Confinement." HyperPhysics. Georgia State University, Department of Physics and Astronomy. Retrieved 2008-06-29. 115.
R. Nave. "Quarks.". HyperPhysics. Georgia State University,
Department of Physics and Astronomy. Retrieved 2008-06-29. 116.
Rabinowitch E, Govindjee. Photosynthesis. London: J. Wiley,
1969. ISBN 0-471-70424-5 117.
Reece, J, Campbell, N. Biology. San Francisco: Pearson,
Benjamin Cummings, 2005. ISBN 0-8053-7146-X 118.
Richard G. Cutler, "Oxidative Stress and Aging: Catalase Is a
Longevity
Determinant
Enzyme", Rejuvenation
Research (2005),8(3), p. 138-140.1 119.
Reginald H Garrett e Charles M. Grisham. Principles of
Biochemistry with a Human Focus. USA: Brooks/Cole, Thomson Learning, 2002. ISBN 0-03-097369-4 120.
R. H. Garret e C. M. Grisham, Principi di Biochimica, Padova,
Piccin Nuova Libraria, 2004, ISBN 88-299-1693-5. 121.
S.S.M.
Wong
(1998). Introductory
Nuclear
Physics(2nd
ed.). Wiley Interscience. p. 30. ISBN 0-471-23973-9. 122.
Samson RA, Houbraken J, Summerbell RC, Flannigan B,
Miller JD. (inglês) Common and important species of fungi and actinomycetes in indoor environments. In: Microogranisms in Home and Indoor Work Environments. (Português) As espécies comuns e importantes de fungos e actinomicetos em ambientes internos. In: Microogranisms em ambientes domésticos e de trabalho interior. [S.l.]: New York: Taylor & Francis, 2001. 287–292 p. ISBN.
123.
Science News. April 16, 2005. Biochemistry. “Blood Hints at
Autism’s Source.” 124.
Sigma Aldrich; rev. del 19.05.2011 riferita al racemo.
125.
SCF (1990). (First series of food additives of various
technological functions (Opinion expressed on 18 May 1990). Reports of the Scientific Committee for Food (Twentyfifth series) http://ec.europa.eu/food/fs/sc/scf/reports/scf_reports_25.pdf) 126.
Truman P. Kohman, Proposed New Word: Nuclide, Am. J.
Phys. vol. 15, nr. 4 (1947), pp. 356–357; doi:10.1119/1.1990965. 127.
The Nobel Prize in Physics 1935 (em inglês) Nobelprize.org.
Visitado em 17 de FEVEREIRO DE 2015. 128.
The Origin of the Names Malic, Maleic, and Malonic
Acid Jensen, William B. J. Chem. Educ. 2007, 84, 924. Abstract
129.
W.-M.
Yao et
al. (2006)
http://pdg.lbl.gov/2006/reviews/theta_b152.pdf 130.
http://www.chemblink.com/
131.
http://www.guidechem.com/dictionary/6915-15-7.html
132.
K.A. Peacock (2008). The Quantum Revolution. Greenwood
Publishing Group. p. 125. ISBN 0-313-33448-X. 133.
K Akre, A M Ekström, L B Signorello, et. al. Aspirin and risk
for gastric cancer: a population-based case-control study in Sweden. Br J Cancer 2001; 84(7):965-8