Enzimas, Carboidratos, Lipídios e Vitaminas

ESTUDO DE BIOQUÍMICA

ENZIMAS

• Como surgiu?

Foi descoberta a partir da observação da digestão de carne dos falcões. Louis Pasteur estudou sobre a fermentação – através da fermentação da glicose, feita por leveduras (semelhante entre fungos e bactérias), onde se obtém o álcool;

• O que são?

São proteínas catalisadoras (que transformam uma substância em outra, com alta eficiência) altamente especializadas que aceleram as reações químicas ao reduzir a energia de ativação (toda energia necessária para que uma reação química ocorra), oferecendo uma condição do ambiente melhor para que o substrato sofra a reação em questão.

• Quais os componentes da reação?

Enzima + Substrato → Complexo Enzima-Substrato → Enzima + Produto

O substrato, ou reagente, se encaixa no sítio ativo (local destinado a ele para realizar a reação), formando o complexo Enzima-Substrato. A partir do complexo, a enzima dá origem a um produto, que irá para o organismo, para outras rotas metabólicas. O sítio ativo pode possuir um centro catalítico, com cofatores componentes não proteicos (sítio prostético) que tornará a reação mais especializada, com vitaminas e metais, por exemplo.

A união Enzima-Substrato no sítio ativo pode ser feita de duas maneiras:

1. Chave-Fechadura: O substrato tem o encaixe perfeito com a enzima, feito através de ligação covalente;
2. Encaixe Induzido: Enzima maleável, devido ao ambiente que se encontra. Ela se adéqua para seu substrato, sendo definida pelas cargas positivas e negativas.

• Quais as propriedades?

Aceleram as reações;

Não são consumidas na reação, retornando inalterada do processo;

Atuam em pequenas concentrações;

Não alteram o estado de equilíbrio

• Quais fatores alteram sua atividade?

1. Decorrentes da formação do complexo ES: Concentração do substrato – sobrará substrato que não fará parte da reação; Concentração de enzimas – sobrarão enzimas inutilizáveis. A formação do produto é proporcional à concentração do substrato (1 S → 2 P). A velocidade de reação independe da quantidade do substrato;
2. Decorrentes da natureza proteica das enzimas: pH – Cada enzima tem um pH adequado; Temperatura – Conforme aumenta, a velocidade da reação aumenta, até a temperatura ótima. Em um determinado momento, a velocidade começa a cair, pois a temperatura aumenta demais, causando desnaturação proteica;
3. Inibidores Enzimáticos: Farão algo para que a reação se altere, impedindo a união de enzima e substrato. Há dois tipos: Inespecífico – diminui a atividade de todas as enzimas, através de agentes desnaturantes, como o pH e a temperatura inadequados; e Específico – diminui a atividade de UMA enzima, ou um grupo restrito delas. Dividem-se em irreversível (inibidor se liga à enzima em complexo estável), que são compostos pouco reativos até a união com a enzima, e reversível (mais fácil de ser quebrada, forma composto instável) que apresenta os subtipos competitivo – apresenta estrutura semelhante ao do substrato – e não competitivo, que não tem semelhança estrutural com o substrato, portanto não se liga no sítio ativo, porém atrapalha a reação ao diminuir a velocidade.

CARBOIDRATOS / GLICÍDEOS / HIDRATOS DE CARBONO

• O que são?

É a primeira fonte energética do organismo para realizar reações metabólicas, sendo dissolvido fácil e rapidamente. A glicose é a molécula energética principal, sendo fonte de energia para o SNC. Sua fórmula empírica é (CH2O)n, com n ≥ 3, e são originados a parte de aldeído ou cetona;

• Produtos de Hidrólise

São dois grupos, os hologlicídeos, que contém somente C, O e H (amido e celulose), e os heteroglicídeos, que além de C, O e H, contém N, P e S (quitina). Os hologlicídeos se diferenciam a partir do nº de carbonos e nº de moléculas de açúcar / monômeros existentes;

• MONOSSACARÍDEOS

Possuem até 7 carbonos, em uma cadeia simples não ramificada.                 [pic 1]

Outros exemplos de aldose: ribose, D-glucose e galactose;

Outros exemplos de cetose: frutose (mais saudável devido à solubilidade e a presença da cetose) e diidroxiacetona;

Hemiacetal: Carboidrato que em contato com meio aquoso, torna-se circular.

• OLIGOSSACARÍDEOS

São 2 até 10 monossacarídeos, um ligado ao outro. Formam ligações glicosídicas, que liberam uma molécula de H2O.

Dissacarídeo: Maltose (glicose + glicose) – Encontrado no amido e glicogênio, possui ligações α1→4, fáceis de ser degradadas; Lactose (galactose + glicose) – Encontrado no leite, possui ligações β1→4, mais difíceis de quebrar; Sacarose (glicose + frutose) – Encontrado na cana-de-açúcar, ligações α1→2β

• POLISSACARÍDEOS

União de resíduos de monossacarídeos, com alto peso molecular. Diferem entre si no nº de monossacarídeos e no tipo de ligação que os une, no comprimento e no grau de ramificação das cadeias.

1. Homopolissacarídeos: Na hidrólise, gera monômeros iguais. São divididos em pentosanas (arabanas e xilanas) e hexonasas. As hexonasas possuem o amido – formado por amilose (α1→4), água e amilopectina (α1→6, sendo a parte insolúvel do amido); o glicogênio – polímeros de subunidade de glicose; é mais ramificado e mais compacto que o amido. É a reserva energética de glicose no fígado e no músculo; celulose – substância fibrosa, resistente e insolúvel, devido suas ligações glicosídicas β1→4 que são hidrolisadas somente pela enzima celulase (produzida no rúmen por fermentação de protozoários e bactérias). Localizada na parede celular dos animais;
2. Heteropolissacarídeos: Por hidrólise, fornece mais de um tipo de monossacarídeo. Divididos em heteroglicídios (quitina – encontrada no exoesqueleto dos insetos, possui ligação glicosídica do tipo β1→4, ou seja, altamente insolúvel) e aminoaçúcares, que substituem a hidroxila por um grupo amina (NH2).

• Carboidratos Insolúveis

São as fibras – FDN (Fibra Detergente Neutro): formada de celulose + hemicelulose + lignina; e FDA (Fibra Detergente Ácido): formada por celulose + lignina.

• Digestão e Absorção

Para serem digeridos e absorvidos, precisam ser degradados em monossacarídeos por enzimas digestivas, por exemplo, amido → maltose → 2 glicoses.

Primeiramente, ao passar pela boca, entram em contato com a amilase salivar que surtirá efeito de acordo com o tempo de mastigação, que geralmente é pouco, portanto realizando pouca digestão. Em seguida, no estômago, há a desativação da amilase devido ao baixo pH, também não ocorrendo nenhum processo de digestão. Ao chegar no intestino delgado, dá início a fase luminal, que irá digerir as ligações α1→4 por meio da amilase pancreática. Na fase de membrana, localizada nas microvilosidades dos enterócitos, ocorre a digestão de di e trissacarídeos, além dos oligossacarídeos por meio de enzimas específicas, tendo como produto final a glicose, frutose e galactose.