LIPOPROTEÍNAS

As lipoproteínas são classificadas em várias classes, de acordo com a natureza e quantidade de lipídeos e proteínas que as constituem. Dentre as classes de lipoproteínas destacam-se:

• Quilomicrons: grandes partículas que transportam as gorduras alimentares e o colesterol para os músculos e outros tecidos.
• Very-Low Density Lipoproteins (VLDL) e Intermediate Density Lipoprotein (IDL): transportam triglicerídeos (TAG) e colesterol endógenos do fígado para os tecidos. A medida em que perdem triglicerídeos, podem coletar mais colesterol e tornarem-se LDL.
• Low-Density Lipoproteins (LDL): transportam do fígado para os tecidos, cerca de 70% de todo o colesterol que circula no sangue. São pequenas e densas o suficiente para se ligarem às membranas do endotélio (revestimento interno dos vasos sangüíneos. Por esta razão, as LDL são as lipoproteínas responsáveis pela aterosclerose (ver O colesterol no sangue) – deposição de placas lipídicas (ateromas) nas paredes das artérias. Conseqüentemente, níveis elevados de LDL estão associados com os altos índices de doenças cardiovasculares.
• High-Density Lipoproteins (HDL): é responsável pelo transporte reverso do colesterol ou seja, transporta o colesterol endógeno de volta para o fígado. O nível elevado de HDL está associado com baixos índices de doenças cardiovasculares. 
  
  
  
  
  

Classes das enzimas

            As enzimas podem ser classificadas de acordo com vários critérios. O mais importante foi estabelecido pela União Internacional de Bioquímica (IUB), e estabelece 6 classes:

            - Oxidorredutases: São enzimas que catalisam reações de transferência de elétrons, ou seja: reações de oxi-redução. São as Desidrogenases e as Oxidases.

            Se uma molécula se reduz, tem que haver outra que se oxide.

            - Transferases : Enzimas que catalisam reações de transferência de grupamentos funcionais como grupos amina, fosfato, acil, carboxil, etc. Como exemplo temos as Quinases e as Transaminases.

            - Hidrolases : Catalisam reações de hidrólise de ligação covalente. Ex: As peptidades.

            - Liases: Catalisam a quebra de ligações covalentes e a remoção de moléculas de água, amônia e gás carbônico. As Dehidratases e as Descarboxilases são bons exemplos.

            - Isomerases: Catalisam reações de interconversão entre isômeros ópticos ou geométricos. As Epimerases são exemplos.

            - Ligases: Catalisam reações de formação e novas moléculas a partir da ligação entre duas já existentes, sempre às custas de energia (ATP). São as Sintetases.

Estruturas das Proteínas

As proteínas diferem entre si pelo número, tipo e seqüência dos aminoácidos em suas estruturas.

A seqüência linear de aminoácidos de uma proteína define sua estrutura primária.

O número de aminoácidos é muito variável de uma proteína para outra:

• Insulina bovina: 51 aminoácidos
• Hemoglobina humana: 574 aminoácidos
• Desidrogenase glutâmica: 8 300 aminoácidos

O filamento de aminoácidos se enrola ao redor de um eixo, formando uma escada helicoidal chamada alfa-hélice. É uma estrutura estável, cujas voltas são mantidas por pontes de hidrogênio. Tal estrutura helicoidal é a estrutura secundária da proteína. 

As proteínas estabelecem outros tipos de ligações entre suas partes. Com isto, dobram sobre si mesmas, adquirindo uma configuração espacial tridimensional chamada estrutura terciária. Essa configuração pode ser filamentar como no colágeno, ou globular, como nas enzimas.  

Tanto o estabelecimento de pontes de hidrogênio como o de outros tipos de ligações dependem da seqüência de aminoácidos que compõem a proteína. Uma alteração na seqüência de aminoácidos (estrutura primária) implica em alterações nas estruturas secundária e terciária da proteína. Como a função de uma proteína se relaciona com sua forma espacial, também será alterada. Um exemplo clássico é a anemia falciforme. Nessa doença hereditária, há uma troca na cadeia de aminoácidos da hemoglobina (substituição de um ácido glutâmico por uma valina). Isto acaba por determinar mudanças na hemácia, célula que contém a hemoglobina, que assume o formato de foice quando submetida a baixas concentrações de oxigênio.

Muitas proteínas são formadas pela associação de dois ou mais polipeptídeos (cadeias de aminoácidos). A maneira como estas cadeias se associam constitui a estrutura quaternária dessas proteínas. A hemoglobina, citada anteriormente, é formada pela união de duas cadeias "alfa" e duas cadeias "beta".

Embora o termo ponte de hidrogênio não seja adequado, ele é comumente empregado na bioquímica de proteínas. Quimicamente, este tipo de interação deveria ser chamado de ligação de hidrogênio, ao invés de ponte de hidrogênio.

Desnaturação das Proteínas

Quando as proteínas são submetidas à elevação de temperatura, a variações de pH ou a certos solutos como a uréia, sofrem alterações na sua configuração espacial, e sua atividade biológica é perdida. Este processo se chama desnaturação. Ao romper as ligações originais, a proteína sofre novas dobras ao acaso. Geralmente, as proteínas se tornam insolúveis quando se desnaturam. É o que ocorre com a albumina da clara do ovo que, ao ser cozida, se torna sólida.

 

Na desnaturação, a seqüência de aminoácidos não se altera e nenhuma ligação peptídica é rompida. Isto demonstra que a atividade biológica de uma proteína não depende apenas da sua estrutura primária, embora esta seja o determinante da sua configuração espacial. 

Algumas proteínas desnaturadas, ao serem devolvidas ao seu meio original, podem recobrar sua configuração espacial natural. Todavia, na maioria dos casos, nos processos de desnaturação por altas temperaturas ou por variações extremas de pH, as modificações são irreversíveis. A clara do ovo se solidifica, ao ser cozida, mas não se liquefaz quando esfria.

Enzimas cardíacas
Os marcadores de necrose miocárdica têm dupla função na avaliação do IAM, têm efeito diagnóstico e também na avaliação prognóstica. Em decorrência da isquemia prolongada a membrana celular perde sua integridade permitindo a saída para o meio extracelular de macromoléculas, possibilitando a dosagem sérica das mesmas. Dentre as mais importantes podemos citar:

• Creatinofosfoquinase (CK) e Fração MB da Creatinofosfoquinase (CK-MB). A CK-MB é mais específica para diagnóstico de necrose miocárdica, sendo sua curva característica, obtida pela dosagem seriada, padrão para diagnóstico de IAM.
• Troponinas T e I - não são detectadas em indivíduos normais, sendo que sua elevação, mesmo mínima, pode significar algum grau de lesão miocárdica (microinfartos). Uma dosagem negativa de troponina não afasta diagnóstico de IAM, devendo-se repetir essa avaliação após 10 a 12 horas do inicio dos sintomas.Pode se manter elevado até por 2 semanas do IAM.
• Mioglobina – seu principal papel no diagnóstico de IAM decorre de seu valor preditivo negativo (variando de 83% a 98%), ou seja, é um bom método complementar para se afastar a presença de infarto do miocárdio quando negativo - sua curva é feita apenas nas primeiras horas de dor torácica.

Na prática clínica são utilizados as troponinas e a CK-MB nas 12 primeiras horas para diagnóstico e avaliação de pacientes com suspeita de síndromes coronariana agudas e o acompanhamento da curva de CK-MB nos paciente com diagnóstico de infarto.

Alimentos e nutrientes

A matéria orgânica que constitui o alimento de um animal deve conter diversos tipos de substâncias nutrientes: carboidratos, lipídios, proteínas, sais minerais, vitaminas e água:

• Carboidratos e lipídios - São nutrientes orgânicos cuja função principal é fornecer energia às células. Alimentos ricos nestes nutrientes costumam ser chamados de alimentos energéticos. Os carboidratos (ou Glicídios) estão presentes nas massas e açúcares e tem a função de produzir e armazenar energia. Já os lipídios são os óleos e as gorduras, tem a função de armazenar energia (reserva alimentar), manter a temperatura e dissolver algumas vitaminas.
• Proteínas - São nutrientes orgânicos cuja função principal é fornecer aminoácidos às células. A maior parte dos aminoácidos absorvidos é empregada na fabricação das proteínas específicas do animal. Uma vez que as proteínas são os principais constituintes estruturais das células animais, costuma-se dizer que alimentos ricos nesse tipo de nutriente são alimentos plásticos. As proteínas são construtoras de tecidos (ex.: unha, pele, músculos...) e catalisa reações bioquímicas (enzimas). Os aminoácidos estão contidos nas carnes e derivados do leite.
• Sais Minerais - São nutrientes inorgânicos que fornecem ao homem elementos químicos como o cálcio, o fósforo, o ferro ou o enxofre, entre outros. O cálcio por exemplo é um elemento químico de fundamental importância na estrutura dos ossos. O ferro, presente na hemoglobina do sangue de diversos animais, é fundamental para o transporte de oxigênio para as células. O fósforo faz parte da molécula de ATP, responsável pelo fornecimento de energia a todas as reações químicas fundamentais à vida.
• Água - Não é propriamente um nutriente, embora seja fundamental à vida. Todas as reações vitais ocorrem no meio aquoso presente no interior das células. Geralmente, a água faz parte da composição de todos os alimentos.
• Vitaminas - Substâncias orgânicas essenciais à vida, obtidas no alimento ingerido. A maioria das vitaminas atua como co-fatores enzimáticos, isto é, como fatores assessórios de reações catalisadas por enzimas. Na ausência de certas vitaminas, determinadas enzimas não funcionam, com prejuízo para as células. As doenças resultantes da falta de vitaminas são denominadas avitaminoses. Até hoje foram identificadas treze vitaminas que o homem necessita ingerir na dieta. O termo "vitamina" significa "amina vital".

Escorbuto e Beribéri

O escorbuto e o beribéri são exemplos de doenças causadas pela falta de vitaminas, substâncias que constituem uma classe especial de nutrientes essenciais.
O escorbuto pode ser prevenido pela ingestão regular de frutas cítricas, como o limão ou a laranja. Sem o ácido ascórbico (substância conhecida como vitamina C), encontrada nessas frutas, a pessoa se torna enfraquecida, sofre de fortes hemorragias nasais e suas gengivas se inflamam; alguns podem até morrer.
O beribéri enfraquece os músculos, às vezes com total paralisia do corpo. Pode ser prevenido com uma dieta com tiamina, uma das vitaminas do complexo B, à base de vegetais, carne e arroz integral.

Necessidades energéticas

Um homem tem que despender energia constantemente para manter suas atividades vitais. A energia que supre as necessidades metabólicas é obtida através da respiração celular, processo composto por várias etapas bioquímicas, no qual moléculas orgânicas são oxidadas.
A energia contida nos alimentos é geralmente medida em calorias (cal) ou em quilocalorias (kcal).

Taxas metabólicas

A quantidade de energia que um homem em repouso gasta para manter suas atividades vitais constitui sua taxa metabólica basal. Já a taxa metabólica total corresponde a quantidade de energia necessária à realização de todas as atividades de um organismo.
A taxa metabólica basal de um homem jovem é cerca de 1600 kcal por dia. Já sua taxa metabólica total pode se situar em torno de 2000 kcal por dia, ou 6000 kcal por dia se ele for um atleta ou um trabalhador braçal.
Se ingerir quantidades insuficientes de nutrientes, ele ficará subnutrido. Com a perda de proteínas, os músculos se atrofiam. Mesmo proteínas de órgãos vitais, como o coração e o cérebro, passam a ser consumidas. As lesões físicas e mentais provocadas pela subnutrição podem ser irreversíveis, mesmo que se retorne à alimentação normal.

Dietas protetora e balanceada

Os cientistas calcularam que, além dos nutrientes fundamentais, é necessário um mínimo de 1300 kcal para que uma pessoa adulta sobreviva sem desnutrição. Essa dieta mínima foi denominada dieta protetora. Um exemplo da composição de alimentos da dieta protetora, para um período de 24 horas, seria:

• 1/2 litro de leite;
• 20 gramas de trigo;
• 90 gramas de carneInternet;
• um ovo;
• três frutas;
• 5 gramas de manteiga;
• 200 gramas de verduras;
• 200 gramas de legumes;
• 90 gramas de pão integral;

À dieta protetora, devem ser acrescentados alimentos até que se atinja a dieta balanceada, que forme cerca de 3000 kcal em 24 horas. Uma dieta balanceada deve conter a seguinte combinação de nutrientes:

• 50% a 60% de carboidratos,
• 25% a 35% de gorduras
• e cerca de 15% de proteínas.

A combinação de diferentes tipos de alimentos em uma dieta balanceada fornece, além das calorias necessárias ao bom funcionamento do corpo, todos os nutrientes essenciais, como vitaminas e aminoácidos.
A deficiência protéica na infância também pode ocorrer devido à suspensão precoce da amamentação natural, substituída por leite em pó. A amamentação no peito materno, além de fornecer uma dieta balanceada à criança, evita infecções intestinais e transfere imunidade a diversas doenças infecciosas.

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proteinas e Doenças relacionadas

Proteínas e doenças cardiovasculares

Pensava-se que as dietas ricas em proteínas eram prejudiciais para o coração, mas os estudos mais recentes mostraram que ingerir grandes quantidades de proteínas não causa qualquer problema cardíaco, pelo contrário.
É possível que comer maiores quantidades de proteínas, especialmente se forem de origem vegetal, ao mesmo tempo que cortamos nos carboidratos pode ser benéfico para o coração.

Proteínas e diabetes

As proteínas resultantes do leite de vaca também eram acusadas de desenvolver diabetes de tipo 1 (dependentes de insulina), mas os últimos estudos demonstram resultados inconclusivos e inconsistentes.
A quantidade de proteínas na dieta não afecta negativamente o desenvolvimento da diabetes de tipo 2, mas aqui os estudos continuam a avançar lentamente.

Proteínas e cancro

Também não existe nenhuma evidência de que ingerir muita ou pouca proteína tenha efeitos no risco de cancro. Apesar disso, comer carne vermelha (com muitas quantidades de proteínas) está ligado ao aumento do risco de cancro no cólon.

Proteínas e osteoporose

A digestão das proteínas liberta ácidos que são neutralizados pelo corpo através do cálcio e de outros agentes presentes no sangue. Comer muita proteína consome muito cálcio e algum dele pode vir dos ossos. Por isso, consumir muita quantidade de proteínas por largos períodos de tempo, pode enfraquecer os ossos. Apesar disso, os estudos também não são completamente conclusivos.
Alguns estudos sugerem que o aumento de proteínas aumenta o risco de fracturas ósseas, enquanto outras associam as dietas ricas em proteínas com o aumento da densidade de minerais nos ossos.
Como se vê, as proteínas estão ainda a ser estudadas pela comunidade científica e ainda não existem respostas definitivas sobre muitos dos efeitos provocados pela ingestão excessiva de proteína.