Breve Resumo
Este vídeo é um aulão sobre compostos orgânicos, metabolismo energético e digestão, com foco em carboidratos, proteínas e lipídios. O professor Vitor Considera aborda desde a composição estrutural e funções dos carboidratos até os processos metabólicos de glicogênese, glicogenólise e gliconeogênese. Ele também discute a digestão de macromoléculas, a ação de enzimas, fatores que influenciam a atividade enzimática e inibição enzimática. Além disso, o vídeo explora o papel do monóxido de carbono no organismo, os tipos de tecido adiposo e as fibras musculares.
- Compostos orgânicos e sua importância para a vida.
- Metabolismo de carboidratos, incluindo glicogênese, glicogenólise e gliconeogênese.
- Digestão de macromoléculas e o papel das enzimas.
- Fatores que influenciam a atividade enzimática e inibição enzimática.
- Tipos de tecido adiposo e fibras musculares.
Compostos Orgânicos e Carboidratos
O vídeo começa com uma discussão sobre a composição dos seres vivos, dividida em compostos inorgânicos e orgânicos. Os compostos orgânicos são caracterizados pela presença de carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo e enxofre (CHONPS). O foco inicial é nos carboidratos, cuja principal função é fornecer energia. O professor explica a importância de entender a estrutura dos carboidratos, incluindo monossacarídeos (glicose, frutose, galactose, ribose, desoxirribose), dissacarídeos (maltose, sacarose, lactose) e polissacarídeos (amido, glicogênio, celulose). A formação de dissacarídeos e polissacarídeos ocorre por meio de polímeros de condensação, com a perda de uma molécula de água.
Carboidratos e Energia
A aula aborda a relação entre carboidratos e energia, dividindo-a em dois pontos principais: a glicose como combustível primário para a produção de energia e os carboidratos como reserva de energia. Nos vegetais, o amido é a principal forma de reserva, enquanto nos animais, o glicogênio desempenha esse papel. O glicogênio, no entanto, retém muita água, o que torna os lipídios uma forma mais eficiente de armazenar energia, pois são hidrofóbicos e armazenam o dobro de energia por grama em comparação com os carboidratos. A solubilidade em água e as interações químicas são importantes para entender o papel dos carboidratos e lipídios no organismo.
Metabolismo dos Carboidratos e Regulação da Glicose
O vídeo explica o metabolismo dos carboidratos, começando com a ingestão de alimentos e o aumento da taxa de glicose no sangue. O pâncreas, através das células beta, produz insulina, que sinaliza às células para abrirem os canais de glicose (GLUTs) e permitirem a entrada da glicose. No fígado, o excesso de glicose é armazenado como glicogênio (glicogênese) ou convertido em lipídios (lipogênese). Quando a glicose no sangue diminui, as células alfa do pâncreas produzem glucagon, que estimula o fígado a liberar glicose (glicogenólise). A adrenalina também atua na liberação de glicose em momentos de luta ou fuga. A gliconeogênese é um processo alternativo de produção de glicose a partir de produtos do metabolismo, como glicerol e aminoácidos, e é estimulada pelo cortisol.
Questão sobre Metabolismo de Carboidratos
Uma questão do ERGE de 2008 é discutida, abordando as alterações metabólicas no fígado de uma pessoa submetida a 24 horas de jejum. O gráfico que melhor representa essas alterações mostra um aumento na degradação de glicogênio e na desaminação de aminoácidos, juntamente com uma diminuição na oxidação da glicose e na síntese de glicogênio. A oxidação de ácidos graxos e a gliconeogênese também estão elevadas para fornecer energia durante o jejum.
Digestão de Macromoléculas
O vídeo aborda a digestão de macromoléculas, começando com o amido, que é quebrado na boca pela amilase salivar em dissacarídeos. No estômago, o pH ácido interrompe a ação da amilase salivar. No intestino, a amilase pancreática e as dissacaridases (maltase, sacarase, lactase) continuam a quebrar os carboidratos em monossacarídeos, que são absorvidos pelas células intestinais. A digestão de proteínas começa no estômago com a pepsina, que quebra as proteínas em peptídeos. No intestino, a tripsina, quimotripsina e peptidases continuam a quebrar os peptídeos em aminoácidos. O vídeo também destaca a importância dos sucos digestivos (saliva, suco gástrico, bile, suco pancreático, suco entérico) e seus componentes enzimáticos.
Questão sobre Digestão de Proteínas
Uma questão sobre a digestão de proteínas é apresentada, mostrando a relação entre a quantidade de aminoácidos formados em diferentes compartimentos do tubo digestório. O estômago apresenta a menor quantidade de aminoácidos, seguido pelo duodeno, enquanto o jejuno e o íleo apresentam a maior quantidade, refletindo a progressiva quebra das proteínas ao longo do trato digestivo.
Estrutura e Função das Proteínas
O vídeo explica que as proteínas são originadas do DNA, com um gene servindo como molde para formar RNA mensageiro, que codifica a proteína. A estrutura primária da proteína é a sequência de aminoácidos, que determina suas propriedades biológicas. As proteínas precisam passar por um processo de enovelamento para se tornarem funcionais, formando estruturas secundárias, terciárias e, em alguns casos, quaternárias. A estrutura terciária é crucial para a funcionalidade da proteína, e a perda dessa estrutura (desnaturação) resulta na perda de função. Fatores como pH, temperatura e concentração de sais podem causar desnaturação.
Questão sobre Desnaturação de Proteínas
Uma questão sobre desnaturação de proteínas é discutida, onde proteínas em certos solventes sofrem alterações em sua estrutura espacial e propriedades biológicas, mas retornam à sua conformação original após a remoção do solvente. A conformação espacial das proteínas depende da estrutura primária, que define a sequência de aminoácidos e, consequentemente, a estrutura terciária.
Enzimas e Fatores que Influenciam sua Ação
O vídeo apresenta um quadro com as principais enzimas digestivas e seus respectivos pHs ótimos de atuação. A amilase salivar atua na boca (pH 7), a pepsina no estômago (pH 2), e as enzimas pancreáticas e intestinais no intestino (pH 8-9). Muitas enzimas são produzidas na forma inativa e precisam ser ativadas para funcionar. Os fatores que influenciam a ação das enzimas incluem temperatura, pH e concentração do substrato. A velocidade da reação enzimática aumenta com a temperatura até atingir a temperatura ótima, após a qual ocorre desnaturação.
Inibição Enzimática
O vídeo aborda a inibição enzimática, dividida em reversível (competitiva e não competitiva) e irreversível. Na inibição competitiva, o inibidor compete com o substrato pelo sítio ativo, aumentando o KM (diminuindo a afinidade) mas mantendo a mesma velocidade máxima. Na inibição não competitiva, o inibidor se liga a outro sítio da enzima, diminuindo a velocidade máxima sem alterar o KM. A inibição irreversível envolve uma ligação forte do inibidor com a enzima, inativando-a permanentemente. A inibição alostérica é uma forma de controle de produção, onde o produto se liga a um sítio alostérico, diminuindo a ação da enzima.
Questão sobre Inibição Enzimática
Uma questão sobre inibição enzimática é discutida, onde se mede a velocidade de reação de uma enzima em diferentes condições: ausência de inibidor, presença de inibidor competitivo e presença de inibidor não competitivo. A curva com inibidor competitivo atinge a mesma velocidade máxima com alta concentração de substrato, enquanto a curva com inibidor não competitivo não atinge a mesma velocidade máxima, mesmo com alta concentração de substrato.
Monóxido de Carbono
O vídeo explora as três principais formas pelas quais o monóxido de carbono (CO) atua no organismo: formando carboxiemoglobina (muito estável, impede a ligação do oxigênio), aumentando a estabilidade da oxiemoglobina (impedindo a liberação de oxigênio aos tecidos) e inibindo a cadeia respiratória (inibindo o citocromo c oxidase). Essas ações podem levar à asfixia e morte.
Questão sobre Monóxido de Carbono e Cianeto
Uma questão do ERGE de 2014 é apresentada, onde as mortes em um incêndio foram causadas pela inalação de gás cianídrico e monóxido de carbono. Ambos os agentes químicos interferem no metabolismo energético, paralisando os músculos e causando asfixia.
Metabolismo de Carboidratos e Atividade Física
O vídeo discute o metabolismo de carboidratos durante a atividade física, mostrando como a glicose é transportada para as células e utilizada na glicólise, ciclo de Krebs e cadeia respiratória para produzir ATP. Quando a glicose no sangue diminui, o glicogênio é quebrado (glicogenólise) para repor a glicose. Se necessário, aminoácidos, glicerol, piruvato e lactato são convertidos em glicose (gliconeogênese). A angiogênese (aumento da vascularização) melhora a entrega de glicose e oxigênio aos tecidos musculares.
Desacopladores da Cadeia Respiratória e Tecido Adiposo
O vídeo aborda os desacopladores da cadeia respiratória, como o dinitrofenol (DNP), que reduzem a produção de ATP e aumentam o gasto de nutrientes. O DNP foi usado como emagrecedor, mas é perigoso e proibido. A termogenina é um desacoplador natural presente na gordura marrom, que é abundante em recém-nascidos e animais que hibernam. A gordura marrom libera calor, ajudando a manter a temperatura corporal. O vídeo também compara a gordura branca (unilocular, reserva de lipídios) com a gordura marrom (multilocular, termogenina).
Questão sobre Tecido Adiposo Marrom
Uma questão de 2022 sobre tecido adiposo marrom é discutida, onde o tecido adiposo marrom, rico em mitocôndrias e termogenina, apresenta redução na produção de ATP, permitindo o fluxo de prótons do espaço intermembranas para a matriz mitocondrial.
Tipos de Fibras Musculares
O vídeo finaliza com uma discussão sobre os tipos de fibras musculares: contração lenta (tipo I) e contração rápida (tipo II). As fibras de contração lenta são vermelhas, ricas em mioglobina e mitocôndrias, e são usadas em exercícios de longa duração. As fibras de contração rápida são brancas, com menor concentração de mioglobina, e são usadas em exercícios de força e explosão. O vídeo também menciona a distribuição desses tipos de fibras em animais, como o frango.
Questão sobre Fibras Musculares
Uma questão sobre fibras musculares é apresentada, onde a prática contínua de exercícios aeróbicos de longa duração resulta no aumento da proporção de fibras vermelhas nos músculos esqueléticos envolvidos na atividade.
