Digest1

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Digest1

  1. 1. Bioquímica NutricionalUniversidade Federal de Minas GeraisInstituto de Ciências BiológicasCurso de NutriçãoBase bioquímica da digestão eabsorção de macronutrientesLuciano Alex
  2. 2. Bioquímica NutricionalAlimentos in natura ou processado- fonte dos nutrientes necessários ao organismo- Ingestão entrada de alimento em um organismo- Digestão quebra das moléculas dos alimentos- Absorção passagem das moléculas à circulação- Distribuição oferta de substâncias às células
  3. 3. Histologia GastrintestinalMucosaPlexo submucosoPlexo mioentéricoMuscular da mucosaTecido. conjuntivoPeritônioMúsculo circularMúsculo longitudinalSubmucosa
  4. 4. CarboidratoMacromolécula formada por C, H e OAmidoGlicogênioFibrasInsolúvel fibrosa, possui baixa viscosidade- celulose, hemicelulose e ligninas(cereais – casca do trigo)Solúveis formam gel em contato com a água- pectinas, gomas e mucilagensD-glicose α-1,4 glicosídicasCHO não digeríveis β-1,4 glicosídicas
  5. 5. CarboidratoComposição do amidoAmiloseAmilopectinaCadeia reta, não ramificada, de 250 a 300 resíduos de D-glicopiranose,ligadas por pontes glicosídicas α-1,4.Menos hidrossolúvel que a amilose, constituída de aproximadamente 1400resíduos de α-glicose ligadas por pontes glicosídicas α-1,4, e ligações α-1,6.
  6. 6. Digestão dos CarboidratosBocaGlândula salivar α-amilaseamilose glicose maltose maltotriose dextrinaamilopectina dextrina limite α
  7. 7. Digestão dos CarboidratosEstômagoα-amilase continua a digestão por até meia hora nointerior do bolo alimentarα-amilase inativada pelo baixo pH gástrico
  8. 8. Digestão dos CarboidratosIntestinoAlimento Pâncreas α-amilaseamilase pancreáticaα-amilase X α-amilase pancreática- Seqüência de aa diferentes- Propriedades catalíticas idênticas- Atuam em pH neutro ou alcalinocontinua a digestão doamido e do glicogênio
  9. 9. Digestão dos CarboidratosEnzimas da borda em escovaIsomaltase intestinalDissacaridasesMaltose → maltase → glicose + glicoseSacarose → sacarase → glicose + frutoseLactose → lactase → glicose + galactoseα-1,6 glicosidaseGlicoamilaseisomaltase
  10. 10. AbsorçãoTransportadores de hexoses- co-transportadores Na+/glicose transporte ativoSGLT1 (intestino delgado) e SGLT2- transportadores facilitadores Na+-independentesGlut 1, Glut 2, Glut 3, Glut 4 e Glut 5Especificidade dos transportadores de hexoses nos enterócitosTransportador Glicose Galactose FrutoseSGLT1 + + -GLUT1 + + -GLUT2 + + +GLUT5 - - +
  11. 11. AbsorçãoRegulação fisiológica da absorção de hexosesGlicoseDifusãofacilitadapor GUT1GlicoseGalactoseGlicoseGlicoseGalactoseFrutoseFrutoseFrutose2Na+2Na+GlicoseGalactoseMetabolismoNa+K+Na+/ K+ATPaseDifusãofacilitadapor GUT5DifusãofacilitadaSGLT1Difusãofacilitadapor GLUT2K+
  12. 12. ProteínaMacromolécula formada por até 20 aa diferentesunidos por ligação peptídica.Proteína degradada em peptídeos e aa- Enzimas proteolíticasEndopeptidasesPepsina, tripsina, quimotripsina e elastaseExopeptidasesCarboxipeptidase A e B C-terminalAminopeptidases N-terminalcliva ligações no meio da cadeiapeptídicacliva ligações nas extremidadesda cadeia peptídica
  13. 13. DigestãoLocalização das células secretoras gástricasFossetasgástricaCélulasparietaisCélulasprincipaisCélulasendócrinasCélulasmucosas
  14. 14. DigestãoMecanismo de estímulo de secreção de ácidoRM: receptor muscarínico, PLG: peptídio liberador de gastrina, Ach: acetilcolina, RCCK-B:receptor de colecistocinina B, RH2: receptor H2 de hitamina, ECS: enterocromafim-símilesGastrinaR CCK-BR MR PLGRMGastrinaCélulaECSHistaminaMecanorreceptoreAChAChR CCK-Bpeptídios,aminoácidosDistensãoCélula GVagoGastrina GastrinaSangueAChPLGR H2H+R MCélulaECSCélula parietalCélula OxínticaOX(Visão, cheiro e alimento na boca)
  15. 15. DigestãoControle da secreção de pepsinogênioR CCK-B R M R PIV R-β RSTGastrina,CCKACh PIV,SecretinaAdrenalina,noradrenalinaSomatostatinaCa+PKC PKAAMPCFLCDAGIP3G1PepsinogênioACHClpepsina
  16. 16. Fundo e antroControle inibitório da secreção ácidaDigestãoR ST-2R ST-2Célula D Célula GSomatostatinaCélulaECSSangueSomatostatinaSomatostatinaSomatostatinaSomatostatinaR CCK-BGastrinaCCKH+
  17. 17. DigestãoDuodenoControle da secreção gástrica e pancreáticaSecretinaSecretina CCKCCK CCKCCKSecretinaSecretinaCélula S Célula ILipídioH+DuodenoEstômago11
  18. 18. DigestãoIntestinoControle da secreção exócrinadas células acinares e ductaisSecretina secreção do componente aquoso alcalinoinibe célula OXCCK secreção de componentes enzimáticocontração da vesícula biliarSomatostatina inibe secreção enzimática e alcalinaexócrina, CCK, secretina e gastrina
  19. 19. DigestãoAção das enzimas pancreáticasPró-carboxipeptidase APró-carboxipeptidase BAlaIleLeuValBArgLysHisTrpTyrPheAlaGlySerArgLysHisAPró-elastaseQuimiotripsinogênioTripsinigênioQuimiotripsinaTripsina ElastaseenteropeptidaseR O– NH–C–CHR O R O+H3N–C–C–NH–C–CH HR O– NH–C–CHR– NH–C–COOH–HR O– NH–C–CHcarboxipeptidase Acarboxipeptidase B
  20. 20. DigestãoEnzimas localizadas na borda em escova- jejunolocal ativo voltado para a luz intestinalatuam in situ ou na luz intestinal- leucina aminopeptidase- oligopeptidases- dipeptidil aminopeptidaseProdutos da digestãoaa, dipeptídios, tripeptídios e tetrapeptídios
  21. 21. AbsorçãoAminoácidos- Jejuno e porção superior do íleo7 sistemas detransporte namembrana daborda emescova3 sistemas detransporte naborda basolateralDifusão passivaaa aaNa+Na+MetabolismoNa+K+Na+/ K+ATPaseDifusão facilitadatransporte ativo aaaa aaaaaaaaaaaa hidrofóbicostriptofanoaa
  22. 22. AbsorçãoPequenos peptídiosTransporte ativo secundário – gradiente eletroquímicoCo-trasportador H+-dependeteaaK+Dipeptídio,tripeptídio H+K+Na+Na+Na+Na+H+Dipeptídio,tripeptídioH+H+DipeptídasesTripeptídasesaaNa+/K+ATPase
  23. 23. AbsorçãoAbsorção de proteínasQuantidades ínfimas podem ser absorvidas intactasAc presente no colostro e leite maternoAg protéico formação de anticorposPosterior contato pode causar sintomas alérgicos
  24. 24. LipídioCompostos insolúveis em água e solúveis em solventesorgânicosTriacilglicerol mais abundante e importante- energia - ac. Graxos essenciais- palatabilidadeFosfolipídios componente estrutural- forma a interface entre água e outros lípides- fornece colina → acetilcolina- libera ac graxo importantes → araquidônico
  25. 25. DigestãoAlimento LipídioEmulsificaçãoFormação de micelasSecreção pancreáticae biliarCamada imiscívelAbsorção pelo enterócito eFormação dos quilomícronsEstímulo cefálico AchDigestão
  26. 26. Slides complementares
  27. 27. DigestãoControle da secreção gástrica e pancreáticaSecretinaSecretina CCKCCK CCKCCKSecretinaSecretinaCélula S Célula ILipídioH+DuodenoEstômago11ΘΘ
  28. 28. Secreção pancreáticaSecreção exócrina das células acinares e ductaisMistura de dois tipos de secreção- Secreção alcalina Na+, K+, HCO3-, Mg2+, Ca2+, Cl-- Secreção enzimáticaSecretina secreção do componente aquosoalcalino inibe célula OXCCK secreção de componentes enzimáticocontração da vesícula biliarSomatostatina inibe secreção enzimática e alcalinaexócrina, CCK, secretina e gastrina
  29. 29. Emulsificação- Permiti que as enzimas envolvidas cheguem a seussubstratos lipídicos- Processo exige ácidos biliares conjugados, revestindoas gotículas e evitando que coalesça- Lipases inativada na presença de sais biliaresPâncreas colipase complexo colipase-lipase< proporção ác.gx hidrossolúvel sangue> proporção ác.gx e monoglicerídeos insolúveis
  30. 30. Formação da bileA bile é composta de 2secreções- hepatócitoslipídeos, lecitina ebilirrubina- ductos biliares- Na+, K+, Cl-, Ca2+- HCO3-→ - adequa pH para formação das micelas eenzimas digestivas no intestino- neutraliza o ácido gástrico no quimo- colesterol, ácidos biliares,
  31. 31. DigestãoEnzimas pancreáticasLipasesColesterol esterase - Caboxil éster hidrolaseH2OH– OH
  32. 32. DigestãoFosfolipasesMolecular Cell Biology. 4th ed.Lodish, Harvey; Berk, Arnold; Zipursky, S. Lawrence; Matsudaira, Paul; Baltimore, David; Darnell, James E. New York; c2000.Ligação susceptivel é mostrado em vermelho. R é o grupo polar unido aofosfato, como a colina na fosfatidilcolina ou inositol no fosfatidilinositol.
  33. 33. Formação de micelasPartículas lipídicas com cerca de 20 moléculas de lipídios> AGCL, colesterol, fosfolipidiose vit. lipossolúveisDuodenoác. biliares e 2-monoacilglicerolOrientação lipídicaMonoacilglicerol e fosfolípides – exteriorColesterol, AGCL e Vit. Lipossolúveis - interior---------- ------------ --ácidos biliaresGrupo polar fornececarga eletrica negativa
  34. 34. Camada imiscível- Camada de líquido em contato com a superfícieepitelial, que não se mistura com o quimo- Gradiente de concentração menor na superfícieepitelial- Gradiente de pH líquido em contato com asuperfície epitelial discretamente mais ácido que oquimo
  35. 35. DigestãoAbsorção e formação dos quilomícronsAG, MG, LFFCol, Vit. A, D, E, KCamada imiscívelAG, MG, LFFCol, Vit. A, D, E, K↑↓RERproteínaRELQuilomícronLinfáticosTG, FL, ECVit. A, D, E, K
  36. 36. DigestãoSíntese de lipídeos complexos no intestino delgadoÁcido graxo + CoASH + ATPAcil-S-CoA de lipídeo + H2O + AMP + PPAcilCoA sintaseGlicerofosfato aciltransferase2 Acil-S-CoA de lipídeo2 CoASHÁcido fosfatídicoα-glicerolfosfatoFosfatidato fosfo-hidrolasePiAcil-S-CoACoASHDiacilglicerolTriacilglicerolDiacilglicerol aciltrasferase
  37. 37. DigestãoSíntese de lipídeos complexos no intestino delgadoMonoacilglicerol aciltrasferse2-monoacilglicerol + 2 Acil-S-CoATriacilglicerol + CoASHColesterol aciltrasferaseLisofosfolipídeo + Acil-S-CoAFosfolipídeo + CoASHLisofosfolipídeo aciltrasferseÉster de Colesterol + CoASHColesterol + acil-CoA
  38. 38. LipídioEstrutura do Colesterol
  39. 39. LipídioÁcidos biliares
  40. 40. DigestãoHormônioLocal de produção Órgão-alvo FunçãoGastrina estômago estômagoEstimula a produção de sucogástrico.Secretina intestino delgado pâncreasEstimula a liberação debicarbonato.Colecistocinina intestino delgado pâncreas e vesícula biliarEstimula a liberação da bilepela vesícula biliar e aliberação de enzimaspancreáticas.Enterogastrona intestino delgado estômagoInibe o peristaltismo estomacale a produção de gastrina.
  41. 41. Universidade Federal de Minas GeraisInstituto de Ciências BiológicasCurso de NutriçãoBase bioquímica da digestão eabsorção de micronutrientesLuciano Alex SantosBioquímica Nutricional
  42. 42. VitaminasComponente orgânico distinto das gorduras,carboidratos e proteínasComponente natural dos alimentos, encontrado emquantidades mínimasNão sintetizando de forma que atenda as necessidadesfisiológiasEssencial para a função fisiológica normal (manutenção,crescimento, desenvolvimento e reprodução)Ausência causa síndrome de deficiência específicaMicronutrientes
  43. 43. MicronutrientesMineraisMacrominerais: presente no organismo em proporçãosuperior a 0,05% e necessidades >100mg/diaEx.: Ca, P, Mg, S, Na e KMicrominerais: (oligoelemento ou elemento-traço)necessários em pequenas quantidades (mg ou mcg)
  44. 44. OMSmicrominerais essenciaisEx.: Fe, Zn, Cu, Cr, Mo, I e Seprovavelmente essenciaisEx.: Mn, Ni, V, Si e Bpotencialmente tóxicosEx.: Cd, Hg, As, Al, Li, Sn e PbEssencial parte de uma estrutura orgânicadesempenha uma função vitaldeficiência causa alteração fisiológicaMicronutrientes
  45. 45. AbsorçãoCálcioFunção: formação de dentes e ossos, transmissãosináptica, permeabilidade de membranas, contraçãomuscular, cofator enzimático (fator IV da coagulação) esecreção glandular- Absorção toda a extensão do intestino delgado- Transporte ativo [Ca2+] no quimo (<5mM)- Difusão passiva [Ca2+]Mais rápida em conseqüência da propriedade limitadorada velocidade do transporte ativoPode ser absorvido contra um gradiente de [ ] 10x maior
  46. 46. AbsorçãoProcesso de absorção estimulado por:Vitamina D3 (Colecalfiferol)Vitamina D2 (Ergocalciferol)Paratormônio 25(OH)D-1α-hidroxilase renalSais biliares formação de micelasVit.D é lipofílicaevita formação de sabões de Ca2+Fonte: Leite e derivados e vegetais folhosos verdes1,25-(OH)2D
  47. 47. AbsorçãoProcesso de absorção pelo enterócito1,25 (OH)2 vit D3PTHCalbindina1,25 (OH)2 vit D3Ca2+Ca2+ATPasePtn ligadorade cálcioCa2+Ca2+Ca2+Ca2+ppppppppCa2+Ca2+Na+Na+
  48. 48. BiodisponibilidadeFatores que influenciam sua disponibilidadepH ácido aumenta sua absorçãoCa:P aumento do P diminui a absorção de CaFitato, oxalato diminui a absorçãoDeficiênciaCrianças raquitismoAdultos osteoporose
  49. 49. FerroFunção:Componente da hemoglobina, mioglobina, tranferrina,lactotransferrina, ferritina e hemossiderina- transporte de oxigênio no sangue e músculos- transferência de elétrons no metabolismo energético
  50. 50. AbsorçãoProcesso de absorção estimulado por:pH ácido Fe3+⇒ Fe2+Vitamina C forma quelato solúvelGastroferritina mantém o Fe2+em forma absorvívelMucina, polipeptídeos (cisteína)reduz a precipitação do Fe2+no intestinoFonte: Carne, peixes e aves, batata, beterraba,brócoles, tomate, couve-flor e repolho
  51. 51. AbsorçãoIntestinoPtn ligadora de ferroHemeHemepppp2 Fe2+2 Fe2+2 Fe2+SecreçãoFe2+Camada deapoferritinaFerritinaFe2+Fe2+Fe2+HemoxidaseHeme-(Fe2+) Transferrina-TFReservatóriointracelular(Xantina oxidase)
  52. 52. BiodisponibilidadeFatores que influenciam sua disponibilidadeDiminuem absorção do Fe- pH alcalino ou acloridria- Ptn do leite- Fitato, fosfato e oxalato- Tempo rápido de trânsitoDeficiênciaAnemia ferropriva (microcítoca e hipocromica)- fraqueza, fadiga, palidez, dispnéia, parestesia demãos e pés
  53. 53. FósforoFunção: Componente dos ossos (hidroxiapatita)Membrana celular fosfolipídeosProdução e armazenamento de energia ATPAtivação enzimáticaRegulação ácido-básicaSíntese eritrocitária de 2,3 difosfoglicerato(2,3-DPG)Fonte: Alimentos ricos em proteína e grãos de cereais
  54. 54. AbsorçãoToda extensão do intestino delgadotransportadores de fostatos específicos- Via saturável- transporte ativo- carreadores facilitadores (1,25(OH)2D)
  55. 55. BiodisponibilidadeAumentada por- pH estomacal (pH=2,0) e parte proximal do intestinomanutenção da solubilidadeInibida por- Ácido fíticoLeite humano X leite de vacaMaior disponibilidade por conter menos caseína
  56. 56. Vitamina B12BocaProteína R glândulas salivaresEstômagoProteínaHc-B12 maior afinidade em pH ácidoHaptocorrina (Hc) → receptor R, cobalofilina, Transcobalamina (TC-I)FI células parietaisÁcido gástrico e pepsinaProteína + B12Glicoproteína ligadora de cobalamina
  57. 57. AbsorçãoDuodenoHc- B12FI + B12 FI-B12FI-B12 absorvidasHc-B12 excretadas nas fezesRemove análogos de vit B12(formados durante o processamento epela microflora intestinal)pH básico e enzimas pancreáticasHc + B12
  58. 58. AbsorçãoÍleoSangueTC-II–B12 TC-II–B12TecidosB12B12 B12FI ——FIIFCRB12 + TC-IIB12 + TC-ITC-I–B12TC-II–B12TC-I–B12TC-I–B12Fígado
  59. 59. Slides complementares
  60. 60. Grupo heme
  61. 61. Vitamina B12Ligante axial

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