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A BASE MOLECULAR DA VIDA

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  1. A BASE MOLECULAR DA VIDA PROF.º EUDINEY PIFFER pifferjr@hotmail.com Dept. de Morfologia – Centro Biomédico/UFES - Especialização em Biologia Molecular e Citologia Clínica

  2. Modelo de uma macromolecula. É retratado um enzima responsável por liberar a energia do açúcar. Esta molécula complexa consiste em centenas dos aminoácidos diferentes ligados nas correntes que dão forma às bobinas e às dobras características vistas aqui.

  3. SAIS MINERAIS • Sais minerais e vitaminas funcionam como "co-fatores" do metabolismo no organismo. Sem eles as reações metabólicas ficariam tão lentas que não seriam efetivas. • Embora presentes na dieta, alguns minerais nem sempre são ingeridos nas quantidades suficientes para satisfazer as necessidades metabólicas, especialmente durante a fase de crescimento, estresse, trauma, perda de sangue e algumas doenças. Muitos corredores também tem deficiência de minerais. Isto porque exercício vigoroso acelera a perda pela urina e suor.

  4. Sais inorgânicos como os fosfatos (PO43-) e os carbonatos (CO32-) , são importantes no controle da concentração relativa de íons hidrogênio (H+) , expressa por meio do potencial hidrogeniônico, ou pH; • pH: determina o nível de acidez de um meio; • Quanto maior a concentração de H+ maior a acidez e menor o pH.

  5. pH • Muitas reações químicas essenciais à vida somente ocorrem se as condições de pH forem favoráveis; • Sais como os já citados são capazes de neutralizar o excesso de íons H+ , regulando as condições de acidez. • Obs.: o pH fisiológico é 7.

  6. Hydrangea macrophylla Tem flores rosa ou azuis dependendo do pH do solo. Em solos ácidos as flores são azuis, enquanto que em solos alcalicos são rosa .

  7. Alguns minerais como sódio, potássio, cálcio, fósforo, cloro e magnésio são considerados macronutrientes por serem necessários em grande quantidade ao organimo (100 mg/dia ou mais) e são chamados de macrominerais. • Outros, micronutrientes, como ferro, zinco, cobre, manganês, molibdênio, selênio, iodo e flúor, necessários ao organismo em pequenas quantidades, são chamados microminerais.

  8. Os sais minerais, na matéria viva, são encontrados sob três formas principais: • I. Cristalina ou molecular: o cálcio e o fósforo são encontrados sob este tipo de forma nos ossos . • II. Iônica: podem formar soluções verdadeiras, encontrando-se sob a forma de iontes nos líquidos. Os mais comuns são Cl-, HCO3-, CO3-- e fosfatos, entre os ânios, e Na+, K+, Ca++ e Mg++, entre os cátions. • III. Orgânica: Fe na hemoglobina e nos citocromos, P no DNA, ATP, fosfolipídeos, etc...

  9. 1. Macronutrientes: • 1.1. Na (sódio): presente nos cereais integrais, melado, verduras, cenoura, maracujá, inhame, peixe, água-de-coco, abacate, abóbora, laranja, feijões, carnes, banana. • Sua falta desregula batimentos cardíacos, causa problemas nas contrações musculares, etc. • É um elemento muito abundante na natureza em forma de compostos, especialmente cloreto de sódio (NACI), que ocorrem no mar e em extensas jazidas

  10. 1.2. Ca (cálcio): encontrado no leite, iogurte, queijos amarelos, agrião, espinafre, quiabo, amêndoa. • É componente essencial dos tecidos animais e vegetais. • Ossos, dentes, etc, são formados, em grande parte, de fosfato de cálcio ou apatita. • ***O cálcio pode ser considerado o sal mineral mais importante e indispensável ao nosso organismo, por participar em muitos processos vitais de enorme significação, pois é um elemento primordial da membrana celular na medida em que ele controla sua permeabilidade e suas propriedades eletrônicas.

  11. A quantidade de cálcio presente no sangue (calcemia) resulta de vários movimentos: • duas entradas : 1. a absorção do cálcio no intestino delgado 2.reabsorção óssea • duas saídas : • depósito nos ossos • perdas através da urina.

  12. 1.3. Cl (Cloro): suas principais funções são: • manutenção do equilíbrio hídrico e pressão osmótica, • participar do equilíbrio ácido-básico, • e é importante como constituinte dos sucos gástrico, pancreático, entérico e da bílis. • Ele é encontrado na natureza combinado ao sódio, potássio e o magnésio.

  13. O NaCl é a principal forma de se encontrar o cloro na natureza, • O cloro livre se apresenta como um gás que possui a coloração amarelo esverdeado, sendo ele venenoso e utilizado como uma arma química (uma de suas aplicações). Seu nome origina do grego chlorós, que significa "amarelo esverdeado". • Ele é encontrado na natureza, em combinações, tais como cloretos, sendo estes cloretos encontrados em minerais, como a halita (NaCl), a silvita (KCl) e a carnalita KCl · MgCl2 · 6H2O, que são encontrados em depósitos subterrâneos, (nas minas de sal).

  14. Na Rússia existe uma grande obtenção de NaCl a partir de minas de sal; • O NaCl também é obtido a partir de oceanos, que é a principal forma de obtenção do NaCl no Brasil; • O cloro está presente no dia-a-dia dos hospitais: mamografias, filmes para raios-X e nos reagentes para laboratórios. • É também utilizado na esterilização e higenização dos ambientes hospitalares, ajudando, significativamente, no combate às infecções.

  15. 1.4. K (Potássio) :peixes, carnes, aves domésticas, bananas, damascos e batatas. • é um elemento importante que constitui cerca de 5% do conteúdo total de minerais no organismo. • Assim como o cloro e o sódio, está envolvido no balanço e distribuição de água; • equilíbrio osmótico, no equilíbrio ácido-base; • regulação da atividade neuromuscular.

  16. As necessidades de potássio são maiores em período de crescimento e fora dele são mínimas e cobertas pela alimentação corrente; • Promove, também, o crescimento celular. É absorvido através do trato intestinal e excretado pela urina, fezes e suor. Os rins mantêm os níveis de soro através de sua habilidade de filtrar, reabsorver e excretar potássio. • Sendo um constituinte indispensável ao correto desenvolvimento das plantas, o potássio encontra-se em quase todo o tipo de solos, em diversas formas e com diferentes graus de solubilidade.

  17. A falta de potássio pode causar mal estar, náuseas, apatias e câimbras. • O excesso também pode ser nocivo causando sobrecarga dos rins, queda de pressão arterial e até paralisia de alguns órgãos. • Deficiência de potássio (hipocalemia): vômitos, distensão abdominal, íleo paralítico, redução ou ausência de reflexos, parestesia, dispnéia, hipotensão, dilatação cardíaca e arritmia. • Excesso de potássio (hipercalemia): paralisia muscular, distúrbios cardíacos, confusão mental e parestesia.

  18. 1.5. Mg (Magnésio) : é um elemento que entra na constituição da clorofila, • é liberado da clorofila e absorvido no intestino. • papel : co-enzima, no metabolismo do fósforo, ativa o metabolismo dos glicídios e age no controle da excitabilidade neuro-muscular. • O magnésio é o cátion intracelular mais importante, depois do potássio. • Uma parte importante do magnésio é fixado sobre os ossos sob a forma de fosfatos e bicarbonatos, uma pequena parte entra na composição da massa molecular e uma pequenina fração, presente no sangue, está ligada às proteínas, ionizada e fisiologicamente ativa.

  19. Magnésio, núcleo da clorofila.

  20. 2. Micronutrientes: • 2.1. Fe (Ferro) : desempenha um papel importante nos processos metabólicos dos animais, sendo um constituinte vital nas células de todos os mamíferos. • A função do ferro no corpo limita-se quase exclusivamente ao transporte de oxigênio no sangue, por intermédio da hemoglobina, existente nos glóbulos vermelhos; é responsável pelo vermelho que os caracteriza como glóbulos vermelhos do sangue.

  21. Hemoglobina e hemácias

  22. Na alimentação, as principais fontes são fígado, rim, perdiz, veado, mexilhão, peixes oleosos, damasco seco e grãos. • A carência de ferro pode ser devida a perdas excessivas (hemorragias digestivas, hemorróidas , ulcerações digestivas, regras abundantes); à má absorção (diarréias) • **Um homem adulto absorve cerca de 5mg de ferro por dia, enquanto a mulher absorve ligeiramente mais para contrabalançar as perdas durante...

  23. Obs.: ERITROPOETINA • A eritropoietina é, quimicamente, uma glicoproteína; • É o principal fator regulador da produção de glóbulos vermelhos (eritrócitos), um processo chamado eritropoiese; • A eritropoietina é produzida principalmente no rim e, em menor quantidade, no fígado, e circula livremente no sangue.

  24. Uso terapêutico • A eritropoietina é usada no tratamento adjuvante de certas anemias, aproveitando a sua capacidade de estimulação da eritropoiese medular e, portanto, aumentar a massa circulante de eritrócitos, melhorar a anemia e reduzir a frequência de transfusões de sangue. • O seu uso está definido apenas para certas formas de anemia, em que estudos clínicos demonstraram a sua eficácia. Não é, pois, uma panaceia miraculosa para o tratamento de qualquer anemia.

  25. Eritropoetina H. Recomb.Indicado para os seguintes casos: - Anemia por insuficiência renal crônica em pacientes pré e sob diálise.- Anemia associada ao câncer e quimioterapia (mielessupressora ou nefrotóxica).- Anemia de paciente infectado pelo vírus HIV e submetido ao tratamento com zidovudina (AZT).- Anemias de outras causas, como por exemplo, artrite reumtóide e prematuridade.- Uso de eritropoetina humana recombinante em pacientes anêmicos a serem submetidos a procediementos cirúrgicos.

  26. DOPING SANGUÍNEO – ERITROPOETINA (EPO) • Doping sanguíneo é o termo usado para o processo artificial de aumento de células vermelhas no sangue (eritrócitos). • A célula vermelha é responsável pelo transporte de oxigênio no sangue. O aumento no número dessa célula eleva a capacidade de transporte de O2 e, conseqüentemente, a capacidade aeróbica. • Esse efeito pode ser atingido com transfusão ou uso de eritropoetina, substância que estimula a produção de eritrócitos. • O aumento da massa de eritrócitos eleva a viscosidade do sangue, agravando o risco de trombose e infarto em atletas. • Apesar de não comprovadas, muitas mortes entre ciclistas foram atribuídas ao uso de eritropoetina. Seu uso como ergogênico é ilegal.

  27. UFRJ - 2007 - Primeira prova. 12/11/2006. • 1. A eritropoetina (EPO) é uma proteína cuja atividade principal é estimular a produção de hemácias na medula óssea. A EPO produzida em laboratório tem sido usada pelos médicos no tratamento de certos tipos de anemia. Alguns atletas, no entanto, usam indevidamente a EPO com a finalidade de melhorar seu desempenho esportivo, prática denominada doping biológico. Explique por que a EPO melhora o desempenho dos atletas.

  28. UFRRJ - Segunda Fase - 2006. 19/12/2005. 1.Mamíferos, incluindo seres humanos, quando expostos a altitudes elevadas, produzem hemácias menores e em maior número. Explique como esse mecanismo funciona e por que as hemácias menores são também mais eficientes na captura de oxigênio.

  29. A exposição a menor pressão parcial de oxigênio nas altitudes acima de 3.000 metros gera uma resposta fisiológica que tem início no rim, as quais, em virtude da diminuição da quantidade de oxigênio no sangue, aumentam a produção de eritropoetina, que é o hormônio responsável pela regulação da produção de células sangüíneas. Maiores quantidades desse hormônio aceleram a produção de hemácias, que, em virtude da velocidade de produção, são menores. Hemácias menores têm maior superfície relativa, e, por esta razão, são mais eficientes no transporte de oxigênio. Resposta

  30. 2.2. Flúor: reduz cáries dentárias e pode minimizar a perda óssea. Presente na água potável, chá, café, arroz, soja, espinafre, gelatina, cebola, alface. Reforça as articulações, ossos e dentes. • O flúor encontra-se em regiões ricas em fosfato, alumínio e cinzas vulcânicas, e, consequentemente, também nas águas que atravessam esses depósitos. Os vegetais o contêm em maior ou menor porcentagem, segundo sua proporção existente no solo em questão. Ele entra na constituição do sistema ósseo e dentário.

  31. 2.3. I (Iodo) : é o único elemento exigido para uma só função primordial no organismo dos mamíferos. • Ele é necessário para a síntese dos hormônios tiroxina (T4) e triiodotironina (T3) pela glândula tireóide. • A glândula tireóide segrega para o sangue os hormônios tiroxina (T4, um pró-hormônio) e triiodotironina (T3, o hormônio ativo) a partir da tirosina e do iodo inorgânico (iodeto inorgânico, I-).

  32. Na falta de iodo, ocorre redução dos hormônios... • afetando todos os órgãos em algum estágio de desenvolvimento, crescimento e maturação. • Em casos extremos há aumento da glândula tireóide, denominado bócio.

  33. As fontes mais ricas de iodo são os frutos do mar e o sal marinho, • mas o iodo está também presente em numerosos legumes (vagem, agrião, cebola, alho porro, rabanete, nabo) e em certas frutas (ananás, groselhas, ameixas).

  34. 1. (UFRGS 2000) Associe os elementos químicos da coluna da esquerda, a primeira, numerada, com as funções orgânicas da coluna da direita, a segunda, com parênteses ao lado. • 1. Magnésio2. Potássio3. Iodo4. Cálcio5. Sódio6. Ferro( ) formação do tecido ósseo( ) transporte de oxigênio( ) assimilação de energia luminosa( ) equilíbrio de água no corpo( ) transmissão do impulso nervosoA seqüência correta, de cima para baixo, na coluna da direita, a segunda, é(A) 4 - 3 - 1 - 5 - 2.(B) 5 - 6 - 3 - 4 - 1 .(C) 4 - 6 - 1 - 5 - 2.(D) 5 - 4 - 3 - 6 - 1.(E) 6 - 4 - 2 - 3 - 1.