Introdução.

1. Estrutura, propriedades e funções das proteínas.

   Metabolismo de proteínas.

   Carboidratos.

   Estrutura, propriedades e funções dos hidratos de carbono.

   A troca de carboidratos.

   Estrutura, propriedades e funções das gorduras.

10) Metabolismo da gordura.

Bibliografia

INTRODUÇÃO

A atividade normal do corpo é possível com um fornecimento contínuo de alimentos. As gorduras, proteínas, carboidratos, sais minerais, água e vitaminas que fazem parte da alimentação são necessários para os processos vitais do organismo.

Os nutrientes são uma fonte de energia que cobre as despesas do corpo e um material de construção que é usado no processo de crescimento do corpo e na reprodução de novas células que substituem as que estão morrendo. Mas os nutrientes na forma em que são ingeridos não podem ser absorvidos e usados ​​pelo corpo. Apenas água, sais minerais e vitaminas são absorvidos e assimilados na forma em que se apresentam.

Nutrientes são proteínas, gorduras e carboidratos. Essas substâncias são componentes essenciais dos alimentos. No trato digestivo, proteínas, gorduras e carboidratos são submetidos a influências físicas (trituradas e moídas) e alterações químicas que ocorrem sob a influência de substâncias especiais - enzimas contidas nos sucos das glândulas digestivas. Sob a influência dos sucos digestivos, os nutrientes são decompostos em outros mais simples, que são absorvidos e absorvidos pelo organismo.

PROTEÍNAS

ESTRUTURA, PROPRIEDADES E FUNÇÕES

"Em todas as plantas e animais existe uma certa substância, que é sem dúvida a mais importante de todas as substâncias conhecidas da natureza viva e sem a qual a vida seria impossível em nosso planeta. Chamei essa substância - proteína." Assim escreveu em 1838 o bioquímico holandês Gerard Mulder, que primeiro descobriu a existência de corpos proteicos na natureza e formulou sua teoria das proteínas. A palavra "proteína" (proteína) vem da palavra grega "proteios", que significa "em primeiro lugar". De fato, todas as coisas vivas na Terra contêm proteínas. Eles compõem cerca de 50% do peso corporal seco de todos os organismos. Nos vírus, o teor de proteína varia de 45 a 95%.

As proteínas são uma das quatro substâncias orgânicas básicas da matéria viva (proteínas, ácidos nucléicos, carboidratos, gorduras), mas em termos de significado e funções biológicas, ocupam um lugar especial nela. Cerca de 30% de todas as proteínas do corpo humano são encontradas nos músculos, cerca de 20% nos ossos e tendões e cerca de 10% na pele. Mas as proteínas mais importantes de todos os organismos são as enzimas que, embora presentes em seu corpo e em todas as células do corpo em pequenas quantidades, controlam uma série de reações químicas essenciais à vida. Todos os processos que ocorrem no corpo: digestão dos alimentos, reações oxidativas, atividade das glândulas endócrinas, atividade muscular e função cerebral são regulados por enzimas. A variedade de enzimas no corpo dos organismos é enorme. Mesmo em uma pequena bactéria existem muitas centenas deles.

As proteínas, ou, como são chamadas, proteínas, têm uma estrutura muito complexa e são os nutrientes mais complexos. As proteínas são uma parte essencial de todas as células vivas. As proteínas incluem: carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, enxofre e às vezes fósforo. A mais característica de uma proteína é a presença de nitrogênio em sua molécula. Outros nutrientes não contêm nitrogênio. Portanto, a proteína é chamada de substância contendo nitrogênio.

As principais substâncias contendo nitrogênio que compõem as proteínas são os aminoácidos. O número de aminoácidos é pequeno - apenas 28 deles são conhecidos.Toda a enorme variedade de proteínas contidas na natureza é uma combinação diferente de aminoácidos conhecidos. As propriedades e qualidades das proteínas dependem de sua combinação.

Quando dois ou mais aminoácidos são combinados, um composto mais complexo é formado - polipeptídeo. Os polipeptídeos, quando combinados, formam partículas ainda mais complexas e grandes e, como resultado, uma molécula de proteína complexa.

Quando as proteínas são decompostas em compostos mais simples no trato digestivo ou em experimentos, elas são decompostas em polipeptídeos e, finalmente, em aminoácidos por meio de uma série de etapas intermediárias (albumose e peptonas). Os aminoácidos, ao contrário das proteínas, são facilmente absorvidos e absorvidos pelo organismo. Eles são usados ​​pelo corpo para formar sua própria proteína específica. Se, devido ao excesso de ingestão de aminoácidos, sua quebra nos tecidos continuar, eles serão oxidados em dióxido de carbono e água.

A maioria das proteínas são solúveis em água. Devido ao seu grande tamanho, as moléculas de proteína dificilmente passam pelos poros das membranas animais ou vegetais. Quando aquecidas, as soluções aquosas de proteínas coagulam. Existem proteínas (por exemplo, gelatina) que se dissolvem em água apenas quando aquecidas.

Quando ingerido, o alimento entra primeiro na boca e depois pelo esôfago até o estômago. O suco gástrico puro é incolor e ácido. A reação ácida depende da presença de ácido clorídrico, cuja concentração é de 0,5%.

O suco gástrico tem a capacidade de digerir alimentos, o que está associado à presença de enzimas nele. Ele contém pepsina, uma enzima que quebra a proteína. Sob a influência da pepsina, as proteínas são decompostas em peptonas e albumoses. As glândulas do estômago produzem pepsina de forma inativa, torna-se ativa quando exposta ao ácido clorídrico. A pepsina atua apenas em meio ácido e torna-se negativa quando entra em meio alcalino.

A comida, tendo entrado no estômago, permanece por mais ou menos tempo - de 3 a 10 horas. O tempo de permanência do alimento no estômago depende de sua natureza e condição física - é líquido ou sólido. A água sai do estômago imediatamente após a entrada. Os alimentos que contêm mais proteínas permanecem no estômago por mais tempo do que os alimentos com carboidratos; alimentos gordurosos permanecem no estômago por mais tempo. O movimento dos alimentos ocorre devido à contração do estômago, o que contribui para a transição para a parte pilórica e depois para o duodeno, pasta alimentar já significativamente digerida.

A pasta de alimentos que entra no duodeno sofre mais digestão. Aqui, o suco das glândulas intestinais, com o qual a mucosa intestinal é pontilhada, bem como o suco pancreático e a bile, é derramado no mingau de comida. Sob a influência desses sucos, os nutrientes - proteínas, gorduras e carboidratos - são decompostos e levados a um estado em que podem ser absorvidos pelo sangue e pela linfa.

O suco pancreático é incolor e alcalino. Ele contém enzimas que quebram proteínas, carboidratos e gorduras.

Uma das principais enzimas é tripsina, no suco pancreático em estado inativo na forma de tripsinogênio. O tripsinogênio não pode quebrar proteínas se não for transferido para um estado ativo, ou seja, em tripsina. O tripsinogênio é convertido em tripsina em contato com o suco intestinal sob a influência de uma substância presente no suco intestinal. enteroquinase. A enteroquinase é produzida na mucosa intestinal. No duodeno, a ação da pepsina cessa, pois a pepsina atua apenas em meio ácido. A nova digestão das proteínas continua abaixo da influência da tripsina.

A tripsina é muito ativa em um ambiente alcalino. Sua ação continua em um ambiente ácido, mas a atividade diminui. A tripsina atua nas proteínas e as decompõe em aminoácidos; também decompõe peptonas e albumoses formadas no estômago em aminoácidos.

No intestino delgado, termina o processamento de nutrientes, que começou no estômago e no duodeno. No estômago e no duodeno, proteínas, gorduras e carboidratos são decompostos quase completamente, apenas uma parte deles permanece não digerida. No intestino delgado, sob a influência do suco intestinal, ocorre a quebra final de todos os nutrientes e a absorção dos produtos da clivagem. Os produtos da clivagem entram no sangue. Isso acontece através de capilares, cada um dos quais se aproxima de uma vilosidade localizada na parede do intestino delgado.

METABOLISMO DE PROTEÍNAS

Após a quebra das proteínas no trato digestivo, os aminoácidos resultantes são absorvidos pelo sangue. Uma pequena quantidade de polipeptídeos, compostos que consistem em vários aminoácidos, também é absorvida pelo sangue. A partir dos aminoácidos, as células do nosso corpo sintetizam proteínas, e a proteína que se forma nas células do corpo humano é diferente da proteína consumida e é característica do corpo humano.

A formação de uma nova proteína no corpo do homem e dos animais continua continuamente, pois ao longo da vida, em vez de células mortas do sangue, pele, membrana mucosa, intestinos, etc., novas células jovens são criadas. Para que as células do corpo sintetizem proteínas, é necessário que as proteínas entrem no canal digestivo com os alimentos, onde sofrem divisão em aminoácidos, e a proteína será formada a partir dos aminoácidos absorvidos.

Se, ignorando o trato digestivo, introduzir a proteína diretamente no sangue, ela não apenas não poderá ser usada pelo corpo humano, como causará várias complicações sérias. O corpo responde a essa introdução de proteína com um aumento acentuado da temperatura e alguns outros fenômenos. Com a introdução repetida de proteína em 15-20 dias, até a morte pode ocorrer com paralisia respiratória, uma violação acentuada da atividade cardíaca e convulsões gerais.

As proteínas não podem ser substituídas por nenhuma outra substância alimentar, pois a síntese de proteínas no corpo só é possível a partir de aminoácidos.

Para que ocorra a síntese de sua proteína inerente no corpo, é necessária a ingestão de todos ou dos aminoácidos mais importantes.

Dos aminoácidos conhecidos, nem todos têm o mesmo valor para o organismo. Entre eles estão os aminoácidos que podem ser substituídos por outros ou sintetizados no organismo a partir de outros aminoácidos; junto com isso, existem aminoácidos essenciais, na ausência dos quais, ou mesmo um deles, o metabolismo das proteínas no corpo é perturbado.

As proteínas nem sempre contêm todos os aminoácidos: algumas proteínas contêm uma quantidade maior de aminoácidos necessários ao corpo, enquanto outras contêm uma pequena quantidade. Proteínas diferentes contêm aminoácidos diferentes e em proporções diferentes.

As proteínas, que incluem todos os aminoácidos necessários ao corpo, são chamadas de completas; proteínas que não contêm todos os aminoácidos necessários são proteínas incompletas.

Para uma pessoa, a ingestão de proteínas completas é importante, pois o corpo pode sintetizar livremente suas próprias proteínas específicas a partir delas. No entanto, uma proteína completa pode ser substituída por duas ou três proteínas incompletas, que, complementando-se, fornecem no total todos os aminoácidos necessários. Portanto, para o funcionamento normal do organismo, é necessário que o alimento contenha proteínas completas ou um conjunto de proteínas incompletas, que equivalem em teor de aminoácidos às proteínas completas.

A ingestão de proteínas completas com a alimentação é extremamente importante para um organismo em crescimento, pois no corpo da criança não ocorre apenas a restauração de células mortas, como nos adultos, mas também novas células são criadas em grande número.

Alimentos mistos comuns contêm uma variedade de proteínas, que juntas fornecem a necessidade de aminoácidos do corpo. Não só o valor biológico das proteínas provenientes dos alimentos é importante, mas também a sua quantidade. Com uma quantidade insuficiente de proteína, o crescimento normal do corpo é suspenso ou retardado, pois a necessidade de proteína não é atendida devido à sua ingestão insuficiente.

As proteínas completas são principalmente proteínas de origem animal, com exceção da gelatina, que é classificada como proteínas incompletas. As proteínas incompletas são predominantemente de origem vegetal. No entanto, algumas plantas (batatas, leguminosas, etc.) contêm proteínas completas. Das proteínas animais, as proteínas da carne, ovos, leite, etc. são especialmente valiosas para o corpo.

CARBOIDRATOS

ESTRUTURA, PROPRIEDADES E FUNÇÕES

Carboidratos ou sacarídeos são um dos principais grupos de compostos orgânicos no corpo. Eles são os produtos primários da fotossíntese e os produtos iniciais da biossíntese de outras substâncias nas plantas (ácidos orgânicos, aminoácidos), e também são encontrados nas células de todos os outros organismos vivos. Em uma célula animal, o teor de carboidratos varia de 1-2%, em uma célula vegetal pode atingir em alguns casos 85-90% da massa de matéria seca.

Os carboidratos são compostos de carbono, hidrogênio e oxigênio, e a maioria dos carboidratos contém hidrogênio e oxigênio na mesma proporção que na água (daí seu nome - carboidratos). Tais, por exemplo, são glicose C6H12O6 ou sacarose C12H22O11. Outros elementos também podem ser incluídos na composição de derivados de carboidratos. Todos os carboidratos são divididos em simples (monossacarídeos) e complexos (polissacarídeos).

Entre os monossacarídeos, de acordo com o número de átomos de carbono, destacam-se trioses (3C), tetroses (4C), pentoses (5C), hexoses (6C) e heptoses (7C). Monossacarídeos com cinco ou mais átomos de carbono, quando dissolvidos em água, podem adquirir uma estrutura em anel. Na natureza, as mais comuns são as pentoses (ribose, desoxirribose, ribulose) e as hexoses (glicose, frutose, galactose). Ribose e desoxirribose desempenham um papel importante como constituintes de ácidos nucleicos e ATP. A glicose na célula serve como uma fonte universal de energia. Com a transformação dos monossacarídeos, está associado não apenas o fornecimento de energia à célula, mas também a biossíntese de muitas outras substâncias orgânicas, bem como a neutralização e remoção do corpo de substâncias tóxicas que penetram do lado de fora ou são formadas durante o metabolismo, por exemplo, durante a quebra de proteínas.

Di- e polissacarídeos são formados pela combinação de dois ou mais monossacarídeos, como glicose, galactose, manose, arabinose ou xilose. Assim, conectando-se com a liberação de uma molécula de água, duas moléculas de monossacarídeos formam uma molécula de dissacarídeo. Representantes típicos deste grupo de substâncias são sacarose (açúcar de cana), maltase (açúcar de malte), lactose (açúcar do leite). Os dissacarídeos são semelhantes em propriedades aos monossacarídeos. Por exemplo, ambos são altamente solúveis em água e têm um sabor doce. Os polissacarídeos incluem amido, glicogênio, celulose, quitina, calose, etc.

O principal papel dos carboidratos está associado à sua função de energia. Durante sua clivagem enzimática e oxidação, a energia é liberada, que é utilizada pela célula. Os polissacarídeos desempenham um papel importante produtos de reposição e fontes de energia facilmente mobilizáveis ​​(por exemplo, amido e glicogênio), e também são usados ​​como material de construção(celulose, quitina). Os polissacarídeos são convenientes como substâncias de reserva por várias razões: por serem insolúveis em água, não têm efeito osmótico ou químico na célula, o que é muito importante quando são armazenados por muito tempo em uma célula viva: o sólido , o estado desidratado dos polissacarídeos aumenta a massa útil dos produtos de reserva devido à sua economia de volume. Ao mesmo tempo, a probabilidade de consumo desses produtos por bactérias patogênicas e outros microrganismos, que, como você sabe, não consegue engolir alimentos, mas absorve substâncias de toda a superfície do corpo, é significativamente reduzida. E, finalmente, se necessário, os polissacarídeos de armazenamento podem ser facilmente convertidos em açúcares simples por hidrólise.

METABOLISMO DE CARBOIDRATOS

Os carboidratos, como mencionado acima, desempenham um papel muito importante no corpo, sendo a principal fonte de energia. Os carboidratos entram em nosso corpo na forma de polissacarídeos complexos - amido, dissacarídeos e monossacarídeos. A maioria dos carboidratos vem na forma de amido. Após serem decompostos em glicose, os carboidratos são absorvidos e, por meio de uma série de reações intermediárias, se decompõem em dióxido de carbono e água. Essas transformações dos carboidratos e a oxidação final são acompanhadas pela liberação de energia, que é utilizada pelo organismo.

A quebra de carboidratos complexos - amido e açúcar de malte, começa já na cavidade oral, onde, sob a influência de ptialina e maltase, o amido é decomposto em glicose. No intestino delgado, todos os carboidratos são decompostos em monossacarídeos.

O carbono da água é absorvido principalmente na forma de glicose e apenas parcialmente na forma de outros monossacarídeos (galactose, frutose). Sua absorção já começa no intestino superior. Nas seções inferiores do intestino delgado, quase nenhum carboidrato está contido no mingau alimentar. Os carboidratos são absorvidos através das vilosidades da membrana mucosa, nas quais os capilares se encaixam, no sangue e, com o sangue que flui do intestino delgado, entram na veia porta. O sangue da veia porta passa pelo fígado. Se a concentração de açúcar no sangue de uma pessoa for de 0,1%, os carboidratos passam pelo fígado e entram na circulação geral.

A quantidade de açúcar no sangue é constantemente mantida em um determinado nível. No plasma, o teor de açúcar é em média 0,1%. O fígado desempenha um papel importante na manutenção de um nível constante de açúcar no sangue. Com uma ingestão abundante de açúcar no corpo, seu excesso é depositado no fígado e volta a entrar no sangue quando o nível de açúcar no sangue cai. Os carboidratos são armazenados no fígado na forma de glicogênio.

Ao comer amido, o nível de açúcar no sangue não sofre alterações perceptíveis, pois a quebra do amido no trato digestivo dura muito tempo e os monossacarídeos formados durante isso são absorvidos lentamente. Com a ingestão de uma quantidade significativa (150-200g) de açúcar ou glicose regular, o nível de açúcar no sangue aumenta acentuadamente.

Este aumento de açúcar no sangue é chamado de hiperglicemia alimentar ou alimentar. O excesso de açúcar é excretado pelos rins e a glicose aparece na urina.

A remoção de açúcar pelos rins começa quando o nível de açúcar no sangue é de 0,15-0,18%. Essa hiperglicemia alimentar geralmente ocorre após o consumo de grande quantidade de açúcar e logo passa sem causar nenhum distúrbio na atividade do organismo.

No entanto, quando a atividade intrasecretora do pâncreas é perturbada, ocorre uma doença, conhecida como doença do açúcar ou diabetes mellitus. Com esta doença, os níveis de açúcar no sangue aumentam, o fígado perde a capacidade de reter visivelmente o açúcar e começa um aumento da excreção de açúcar na urina.

O glicogênio é depositado não apenas no fígado. Uma quantidade significativa também é encontrada nos músculos, onde é consumida na cadeia de reações químicas que ocorrem nos músculos durante a contração.

Durante o trabalho físico, o consumo de carboidratos aumenta e sua quantidade no sangue aumenta. A demanda aumentada de glicose é satisfeita tanto pela quebra do glicogênio hepático em glicose e pela entrada desta no sangue, quanto pelo glicogênio contido nos músculos.

O valor da glicose para o corpo não se limita ao seu papel como fonte de energia. Esse monossacarídeo faz parte do protoplasma das células e, portanto, é necessário para a formação de novas células, principalmente durante o período de crescimento. De grande importância é a glicose na atividade do sistema nervoso central. Basta que a concentração de açúcar no sangue caia para 0,04%, à medida que as convulsões começam, a consciência é perdida etc.; em outras palavras, com uma diminuição do açúcar no sangue, a atividade do sistema nervoso central é interrompida principalmente. É suficiente para esse paciente injetar glicose no sangue ou dar açúcar comum para comer, e todos os distúrbios desaparecem. Uma diminuição mais acentuada e prolongada dos níveis de açúcar no sangue - glicoglicemia, pode levar a uma grave interrupção da atividade do corpo e levar à morte.

Com uma pequena ingestão de carboidratos com alimentos, eles são formados a partir de proteínas e gorduras. Assim, não é possível privar completamente o corpo de carboidratos, pois eles também são formados por outros nutrientes.

GORDURAS

ESTRUTURA, PROPRIEDADES E FUNÇÕES

As gorduras são compostas de carbono, hidrogênio e oxigênio. A gordura tem uma estrutura complexa; suas partes constituintes são glicerol (С3Н8О3) e ácidos graxos, quando combinados, são formadas moléculas de gordura. Os mais comuns são três ácidos graxos: oleico (C18H34O2), palmítico (C16H32O2) e esteárico (C18H36O2). A combinação desses ácidos graxos quando combinados com o glicerol depende da formação de uma ou outra gordura. Quando o glicerol é combinado com o ácido oleico, forma-se uma gordura líquida, por exemplo, óleo vegetal. O ácido palmítico forma uma gordura mais dura, faz parte da manteiga e é o principal constituinte da gordura humana. O ácido esteárico faz parte de gorduras ainda mais duras, como a banha. Para que o corpo humano sintetize uma gordura específica, é necessário fornecer todos os três ácidos graxos.

Durante a digestão, a gordura é decomposta em suas partes componentes - glicerol e ácidos graxos. Os ácidos graxos são neutralizados por álcalis, resultando na formação de seus sais - sabões. Os sabonetes dissolvem-se na água e são facilmente absorvidos.

As gorduras são parte integrante do protoplasma e fazem parte de todos os órgãos, tecidos e células do corpo humano. Além disso, as gorduras são uma rica fonte de energia.

A quebra de gorduras começa no estômago. O suco gástrico contém uma substância chamada lipase. A lipase quebra as gorduras em ácidos graxos e glicerol. A glicerina se dissolve na água e é facilmente absorvida, enquanto os ácidos graxos não se dissolvem na água. A bile promove sua dissolução e absorção. No entanto, apenas a gordura é quebrada no estômago, dividida em pequenas partículas, como a gordura do leite. Sob a influência da bile, a ação da lipase é aumentada em 15-20 vezes. A bile ajuda a quebrar a gordura em pequenas partículas.

Do estômago, o alimento entra no duodeno. Aqui, o suco das glândulas intestinais é derramado sobre ele, assim como o suco do pâncreas e a bile. Sob a influência desses sucos, as gorduras são ainda mais decompostas e levadas a um estado em que podem ser absorvidas pelo sangue e pela linfa. Então, através do trato digestivo, a pasta de alimentos entra no intestino delgado. Lá, sob a influência do suco intestinal, ocorre a divisão e a absorção finais.

A gordura é quebrada em glicerol e ácidos graxos pela enzima lipase. A glicerina é solúvel e facilmente absorvida, enquanto os ácidos graxos são insolúveis no conteúdo intestinal e não podem ser absorvidos.

Os ácidos graxos entram em combinação com álcalis e ácidos biliares e formam sabões, que se dissolvem facilmente e, portanto, atravessam a parede intestinal sem dificuldade. Ao contrário dos produtos de degradação de carboidratos e proteínas, os produtos de degradação de gorduras não são absorvidos no sangue, mas na linfa, e glicerina e sabonetes, passando pelas células da mucosa intestinal, se recombinam e formam gordura; portanto, já no vaso linfático das vilosidades estão gotículas de gordura recém-formada, e não glicerol e ácidos graxos.

METABOLISMO LENTO

As gorduras, como os carboidratos, são principalmente um material energético e são usadas pelo corpo como fonte de energia.

Quando 1 g de gordura é oxidado, a quantidade de energia liberada é mais de duas vezes maior do que quando a mesma quantidade de carbono ou proteína é oxidada.

Nos órgãos digestivos, as gorduras são decompostas em glicerol e ácidos graxos. O glicerol é absorvido facilmente e os ácidos graxos somente após a saponificação.

Ao passar pelas células da mucosa intestinal, a gordura é novamente sintetizada a partir de glicerol e ácidos graxos, que entra na linfa. A gordura resultante é diferente da consumida. O organismo sintetiza a gordura peculiar ao organismo dado. Portanto, se uma pessoa consome diferentes gorduras contendo ácidos graxos esteáricos oleicos e palmíticos, seu corpo sintetiza gordura específica para uma pessoa. No entanto, se apenas um ácido graxo, por exemplo, ácido oleico, estiver contido na alimentação humana, se prevalecer, a gordura resultante será diferente da gordura humana e se aproximará de gorduras mais líquidas. Ao comer principalmente gordura de carneiro, a gordura será mais sólida. A gordura, por sua natureza, difere não apenas em diferentes animais, mas também em diferentes órgãos do mesmo animal.

A gordura é usada pelo corpo não apenas como uma rica fonte de energia, ela faz parte das células. A gordura é um componente obrigatório do protoplasma, núcleo e concha. O resto da gordura que entrou no corpo depois de cobrir suas necessidades é depositada na reserva na forma de gotas de gordura.

A gordura é depositada principalmente no tecido subcutâneo, omento, ao redor dos rins, formando uma cápsula renal, assim como em outros órgãos internos e em algumas outras partes do corpo. Uma quantidade significativa de gordura sobressalente é encontrada no fígado e nos músculos. A gordura de reserva é principalmente uma fonte de energia, que é mobilizada quando o gasto de energia excede sua ingestão. Nesses casos, a gordura é oxidada aos produtos finais da decomposição.

Além do valor energético, a gordura sobressalente desempenha outro papel no corpo; por exemplo, a gordura subcutânea evita o aumento da transferência de calor, a gordura perirrenal protege o rim de contusões, etc. Uma quantidade bastante significativa de gordura pode ser armazenada no corpo. Nos humanos, representa uma média de 10-20% do peso corporal. Na obesidade, quando os processos metabólicos do corpo são perturbados, a quantidade de gordura armazenada atinge 50% do peso de uma pessoa.

A quantidade de gordura depositada depende de várias condições: sexo, idade, condições de trabalho, estado de saúde, etc. Com uma natureza sedentária de trabalho, a deposição de gordura ocorre de forma mais vigorosa, por isso a questão da composição e quantidade de alimentos para pessoas que levam um estilo de vida sedentário é muito importante.

A gordura é sintetizada pelo corpo não apenas a partir da gordura recebida, mas também de proteínas e carboidratos. Com a exclusão completa da gordura dos alimentos, ela ainda é formada e em uma quantidade bastante significativa pode ser depositada no corpo. Os carboidratos são a principal fonte de gordura do corpo.

BIBLIOGRAFIA

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O papel dos carboidratos na célula

• 1. Gaiola 3
• 2. Composição da célula 3
• 3. Carboidratos 5
• 4. Funções dos carboidratos 7
• 5. O papel dos carboidratos na célula 7
• Bibliografia 10
• 1. Gaiola
• A teoria celular moderna consiste nas seguintes generalizações.
• A célula é a partícula elementar da vida. A manifestação da vida só é possível em um nível não inferior ao celular.
• As células de todos os seres vivos têm um único plano estrutural. Inclui o citoplasma com várias organelas e uma membrana. A base funcional de qualquer célula são proteínas e ácidos nucleicos.
• A célula vem apenas da célula (R. Virchow, 1858) como resultado da divisão.
• As células de organismos multicelulares diferem nos detalhes da estrutura, que é causada pelo desempenho de várias funções por elas. As células que têm origem, estrutura e funções comuns no corpo formam um tecido (nervo, músculo, tegumentar). Os tecidos formam vários órgãos.
• 2. Composição da célula
• A composição de qualquer célula inclui mais de 60 elementos da tabela periódica de Mendeleev. De acordo com a frequência de ocorrência, os elementos podem ser divididos em três grupos:
• Elementos principais. Estes são carbono (C), hidrogênio (H), nitrogênio (N), oxigênio (O). Seu conteúdo na célula excede 97%. Eles fazem parte de todas as substâncias orgânicas (proteínas, gorduras, carboidratos, ácidos nucléicos) e formam sua base.
• Macronutrientes. Estes incluem ferro (Fe), enxofre (S), cálcio (Ca), potássio (K), sódio (Na), fósforo (P), cloro (Cl). Os macronutrientes representam cerca de 2%. Eles fazem parte de muitas substâncias orgânicas e inorgânicas.
• Microelementos. Eles têm a maior diversidade (há mais de 50 deles), mas em uma célula, mesmo juntos, não ultrapassam 1%. Os oligoelementos em quantidades extremamente pequenas fazem parte de muitas enzimas, hormônios ou tecidos específicos, mas determinam suas propriedades. Assim, o flúor (F), faz parte do esmalte do dente, fortalecendo-o.
• O iodo (I) está envolvido na estrutura do hormônio tireoidiano tiroxina, o magnésio (Mg) faz parte da clorofila da célula vegetal, o cobre (Cu) e o selênio (Se) são encontrados em enzimas que protegem as células de mutações, o zinco (Zn) está associado a processos de memória.
• Todos os elementos da célula fazem parte de várias moléculas, formam substâncias que se dividem em duas classes: inorgânicas e orgânicas.
• As substâncias orgânicas da célula são representadas por vários polímeros bioquímicos, ou seja, moléculas que consistem em inúmeras repetições de seções mais simples (monômeros) de estrutura semelhante. Os componentes orgânicos de uma célula são carboidratos, gorduras e substâncias semelhantes a gorduras, proteínas e aminoácidos, ácidos nucléicos e bases nucléicas.
• Os carboidratos incluem substâncias orgânicas com a fórmula química geral C n (H 2 O) n . Por estrutura, os carboidratos são divididos em monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos. Monoaçúcares são moléculas na forma de um único anel, geralmente contendo cinco ou seis átomos de carbono. Açúcares de cinco carbonos - ribose, desoxirribose. Açúcares de seis carbonos - glicose, frutose, galactose. Oligoaçúcar é o resultado da combinação de um pequeno número de monossacarídeos (disugar, trisugar, etc.) os mais comuns são, por exemplo, o açúcar de cana (beterraba) - sacarose, composto por duas moléculas de glicose e frutose; açúcar de malte - maltose formada por duas moléculas de glicose; açúcar do leite - lactose, é formado por uma molécula de galactose e uma molécula de glicose.
• Polissacarídeos - amido, glicogênio, celulose, consistem em uma enorme quantidade de monossacarídeos ligados em cadeias mais ou menos ramificadas.
• 3. Carboidratos
• Os carboidratos são substâncias orgânicas com a fórmula geral Cn(H2O)m.
• Em uma célula animal, os carboidratos são encontrados em quantidades não superiores a 5%. As células vegetais são as mais ricas em carboidratos, onde seu conteúdo atinge até 90% da massa seca (batatas, sementes, etc.)
• Os carboidratos são divididos em simples (monossacarídeos e dissacarídeos) e complexos (polissacarídeos).
• Os monossacarídeos são substâncias como glicose, pentose, frutose, ribose. dissacarídeos - açúcar, sacarose (consiste em glicose e frutose.
• Os polissacarídeos são compostos de muitos monossacarídeos. Monômeros de polissacarídeos como amido, glicogênio e celulose são glicose.
• Os carboidratos desempenham o papel da principal fonte de energia na célula. no processo de oxidação, 1 g de carboidratos libera 17,6 kJ. O amido nas plantas e o glicogênio nos animais são depositados nas células e servem como reserva de energia.
• Os carboidratos são compostos orgânicos, que incluem hidrogênio (H), carbono (C) e oxigênio (O), e o número de átomos de hidrogênio na maioria dos casos é o dobro do número de átomos de oxigênio. A fórmula geral para carboidratos é Cn(H2O)n, onde n é pelo menos três. Os carboidratos são formados a partir de água (H2O) e dióxido de carbono (CO2) no processo de fotossíntese que ocorre nos cloroplastos de plantas verdes (em bactérias durante a fotossíntese bacteriana ou quimiossíntese). Normalmente, uma célula de organismos animais contém cerca de 1% de carboidratos (até 5% em células hepáticas) e até 90% em células vegetais (em tubérculos de batata).
• Todos os carboidratos são divididos em 3 grupos:
• Os monossacarídeos geralmente contêm cinco (pentoses) ou seis (hexoses) átomos de carbono, a mesma quantidade de oxigênio e o dobro de hidrogênio (por exemplo, glicose - C6H12O6). As pentoses (ribose e desoxirribose) fazem parte dos ácidos nucleicos e do ATP. As hexoses (frutose e glicose) estão constantemente presentes nas células dos frutos das plantas, dando-lhes um sabor adocicado. A glicose é encontrada no sangue e serve como fonte de energia para células e tecidos animais;
• Os dissacarídeos combinam dois monossacarídeos em uma molécula. O açúcar dietético (sacarose) consiste em moléculas de glicose e frutose, o açúcar do leite (lactose) inclui glicose e galactose.
• Todos os mono e dissacarídeos são altamente solúveis em água e têm um sabor doce.
• Os polissacarídeos (amido, fibra, glicogênio, quitina) são formados por dezenas e centenas de unidades monoméricas, que são moléculas de glicose. Os polissacarídeos são praticamente insolúveis em água e não possuem sabor adocicado. Os principais polissacarídeos - amido (nas células vegetais) e glicogênio (nas células animais) são depositados na forma de inclusões e servem como substâncias energéticas de reserva.
• 4. Funções dos carboidratos
• Os carboidratos desempenham duas funções principais: energia e construção. Por exemplo, a celulose forma as paredes das células vegetais (fibra), a quitina é o principal componente estrutural do esqueleto externo dos artrópodes.
• Os carboidratos desempenham as seguintes funções:
• - são uma fonte de energia (a quebra de 1 g de glicose libera 17,6 kJ de energia);
• - desempenham uma função construtora (estrutural) (carcaça de celulose nas células vegetais, quitina no esqueleto dos insetos e na parede celular dos fungos);
• - armazenar nutrientes (amido nas células vegetais, glicogênio nos animais);
• - são componentes do DNA, RNA e ATP.
• 5. O papel dos carboidratos na célula
• Energia. Mono - e oligoaçúcares são uma importante fonte de energia para qualquer célula. Dividindo-se, eles liberam energia, que é armazenada na forma de moléculas de ATP, que são usadas em muitos processos vitais da célula e de todo o organismo. Os produtos finais da quebra de todos os carboidratos são dióxido de carbono e água.
• Poupar. Os mono e oligossacarídeos, devido à sua solubilidade, são rapidamente absorvidos pela célula, migram facilmente por todo o corpo e, portanto, são inadequados para armazenamento a longo prazo. O papel da reserva de energia é desempenhado por enormes moléculas de polissacarídeos insolúveis em água. Em plantas, por exemplo, é amido, enquanto em animais e fungos é glicogênio. Para usar essas reservas, o corpo deve primeiro converter o poliaçúcar em um monoaçúcar.
• Construção. A grande maioria das células vegetais possui paredes densas feitas de celulose, o que confere às plantas força, elasticidade e proteção contra grandes perdas de umidade.
• Estrutural. Os monoaçúcares podem combinar-se com gorduras, proteínas e outras substâncias. Por exemplo, a ribose faz parte de todas as moléculas de RNA e a desoxirribose faz parte do DNA.
• As fontes de carboidratos na dieta são principalmente produtos de origem vegetal - pão, cereais, batatas, legumes, frutas, bagas. Dos produtos de origem animal, os carboidratos são encontrados no leite (açúcar do leite). Os produtos alimentares contêm vários hidratos de carbono. Cereais, batatas contêm amido - uma substância complexa (carboidrato complexo), insolúvel em água, mas dividida sob a ação dos sucos digestivos em açúcares mais simples. Frutas, bagas e alguns vegetais contêm carboidratos na forma de vários açúcares mais simples - açúcar de frutas, açúcar de beterraba, açúcar de cana, açúcar de uva (glicose), etc. Essas substâncias são solúveis em água e são bem absorvidas pelo organismo. Os açúcares solúveis em água são rapidamente absorvidos pelo sangue. É aconselhável não introduzir todos os carboidratos na forma de açúcares, mas introduzir a maior parte deles na forma de amido, que é rico, por exemplo, em batatas. Isso contribui para a entrega gradual de açúcar aos tecidos. Diretamente na forma de açúcar, recomenda-se introduzir apenas 20-25% da quantidade total de carboidratos contidos na dieta diária. Este número também inclui o açúcar contido em doces, confeitaria, frutas e bagas.
• Se os carboidratos são fornecidos com alimentos em quantidades suficientes, eles são depositados principalmente no fígado e nos músculos na forma de um amido animal especial - glicogênio. No futuro, o estoque de glicogênio é decomposto no corpo em glicose e, entrando no sangue e em outros tecidos, é usado para as necessidades do corpo. Com o excesso de nutrição, os carboidratos são convertidos em gordura no corpo. Os carboidratos geralmente incluem fibra (a casca das células vegetais), que é pouco utilizada pelo corpo humano, mas é necessária para uma boa digestão.

Bibliografia

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A estrutura das moléculas biológicas é baseada na capacidade dos átomos de carbono de formar ligações covalentes, geralmente com átomos de carbono, oxigênio, hidrogênio ou nitrogênio. As moléculas podem estar na forma de cadeias longas ou formar estruturas em anel.

Entre as moléculas orgânicas que compõem a célula, destacam-se carboidratos, lipídios, proteínas, ácidos nucleicos.

Carboidratos - estes são polímeros que são formados a partir de monossacarídeos por ligação glicosídica. Os monossacarídeos combinam-se por condensação (a reação é acompanhada pela liberação de uma molécula de água).

Os carboidratos são divididos em simples (monossacarídeos) e complexos (polissacarídeos). Entre os monossacarídeos, de acordo com o número de átomos de carbono, destacam-se trioses (3C), tetroses (4C), pentoses (5C), hexoses (6C), heptoses (7C). Em soluções, pentoses e hexoses podem assumir uma forma cíclica.

Duas moléculas de monossacarídeos se combinam com a liberação de uma molécula de água e um dissacarídeo é formado. Exemplos típicos de dissacarídeos são sacarose (glicose + frutose), maltose (glicose + glicose), lactose (galactose + glicose). Os dissacarídeos são semelhantes em propriedades aos monossacarídeos. Dissolvem-se bem em água e têm um sabor doce.

Se a quantidade de monossacarídeos for aumentada, a solubilidade diminui, o sabor doce desaparece.

Os monossacarídeos que são frequentemente encontrados na natureza são gliceraldeído, ribose, ribulose, desoxirribose, frutose, galactose.

O gliceraldeído está envolvido nas reações de fotossíntese. A ribose é um constituinte do RNA e ATP. A desoxirribose faz parte do DNA. A ribulose não ocorre em sua forma pura na natureza, e seu éster de fósforo está envolvido nas reações de fotossíntese. A frutose está envolvida na transformação do amido. A galactose faz parte da lactose.

Polissacarídeos que são frequentemente encontrados na natureza são amido, glicogênio, celulose, quitina, inulina.

O amido consiste em dois polímeros α-glicose. O glicogênio é um polímero de α-glicose. É um nutriente de reserva nas células animais. A celulose é um polímero de β-glicose. Faz parte da parede celular das plantas. A celulose é composta de cadeias paralelas que são conectadas por ligações de hidrogênio. Esta reticulação impede a penetração de água. A celulose é muito resistente à hidrólise e é uma molécula estrutural.

Fim do trabalho -

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carboidratos substâncias são chamadas com a fórmula geral C n (H 2 O) m, onde n e m podem ter valores diferentes. O nome "carboidratos" reflete o fato de que hidrogênio e oxigênio estão presentes nas moléculas dessas substâncias na mesma proporção que na molécula de água. Além de carbono, hidrogênio e oxigênio, os derivados de carboidratos podem conter outros elementos, como nitrogênio.

Os carboidratos são um dos principais grupos de substâncias orgânicas das células. Eles são os produtos primários da fotossíntese e os produtos iniciais da biossíntese de outras substâncias orgânicas nas plantas (ácidos orgânicos, álcoois, aminoácidos, etc.), e também são encontrados nas células de todos os outros organismos. Em uma célula animal, o teor de carboidratos está na faixa de 1-2%, em células vegetais pode atingir em alguns casos 85-90% da massa de matéria seca.

Existem três grupos de carboidratos:

• monossacarídeos ou açúcares simples;
• oligossacarídeos - compostos que consistem em 2-10 moléculas consecutivamente conectadas de açúcares simples (por exemplo, dissacarídeos, trissacarídeos, etc.).
• polissacarídeos consistem em mais de 10 moléculas de açúcares simples ou seus derivados (amido, glicogênio, celulose, quitina).

Monossacarídeos (açúcares simples)

Dependendo do comprimento do esqueleto de carbono (o número de átomos de carbono), os monossacarídeos são divididos em trioses (C 3), tetroses (C 4), pentoses (C 5), hexoses (C 6), heptoses (C 7).

As moléculas de monossacarídeos são álcoois aldeídos (aldoses) ou ceto álcoois (cetoses). As propriedades químicas dessas substâncias são determinadas principalmente pelos grupos aldeído ou cetona que compõem suas moléculas.

Os monossacarídeos são altamente solúveis em água, com sabor doce.

Quando dissolvidos em água, os monossacarídeos, começando pelas pentoses, adquirem uma forma de anel.

As estruturas cíclicas das pentoses e hexoses são suas formas usuais: em um dado momento, apenas uma pequena fração das moléculas existe na forma de uma "cadeia aberta". A composição de oligo e polissacarídeos também inclui formas cíclicas de monossacarídeos.

Além dos açúcares, nos quais todos os átomos de carbono estão ligados a átomos de oxigênio, existem açúcares parcialmente reduzidos, sendo o mais importante a desoxirribose.

Oligossacarídeos

Após a hidrólise, os oligossacarídeos formam várias moléculas de açúcares simples. Nos oligossacarídeos, as moléculas de açúcar simples são conectadas pelas chamadas ligações glicosídicas, conectando o átomo de carbono de uma molécula através do oxigênio ao átomo de carbono de outra molécula.

Os oligossacarídeos mais importantes são a maltose (açúcar do malte), a lactose (açúcar do leite) e a sacarose (açúcar da cana ou da beterraba). Esses açúcares também são chamados de dissacarídeos. Por suas propriedades, os dissacarídeos são blocos de monossacarídeos. Eles se dissolvem bem na água e têm um sabor doce.

Polissacarídeos

São biomoléculas poliméricas de alto peso molecular (até 10.000.000 Da) que consistem em um grande número de monômeros - açúcares simples e seus derivados.

Os polissacarídeos podem ser compostos de monossacarídeos do mesmo tipo ou de tipos diferentes. No primeiro caso, eles são chamados de homopolissacarídeos (amido, celulose, quitina, etc.), no segundo - heteropolissacarídeos (heparina). Todos os polissacarídeos são insolúveis em água e não têm sabor doce. Alguns deles são capazes de inchar e muco.

Os polissacarídeos mais importantes são os seguintes.

Celulose- um polissacarídeo linear que consiste em várias cadeias paralelas retas interligadas por ligações de hidrogênio. Cada cadeia é formada por resíduos de β-D-glicose. Esta estrutura impede a penetração de água, é muito resistente ao rasgo, o que garante a estabilidade das membranas das células vegetais, que contêm 26-40% de celulose.

A celulose serve de alimento para muitos animais, bactérias e fungos. No entanto, a maioria dos animais, incluindo humanos, não consegue digerir a celulose porque seu trato gastrointestinal não possui a enzima celulase, que decompõe a celulose em glicose. Ao mesmo tempo, as fibras de celulose desempenham um papel importante na nutrição, pois dão volume e textura grosseira aos alimentos, estimulam a motilidade intestinal.

amido e glicogênio. Esses polissacarídeos são as principais formas de armazenamento de glicose em plantas (amido), animais, humanos e fungos (glicogênio). Quando eles são hidrolisados, a glicose é formada nos organismos, o que é necessário para os processos vitais.

Quitina formado por moléculas de β-glicose, nas quais o grupo álcool no segundo átomo de carbono é substituído por um grupo contendo nitrogênio NHCOCH 3 . Suas longas cadeias paralelas, como as cadeias de celulose, são agrupadas.

A quitina é o principal elemento estrutural do tegumento dos artrópodes e das paredes celulares dos fungos.

Funções dos carboidratos

Energia. A glicose é a principal fonte de energia liberada nas células dos organismos vivos durante a respiração celular (1 g de carboidratos libera 17,6 kJ de energia durante a oxidação).

Estrutural. A celulose faz parte das membranas celulares das plantas; a quitina é um componente estrutural do tegumento dos artrópodes e das paredes celulares dos fungos.

Alguns oligossacarídeos fazem parte da membrana citoplasmática da célula (na forma de glicoproteínas e glicolipídios) e formam um glicocálice.

metabólico. As pentoses estão envolvidas na síntese de nucleotídeos (ribose é parte de nucleotídeos de RNA, desoxirribose é parte de nucleotídeos de DNA), algumas coenzimas (por exemplo, NAD, NADP, coenzima A, FAD), AMP; participam da fotossíntese (o difosfato de ribulose é um aceptor de CO 2 na fase escura da fotossíntese).

Pentoses e hexoses estão envolvidas na síntese de polissacarídeos; glicose é especialmente importante neste papel.

1. Estrutural (construção). Os carboidratos fazem parte de muitos elementos dos organismos vivos, por exemplo, a parede celular de uma célula vegetal, o glicocálice do epitélio intestinal humano.

2. Sinal. Os complexos carboidrato-proteína (glicoproteínas) formam receptores (veja a função de sinalização das proteínas).

3. Protetora. As glicoproteínas do tecido conjuntivo desempenham a função de proteção química, resistem a enzimas hidrolíticas.

4. Energia. Com a oxidação completa de 1 g de carboidratos, 4,1 kcal ou 17,2 kJ de energia são liberados.

Esta função é a última da lista, mas a principal em valor. Os carboidratos fornecem a uma pessoa mais de 60% de energia.

Energia celular.

Nas reações químicas, quando as ligações são formadas entre moléculas simples, a energia é consumida e, quando quebradas, a energia é liberada.

No processo de fotossíntese em plantas verdes, a energia da luz solar é convertida na energia das ligações químicas que ocorrem entre o dióxido de carbono e as moléculas de água. Uma molécula de glicose é formada: CO 2 + H 2 O + Q (energia) \u003d C 6 H 12 O 6.

A glicose é a principal fonte de energia para os seres humanos e a maioria dos animais.

O processo de assimilação dessa energia é chamado de "fosforilação oxidativa". A energia (Q) liberada durante a oxidação é imediatamente utilizada para a fosforilação do ácido adenosina difosfórico (ADP):

ADP+P+Q (energia)=ATP

A "moeda energética universal" da célula é o ácido adenosina trifosfórico (ATP). Pode ser usado a qualquer momento para qualquer trabalho útil ao corpo ou para aquecimento.

ATP®ADP+P+Q (energia)

O processo de oxidação da glicose ocorre em 2 etapas.

1. A oxidação anaeróbica (sem oxigênio), ou glicólise, ocorre no retículo endoplasmático liso da célula. Como resultado, a glicose é quebrada em 2 partes e a energia liberada é suficiente para a síntese de duas moléculas de ATP.

2. Oxidação aeróbica (oxigênio). Duas partes de glicose (2 moléculas de ácido pirúvico) na presença de oxigênio continuam uma série de reações oxidativas. Este estágio ocorre nas mitocôndrias e leva a uma maior ruptura de moléculas e à liberação de energia.

O resultado da segunda etapa de oxidação de uma molécula de glicose é a formação de 6 moléculas de dióxido de carbono, 6 moléculas de água e energia, o que é suficiente para a síntese de 36 moléculas de ATP.

Como substratos para a oxidação na segunda etapa, podem ser utilizadas não apenas moléculas obtidas a partir da glicose, mas também moléculas obtidas como resultado da oxidação de lipídios, proteínas, álcoois e outros compostos de uso intensivo de energia.

A forma ativa do ácido acético - A-CoA (acetil coenzima A, ou acetil coenzima A) é um produto intermediário da oxidação de todas essas substâncias (glicose, aminoácidos, ácidos graxos e outros).

A-CoA é o ponto de intersecção do metabolismo de carboidratos, proteínas e lipídios.

Com um excesso de glicose e outros substratos transportadores de energia, o corpo começa a depositá-los. Nesse caso, a glicose é oxidada da maneira usual em ácido lático e pirúvico, depois em A-CoA. Além disso, A-CoA torna-se a base para a síntese de ácidos graxos e moléculas de gordura, que são depositadas no tecido adiposo subcutâneo. Pelo contrário, com a falta de glicose, ela é sintetizada a partir de proteínas e gorduras através de A-CoA (gliconeogênese).

Se necessário, as reservas de aminoácidos não essenciais para a construção de certas proteínas também podem ser repostas.

Diagrama de comunicação do metabolismo de carboidratos, lipídios, proteínas e energia