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Dr.G Bhanu Prakash Animated Medical Videos

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Fatty Acid-Oxidation ( Beta oxidation of fatty acids ) Biochemistry Animations

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Carbohydrate Structure and Metabolism, an Overview, Animation.

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Mecanismo de transcrição em 3D. Do Dna à proteina

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LEHNINGER, A. L., NELSON, D. L., COX, M. M. Princípios de Bioquímica. 7. ed. Porto Alegre: Artmed, 2019. E-pub. ISBN: 9788582715345

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Oxidação de nucleotídeos pirimídicos

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LEHNINGER, A. L., NELSON, D. L., COX, M. M. Princípios de Bioquímica. 7. ed. Porto Alegre: Artmed, 2019. E-pub. ISBN: 9788582715345

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Oxidação dos nucleotídeos púricos

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Uma disfunção metabólica muito importante ao conhecimetno do médico veterinário é a formação de cálculos por causa da bioquímica hepática e renal. Muitas raças de cães  têm predisposição a desenvolverem calculo renal, como os da raça dálmata, bulldog inglês, shitsu, pug e etc. Essa predisposição para a formação de cálculos se dá por causa de uma bioquímica hepática e renal única. Embora os minerais que podem formar o cálculo renal em cães sejam diversos, os mais comuns são estruvita, oxalato de cálcio e fosfato triplo. Dálmatas não conseguem converter ácido úrico em alantoína em decorrência de deficiência da enzima uricase. A incapacidade de converter o ácido úrico em alantoína é o principal fator predisponente para a formação de cálculos de ácido úrico e explica porque 80% dos cálculos de ácido úrico na bexiga vêm de dálmatas.
Os outros 20% são de outras raças com a mesma mutação genética dos dálmatas formadores de pedra ou de pacientes com insuficiência hepática.
O tratamento geralmente consiste na inibição da formação excessiva de ácido úrico pelo uso de inibidores da enzima xantina oxidase, a exemplo do Alopurinol. Ainda em cães machos, quando há obstrução da uretra com concreções de uratos, é necessária a remoção cirúrgica do cálculo.

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Selecionar e descrever uma aplicação de um dos princípios fundamentais das biomoléculas e do metabolismo energético na atividade exercida pelo médico veterinário. Aqui você pode, por exemplo, realizar a descrição de uma doença relacionada às desordens metabólicas de proteínas, carboidratos, lipídios ou nucleotídeos no organismo animal. Utilizar imagens, vídeos ou gráficos para ilustrar a sua  descrição.

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A degradação dos ácidos nucleicos e nucleotídeos ocorre principalmente no fígado e inicia-se por enzimas chamadas nucleases e nucleotidases.

Os nucleotídeos de guanina geram guanosina, guanina e xantina; enquanto os nucleotídeos de adenina geram adenosina, inosina e hipoxantina.

Dessa forma, o ácido úrico resulta do catabolismo das purinas (adenina e guanina) e é a única via de excreção das mesmas.

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os lipídios armazenados no tecido adiposo são liberados e transportados para o fígado e músculo esquelético como ácidos graxos não esterificados complexados à albumina sérica.

Os triacilgliceróis são hidrolisados fora das células pela lipoproteína lipase para produzir ácidos graxos livres.

Os ácidos graxos livres entram principalmente na célula por meio de transportadores de proteínas de ácidos graxos na superfície celular. Uma vez dentro, a enzima pela acil-CoA sintase (FACS) adiciona um grupo CoA ao ácido graxo. Então, o CPT1 (carnitina palmitoiltransferase 1) converte o acil-CoA de cadeia longa em acilcarnitina de cadeia longa. A porção de ácido graxo é transportada por CAT (carnitina translocase) através da membrana mitocondrial interna. O CPT2 (carnitina palmitoiltransferase 2) converte a acilcarnitina de cadeia longa de volta em acil-CoA de cadeia longa. O acil-CoA de 9 cadeia longa pode, então, entrar na via de β-oxidação do ácido graxo, resultando na produção de um acetil-CoA a partir de cada ciclo de β-oxidação. Esse acetil-CoA entra no ciclo do TCA. O NADH e o FADH2 produzidos pela β-oxidação e pelo ciclo de Krebs são usados pela cadeia de transporte de elétrons para produzir ATP.

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IMAGEM: NELSON, David L.; COX, Michael M.. Princípios de bioquímica de Lehninger. 6. ed. Porto Alegre: 

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A quebra de proteínas na célula é altamente regulada e existem alguns sistemas de clivagem com diferentes funções. As proteínas extracelulares sofrem endocitose e são degradadas no compartimento lisossomal. Outra rota proteolítica é a via ubiquitina- -proteossomo. Por esta via, as proteínas são marcadas para degradação por ligação a um pequeno cofator de proteína: ubiquitina. Posteriormente, por meio de uma série de reações, a proteína é clivada em pequenos peptídeos no complexo proteolítico, o proteassoma.

A síntese e degradação de proteínas com a recuperação de aminoácidos é conhecida como turnover. O turnover da proteína difere entre seus diferentes tipos (por exemplo, albumina, colágeno) e, portanto, entre os órgãos.

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Esmatização da fosforilação oxidativa.

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Esquematização do ciclo de Krebs.

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No metabolismo dos carboidratos, a quebra de açúcares começa no trato gastrointestinal e em seguida ocorre absorção de monossacarídeos pelos enterócitos. Os monossacarídeos são utilizados no processo de respiração celular aeróbica e anaeróbica por meio da glicólise, do ciclo do ácido cítrico e da via da pentose fosfato em condições de baixa reserva energética.

No estado fisiológico normal, sob ação da insulina, o fígado e o músculo esquelético armazenam monossacarídeos na forma de glicogênio. Por outro lado, em pacientes obesos, a glicose excedente é convertida em triglicerídeos por lipogênese, sendo armazenada nos adipócitos. Na obesidade é observado acúmulo de gordura no músculo esquelético, fígado e células beta pancreáticas. Essa condição culmina em desordem metabólica, levando a uma condição de resistência à insulina, síndrome metabólica e diabetes tipo 2. O processo de respiração celular compreende três fases:

• Glicólise. • Ciclo de Krebs. • Fosforilação Oxidativa.

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Esquematizar as rotas de oxidação das biomoléculas propostas no item 1, com inclusão de imagens, vídeos e/ou gráficos.

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LEHNINGER, A. L., NELSON, D. L., COX, M. M. Princípios de Bioquímica. 7. ed. Porto Alegre: Artmed, 2019. p. 619-642. E-pub. ISBN: 9788582715345

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Os nucleotídeos podem ser sintetizados de duas formas: pela síntese de novo e pelas vias de recuperação.

A via de novo da purina consiste em 10 etapas, e começa com fosforibosilpirofosfato (PRPP), sintetizado pela PRPP sintetase (PRS), levando à produção do nucleotídeo monofosfato de inosina (IMP). O caminho termina com a conversão de IMP em nucleotídeos de adenosina e guanosina. Esses mononucleotídeos são posteriormente processados em di- e tri-nucleotídeos, desoxirribonucleotídeos e, eventualmente, incorporados em RNA e DNA.

A via de recuperação (ou via de resgate)  recicla as bases nitrogenadas e os nucleotideos livres gerados pela degradação dos ácidos nucleicos. Na via de resgate de purinas, guanina, hipoxantina e a adenina é convertida em mononucleotídeos pela hipoxantina-guanina fosforibosiltransferase (HPRT) e adenina fosforibosiltransferase (APRT), enquanto a desoxiguanosina e a adenosina são funcionalmente ativadas por cinases enzimáticas específicas.

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biossintese e degradação dos nucleotideos

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LEHNINGER, A. L., NELSON, D. L., COX, M. M. Princípios de Bioquímica. 7. ed. Porto Alegre: Artmed, 2019. p. 619-642. E-pub. ISBN: 9788582715345

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Gliconeogênese
A gliconeogênese é o processo no qual as moléculas não carboidratos (piruvato, lactato, glicerol, alanina e glutamina) são convertidas em glicose no fígado, rins, cérebro, testículos e eritrócitos. A gliconeogênese é o processo reverso da glicólise e ocorre principalmente no citoplasma.

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A biossíntese dos ácidos graxos ocorre por vias totalmente diferentes da sua oxidação.  A biossíntese dos ácidos graxos ocorre no citosol. A DEGRADAÇÃO É FEITA NA MITOCÔNDRIA O acetil-CoA empregado na síntese dos ácidos graxos é proveniente da oxidação do piruvato e do catabolismo dos esqueletos carbônicos dos aminoácidos nas mitocôndrias. Como a membrana mitocondrial interna é impermeável ao acetilCoA, um transportador indireto transfere os equivalentes do grupo acetil através da membrana interna.

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As proteínas surgem após o processo de transcrição de uma seção do DNA, originando um RNA mensageiro (mRNA). Em seguida, a sequência dos nucleotídeos no mRNA é traduzida para uma sequência de aminoácidos (tradução), usando tRNA (RNA transportador). Após a síntese, as proteínas são modificadas em um processo denominado modificação pós-tradução. O processo de síntese das proteínas é realizado por ribossomos.

A síntese proteica ocorrerá pelo processo de tradução, no qual a informação presente no RNAm, uma sequência de nucleotídeos, será traduzida numa sequência de aminoácidos, que dará origem a um polipeptídeo (proteína). Essa tradução é realizada pelo RNAt (RNA transportador), o qual traduz cada série de códons (trincas de nucleotídeos) presente no RNAm em um aminoácido.

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Esquematizar as rotas de síntese das biomoléculas discriminadas acima, com inclusão de imagens, vídeos e/ou gráficos.

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Nucleotídeos são compostos que carregam muita energia e auxiliam nos processos metabólicos, especialmente as biossínteses. Atuam também como sinais químicos, respondendo a hormônios e outros estímulos extracelulares. Um nucleotídeo é formado por três moléculas, as quais variam entre o DNA e o RNA. Essas moléculas são a base nitrogenada, o grupo fosfato e a pentose:

Base nitrogenada: As bases adenina (A) e guanina (G) e citosina (C) são encontradas tanto no DNA quanto no RNA, a uracila (U) apenas no RNA e a timina (T) apenas no DNA.

Grupo fosfato (HPO₄): Grupo químico derivado do ácido fosfórico. A única porção que não varia no nucleotídeo.

Pentose: Um açúcar de 5 carbonos. No DNA temos a desoxirribose e no RNA temos a ribose.

Além disso, são também componentes estruturais de co-fatores enzimáticos, intermediários metabólicos e ácidos nucléicos. Os ácidos nucleicos são formados por unidades repetidas dos nucleotídeos. Em nossas células existem dois tipos de ácidos nucleicos, o DNA e o RNA.

O DNA ou ácido desoxirribonucleico é uma molécula longa formada por duas fitas unidas constituídas por nucleotídeos. Ele é responsável por conter todas as informações genéticas.

O RNA ou ácido ribonucleico possui apenas um filamento de nucleotídeos. Ele é responsável pela síntese de proteínas.

Nos ácidos nucleicos, os nucleotídeos estão unidos entre si formando um polinucleotídeo. A ligação ocorre entre o fosfato de um nucleotídeo e a pentose do nucleotídeo seguinte.

Detalhadamente, a ligação se dá através da hidroxila (OH) presente no carbono 5 do grupo fosfato com a hidroxila do carbono 3 da pentose do outro nucleotídeo. Dizemos que esta é uma ligação fosfodiéster.

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Os lipídios incluem um grupo diverso de compostos que são em grande parte não polares por natureza. Isso ocorre porque eles são hidrocarbonetos que incluem principalmente ligações não polares de carbono-carbono ou carbono-hidrogênio. As moléculas não polares são hidrofóbicas ou insolúveis em água. Os lipídios também são unidades formadoras dos hormônios sexuais e são um importante constituinte de todas as membranas celulares. Os lipídios incluem fosfolipídios de membrana, óleos, gorduras, ceras e esteróides.

Os ácidos graxos são blocos de construção em vários outros tipos de lipídios.  Possuem uma longa cadeia de hidrocarbonetos aos quais um grupo carboxil está ligado. O número de carbonos em ácidos graxos difere entre 4 e 36, sendo mais frequente os que contêm 12-18 carbonos. Os ácidos graxos são denominados saturados ou insaturados mediante o tipo de ligações presentes na cadeia de hidrocarbonetos. Se houver apenas ligações simples entre carbonos vizinhos, considera-se o ácido graxo saturado; quando na cadeia de hidrocarbonetos há ligação dupla, denomina-se instaturado.

As ligações duplas encontradas em ácidos graxos insaturados podem ser cis ou trans, sendo “cis” quando ambos os átomos estão no mesmo lado da cadeia de carbono, e “trans” quando os átomos de hidrogênio estão em lados opostos da cadeia de carbono.

Funções:

Armazenamento de energia: O excesso de energia obtida dos alimentos é incorporada ao tecido adiposo.

Regulagem e sinalização: Os triglicerídeos ajudam o corpo a produzir e regular os hormônios.

Auxilia a digestão e aumenta a biodisponibilidade: As gorduras dietéticas dos alimentos são consumidas e se decompõem no sistema digestório, iniciando o transporte de micronutrientes preciosos. Ao transportar nutrientes solúveis em gordura ao longo do processo digestivo, a absorção intestinal é melhorada.

Isolante térmico e proteção mecânica: A gordura subcutânea isola o corpo de temperaturas extremas e ajuda a manter o clima interno sob controle.

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Os carboidratos fornecem energia ao corpo, principalmente por meio da gicose. Também têm outras funções importantes em humanos, animais e plantas. São representados pela fórmula química (CH₂O)n, em que n é o número de carbonos da molécula.

Os carboidratos são conhecidos sob três formas:

Monossacarídeos: O número de carbonos geralmente varia de três a sete. Geralmente o nome dos monossacarídeos termina com o sufixo “ose”. Exemplos: Glicose, galactose, frutose e ribose.

Dissacarídeos: Surgem a partir da reação de condensação de dois monossacarídeos. A ligação covalente entre dois monossacarídeos é chamada de ligação glicosídica, e pode ser do tipo alfa ou beta.

Polissacarídeos: Consiste em uma extensa cadeia de monossacarídeos ligados por ligações glicosídicas. A ligação pode ser ramificada ou não ramificada e pode conter diferentes tipos de monossacarídeos.

FUNÇÕES
Produção de energia: O papel principal dos carboidratos é fornecer energia a todas as células do corpo.

Armazenamento de energia: Se o corpo já tem energia suficiente para suportar suas funções, o excesso de glicose é armazenado como glicogênio.

Criação de macromoléculas: Embora a maior parte da glicose absorvida seja usada para produzir energia, parte dela é convertida em ribose e desoxirribose, blocos de construção essenciais de macromoléculas importantes como RNA, DNA e ATP.

Economia de proteínas: a presença de glicose adequada evita a quebra de proteínas ao ser usada na síntese de glicose necessária ao corpo.

Metabolismo lipídico: Ao passo que os níveis de glicose no sangue aumentam, o uso de lipídios como fonte de energia é inibido. Isso ocorre porque um aumento da glicose no sangue estimula a liberação do hormônio insulina, que diz às células para usarem glicose (ao invés de lipídios) para produzir energia.

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São compostas por diferentes arranjos de aminoácidos. A estrutura de cada aminoácido consiste em um átomo de carbono central ligado a um grpo amino (NH₂), um grupo carboxila (COOH), um átomo de hidrogênio e um grupo “R” variável.

Os aminoácidos estão ligados entre si em cadeias lineares chamadas polipeptídeos. Uma proteína designa um polipeptídeo ou polipeptídeos que têm forma distinta e função única.

Proteínas apresentam quatro níveis estruturais.
Estrutura primária: Sequência linear de aminoácidos em cadeia polipeptídica.

Estrutura secundária: Origina-se do dobramento local do polipeptídeo em algumas regiões. Os dois arranjos locais mais comuns da estrutura secundária são em alfa-hélice e beta-folha pregueada.

Estrutura terciária:  Corresponde ao dobramento da cadeia polipeptídica sobre si mesmo em um arranjo tridimensional.

Estrutura quaternária: Corresponde a duas ou mais cadeias polipeptídicas, idênticas ou não, que se agrupam e se ajustam para formar a estrutura total da proteína. São formadas a partir de vários polipeptídeos sepadarados, conhecidos como subunidades.

Funções:

Função imunológica: Os anticorpos se ligam a partículas estranhas específicas, como vírus e bactérias, para ajudar a proteger o corpo.

Atividade catalítica: As enzimas participam em reações de condensação e hidrólise. Além disso, auxiliam na formação de novas moléculas, lendo as informações genéticas armazenadas no DNA.

Regulação: Proteínas com atividade sinalizadora e receptora. Como a insulina que regula a entrada de glicose na célula.

Componente estrutural: Essas proteínas fornecem arcabouço e sustentação para as células. Também permitem a amplitude de movimentos realizados pelo corpo.

Transporte/ armazenamento: Essas proteínas se ligam e carregam átomos e pequenas moléculas dentro das células e por todo o corpo.

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Descrever resumidamente a estrutura e a função das biomoléculas (proteínas, carboidratos, lipídios e nucleotídeos). Utilizar no máximo 300 palavras para cada biomolécula.