Vitaminas e Cofatores Vitaminas Grupo de compostos orgnicos

Vitaminas e Cofatores Vitaminas • Grupo de compostos orgânicos necessários em pequenas quantidades na dieta para as atividades normais dos tecidos; • Entre 14 e 20 substâncias têm sido identificadas como vitaminas; • muitas vitaminas agem como cofatores, coenzimas ou grupos prostéticos para enzimas; • Muitas vitaminas são derivadas da dieta; • Calorias não são obtidas vitaminas.

Breve Histórico Antes do século XX, as doenças causadas por falta ou excesso de vitaminas (pelagra, anemia perniciosa, escorbuto) não eram conhecidas. Em 1905, William Fletcher descobriu que o arroz nãodescascado previne a beribéri. Em 1906, Frederick Gowland Hopkins postulou que os alimentos continham “fatores acessórios”. Em 1912, Casemir Funk isolou a substância que Frederick identificou.

Como a substância era uma amina, ele a denominou “vital amine” (amina vital), que acabou sendo modificada para “vitamine”. Em 1920, Jack Drummond propôs a retirada do “e” para não enfatizar o termo amina.

Vitaminas • 1 a vitamina descoberta foi a tiamina ou B 1; • O termo vitamina é derivada do fato que são substâncias necessárias a vida (vita) e porque a tiamina parecia ser uma amina o termo ficou como é, • Entretanto, nem todas as vitaminas são aminas ou contém compostos de nitrogênio.

O QUE SÃO? Compostos orgânicos de baixo peso molecular Não podem ser sintetizados por humanos. Devem ser supridos pela dieta. São necessários em pequenas quantidades no organismo. São indispensáveis para o organismo, pois participam de funções celulares específicas.

Deficiências de Vitaminas • Absorção reduzida • defeito de absorção • parasitas • Necessidade aumentada • Rápido crescimento • Atividade física aumentada • Gravidez • hipertiroidismo • Perda aumentada • Terapia com fármacos • diurese • lactação

Deficiências de Vitaminas • Deficiência primária alimentar • Falha na cultura • Perda na estocagem dos alimentos • Perda na preparação dos alimentos • Absorção reduzida dos alimentos • fome • anorexia • Falta de comida • Doenças crônicas

Perda das Vitaminas A perda é visto principalmente na armazenagem e preparação dos alimentos. • Vitamina A: sensível ao oxigênio e a luz; • Vitamina D: comumente pouco perde; • Vitamina E: sensível a oxidação especialmente quando aquecido ou com álcalis; • Vitamina K: sensível aos ácidos, álcalis, luz e agentes oxidantes; • Vitamina C: muito sensível a oxidação, especialmente quando aquecido em contato com metais; • Complexo da Vitamina B: solubilidade resulta na perda em água quente; • Riboflavina é sensível à luz.

Vitaminas Nove hidrossolúveis Quatro lipossolúveis Tiamina Riboflavina Niacina Biotina Pantotenato Piridoxina Ácido fólico Cobalamina Ácido ascórbico A D E K

Classificação VITAMINAS LIPOSSOLÚVEIS HIDROSSOLÚVEIS Vitamina A Vitamina D Vitamina E Complexo B não pertence ao Com. B Vitamina K Liberadoras de Energia Vitamina C Hematopoiéticas Tiamina (B 1) Riboflavina (B 2) Niacina (B 3) Ác. Pantotênico (B 5) Biotina (B 7) Outras Ácido Fólico (B 9) Cobalamina (B 12) Piridoxina (B 6)

VITAMINAS HIDROSSOLÚVEIS • Precursores de coenzimas de muitas reações bioquímicas do metabolismo. • São armazenadas em pequenas quantidades (ou não) no homem. • Quando estiverem em excesso, são excretadas na urina. • Muito raramente são tóxicas para o homem. VITAMINAS LIPOSSOLÚVEIS • São moléculas apolares, ou seja, hidrofóbicas. • São absorvidas e transportadas junto com os lipídeos da dieta. • Não são facilmente excretadas na urina. • Quantidades significantes são armazenadas no tecido adiposo e no fígado. • Podem apresentar toxicidade

Necessidades diárias médias de vitaminas no adulto

Participação das vitaminas no metabolismo

Tiamina (Vitamina B 1)

Tiamina (Vitamina B 1) n Sua forma ativa é o pirofosfato de tiamina (TPP). n É importante em reações de produção de ATP no sistema nervoso, coração, músculos e células do sangue, importante sobretudo no metabolismo dos carbohidratos n Fontes: p Carnes, cereais integrais, batata, peixe, espinafre, nozes, feijão, etc

À esquerda, atrofia muscular severa das pernas. À direita, edema periférico causado pela insuficiência cardíaca. Conseqüências do beri

Ác. Pantotênico (Vitamina B 5) p É componente da coenzima A; p É necessário ao metabolismo de glicídios, lipídios, e proteínas; p Fontes: ovos, fígado, cereais integrais, peixe, frango, queijo, feijão. . .

Vitamina C (Ácido Ascórbico) p Coenzima nas reações de Hidroxilação; p Ação antioxidante prevenção de doenças crônicas (inativa radicais livres tóxicos ao O 2); p Necessária na síntese de colágeno, dentina, cartilagem, matriz óssea; p Fontes: frutas cítricas, batata, tomate, fígado e vegetais. . . p doses se relacionam com a prevenção de resfriados, estresse, câncer, doenças cardíacas; p Sua deficiência causa escorbuto (sangramento gengival, perda dos dentes)

• Escorbuto (sangramento gengival, perda dos dentes)

Vitaminas Lipossolúveis p São moléculas apolares, ou seja, hidrofóbicas; p Liberadas, absorvidas e transportadas com os lipídios da dieta; p Podem ser armazenadas; p Não são facilmente excretadas na urina.

Vitamina A p É uma família de moléculas formada pelo retinol fosfato (animais) e beta-caroteno (vegetais de cores fortes e frutas amarelas); p É essencial para a visão, crescimento, manutenção dos tecidos epiteliais p Beta-caroteno ação antioxidante; p Retinol componente de um pigmento fotorreceptor da retina; p Fontes: de vit. A pré-formada (fígado, manteiga, leite e gema de ovo) e de carotenos (vegetais amarelos e verde-escuros).

Deficiência de Vit. A p Sua deficiência causa cegueira noturna (alterações da córnea e da conjuntiva), cabelos secos e cefaléias; p O excesso de retinol é tóxico com sinais no fígado, no sistema nervoso e na pele e irritabilidade; p Já o excesso de beta-carotenos não é tóxico. *** Acne e psoríase são tratados com ácido retinóico e seus derivados.

A Visão e a função da vitamina A • fotorrecepção é uma função de 2 tipos de células especializadas: bastonetes e cones • Ambos os tipos de células contêm compostos fotossensitivos chamados de opsina: – nos bastonetes a opsina é chamada e escotopsina e o receptor é chamado de rodopsina ou púrpura visual;

A Visão e a função da vitamina A intracelularmente, rodopsina é acoplado a uma proteína G chamada transducina; • Quando a rodopsina é exposta a luz, ele é descolorido liberando a 11 -cisretinal da opsina.

A Visão e a função da vitamina A Estas transformações ativa a fosfodiesterase (que hidrolisa c-GMP para GMP); • c-GMP é necessária para manter os canais de Na+ nos bastonetes na conformação aberta; • com a redução na c-GMP, ali ocorre o fechamento dos canais de Na+, que leva a hiperpolarização dos bastonetes com concomitante propagação dos impulsos nervosos ao cérebro.

Cofatores • Algumas vezes referidas como coenzimas • enzimas: proteínas com atividade catalítica – simples enzimas: grandes proteínas (polipeptídeo) que catalisa uma reação. A enzima obtém todos os seus instrumentos (dentes químicos) necessários dos aminoácidos. Entretanto, existem somente 20 diferentes a. a. – enzimas conjugadas: apoenzima + cofator = holoenzima

EXEMPLO: Proteases: enzimas que clivam ligações peptídicas Enzimas realizam reações catalíticas tais como hidrólises: as cadeias laterais dos aminoácidos participam nas reações

Exemplo de uma enzima simples Geralmente cadeias laterais ricas em elétrons estão envolvidas na catálise. Cadeias alifáticas são normalmente envolvidas nas interações hidrofóbicas Enzima serina protease tais como quimotripsina

Exemplo de uma enzima conjugada

Cofatores • Todas as vitaminas hidrossolúveis com a exceção da vitamina C são convertidos/ativado a cofatores; • somente vitamina K das vitaminas lipossolúveis é convertida a cofator; • nem todas vitaminas são cofatores; • cofatores podem também agir como carreadores de grupos funcionais, tais como, grupos metila e acila.

Enzimas - Cofatores - Moléculas orgânicas ou inorgânicas que condicionam a atividade das enzimas. Íon Porção protéica APOENZIMA Cofator Coenzima HOLOENZIMA Grupamento prostético

Enzimas - Cofatores Íons • Cofatores inorgânicos Exemplos: Magnésio - Reações de fosforilação Manganês- Superóxido dismutase mitocondrial Zinco - Anidrase carbônica, Carboxipeptidase

Enzimas - Cofatores Ativadores - Íons Magnésio - co-substrato para o ATP

Enzimas - Cofatores Mg+2 como Ativador Hexoquinase - transferência do fosfato do ATP para a glicose

Enzimas - Cofatores Coenzimas p Cofatores orgânicos p Maioria deriva de vitaminas hidrossolúveis p Classificam-se em: n transportadoras de hidrogênio n transportadoras de grupos químicos

Coenzimas transportadoras de hidrogênio

Coenzimas transportadoras de grupos químicos

Um ionte hidreto (H: -) é adicionado aqui durante uma redução Nicotinamida NAD+ Nicotinamida adenina dinucleotídio (B 3) AMP