Cartoon sobre respiração anaeróbica

Termogenina

A termogenina (UCP1) foi a primeira proteína desacopladora a ser descoberta, no ano 1978. É uma proteína transmembranar presente na membrana interna das mitocôndrias.                    

Os desacopladores são substâncias que provocam a separação funcional entre a oxidação do NADH ou FADH2 e a fosforilação do ADP a ATP. No que concerne à sua função, é de salientar que as proteínas desacopladoras, neste caso a termogenina, fornecem uma via alternativa para os protões (H+) passarem do espaço intermembranar da mitocôndria para a matriz mitocondrial sem se relacionarem com a enzima ATP sintase (complexo F0F1). A energia do gradiente eletroquímico gerado não é direcionada para a síntese de ATP, mas sim para a produção de calor. Existem várias vias metabólicas que utilizam vários substratos (glucose e ácidos gordos) para reduzir transportadores de protões como o NAD+ e o FAD+, que após receberem estes protões, passam a ser denominados de NADH E FADH2, respetivamente. São exemplos destas vias a glicólise, ciclo de Krebs, e oxidação de ácidos gordos. Seguidamente, estes transportadores de protões serão o substrato da cadeia respiratória, onde através da sua oxidação há a produção de energia química sobre a forma de ATP (Adenosina Trifosfato). Este processo ocorre na matriz mitocondrial e consiste na transferência de protões ao longo de uma cadeia de transportadores que é constituída por 4 complexos. Estes protões atravessam a membrana interna de acordo com o gradiente de concentração através de proteínas transmembranares, passando para o espaço intermembranar; de seguida os protões vão retornar à matriz mitocondrial com o recurso a ATP-sintases que utilizam a energia deste transporte para sintetizar ATP a partir de ADP e Pi. O aceitador final dos protões depende de organismo para organismo, sendo que no caso dos seres aeróbios é o O2.                                                            

O tecido adiposo é classificado em dois tipos que apresentam distribuição, fisiologia, estrutura e patologia diferentes. Um deles é o tecido adiposo comum, amarelo ou unilocular (gordura branca), que quando as células estão completamente desenvolvidas, apresentam uma única gotícula de gordura que ocupa quase todo o citoplasma. O outro tipo é o tecido adiposo multilocular, também conhecido como gordura castanha, que apresenta adipócitos com numerosas gotículas lipídicas e muitas mitocôndrias, que lhe conferem a cor castanha.                   

Nos seres humanos, a gordura castanha só apresenta quantidades significativas nos recém-nascidos, com função auxiliar na termorregulação. Ao ser estimulado pela libertação da noradrenalina nas terminações nervosas abundantes em torno das suas células, o tecido adiposo multilocular acelera a lipólise e a oxidação de ácidos gordos. O calor produzido vai aquecer o sangue contido nos capilares do tecido multilocular e é distribuído pelo corpo, aquecendo os diversos órgãos. A atividade desta proteína é também estimulada em muitos animais aquando da sua hibernação.                                      A produção de termogenina é frequentemente estimulada quando consumimos uma refeição hipercalórica, sendo uma forma de gastar energia em excesso de modo a manter o balanço energético (e assim o peso corporal).

Texto escrito por:
Ângela Barbosa

Carla Rocha

Diogo Dinis

Diogo Assis

Marco Ferreira 

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Mapa metabólico sobre a via intrínseca da cascata de coagulação

Hidratos de carbono – derivados de monossacarídeos

Os monossacarídeos são as unidades estruturais de todos os hidratos de carbono, são os seus blocos de construção (mais informações sobreesse assunto aqui). Globalmente obedecem à fórmula química CH2On, ou seja, existe a proporção de o equivalente a uma molécula de água (2 hidrogénios e 1 oxigénio) para cada carbono, sendo por isso que surgiu o nome hidratos de carbono. No entanto, existem também monosscarídeos que não obedecem a esta fórmula química, ou seja, são monossacarídeos que surgem por modificação (bio)química dos monossacarídeos originais. Essa modificação pode envolver a remoção de um ou mais átomos, ou a mudança/alteração de grupos funcionais. Estes é que são os chamados derivados de monossacarídeos, ou derivados de açúcar. Devido à sua elevada variabilidade, não há grandes generalizações que se possam fazer em relação aos derivados de monossacarídeos, pois as suas características físico-químicas dependem muito de qual a modificação química que lhes deu origem, mas o objetivo é sempre o mesmo: conferir propriedades novas a essas moléculas, propriedades que não poderiam existir se se tratassem de monossacarídeos “puros”.

Não pensem que estes derivados de monossacarídeos são moléculas muito raras, com funções específicas (apesar de alguns derem exatamente isso). O derivado mais “famoso/conhecido” é a desoxirribose. Esta molécula deriva da ribose, através da remoção de um átomo de oxigénio (daí o prefixo “desoxi”), sendo um elemento fundamental para o DNA, entrando na composição de cada desoxirribonucleótido. 

A fucose é também um derivado de monossacarídeo (neste caso da galactose) presente em glicoproteínas, sendo por isso importante para a composição e função de glicoproteínas e glicosaminoglicanos das células dos mamíferos, insetos e plantas. Quer a desoxirribose que a fucose pertence à família dos desoxiaçúcares.

A glucosamina e a galactosamina são aminoaçúcares (monossacarídeos com um grupo amina), muito importantes como blocos de construção de glicosaminoglicanos. Derivam da glucose e da galactose, respetivamente.

Estes grupos amina podem ainda sofrer modificações adicionais, originando, por exemplo, N-acetilglucosamina ou N-acetilgalactosamina.

Outra família importante de derivados de monossacarídeos são os derivados acídicos. Neste caso podemos ter dois tipos diferentes os ácidos –ónicos e os ácidos –urónicos. Os primeiros surgem quando o grupo carbonilo de um monossacarídeo é oxidado a grupo carboxílico. Se isso acontecer à glucose, por exemplo, obtém-se o ácido glucónico. Os segundos surgem quando é o último grupo hidroxilo da cadeia que sofre oxidação a grupo carboxílico. Por exemplo, se glucose sofrer este tipo de modificação, obtém-se o ácido glucorónico. Estes derivados de açúcar são importantes constituintes de glicosaminoglicanos, por exemplo.

Cartoon sobre a topoisomerase

Queratina

A queratina é uma proteína secundária, com forma tridimensional de α-hélice (α-queratina) ou de folhas-β-pregueadas (β-queratina) e constituída por cerca de 21 aminoácidos ligados entre si através de pontes de hidrogénio. O principal aminoácido que compõe a queratina é a cisteína que, por ser um aminoácido sulfurado, ou seja, que apresenta o elemento enxofre na sua estrutura, estabelece entre si um tipo de ligação covalente denominada ligação cisteídica, que se dá entre dois átomos de enxofre (S-S).A queratina é sintetizada em células diferenciadas - queratinócitos - do tecido epitelial  (pele) e invaginações da epiderme para a derme  (como os cabelos e unhas) de animais terrestres. Devido à sua estrutura tridimensional, esta proteína possui propriedades particulares como microfilamentos com resistência (relacionada com as ligações cisteídicas da cadeia), elasticidade e impermeabilidade à água.
Esta proteína forma uma camada que envolve as células da epiderme (camada mais externa da pele), de modo a evitar perdas desnecessárias de água e, também, proteger o organismo contra agressões externas, tais como choques mecânicos, radiação solar, ventos e chuvas. As células queratinizadas mesmo estando mortas conseguem desempenhar tais funções, porque primeiro detêm microrganismos que auxiliam na retenção de água, depois porque formam uma camada protetora, que evita agressões às células vivas.
Nos mamíferos, além da epiderme, a queratina também é encontrada nas unhas, cabelos, cascos, chifres e garras. Nas aves, as penas e os bicos são estruturas queratinizadas. As escamas dos répteis, as “barbas de baleia”, a carapaça dos cágados, os espinhos do porco-espinho e as barbatanas dos peixes também são ricos em queratina.
Esta proteína é muito usada pela indústria de cosméticos, como na composição de champos, condicionadores, cremes, vernizes, restauradores capilares, cremes alisantes e produtos de higiene pessoal. É muito utilizada em tratamentos capilares, por ser a principal substância que compõe os cabelos, estes que estão destinados à reposição da proteína perdida diariamente por meio de agressões físicas e químicas. A queratina também é utilizada no alongamento de cabelos, que transforma os fios de cabelo com os seus polímeros, tornando os cabelos mais fracos mas mais longos.

Texto escrito por:
Beatriz Gonçalves

Bernardo Machado

Lindoro Salgado

Mafalda Cunha Gomes

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Mapa metabólico sobre o catabolismo de vários aminoácidos

Aqui fica um mapa metabólico sobre o catabolismo da alanina, glicina, serina, cisteína, triptofano e treonina.