Cartoon sobre iões

Celulose

A celulose é um homopolissacarídeo constituído por resíduos de D-glucose ligados por ligações glicosídicas β(1   4) (que se encontram evidenciadas na figura) com configuração linear. A celulose é então composta por unidades repetidas de monómeros de glucose. As suas ligações e a estrutura estabilizada por ligações de hidrogénio intermoleculares e intramoleculares permitem que as unidades de glucose se disponham lado a lado formando fibras com elevada resistência mecânica, conferindo à celulose a sua elevada força de tensão. É o principal componente estrutural da parede celular das plantas, cerca de 33% da massa das plantas é celulose. Embora a celulose seja normalmente associada só a plantas, existem também bactérias capazes de produzir celulose. A maioria dos animais não consegue digerir a celulose, já que não possui nenhuma enzima capaz de clivar as ligações β(1   4). A celulase refere-se a um grupo de enzimas que atua sobre celulose, decompondo-a. A celulase converte a celulose, que é um polissacárido complexo, em açúcares simples como a glucose. As celulases são produzidas por diversos organismos desde bactérias, fungos até às próprias plantas. Os seres humanos não produzem celulase e por esta razão, a celulose passa pelo sistema digestivo sem ser digerida nem absorvida, no entanto existem animais como vacas e térmitas que possuem no seu trato digestivo bactérias simbiontes capazes de digerir celulose.
Obtenção e aplicações
Industrialmente, a celulose é extraída da madeira de árvores como o pinho e o abeto ou de plantas herbáceas com grande quantidade de celulose no talo, como a cana-de-açúcar, diversas gramíneas e juncos. O algodão puro é formado em 99,8% de celulose.  Para se obter a celulose, a matéria-prima deve ser limpa e descascada e depois submetida a trituração mecânica. O material triturado é tratado com barrela quente, ou com bissulfito de cálcio ou sulfato de sódio, para dissolver a lignina - substância que une as fibras da celulose.  Posteriormente, o produto é lavado, depurado e embranquecido. Utiliza-se a celulose na indústria de papel e na extração de fibras artificiais como a seda artificial. O rayon é uma fibra manufaturada a partir da celulose. O processo industrial de síntese de rayon normalmente utilizado é o método de viscose e é um processo algo complexo. As fibras de rayon apresentam características interessantes: são altamente absorventes, fáceis de tingir, macias e confortáveis. A partir da celulose fabricam-se também vernizes, explosivos e o celulóide que serve de suporte a filmes fotográficos e cinematográficos.

Texto escrito por:
Alberto Palhau
António Silva
Maria Prieto
Laura Mendes
.

Mapa metabólico sobre canais iónicos nas células endoteliais

Açúcar redutor

Todos os monossacarídeos apresentam na sua composição um grupo carbonilo, sendo que, se forem oligossacarídeos ou polissacarídeos, apresentam um número de grupos carbonilo igual ao número de monossacarídeos que possuem na sua composição. Além do grupo carbonilo, todos eles apresentam também grupos hidroxilo, mas é sobre os grupos carbonilo que eu vou falar hoje.

Conforme referi anteriormente (neste post), os monossacarídeos têm tendência a ciclizar, quando colocados em solução. Quando ocorre o processo de ciclização, o grupo carbonilo deixa de existir, pois o carbono desse grupo funcional transforma-se no carbono anomérico, que é um carbono quiral, ou seja, apresenta quatro ligações covalentes simples. No entanto, como a ciclização é um processo reversível, os monossacarídeos quando estão na forma cíclica encontram-se em equilíbrio com a sua forma aberta, ou seja, encontram-se em equilíbrio com a forma que possui o grupo carbonilo. Mas então o que é que esse grupo carbonilo tem de especial? Basicamente ele confere propriedades redutoras ao monossacarídeo. Portanto, um açúcar redutor é um açúcar que apresenta pelo menos um grupo carbonilo e, por isso, consegue reduzir iões Cu2+ (ou Fe3+ ou Ag+) em solução alcalina. 

Se isso acontecer, o grupo carbonilo é oxidado a um grupo carboxílico, e forma-se um precipitado de CuO. Esta reação é muito utilizada do ponto de vista laboratorial para detetar a presença de monossacarídeos ou dissacarídeos em solução, através do teste do licor de Fehling, ou do teste de Benedict, por exemplo. Portanto, para um açúcar ser redutor, tem que estar na forma aberta.

Uma vez que todos os monossacarídeos se encontram em equilíbrio com a sua forma aberta, podemos então afirmar que todos eles são redutores. Quando se fala em oligossacarídeos ou polissacarídeos, já não é possível fazer generalizações. E o motivo é muito simples… pelo menos alguns dos carbonos anoméricos dos monossacarídeos constituintes passam a estar envolvidos em ligações glicosídicas. Se isso acontecer, os monossacarídeos que possuem esses carbonos anoméricos deixam de estar em equilíbrio com a sua forma aberta e, por isso, perdem as suas propriedades redutoras. Dito de uma forma mais simples, de uma maneira geral, todos os hidratos de carbono que apresentam carbonos anoméricos livres, ou seja, não envolvidos em ligações glicosídicas, têm propriedades redutoras. Por isso é que se diz que todos os monossacarídeos são açúcares redutores, pois não possuem ligações glicosídicas! Quando se fala em oligossacarídeos grandes, ou em polissacarídeos, é frequente substituir-se a expressão “açúcar redutor” por “extremidade redutora”.

De todos os hidratos de carbono mais comuns, apenas um deles é não redutor: a sacarose. Esse dissacarídeo apresenta uma única ligação glicosídica, entre uma glucose e uma frutose. No entanto, esta ligação glicosídica envolve os carbonos anoméricos de ambos os monossacarídeos, ou seja, a frutose não tem nenhum carbono anomérico livre, e, por isso, perde as suas propriedades redutoras.

.

Cartoon sobre a música da vida

Ubiquitina

A ubiquitina é uma proteína dos seres vivos eucariotas que possui 76 resíduos de aminoácidos e uma massa molecular de 8,5KDa, estando envolvida em diversos mecanismos celulares, tais como: regulação da progressão do ciclo celular, reparação do DNA, embriogénese, regulação da transcrição, indução da resposta inflamatória, apresentação do antigénio e apoptose. A sua primordial função está relacionada com a degradação de substratos proteicos marcados por poliubiquitinação mediada por um complexo proteico constituído por proteases, o proteossoma 26S. Neste complexo, as proteínas são separadas da ubiquitina e são degradadas por ataques nucleofílicos, dando origem a pequenos péptidos. A ativação da ubiquitina está diretamente relacionada com a enzima E1. O resíduo C-
-terminal da ubiquitina liga-se covalentemente a um resíduo de sulfidril-cisteína da enzima E1 ficando a molécula ativada. A ativação ocorre na presença de Mg2+ e com o consumo de 1 ATP, libertando AMP e pirofosfato. O processo de ativação está incluído numa sequência – ativação, conjugação e ligação. Inicialmente, a enzima E1 ativa a ubiquitina formando um grupo tioéster. Quando esta se encontra ativada, a enzima E2 realiza o transporte até ao substrato a ser utilizado e a enzima E3 (ligase) transfere a ubiquitina ativada. As enzimas envolvidas são codificadas por uma super família de genes, sendo que a enzima E1 é comum à maioria dos organismos eucariotas.
A monoubiquitinização, durante a endocitose, serve como sinal para regular a internalização das proteínas na membrana plasmática. Há também a ubiquitinação das histonas, que influencia modificações da cromatina. A poliubiquitinação marca as proteínas que devem ser degradadas no proteossoma. A regulação do ciclo celular é feita pelas cinases e a atividade destas depende das ciclinas (subunidades reguladoras) e de subunidades inibitórias e o sistema ubiquitina/proteassoma regula a degradação dessas mesmas subunidades: a SCF é responsável pela ubiquinação e proteólise das inibitórias enquanto que o complexo ACP degrada as ciclinas e promove a anafase.
A proteína p53 é uma proteína importante para o controlo do ciclo celular. Caso ocorram danos no DNA, esta proteína bloqueia a progressão do ciclo e ativa as proteínas que o reparam e, na situação de impossibilidade de reparação, ativa a apoptose celular. A p53 é degradada através do proteossoma, sofrendo poliubquitinação. No entanto, a sua degradação pode ser acelerada na presença da oncoproteína do vírus do papiloma humano (HPV), comprometendo sua função anti-cancerígena. Assim, a ubiquitinação das proteínas é importante na regulação de mecanismos celulares. Conclui-se que a ubiquitina está envolvida em muitos processos celulares, muitos ainda não esclarecidos ou totalmente identificados. Para além do seu envolvimento na degradação de proteínas ou na regulação, também é de notar o recrutamento desta proteína por proteínas virais nas suas estratégias de sobrevivência no que diz respeito a células infectadas. Têm sido identificadas várias doenças genéticas, as quais apresentam disfunções no mecanismo de ubiquitinação, nomeadamente, mutações na enzima E3.

Texto escrito por:
Ana Rita Oliveira
Celina Pereira
Luís Almeida
Margarida Antelo
Raquel Azevedo

.

Mapa metabólico sobre o funcionamento dos recetores acoplados a proteínas G