É impossível ignorar a crise climática. As manchetes em todos os lugares estão focando o aumento das emissões de CO2, o aquecimento dos oceanos e os desastres climáticos. Embora queiramos estar atentos às questões ambientais, não é raro que estes eventos desencadeiem nossas ansiedades. Muitos experimentam sentimentos de impotência, tristeza e medo para as gerações futuras. Mas qual é o custo dessas ansiedades para o nosso bem-estar?

A ansiedade ecológica é um problema crescente para a juventude de hoje. O sentimento desagradável de ansiedade é um sinal para prestar atenção. Da próxima vez que você começar a se sentir ansioso, tente estas cinco dicas para aliviar seu estresse.

Primeiramente, as primeiras coisas. Reconheça seu mal-estar, seu desconforto e sua ansiedade. Você precisa ouvi-la, assim como um amigo em necessidade ou uma criança tentando expressar seus sentimentos. Precisamos ouvir primeiro e depois aceitar. Note que quando você faz isso, a ansiedade tende a diminuir um pouco, o suficiente para pensar claramente. Pausa, tente descobrir de onde vem a ansiedade.

Tome uma atitude. Tente fazer algumas escolhas positivas mais verdes agora mesmo, incluindo reutilizar, reestruturar, consertar as coisas e reduzir o que usamos. Use a reciclagem como um último recurso. Você já pensou em fazer parte de um Clube Naturalista de Campo? É uma ótima maneira de se conectar com pessoas que pensam da mesma maneira e que se preocupam com novas idéias. Experimente caminhar e andar de bicicleta para trabalhar. Ele reduz o uso de combustíveis fósseis, é mais saudável e produz endorfinas (hormônios de toque).

Saiba quando desacoplar. A mídia tem uma maneira única de assustar as pessoas. Observe como você é influenciado pela publicidade, TV, rádio e mídia social. Ver as mesmas informações repetidas vezes pode causar estresse. Você pode se concentrar no que você precisa prestar atenção e filtrar o resto? Embora seja importante saber o que está acontecendo ao seu redor, às vezes o desprendimento para salvar seus níveis de ansiedade precisa ter prioridade.

A preocupação vem de uma antiga palavra inglesa ‘wrygan’, que significa ‘estrangular’. Preocupar-se não é benéfico para ninguém nem para nada. Escreva todas as suas preocupações. Considere as preocupações que são antecipatórias. Anote os fatos que suportam o pensamento preocupante e depois anote as evidências que não suportam o pensamento inútil. Reformule o pensamento para uma perspectiva mais realista, equilibrada e prática positiva.

Outra grande maneira de combater a ansiedade é cultivar uma relação forte e mais íntima com a natureza. Passar mais tempo ao ar livre, explorar e descobrir, estar atento às árvores, aos pássaros e aos animais. À medida que sua relação com a natureza cresce, cresce também o respeito e o amor por ela. Esteja presente. Ilumine seus sentidos. Deixe a natureza abrir seu coração.

Referências

Five Simple Ways to Combat Eco-Anxiety
https://www.greenlivingshow.ca/blog-post/five-simple-ways-to-combat-eco-anxiety/

Os glóbulos vermelhos transportam oxigênio fresco por todo o corpo. Isto é importante para a sua saúde.

Os glóbulos vermelhos são redondos com um centro achatado e recuado, como os donuts sem buraco. Seu provedor de saúde pode verificar o tamanho, forma e saúde de seus glóbulos vermelhos usando um exame de sangue.

Eritrócitos no trabalho

A hemoglobina é a proteína dentro dos glóbulos vermelhos do sangue. Ela transporta oxigênio. Os glóbulos vermelhos também removem o dióxido de carbono de seu corpo, levando-o aos pulmões para que você possa expirar.

Os glóbulos vermelhos do sangue são feitos na medula óssea. Eles normalmente vivem por cerca de 120 dias e depois morrem.

Nutrição e células vermelhas do sangue
Os alimentos ricos em ferro ajudam a manter os glóbulos vermelhos saudáveis. Vitaminas também são necessárias para a formação de glóbulos vermelhos saudáveis. Estas incluem as vitaminas B-2, B-12 e B-3, encontradas em alimentos como ovos, grãos integrais e bananas. O folato também ajuda. Ele é encontrado em cereais fortificados, feijão seco e lentilhas, suco de laranja e vegetais de folhas verdes.

Doenças dos glóbulos vermelhos do sangue

A maioria das pessoas não pensa em seus glóbulos vermelhos, a menos que tenham uma doença que afete essas células. Os problemas com os glóbulos vermelhos podem ser causados por doenças ou pela falta de ferro ou vitaminas em sua dieta. Algumas doenças dos glóbulos vermelhos são herdadas.

As doenças dos glóbulos vermelhos incluem muitos tipos de anemia. Esta é uma condição na qual há muito poucos glóbulos vermelhos para transportar oxigênio suficiente por todo o corpo. Pessoas com anemia podem ter eritrócitos que têm uma forma anormal ou que parecem normais, maiores que o normal ou menores que o normal.

Os sintomas de anemia incluem cansaço, ritmo cardíaco acelerado, pele pálida, sensação de frio e, em casos graves, insuficiência cardíaca. As crianças que não têm glóbulos vermelhos saudáveis suficientes crescem e se desenvolvem mais lentamente do que outras crianças. Estes sintomas mostram como os glóbulos vermelhos são importantes para sua vida diária.

Estes são tipos comuns de anemia:

• Anemia por deficiência de ferro. Se você não tiver ferro suficiente em seu corpo, ele não será capaz de produzir glóbulos vermelhos suficientes. A anemia por deficiência de ferro é a forma mais comum de anemia. As causas da deficiência de ferro incluem:
  • Uma dieta pobre em ferro
  • Perda repentina de sangue
  • Perda de sangue contínua (crônica), como em períodos menstruais intensos
  • Incapacidade de absorver ferro suficiente dos alimentos, como em cirurgias para perda de peso
• Anemia falciforme. Nesta doença hereditária, os glóbulos vermelhos têm a forma de meias-luas em vez dos círculos normais recortados. Essa mudança na forma pode tornar as células “pegajosas” e incapazes de fluir suavemente através dos vasos sanguíneos. Isso causa um bloqueio no fluxo sanguíneo. Isso pode causar dor súbita (aguda) ou crônica. Também pode causar infecção ou danos a órgãos. As células falciformes morrem muito mais rapidamente do que as células sanguíneas normais – em cerca de 10 a 20 dias, em vez de 120 dias. Isso causa falta de células vermelhas do sangue.
• Anemia normocítica. Com esse tipo de anemia, seus glóbulos vermelhos têm forma e tamanho normais. Mas você não tem o suficiente para atender às necessidades do seu corpo. As doenças que causam esse tipo de anemia costumam ser de longa duração, como doenças renais, câncer ou artrite reumatóide.
• Anemia hemolítica. Esse tipo de anemia ocorre quando os glóbulos vermelhos são destruídos por um processo anormal em seu corpo antes de sua vida acabar. Como resultado, seu corpo não tem glóbulos vermelhos suficientes para funcionar. E sua medula óssea não pode produzir o suficiente para atender à demanda.
• Fanconi anemia. Esta é uma doença hereditária rara em que a medula óssea não é capaz de produzir nenhum dos componentes do sangue em quantidade suficiente, incluindo os glóbulos vermelhos. As crianças que nascem com esse distúrbio geralmente apresentam defeitos congênitos graves por causa de problemas no sangue. Eles podem desenvolver leucemia. 

Referências

What Are Red Blood Cells?
https://www.urmc.rochester.edu/encyclopedia/content.aspx?ContentID=34&ContentTypeID=160

O uso de sacos plásticos, caixas e talheres na China é um de seus mais obstinados problemas ambientais, mas um novo esforço está em andamento para enfrentar este problema, começando com a proibição de todas as palhinhas de plástico em todo o país.

No ano passado, a China utilizou 46 bilhões de palhinhas de plástico, o que chega a 30.000 toneladas, disse a empresa de consultoria iiMedia Research. Pode levar 500 anos para degradar uma pequena palhinha de plástico que é usada apenas por alguns minutos.

Portanto, a China está proibindo todas as palhinhas de plástico não degradáveis de uso único a partir do final deste ano. Mas será que os vendedores de bebidas estão prontos para a proibição?

As palhinhas de papel são facilmente visíveis na maioria dos pontos de venda agora. A cadeia canadense de café Tim Hortons começou a usar as novas palhinhas no mês passado, e já distribuiu 60.000 delas este mês na China.

“Um terço de nossos consumidores tem usado palhinhas de papel. Elas estão em exposição prioritária. Esperamos usar 15 milhões delas no próximo ano”, disse He Bin, diretor de marketing da Tim Hortons China.

As populares lojas de chá de leite e as plataformas de entrega de alimentos da China também parecem estar prontas para a mudança. Com a proibição do plástico prevista para 1º de janeiro de 2021, o problema para os vendedores de bebidas é o custo altíssimo das palhinhas de papel, causado pelo rápido aumento da demanda. A palha de papel custa cinco vezes mais do que a palha de plástico.

A Duoxixi, uma fábrica de palha em Wuxi, província de Jiangsu, no leste da China, viu suas encomendas de palha degradável dobrarem recentemente. A fábrica disse que mais de 1.000 clientes perguntaram sobre eles durante o mês passado, e os preços foram aumentados em 20%. A empresa vem descobrindo soluções alternativas com palhas feitas de novos tipos de material, mas também degradáveis.

“Inventamos palhinhas feitas de plantas como trigo e canas, que são 100% degradáveis”, disse Ge Jiaping, CEO da Duoxixi. “E acabamos de desenvolver novas, feitas de fibra de bambu”. Elas têm uma textura melhor e poderiam ser um bom substituto para palhinhas de papel no futuro”.

Fonte: https://news.cgtn.com/news/2020-12-23/Plastic-straws-to-be-banned-in-China-from-2021-WszPq8TULS/index.html

Seu sangue é composto de glóbulos vermelhos, glóbulos brancos, plaquetas e plasma.

Seus glóbulos brancos representam apenas cerca de 1% do seu sangue, mas o impacto deles é grande. Os glóbulos brancos também são chamados de leucócitos. Eles o protegem contra doenças e moléstias.

Pense nos glóbulos brancos como seus glóbulos imunitários. Em certo sentido, eles estão sempre em guerra. Eles fluem através de sua corrente sanguínea para combater vírus, bactérias e outros invasores estrangeiros que ameaçam sua saúde. Quando seu corpo está em perigo e uma determinada área está sob ataque, os glóbulos brancos se apressam para ajudar a destruir a substância nociva e prevenir doenças.

Os glóbulos brancos são feitos na medula óssea. Eles são armazenados em seu sangue e tecidos linfáticos. Como alguns glóbulos brancos chamados neutrófilos têm uma vida curta inferior a um dia, sua medula óssea está sempre os produzindo.

Tipos de leucócitos

Entre seus glóbulos brancos estão:

Monócitos. Eles têm uma vida útil mais longa que muitos glóbulos brancos e ajudam a quebrar as bactérias.

Linfócitos. Eles criam anticorpos para combater bactérias, vírus e outros invasores potencialmente nocivos.

Neutrófilos. Matam e digerem bactérias e fungos. São os mais numerosos tipos de glóbulos brancos e sua primeira linha de defesa quando a infecção ocorre.

Basófilos. Estas pequenas células parecem soar um alarme quando agentes infecciosos invadem seu sangue. Elas secretam produtos químicos como a histamina, um marcador de doenças alérgicas, que ajudam a controlar a resposta imunológica do corpo.

Eosinófilos. Eles atacam e matam parasitas e células cancerígenas, e ajudam nas respostas alérgicas.

Problemas que afetam os glóbulos brancos

Sua contagem de leucócitos pode ser baixa por uma série de razões. Isto inclui quando algo está destruindo as células mais rapidamente do que o corpo pode reabastecê-las. Ou quando a medula óssea deixa de produzir glóbulos brancos suficientes para mantê-lo saudável. Quando sua contagem de glóbulos brancos está baixa, você corre um grande risco de qualquer doença ou infecção, o que pode se transformar em uma séria ameaça à saúde.

Seu provedor de saúde pode fazer um exame de sangue para ver se o seu número de glóbulos brancos está normal. Se seu número de glóbulos brancos estiver muito baixo ou muito alto, você pode ter um distúrbio de glóbulos brancos.

Várias doenças e condições podem afetar os níveis de leucócitos:

Sistema imunológico fraco. Isto é freqüentemente causado por doenças como o HIV/AIDS ou pelo tratamento do câncer. Os tratamentos de câncer como a quimioterapia ou a radioterapia podem destruir os glóbulos brancos e deixar você em risco de infecção.

Infecção. Uma contagem de leucócitos superior ao normal geralmente significa que você tem algum tipo de infecção. Os glóbulos brancos estão se multiplicando para destruir as bactérias ou vírus.

Síndrome mielodisplásica. Esta condição causa produção anormal de células sangüíneas. Isto inclui os glóbulos brancos na medula óssea.

Câncer do sangue. Os cânceres, incluindo leucemia e linfoma, podem causar o crescimento descontrolado de um tipo anormal de célula sangüínea na medula óssea. Isto resulta em um risco muito maior de infecção ou sangramento grave.

Desordem mieloproliferativa. Esta desordem refere-se a várias condições que provocam a produção excessiva de células sangüíneas imaturas. Isto pode resultar em um equilíbrio insalubre de todos os tipos de células sangüíneas na medula óssea e muitos ou poucos glóbulos brancos no sangue.

Medicamentos. Alguns medicamentos podem aumentar ou diminuir a contagem de leucócitos do corpo.

Condições como estresse físico extremo causado por uma lesão ou estresse emocional também podem desencadear altos níveis de células brancas no sangue. Assim como inflamação, parto ou o fim da gravidez, tabagismo ou mesmo exercícios extremos.

Referências

What Are White Blood Cells?
https://www.urmc.rochester.edu/encyclopedia/content.aspx?ContentID=35&ContentTypeID=160
Revisado medicalmente por: L Renee Watson MSN RN, Raymond Turley Jr PA-C e Todd Gersten MD.

As cobras coralinas são pequenas, de cores vibrantes e altamente venenosas. Elas têm o segundo veneno mais forte de qualquer cobra (a mamba negra tem o veneno mais mortal), mas são geralmente consideradas menos perigosas que as cascavéis porque as cobras coralinas têm um sistema de entrega de veneno menos eficaz.

As cobras de coral são separadas em dois grupos: as cobras de coral do Velho Mundo [encontradas na Ásia] e as cobras de coral do Novo Mundo [encontradas nas Américas], segundo Sara Viernum, uma herpetologista baseada em Madison, Wisconsin. “As cobras de coral do Novo Mundo são consideradas algumas das cobras mais tóxicas da América do Norte porque seu veneno contém neurotoxinas poderosas”, disse ela.

Características

As serpentes de coral são esbeltas e pequenas, normalmente entre 45 e 50 centímetros de comprimento, com algumas espécies atingindo 1 metro de altura. Segundo a DesertUSA, a serpente de coral ocidental pode ser tão magra quanto um lápis. Elas têm cabeças bulbosas, quase sem pescoço, narizes arredondados e caudas de aparência semelhante, o que significa que pode ser difícil distinguir a cabeça de uma serpente de sua cauda.

Eles usam esta característica para enganar os atacantes, enterrando a cabeça em seus corpos enrolados e levantando a cauda – que se parecem bastante com a cabeça. “A idéia para este comportamento é que é sempre melhor perder sua cauda do que sua cabeça”, disse Viernum.

Quando provocadas, as serpentes coralinas às vezes fazem um som popping expulsando o ar de sua cloaca, uma única abertura para o trato urinário, reprodutivo e intestinal, para assustar a ameaça. Segundo o pesquisador Joseph F. Gemano Jr. em um artigo na revista Reptiles, estas “microvarizes” têm sido observadas em outras espécies, como a cobra ocidental de nariz de gancho. Os cientistas discordam sobre o propósito do comportamento. Alguns têm especulado que é uma chamada de acasalamento, mas Gemano disse que em sua pesquisa, o peido sempre foi associado a um comportamento agressivo-defensivo.

Cores brilhantes

As características físicas mais distintivas das cobras coralinas são seus corpos coloridos e padronizados, presas curtas e fixas e veneno potente, de acordo com Viernum. Enquanto apenas algumas espécies têm elementos de coloração de coral, todas as espécies têm padrões e cores atraentes: faixas vermelhas ladeadas por faixas amarelas.

Devido à reputação perigosa da serpente de coral, muitas cobras não venenosas se disfarçam de cobras de coral por possuírem padrões corporais similares. Por exemplo, disse Viernum, as cobras não venenosas de nariz de pá são faixas amarelas que tocam as faixas pretas. Além disso, “as serpentes-reais escarlate são muito parecidas com as serpentes de coral orientais, mas as faixas vermelhas de uma serpente-real escarlate estão ao lado das faixas pretas, enquanto as faixas vermelhas de uma serpente de coral oriental estão ao lado das faixas amarelas”.

Viernum disse que uma rima foi escrita “como uma maneira para as pessoas diferenciarem rápida e facilmente entre uma cobra não venenosa e a cobra de coral tóxica”. Uma versão da rima diz:

Vermelho e amarelo, pode matar um companheiro; vermelho e preto, amigo de Jack.

Viernum disse que a rima é “bastante precisa para cobras nos Estados Unidos, mas falha com as cobras de coral do Velho Mundo e muitas espécies do Novo Mundo encontradas na América Central e do Sul”. Em outras partes do mundo, as serpentes de coral podem ter faixas vermelhas tocando faixas pretas, ter faixas rosa e azul, ou não ter nenhuma faixa.

A melhor maneira de identificar uma serpente de coral é por sua cabeça, que é romba e preta para trás dos olhos, e suas faixas que circundam completamente o corpo em vez de quebrar a barriga.

Taxonomia/classificação

As cobras coralinas pertencem à família Elapidae, assim como as cobras, cobras marinhas e mambas negras. Existem cerca de 70 espécies de cobras de coral do Novo Mundo e cerca de 15 espécies de cobras de coral do Velho Mundo.

A taxonomia das serpentes de coral, de acordo com o Sistema Integrado de Informação Taxonômica (ITIS), é:

• Reino: Animalia
• Sub-reino: Bilateria
• Infra- Reino: Deuterostomia
• Filo: Chordata
• Subfilo: Vertebrata
• Infraphylum: Gnathostomata
• Superclasse: Tetrapoda
• Classe: Reptilia
• Ordem: Squamata
• Subordem: Serpentes
• Infra-ordem: Alethinophidia
• Família: Elapidae
• Genera (Velho Mundo): Calliophis, Hemibungarus e Sinomicrus
• Genera (Novo Mundo): Leptomicrurus, Micruroides e Micrusus

Espécies: A seguir estão as descrições das mais típicas ou impressionantes cobras coralinas:

Cobra coraleira oriental (Micrurus fulvius): Abrangendo desde a Carolina do Norte até a Flórida e Texas, esta é a mais brilhante das serpentes de coral da América do Norte. De acordo com o Museu de História Natural da Flórida, seu corpo é inteiramente coberto por faixas brilhantes de preto, vermelho e amarelo. Anéis estreitos amarelos brilhantes separam anéis vermelhos e pretos mais largos. Há um anel amarelo atrás do focinho preto da serpente. A cauda é anilhada em preto e amarelo, sem vermelho.

Cobra Coral Ocidental ou do Arizona (Micruroides euryxanthus): Esta serpente do sudoeste norte-americano tem o mesmo padrão básico de cores que sua contraparte oriental, embora as cores sejam levemente suaves. As faixas amarelas, especialmente, são mais pálidas e podem ser na verdade brancas, de acordo com o Museu do Deserto do Arizona-Sonora. Elas também são mais largas do que as faixas amarelas da cobra-coral oriental.

Cobra de coral malaia azul (Calliophis bivirgatus): Esta impressionante serpente vive nas selvas do sudeste asiático. Ao contrário de seus primos norte-americanos, ela não possui bandas. Em vez disso, ela tem um corpo azul profundo com listras azul claro ou branco de cada lado, e uma cabeça e cauda linda, vermelho-coral, de acordo com a Ecology Asia.

Habitat

Serpentes de coral que vivem em áreas florestais ou de selva passam a maior parte de seu tempo enterradas ou em pilhas de folhas, de acordo com o University of Michigan Museum of Zoology’s Animal Diversity Web (ADW). Elas gostam de áreas pantanosas e arborizadas, mas também vivem nos arbustos do sudeste dos Estados Unidos.

As serpentes de coral do oeste vivem principalmente no Deserto Sonorano do Arizona e no norte do México. De acordo com o Arizona Leisure, elas gostam de viver sob as rochas ou enterrar-se na areia ou no solo, e muitas vezes são encontradas nas áreas rochosas ao redor dos cactos Saguaro.

As cobras coralinas são noturnas e reclusas. Devido a seus hábitos secretos, elas podem ser encontradas em áreas suburbanas. Elas passam a maior parte de seu tempo mantendo-se aconchegadas em tocas ou debaixo de pedras ou folhas em decomposição. De acordo com o Laboratório de Ecologia do Savannah River, eles são mais comumente vistos na nascente e no outono. Estas cobras são tímidas e muitas vezes fogem dos predadores.

Dieta

As cobras coralinas comem lagartos e outras cobras pequenas e de escala suave. A National Geographic informou que as cobras de coral orientais comerão sapos, e as cobras de coral ocidentais gostam particularmente de devorar cobras cegas ou de cabeça preta, de acordo com o Museu do Deserto do Arizona-Sonora.

Reprodução

Ao contrário de muitas outras cobras venenosas que dão à luz crias vivas, as cobras coralinas põem ovos. Segundo a ADW, elas são as únicas cobras venenosas na América do Norte que o fazem. As serpentes de coral do leste depositam seis ou sete ovos no verão que eclodem no início do outono. As cobras de coral ocidentais depositam de dois a três ovos. Os bebês nascem coloridos, totalmente venenosos, e com 17 cm de comprimento.

Mordida

De acordo com o Departamento de Caça e Peixes do Novo México, ao contrário da maioria das outras cobras venenosas, a cobra-coral não pode contrair suas presas na boca. Em vez disso, elas estão constantemente fora e eretas. Suas presas são relativamente fracas.

De acordo com a National Geographic, embora seu veneno seja altamente tóxico, nenhuma morte por picadas de cobra-coral tem sido relatada na América do Norte desde o final dos anos 60, quando o antiveneno foi desenvolvido. Nenhuma morte de uma serpente de coral ocidental foi relatada. Entretanto, suas mordidas podem ser extremamente dolorosas e, se deixadas sem tratamento, podem levar a uma parada cardíaca.

As pequenas presas fixas e a boca pequena das serpentes de coral significam que é difícil para elas perfurar a pele humana – muito menos as botas de couro. Os seres humanos são mordidos principalmente quando tentam pegar uma serpente de coral. Devido ao seu pequeno tamanho, estas cobras não carregam muito veneno em suas presas, então elas podem tentar segurar sua vítima por algum tempo.

De acordo com Viernum, “Uma das características comportamentais mais distintivas das cobras coralinas é como elas entregam seu veneno”. Como suas presas são curtas e fixas, elas entregam seu veneno através de movimentos de mastigação”. Ela descreveu este processo como “semelhante à forma como os monstros de Gila entregam seu veneno às presas”.

O veneno neurotóxico da cobra causa rápida paralisia e insuficiência respiratória em sua presa; entretanto, de acordo com os Institutos Nacionais de Saúde, pode levar muitas horas para que os sintomas apareçam em humanos. Além disso, frequentemente há pouca ou nenhuma dor ou inchaço em humanos devido a uma mordida de cobra coral. Se não for tratada pelo antiveneno, no entanto, os sintomas surtirão efeito. Eles incluem fala desarticulada, visão dupla e paralisia muscular.

Referências

Livescience.com | Coral Snakes: Colors, Bites, Farts & Facts

A fertilidade e a menstruação são amplamente controladas por hormônios, e um desses hormônios é a progesterona. A progesterona é um hormônio esteróide pertencente a uma classe de hormônios chamada progestogênios. É secretada pelo corpus luteum, uma glândula endócrina temporária que o corpo feminino produz após a ovulação durante a segunda metade do ciclo menstrual.

Os hormônios sintéticos esteróides com propriedades semelhantes às do progesterona são chamados progestógenos. A progesterona é freqüentemente combinada com estrogênio, outro hormônio, para desenvolver contraceptivos como pílulas anticoncepcionais e manchas na pele. O progestógeno também é útil no tratamento de sintomas comuns da menopausa. A compreensão da progesterona e das progesteronas ajudará as mulheres a fazer escolhas informadas sobre sua saúde reprodutiva.

O que faz a Progesterona?

A progesterona prepara o endométrio para o potencial de gravidez após a ovulação. Ela aciona o revestimento para engrossar para aceitar um óvulo fertilizado. Ela também proíbe as contrações musculares no útero que fariam o corpo rejeitar um óvulo. Enquanto o corpo estiver produzindo altos níveis de progesterona, o corpo não irá ovular.

Se a mulher não engravidar, o corpo lúteo se rompe, baixando os níveis de progesterona no corpo. Esta mudança provoca a menstruação. Se o corpo conceber, a progesterona continua a estimular o corpo a fornecer os vasos sanguíneos no endométrio que alimentarão o feto em crescimento. O hormônio também prepara ainda mais o limite do útero para que ele possa aceitar o óvulo fertilizado.

Uma vez que a placenta se desenvolve, ela também começa a secretar progesterona, apoiando o corpo lúteo. Isto faz com que os níveis permaneçam elevados durante toda a gravidez, de modo que o corpo não produza mais óvulos. Ela também ajuda a preparar os seios para a produção de leite.

O que a progesterona faz?

As progesteronas foram criadas para se ligar aos receptores de progesterona no corpo e criar efeitos similares aos da progesterona. A progesterona pode mudar o revestimento do útero e impedir que o revestimento se acumule. Os cientistas fabricaram progesterona porque a progesterona não é bem absorvida quando tomada como um comprimido.

A progesterona também pode ser usada para tratar sintomas da menopausa, como afrontamentos e secura vaginal. O estrogênio pode ser usado sozinho para tratar estes sintomas, ou pode ser combinado com progesterona. Para mulheres que são perimenopausadas ou recém menopausadas, os profissionais de saúde podem sugerir um tratamento com progesterona micronizada oral.

A progesterona também pode ser prescrita para tratar amenorréia, endometriose e períodos irregulares.

Potenciais problemas com a produção de progesterona

Mulheres que têm baixos níveis de progesterona terão ciclos menstruais anormais ou poderão ter dificuldades para conceber porque a progesterona não desencadeia o ambiente adequado para o crescimento de um ovo concebido. As mulheres que têm baixos níveis de progesterona e que conseguem engravidar correm maior risco de aborto ou parto pré-termo, porque o hormônio ajuda a manter a gravidez.

Os sinais de baixa progesterona incluem:

• Sangramento uterino anormal
• Períodos irregulares ou faltantes
• Manchas e dores abdominais durante a gravidez
• Abortos frequentes

Além disso, níveis baixos de progesterona podem causar níveis muito altos de estrogênio, o que pode diminuir o desejo sexual, contribuir para o ganho de peso ou causar problemas na vesícula biliar.

Que problemas podem ocorrer com o Progestin?

Mulheres que têm baixos níveis de progesterona terão ciclos menstruais anormais ou podem ter dificuldades para conceber porque a progesterona não desencadeia o ambiente adequado para o crescimento de um ovo concebido. As mulheres que têm baixos níveis de progesterona e que conseguem engravidar correm maior risco de aborto ou parto pré-termo, porque o hormônio ajuda a manter a gravidez.

Se você estiver tomando progesterona para tratar sintomas da menopausa, para controle de natalidade, ou para tratar outras condições, podem ocorrer efeitos colaterais. Efeitos colaterais podem ocorrer devido à dosagem de progestina, como a progestina interage com os receptores hormonais, e a resposta do seu corpo à progestina.

Ao tomar progestina para sintomas da menopausa, os efeitos colaterais podem incluir alterações de humor, inchaço, dores de cabeça e sensibilidade mamária. Para mulheres recém menopausadas, pode ocorrer um sangramento de ruptura.

No controle hormonal da natalidade, os efeitos colaterais do progestógeno podem incluir sangramento de abstinência e aumento das cólicas. Outros efeitos colaterais podem incluir um aumento da pressão sanguínea e baixo nível de açúcar no sangue.

Perguntas a fazer à sua equipe de saúde

Para as mulheres que estão lutando para conceber ou carregar uma gravidez, o custo emocional da luta é alto. Embora você precise buscar todas as causas potenciais deste problema, é valioso falar com seu médico sobre seus níveis de progesterona. Se este for o problema, o tratamento não é difícil, mas você deve falar com seu médico antes de iniciar a suplementação. Considere fazer estas perguntas:

• Como posso determinar se estou sofrendo de baixos níveis de progesterona?
• Que outras condições poderiam estar causando meus sintomas?
• Como posso tratar os baixos níveis de progesterona?
• Se eu tomar progesterona suplementar, quanto tempo devo tomá-la ou quando devo parar de tomá-la?
• Sou um candidato à terapia de tratamento da menopausa?
• Estou correndo o risco de sofrer algum efeito colateral?
• Qual método hormonal de controle de natalidade devo usar?

Referências

Hormone.org | Progesterone and Progestins

Homeostasia, qualquer processo de auto-regulação pelo qual os sistemas biológicos tendem a manter a estabilidade enquanto se ajustam às condições ideais para a sobrevivência. Se a homeostase for bem sucedida, a vida continua; se não for bem sucedida, há um desastre ou morte. A estabilidade alcançada é na verdade um equilíbrio dinâmico, no qual a mudança contínua ocorre, mas prevalecem condições relativamente uniformes.

Qualquer sistema em equilíbrio dinâmico tende a atingir um estado estável, um equilíbrio que resiste a forças externas de mudança. Quando tal sistema é perturbado, dispositivos reguladores incorporados respondem às partidas para estabelecer um novo equilíbrio; tal processo é um processo de controle de feedback. Todos os processos de integração e coordenação de função, seja mediados por circuitos elétricos ou por sistemas nervosos e hormonais, são exemplos de regulamentação homeostática.

Um exemplo familiar de regulação homeostática em um sistema mecânico é a ação de um regulador de temperatura ambiente, ou termostato. O coração do termostato é uma faixa bimetálica que responde às mudanças de temperatura completando ou interrompendo um circuito elétrico. Quando a sala esfria, o circuito é completado, o forno funciona e a temperatura sobe. Em um nível predefinido, o circuito quebra, o forno pára, e a temperatura cai. Os sistemas biológicos, de maior complexidade, no entanto, têm reguladores apenas muito comparáveis a tais dispositivos mecânicos. Os dois tipos de sistemas são semelhantes, porém, em seus objetivos – manter a atividade dentro das faixas prescritas, seja para controlar a espessura do aço laminado ou a pressão dentro do sistema circulatório.

O controle da temperatura corporal em humanos é um bom exemplo de homeostasia em um sistema biológico. Em humanos, a temperatura corporal normal flutua em torno do valor de 37 °C (98,6 °F), mas vários fatores podem afetar este valor, incluindo exposição, hormônios, taxa metabólica e doenças, levando a temperaturas excessivamente altas ou baixas. A regulação da temperatura do corpo é controlada por uma região do cérebro chamada hipotálamo. O feedback sobre a temperatura corporal é levado através da corrente sanguínea até o cérebro e resulta em ajustes compensatórios na taxa de respiração, no nível de açúcar no sangue e na taxa metabólica. A perda de calor em humanos é auxiliada pela redução da atividade, pela transpiração e por mecanismos de troca de calor que permitem que maiores quantidades de sangue circulem perto da superfície da pele. A perda de calor é reduzida pelo isolamento, diminuição da circulação na pele e modificação cultural, como o uso de roupas, abrigo e fontes externas de calor. A faixa entre níveis de temperatura corporal alta e baixa constitui o planalto homeostático – a faixa “normal” que sustenta a vida. Como um dos dois extremos é abordado, a ação corretiva (através de feedback negativo) retorna o sistema à faixa de normalidade.

O conceito de homeostasia também tem sido aplicado a ambientes ecológicos. Proposta pela primeira vez pelo ecologista americano nascido no Canadá Robert MacArthur em 1955, a homeostase em ecossistemas é um produto da combinação da biodiversidade e de um grande número de interações ecológicas que ocorrem entre as espécies. Foi pensada como um conceito que poderia ajudar a explicar a estabilidade de um ecossistema, ou seja, sua persistência como um tipo particular de ecossistema ao longo do tempo (ver resiliência ecológica). Desde então, o conceito mudou ligeiramente para incorporar as partes abióticas (não vivas) do ecossistema; o termo tem sido usado por muitos ecologistas para descrever a reciprocidade que ocorre entre as partes vivas e não vivas de um ecossistema para manter o status quo. A hipótese de Gaia – o modelo da Terra, apresentado pelo cientista inglês James Lovelock, que considera suas várias partes vivas e não vivas como componentes de um sistema maior ou de um único organismo – faz supor que o esforço coletivo de organismos individuais contribui para a homeostase em nível planetário. O aspecto de organismo único da hipótese Gaia é considerado controverso porque postula que os seres vivos, em algum nível, são levados a trabalhar em prol da biosfera e não em prol do objetivo de sua própria sobrevivência.

O que é homeostasia?

Homeostasia é qualquer processo de auto-regulação pelo qual um organismo tende a manter estabilidade enquanto se ajusta às condições que são melhores para sua sobrevivência. Se a homeostase for bem sucedida, a vida continua; se não for bem sucedida, resulta em um desastre ou morte do organismo. A “estabilidade” que o organismo atinge é raramente em torno de um ponto exato (como a temperatura corporal humana idealizada de 37 °C [98,6 °F]). A estabilidade ocorre como parte de um equilíbrio dinâmico, que pode ser pensado como uma nuvem de valores dentro de uma faixa apertada na qual ocorre uma mudança contínua. O resultado é que prevalecem condições relativamente uniformes.

O que é um exemplo de homeostasia em um ser vivo?

O controle da temperatura corporal em humanos é um dos exemplos mais familiares de homeostasia. A temperatura corporal normal paira em torno de 37 °C (98,6 °F), mas uma série de fatores pode afetar este valor, incluindo a exposição aos elementos, hormônios, taxa metabólica e doenças, levando a temperaturas corporais excessivamente altas ou baixas. O hipotálamo no cérebro regula a temperatura corporal, e o feedback sobre a temperatura corporal do corpo é levado através da corrente sanguínea até o cérebro, o que resulta em ajustes na taxa respiratória, nos níveis de açúcar no sangue e na taxa metabólica. Em contraste, a atividade reduzida, a transpiração e os processos de troca de calor que permitem que mais sangue circule perto da superfície da pele contribuem para a perda de calor. A perda de calor é reduzida pelo isolamento, diminuição da circulação para a pele, roupas, abrigo e fontes externas de calor.

O que é um exemplo de homeostasia em um sistema mecânico?

Um exemplo familiar de regulação homeostática em um sistema mecânico é a ação de um termostato, uma máquina que regula a temperatura ambiente. No centro de um termostato está uma faixa bimetálica que responde às mudanças de temperatura. A tira se expande sob condições mais quentes e se contrai sob condições mais frias para interromper ou completar um circuito elétrico. Quando a sala esfria, o circuito é completado, o forno é ligado e a temperatura sobe. A um nível predefinido, talvez 20 °C (68 °F), o circuito se rompe, o forno pára e nenhum calor adicional é liberado para dentro da sala. Com o tempo, a temperatura cai lentamente até que a sala esfrie o suficiente para acionar o processo novamente.

Existem exemplos de homeostasia nos ecossistemas?

Qualquer sistema em equilíbrio dinâmico tende a atingir um estado estável, um equilíbrio que resiste a forças externas de mudança. Quando tal sistema é perturbado, dispositivos reguladores incorporados respondem às partidas para estabelecer um novo equilíbrio; tal processo é um processo de controle de feedback. Todos os processos de integração e coordenação de função, seja mediados por circuitos elétricos ou por sistemas nervosos e hormonais, são exemplos de regulamentação homeostática.

Um exemplo familiar de regulação homeostática em um sistema mecânico é a ação de um regulador de temperatura ambiente, ou termostato. O coração do termostato é uma faixa bimetálica que responde às mudanças de temperatura completando ou interrompendo um circuito elétrico. Quando a sala esfria, o circuito é completado, o forno funciona e a temperatura sobe. Em um nível predefinido, o circuito quebra, o forno pára, e a temperatura cai. Os sistemas biológicos, de maior complexidade, no entanto, têm reguladores apenas muito comparáveis a tais dispositivos mecânicos. Os dois tipos de sistemas são semelhantes, porém, em seus objetivos – manter a atividade dentro das faixas prescritas, seja para controlar a espessura do aço laminado ou a pressão dentro do sistema circulatório.

Referências

Britannica.com | Homeostasis

Lipídeos, qualquer um de um grupo diversificado de compostos orgânicos, incluindo gorduras, óleos, hormônios e certos componentes de membranas que estão agrupados porque não interagem de forma apreciável com a água. Um tipo de lipídio, os triglicerídeos, é sequestrado como gordura nas células adiposas, que servem como depósito de armazenamento de energia para os organismos e também fornecem isolamento térmico. Alguns lipídios, como os hormônios esteróides, servem como mensageiros químicos entre células, tecidos e órgãos, e outros comunicam sinais entre sistemas bioquímicos dentro de uma única célula. As membranas das células e organelas (estruturas dentro das células) são estruturas microscopicamente finas formadas a partir de duas camadas de moléculas fosfolipídicas. As membranas funcionam para separar células individuais de seus ambientes e para compartimentar o interior da célula em estruturas que realizam funções especiais. Esta função compartimentadora é tão importante que as membranas, e os lipídios que as formam, devem ter sido essenciais para a origem da própria vida.

A água é o meio biológico – a substância que torna possível a vida – e quase todos os componentes moleculares das células vivas, sejam eles encontrados em animais, plantas ou microorganismos, são solúveis na água. Moléculas como proteínas, ácidos nucléicos e carboidratos têm afinidade com a água e são chamadas de hidrofílicas (“water-loving”). Os lipídios, no entanto, são hidrófobos (“amantes da água”). Alguns lipídios são amphipáticos – parte de sua estrutura é hidrofílica e outra parte, geralmente uma seção maior, é hidrofóbica. Os lipídios anfípticos apresentam um comportamento único na água: eles formam espontaneamente agregados moleculares ordenados, com suas extremidades hidrofílicas no exterior, em contato com a água, e suas partes hidrofóbicas no interior, protegidas da água. Esta propriedade é fundamental para seu papel como componentes fundamentais das membranas celular e organelar.

Embora os lipídios biológicos não sejam grandes polímeros macromoleculares (por exemplo, proteínas, ácidos nucléicos e polissacarídeos), muitos são formados pela ligação química de várias pequenas moléculas constituintes. Muitos destes blocos de construção molecular são semelhantes, ou homólogos, em estrutura. As homologias permitem que os lipídios sejam classificados em alguns grupos principais: ácidos graxos, derivados de ácidos graxos, colesterol e seus derivados, e lipoproteínas. Este artigo cobre os principais grupos e explica como essas moléculas funcionam como moléculas de armazenamento de energia, mensageiros químicos e componentes estruturais das células.

O que é um lipídio?

Um lipídio é qualquer um dos vários compostos orgânicos que são insolúveis na água. Eles incluem gorduras, ceras, óleos, hormônios e certos componentes das membranas e funcionam como moléculas de armazenamento de energia e mensageiros químicos. Junto com proteínas e carboidratos, os lipídios são um dos principais componentes estruturais das células vivas.

Por que os lipídios são importantes?

Os lipídios são um grupo diversificado de compostos e servem a muitas funções diferentes. A nível celular, os fosfolipídios e o colesterol são alguns dos componentes primários das membranas que separam uma célula de seu ambiente. Os hormônios derivados de lipídios, conhecidos como hormônios esteróides, são mensageiros químicos importantes e incluem a testosterona e os estrogênios. A nível de organismo, os triglicerídeos armazenados nas células adiposas servem como depósitos de armazenamento de energia e também fornecem isolamento térmico.

O que são jangadas lipídicas?

Balsas lipídicas são possíveis áreas da membrana celular que contêm altas concentrações de colesterol e glicosfingolipídios. A existência de jangadas lipídicas não foi conclusivamente estabelecida, embora muitos pesquisadores suspeitem que tais jangadas existam de fato e possam desempenhar um papel na fluidez da membrana, na comunicação célula a célula e na infecção por vírus.

Ácidos graxos

Os ácidos graxos raramente ocorrem como moléculas livres na natureza, mas geralmente são encontrados como componentes de muitas moléculas lipídicas complexas, tais como gorduras (compostos de armazenamento de energia) e fosfolípidos (os componentes lipídicos primários das membranas celulares). Esta seção descreve a estrutura e as propriedades físicas e químicas dos ácidos graxos. Ela também explica como os organismos vivos obtêm ácidos graxos, tanto de suas dietas quanto através da decomposição metabólica das gorduras armazenadas.

Estrutura

Os ácidos graxos biológicos, membros da classe de compostos conhecidos como ácidos carboxílicos, são compostos de uma cadeia de hidrocarbonetos com um grupo carboxílico terminal (COOH). O fragmento de um ácido carboxílico que não inclui o grupo hidroxila (OH) é chamado de grupo acyl. Sob condições fisiológicas na água, este grupo ácido normalmente perdeu um íon de hidrogênio (H+) para formar um grupo carboxil de carga negativa (COO-). A maioria dos ácidos graxos biológicos contém um número uniforme de átomos de carbono porque o caminho biossintético comum a todos os organismos envolve a ligação química de duas unidades de carbono (embora quantidades relativamente pequenas de ácidos graxos de número ímpar ocorram em alguns organismos). Embora a molécula como um todo seja hidrossolúvel em virtude de sua cadeia de hidrocarbonetos hidrofóbicos, o carboxilato com carga negativa é hidrófilo. Esta forma comum de lipídios biológicos – uma que contém partes hidrofóbicas e hidrofílicas bem separadas – é chamada de anfíbia.

Além dos hidrocarbonetos de cadeia reta, os ácidos graxos também podem conter pares de carbonos ligados por uma ou mais ligações duplas, ramos de metila ou um anel de ciclopropano de três carbonos próximo ao centro da cadeia do carbono.

Ácidos graxos saturados

Os ácidos graxos mais simples são cadeias lineares não ramificadas de grupos CH2 ligados por ligações simples carbono-carbono com um grupo terminal de ácido carboxílico. O termo saturado indica que o número máximo possível de átomos de hidrogênio são ligados a cada carbono na molécula. Muitos ácidos graxos saturados têm um nome trivial ou comum, assim como um nome sistemático quimicamente descritivo. Os nomes sistemáticos são baseados na numeração dos átomos de carbono, começando com o carbono ácido. A tabela dá os nomes e as fontes biológicas típicas dos ácidos graxos saturados mais comuns. Embora as cadeias tenham geralmente entre 12 e 24 carbonos, vários ácidos graxos de cadeia mais curta são bioquimicamente importantes. Por exemplo, o ácido butírico (C4) e o ácido capróico (C6) são lipídios encontrados no leite. O óleo de palma, uma importante fonte dietética de gordura em certas regiões do mundo, é rico em ácidos graxos que contêm 8 e 10 carbonos (C8 e C10).

Ácidos graxos insaturados

Os ácidos graxos insaturados têm uma ou mais ligações duplas carbono-carbono. O termo insaturado indica que menos do que o número máximo possível de átomos de hidrogênio são ligados a cada carbono na molécula. O número de ligações duplas é indicado pelo nome genérico – monoinsaturadas para moléculas com uma ligação dupla ou polinsaturadas para moléculas com duas ou mais ligações duplas. O ácido oleico é um exemplo de um ácido graxo monoinsaturado. Os ácidos graxos monoinsaturados representativos comuns juntamente com seus nomes e fontes típicas estão listados na tabela. O prefixo cis-9 no nome sistemático de ácido palmitoleico denota que a posição da dupla ligação está entre os carbonos 9 e 10. Duas conformações possíveis, cis e trans, podem ser tomadas pelos dois grupos CH2 imediatamente adjacentes aos carvões de dupla ligação. Na configuração cis, a que ocorre em todos os ácidos graxos insaturados biológicos, os dois carbonos adjacentes ficam do mesmo lado dos carbonos de dupla ligação. Na configuração trans, os dois carbonos adjacentes ficam em lados opostos dos carbonos de dupla ligação.

Os ácidos graxos contendo mais de uma ligação dupla carbono-carbono (ácidos graxos polinsaturados) são encontrados em quantidades relativamente pequenas. As ligações duplas múltiplas são quase sempre separadas por um grupo CH2 (-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-), um motivo de espaçamento regular que é o resultado do mecanismo biossintético pelo qual as ligações duplas são introduzidas na cadeia de hidrocarbonetos. A tabela lista os ácidos graxos polinsaturados mais comuns, linoleicos e araquidônicos, juntamente com vários que são menos comuns. O ácido araquidônico (C20) é de particular interesse como precursor de uma família de moléculas, conhecidas como eicosanóides (do grego eikosi, “vinte”), que inclui prostaglandinas, tromboxanos e leucotrienos. Estes compostos, produzidos por células sob certas condições, têm propriedades fisiológicas potentes, como explicado na seção Mensageiros intracelulares e extracelulares. Os animais não podem sintetizar dois ácidos graxos importantes, o ácido linoleico (um ácido graxo ômega-6) e o ácido alfa-linolênico (um ácido graxo ômega-3), que são os precursores dos eicosanóides e por isso devem obtê-los na dieta a partir de fontes vegetais. Por esta razão, estes precursores são chamados de ácidos graxos essenciais.

Os ácidos graxos trans polinsaturados, embora não produzidos biosinteticamente por mamíferos, são produzidos por microorganismos no intestino de ruminantes como vacas e cabras, e também são produzidos sinteticamente pela hidrogenação parcial de gorduras e óleos na fabricação de margarinas (as chamadas gorduras trans). Há evidências de que a ingestão de gorduras trans pode ter efeitos metabólicos deletérios.

Grupos substitutos

Além dos ácidos graxos muito comuns com cadeias de acilo saturadas ou insaturadas retas, muitos ácidos graxos são modificados quimicamente por substitutos na cadeia de hidrocarbonetos. Por exemplo, a glândula de preening dos patos segrega um ácido graxo de 10 carbonos com grupos de metil (CH3) em substituição a um dos hidrogênios nos carbonos 2, 4, 6, e 8. Algumas bactérias produzem ácidos graxos que têm um grupo metilo no átomo de carbono mais distante do grupo ácido ou no penúltimo carbono. Outras bactérias incorporam um anel ciclopropano perto do centro da cadeia de acyl. A bactéria que causa a tuberculose (Mycobacterium tuberculosis) sintetiza uma família inteira de ácidos graxos ciclopropano contendo ácidos graxos chamada α – ácidos micólicos. Ácidos graxos similares são encontrados em bactérias relacionadas. Um terceiro constituinte comum é um grupo hidroxila (OH). Os ácidos monoidroxil são encontrados tanto em plantas quanto em animais em quantidades relativamente pequenas, mas são mais prevalentes em bactérias.

Propriedades físicas

Os ácidos graxos puros formam cristais que consistem de camadas empilhadas de moléculas, com cada camada a espessura de duas moléculas estendidas. As moléculas de uma camada são dispostas de modo que as cadeias de hidrocarbonetos hidrofóbicos (tementes à água) formam o interior da camada e os grupos de ácidos carboxílicos hidrofílicos (amantes da água) formam as duas faces. Para um ácido graxo específico, os detalhes da embalagem molecular podem variar, dando origem a diferentes formas de cristais conhecidos como polimorfos.

As temperaturas de fusão dos ácidos graxos saturados de interesse biológico estão acima de 27 °C (81 °F) e aumentam com o aumento do comprimento da cadeia de hidrocarboneto. Moléculas monoinsaturadas e polinsaturadas derretem a temperaturas substancialmente mais baixas do que suas análogas saturadas, com as temperaturas de fusão mais baixas ocorrendo quando as ligações duplas de carbono-carbono estão localizadas perto do centro da cadeia de hidrocarboneto, como na maioria das moléculas biológicas. Como resultado, essas moléculas formam líquidos viscosos à temperatura ambiente.

O caráter hidrofóbico da cadeia de hidrocarbonetos da maioria dos ácidos graxos biológicos excede a natureza hidrofílica do grupo ácido carboxílico, tornando a solubilidade da água dessas moléculas muito baixa. Por exemplo, a 25 °C (77 °F), a solubilidade em gramas de ácido graxo por grama de solução é de 3 × 10-6. A solubilidade da água diminui exponencialmente com a adição de cada átomo de carbono à cadeia de hidrocarboneto. Esta relação reflete a energia necessária para transferir a molécula de um solvente hidrocarboneto puro para a água. Com cada grupo CH2, por exemplo, é necessária mais energia para pedir moléculas de água ao redor da cadeia de hidrocarbonetos do ácido graxo, o que resulta no efeito hidrofóbico.

Em água pura, o grupo de carboxilato pode dissociar um íon de hidrogênio com carga positiva apenas em um grau muito pequeno:

R―COOH → RCOO⁻ + H⁺.

Aqui R representa a cadeia de hidrocarboneto. O íon carboxilato, com carga negativa, é mais polar que o ácido não-dissociado. O RCOOH pode ser convertido completamente ao íon RCOO- adicionando um número igual de moléculas de uma base como o hidróxido de sódio (NaOH). Isto substitui efetivamente o H+ pelo Na+ para dar o sal do ácido graxo, que é um sabão. A propriedade detergente muito útil dos sabonetes deriva do fato de que os ânions RCOO- na água formam espontaneamente agregados estáveis e esféricos chamados micelas. O interior destas estruturas, formado pelas cadeias de hidrocarbonetos, é um excelente solvente no qual a graxa e a sujeira hidrofóbica de todos os tipos podem ser sequestradas. O diâmetro de cada micela é aproximadamente o dobro do comprimento do ácido graxo estendido. As dispersões de micelas na água podem ser feitas bastante concentradas e exibem grande poder de limpeza. Estas dispersões são estáveis e geralmente se parecem muito com água pura. As bolhas e espumas na superfície das dispersões de sabão são o resultado da adsorção espontânea de íons RCOO- na interface entre a dispersão aquosa e o ar, com o resultado de que as interfaces ar-água são energeticamente estabilizadas e podem, portanto, ser expandidas mecanicamente.

Propriedades químicas

A porção mais quimicamente reativa de ácidos graxos é o grupo carboxil ácido (COOH). Ele reage com álcoois (R′OH) para formar produtos conhecidos como ésteres (RCOOR′) e libera água no processo. Esta ligação éster é a principal ligação covalente que liga os ácidos graxos moieties a outros grupos nos lipídios mais complexos discutidos em outras seções deste artigo. Uma segunda ligação química, que ocorre com muito menos freqüência nos lipídios biológicos envolvendo ácidos graxos, é a ligação éter (R′-O-R). As ligações éteres são quimicamente mais estáveis do que as ligações ésteres.

A parte de hidrocarbonetos de uma molécula de ácidos graxos é bastante resistente ao ataque químico, a menos que as ligações duplas de carbono-carbono estejam presentes. Diversos tipos diferentes de moléculas reagem com tal dupla ligação. Por exemplo, quando um catalisador como a platina está presente, o gás hidrogênio se soma à dupla ligação para dar um ácido graxo saturado. Os halogênios (cloro, bromo e iodo) e seus derivados como o ácido hidroiodíco (HI) também reagem com a dupla ligação para formar ácidos graxos saturados, mas nestes casos, um ou dois átomos do halogênio substituem um ou dois dos hidrogênios normalmente encontrados na cadeia de acilo saturado. As ligações duplas de carbono-carbono também podem reagir com oxigênio tanto em processos não enzimáticos quanto em reações de oxidação catalisadas enzimaticamente. Este processo gera uma variedade de produtos, alguns dos quais contribuem para o cheiro rançoso em produtos estragados de carne e vegetais. Em geral, quanto mais insaturado for o ácido graxo, mais facilmente ele é oxidado.

Fontes biológicas

Os ácidos graxos são encontrados em sistemas biológicos como moléculas livres ou como componentes de lipídios mais complexos. Eles são derivados de fontes dietéticas ou produzidos pelo metabolismo, como descrito abaixo.

Digestão de ácidos graxos dietéticos

A principal fonte de ácidos graxos na dieta são os triglicerídeos, genericamente chamados de gorduras. Em humanos, a gordura constitui uma parte importante da dieta, e em alguns países ela pode contribuir até 45% do consumo de energia. Os triglicerídeos consistem em três moléculas de ácidos graxos, cada uma ligada por uma ligação de éster a um dos três grupos OH de uma molécula de glicerol. Depois que os triglicerídeos ingeridos passam pelo estômago e para o intestino delgado, detergentes chamados sais biliares são secretados pelo fígado através da vesícula biliar e dispersam a gordura como micelas. As enzimas pancreáticas chamadas lipases hidrolisam as gorduras dispersas para dar monoglicérides e ácidos graxos livres. Estes produtos são absorvidos pelas células que revestem o intestino delgado, onde são resintetizados em triglicerídeos. Os triglicerídeos, juntamente com outros tipos de lipídios, são então secretados por estas células em lipoproteínas, grandes complexos moleculares que são transportados na linfa e no sangue para os órgãos receptores. Em detalhes, o processo de absorção de triglicérides ou gordura de fontes dietéticas é bastante complexo e difere um pouco dependendo da espécie animal.

Armazenamento

Após o transporte através da circulação, os triglicerídeos são novamente hidrolisados em ácidos graxos no tecido adiposo. Lá eles são transportados para as células adiposas, onde novamente são resintetizados em triglicerídeos e armazenados como gotículas. A gordura ou tecido adiposo consiste essencialmente de células, em que o interior de cada célula é amplamente ocupado por uma gotícula de gordura. Os triglicerídeos nestas gotículas estão disponíveis para o corpo sob demanda, conforme comunicado ao tecido adiposo por mensageiros hormonais.

Vários animais armazenam os triglicerídeos de diferentes maneiras. Nos tubarões, por exemplo, a gordura é armazenada no fígado, mas nos peixes ósseos é depositada nas fibras musculares e ao redor delas. Os insetos armazenam gordura em um órgão especial chamado corpo adiposo. O desenvolvimento de tecido adiposo verdadeiro só é encontrado em animais mais altos.

Biossíntese

Nos mamíferos, os ácidos graxos são sintetizados em células adiposas e hepáticas a partir da glicose através de um caminho bastante complexo. Em essência, os seis carbonos de uma molécula de glicose são oxidados a um par de fragmentos de ácido carboxílico de dois carbonos chamado acetato. O ponto de partida para a biossíntese é um grupo de acetato quimicamente ligado a uma molécula de CoA (coenzima A). O processo de construção da cadeia de acilo de um ácido graxo começa então, basicamente através da adição química seqüencial de fragmentos de dois carbonos de acetato de CoA para gerar, por exemplo, o palmitato de ácido graxo saturado com 16 carbonos. Este processo é catalisado por uma enzima complexa conhecida como ácido graxo sintetase. O alongamento da cadeia de carbono do palmitato e a introdução de ligações duplas de carbono-carbono são realizados posteriormente por outros sistemas enzimáticos. O processo geral é basicamente o mesmo em organismos que variam de bactérias a humanos.

Derivados de Ácidos Graxos

Triglicérides

Estrutura

Os triglicerídeos (nome químico triacylglycerol), o principal meio de armazenar ácidos graxos em sistemas biológicos, são uma classe de compostos que consistem de glicerol (um álcool trihidroxi de trêscarbonetos) com um ácido graxo ligado a cada um dos três grupos OH por uma ligação éster. Um exemplo de um triglicerídeo típico é a tristearina. Como esta molécula contém apenas um tipo de ácido graxo, é referida como um triglicerídeo simples. Quase todas as moléculas de triglicerídeos que ocorrem naturalmente, no entanto, contêm mais de um tipo de ácido graxo; quando dois ou mais em uma determinada molécula são diferentes, ele é chamado de triglicerídeo misto. Para qualquer combinação específica de três ácidos graxos, três moléculas diferentes são possíveis, dependendo de qual dos três ácidos graxos está ligado ao carbono central do glicerol. Considerando os números de ácidos graxos saturados, monoinsaturados e polinsaturados comuns, é evidente que existem muitos triglicérides diferentes.

Propriedades físicas

Os triglicerídeos são substâncias hidrofóbicas que são solúveis apenas em alguns solventes orgânicos. Ao contrário de muitos outros tipos de lipídios complexos, eles não possuem cargas elétricas e, portanto, são chamados de lipídios neutros. A estrutura molecular de alguns triglicerídeos que foram estudados em cristais indica que as cadeias de acilo nos 1 e 2 carbonos de glicerol, juntamente com os próprios 1 e 2 carbonos de glicerol, formam uma linha reta. O carbono 3 projeta-se em ângulo reto em relação a esta linha, mas a cadeia de acilo em seu glicerol se dobra no carbono carboxil para ficar ao lado da cadeia de acilo no carbono 1. As moléculas de triglicerídeos se parecem muito com um garfo de afinação e, quando embaladas juntas, produzem cristais em camadas.

As temperaturas de derretimento dos triglicerídeos misturados são aproximadamente uma média das temperaturas de derretimento de seus ácidos graxos constituintes. Em triglicerídeos simples, as temperaturas de derretimento aumentam com o aumento do comprimento da cadeia de acilo mas diminuem com o aumento do número de ligações duplas. Os triglicerídeos derretidos são geralmente óleos bastante viscosos. Do ponto de vista fisiológico, é importante que a maioria dos triglicerídeos armazenados sejam fluidos à temperatura corporal, a fim de permitir sua rápida mobilização como fonte de energia. A liquidez também é importante, pois as gorduras armazenadas subcutâneas desempenham uma função isolante que não deve interferir com a mobilidade do organismo e de suas partes.

Ceras

Um segundo grupo de lipídios neutros que são de importância fisiológica, embora sejam um componente menor dos sistemas biológicos, são as ceras. Essencialmente, as ceras consistem de um ácido graxo de cadeia longa ligado através de um éster de oxigênio a um álcool de cadeia longa. Essas moléculas são completamente insolúveis em água e geralmente sólidas a temperaturas biológicas. Sua natureza fortemente hidrofóbica permite que elas funcionem como repelentes à água nas folhas de algumas plantas, nas penas e nas cutículas de certos insetos. As ceras também servem como substâncias armazenadoras de energia em plâncton (plantas e animais aquáticos microscópicos) e em membros superiores da cadeia alimentar aquática. O plâncton aparentemente utiliza a biossíntese das ceras para ajustar sua densidade flutuante e, portanto, sua profundidade no oceano. Tem sido sugerido que uma importante fonte de petróleo encontrada em sedimentos do mar profundo tem origem na deposição de plâncton morto rico em cera ao longo de vastos períodos de tempo. Baleias e muitos peixes também armazenam grandes quantidades de ceras.

Lípidos de membranas biológicas

As três principais classes de lipídios que formam a matriz de membranas biológicas do bolo são glicerofosfolípidos, esfingolípidos e esteróis (principalmente o colesterol). A característica mais importante das moléculas nos dois primeiros grupos é sua estrutura anfipática – regiões hidrofílicas (polares) e hidrofóbicas (não polares) bem separadas. Geralmente, sua forma é alongada, com uma extremidade ou cabeça hidrofílica presa a uma moleza hidrofóbica por uma região de polaridade intermediária de curta intervenção. Devido à segregação de polaridade e não polaridade, as moléculas anfípticas em qualquer solvente irão espontaneamente formar agregados que minimizam os contatos energeticamente desfavoráveis (mantendo regiões de moléculas diferentes) e maximizam os contatos favoráveis com o solvente (mantendo regiões semelhantes de moléculas juntas). A disposição molecular do agregado depende do solvente e dos detalhes da estrutura amphipática do lipídio.

Na água, as micelas formadas por sabões (os sais de sódio ou potássio dos ácidos graxos) são um desses agregados. A porção polar ou hidrofílica das moléculas de sabão forma a superfície da micela, enquanto as cadeias de hidrocarbonetos formam seu interior e são, portanto, completamente protegidas do contato energeticamente desfavorável com a água, como descrito na seção Ácidos graxos: Propriedades físicas. Os lipídios de membrana biológica, entretanto, não formam micelas esféricas na água, mas formam estruturas lamelares (estratificadas) topologicamente fechadas. As cabeças polares das moléculas componentes formam as duas faces da lamela, enquanto as moieties hidrofóbicas formam seu interior. Cada lamela é assim duas moléculas em espessura, com o longo eixo das moléculas componentes perpendicularmente ao plano do bocal.

Outros tipos de agregados também são formados na água por certos lipídios anfípticos. Por exemplo, os lipossomos são coleções artificiais de lipídios dispostos em uma camada de bico, tendo uma superfície interna e uma externa. Os bílis lipídicos formam uma esfera que pode aprisionar uma molécula no interior. A estrutura dos lipossomos pode ser útil para proteger moléculas sensíveis que devem ser entregues por via oral.

Glicerofosfolípidos

Os lipídios desta classe são os mais abundantes em membranas biológicas. Nos glicerofosfolípidos, os ácidos graxos são ligados através de um éster de oxigênio aos carbonos 1 e 2 de glicerol, a espinha dorsal da molécula. O fosfato é ligado ao carbono 3, enquanto qualquer um dos vários substitutos possíveis também está ligado à fracção fosfática. Os glicerofosfolipídios são glicerol anfipático e o fosfato formam a extremidade polar da molécula, enquanto as cadeias de hidrocarbonetos formam a extremidade não polar. Embora os ácidos graxos possam ser quaisquer dos comuns em sistemas biológicos, geralmente os ligados ao carbono 1 são saturados e os ligados ao carbono 2 são insaturados. As várias combinações de dois ácidos graxos dão origem a muitas moléculas diferentes com o mesmo grupo substituto. Como isto é verdade para cada grupo de cabeça, existem ao todo cerca de mil tipos possíveis de glicerofosfolipídios. A grande maioria é encontrada nas membranas biológicas.

Do ponto de vista das propriedades físicas, a maior diferença entre várias moléculas reside no substituto particular. Isto se deve em parte aos diferentes tamanhos dos vários tipos e em parte às diferenças em suas cargas elétricas. As fosfatidilcolinas e as fosfatidilanolaminas são zwitterionicas, o que significa que elas têm uma carga negativa e uma positiva sobre o grupo substituto. O ácido fosfatidico, a fosfatidilserina e o fosfatidilinositol têm uma carga líquida negativa. As diferenças na composição de ácidos graxos também contribuem para diferenças nas propriedades físicas de uma série de moléculas com o mesmo substituto. Na presença de um excesso de água, as moléculas formam agregados com uma variedade de geometrias, a mais comum das quais é a camada de bico.

Nos bileiros, muitos glicerofosfolípidos, bem como a esfingomielina (discutida abaixo) podem estar em qualquer um dos dois estados, gel ou cristalino líquido. No estado de gel sólido, as moléculas lipídicas em cada metade do bico estão dispostas em uma malha bidimensional, com suas duas cadeias de acilo na forma estendida. Com a aplicação do calor, o gel se converte no estado líquido cristalino a alguma temperatura característica da mistura lipídica. Neste estado, as moléculas em cada metade do bico permanecem em uma malha bidimensional bastante regular, mas são livres para girar em torno de seus eixos longos e deslizar lateralmente através da camada. Suas cadeias de acilo agora sofrem um movimento considerável, levando a conformações dobradas transientemente. Estes movimentos dão ao bileiro um comportamento quasi-líquido característico dos bileiros em todas as membranas biológicas.

Esfingolipídios

Uma segunda grande classe de lipídios geralmente associada às membranas que circundam as células é a dos esfingolipídios. Os esfingolipídios são baseados em um álcool amínico de 18 carbonos, esfingosina e, em muito menor grau, em um análogo de 20 carbonos, a fitosfingosina. Todos os membros genéricos desta classe, exceto um, têm um açúcar simples ou complexo ligado ao álcool sobre o carbono 1. O único membro desviante é a esfingomielina, uma molécula com um grupo de fosforilcolina (o mesmo grupo de cabeça polar que na fosfatidilcolina) em vez da meada de açúcar, tornando-a um análogo da fosfatidilcolina. Todos os esfingolipídeos têm, além do açúcar, um ácido graxo ligado ao grupo amino de esfingosina. Entre os esfingolipídios, apenas a esfingomielina, um fosfolipídeo, é um componente importante das membranas biológicas.

O principal fator que determina as propriedades físicas dos esfingolipídios é o grupo substituto ligado ao carbono 1 da esfingosina. Pequenas variações nas propriedades dependem do componente específico do ácido graxo. Os glicosfingolipídios, todos contendo um açúcar ligado ao carbono 1 da esfingosina, têm propriedades físicas que dependem principalmente da complexidade e composição deste substituto. Dois tipos genéricos de glicosfingolipídios são reconhecidos: os glicosfingolipídios neutros, que contêm apenas açúcares neutros, e os gangliosídeos, que contêm um ou mais resíduos de ácido siálico ligados ao açúcar. Muitas centenas de diferentes glicosfingolipídios foram isolados, e muitos outros tipos não identificados provavelmente existem. Os glicosfingolipídios são encontrados exclusivamente na superfície externa da membrana celular, onde suas frações de açúcar freqüentemente atuam como antígenos e como receptores de hormônios e outras moléculas de sinalização.

O colesterol e seus derivados

O colesterol pode ser a pequena molécula de origem biológica mais intensamente estudada. Não apenas sua complexa via biossintética e os produtos fisiologicamente importantes derivados dela são de interesse científico, mas também a forte correlação em humanos entre os altos níveis de colesterol no sangue e a incidência de ataque cardíaco e derrame cerebral (doenças que são as principais causas de morte em todo o mundo) é de suma importância médica. O estudo desta molécula e de sua origem biológica resultou em mais de uma dúzia de Prêmios Nobel.

O colesterol é um membro proeminente de uma grande classe de lipídios chamados isoprenoides que são amplamente distribuídos na natureza. O nome da classe deriva do fato de que essas moléculas são formadas pela condensação química de uma molécula simples de cinco carbonos, o isopreno. Os isoprenóides abrangem diversas moléculas biológicas como os hormônios esteróides, esteróis (colesterol, ergosterol e sitosterol), ácidos biliares, as vitaminas lipossolúveis (A, D, E e K), fitotol (um componente lipídico do pigmento fotossintético clorofila), os hormônios juvenis dos insetos, os hormônios vegetais (gibberelinas) e o poliisopreno (o principal componente da borracha natural). Muitos outros isoprenóides de importância biológica desempenham um papel mais subtil em biologia.

Estrutura e propriedades

Os esteróis são componentes principais das membranas biológicas em eucariotas (organismos cujas células têm um núcleo), mas são raros em procariotas (células sem núcleo, como as bactérias). O colesterol é o principal esterol dos animais, enquanto o principal esterol dos fungos é o ergosterol e o das plantas é o sitosterol. A característica de cada uma destas três moléculas importantes são quatro anéis de carbono fundidos rigidamente formando o núcleo do esteróide e um grupo hidroxila (OH) ligado ao primeiro anel. Uma molécula se distingue da outra pelas posições das ligações duplas carbono-carbono e pela estrutura da cadeia lateral do hidrocarboneto no quarto anel.

O colesterol e seus parentes são moléculas hidrofóbicas com solubilidade em água extremamente baixa. A hidrofobicidade geral é negligenciavelmente afetada pelo grupo OH hidrofílico. A estrutura do colesterol é tal que ele não forma agregados na água, embora faça calçadeira entre as moléculas das membranas biológicas, com seu grupo OH localizado na interface água-membrana. A estrutura rígida do colesterol em anel fundido acrescenta rigidez aos bicos fosfolípidos cristalinos líquidos e os fortalece contra rupturas mecânicas. Assim, o colesterol é um componente importante da membrana que envolve uma célula, onde sua concentração pode aumentar até 50 por cento em peso.

Biossíntese

A biossíntese do colesterol pode ser dividida em quatro etapas. O primeiro estágio gera um composto de seis carbonos chamado ácido mevalônico a partir de três unidades de acetato de dois carbonos (derivado da oxidação de moléculas de combustível – por exemplo, glicose) na forma de acetil-CoA, o mesmo bloco inicial usado para formar ácidos graxos biológicos descritos na seção Ácidos graxos: Biossíntese. No segundo estágio, o mevalonato é convertido em uma molécula de cinco carbonos de isopentenil pirofosfato em uma série de quatro reações. A conversão deste produto em um composto de 30-carbono, squalene, no terceiro estágio requer a condensação de seis moléculas de isopentenil pirofosfato. Na quarta etapa, a molécula linear de squalene é formada em anéis em uma seqüência de reação complexa para dar o colesterol de 27-carbono.

Derivados biossintéticos

Duas classes de moléculas importantes, os ácidos biliares e os hormônios esteróides, são derivados do colesterol em vertebrados. Esses derivados são descritos abaixo.

Ácidos biliares

Os ácidos biliares e seus sais são detergentes que emulsificam as gorduras no intestino durante a digestão. Eles são sintetizados a partir do colesterol no fígado por uma série de reações que introduzem um grupo hidroxila no anel B e anel C e encurtam a cadeia lateral acilo do anel D para sete carbonos com o carbono terminal alterado para um grupo carboxila. A molécula resultante, ácido chólico – assim como o ácido fenodeoxicólico (um parente próximo sem o OH no anel C)- são normalmente encontrados na forma de seus sais, nos quais os aminoácidos taurina e glicina estão quimicamente ligados ao grupo carboxil de cadeia lateral. Estes detergentes são secretados do fígado para a vesícula biliar, onde são armazenados antes de serem liberados através do duto biliar para o intestino delgado. Após realizar uma ação emulsificante que é essencial na digestão da gordura (descrita na seção Ácidos graxos), eles são reabsorvidos no intestino delgado inferior, devolvidos através do sangue para o fígado e reutilizados. Este processo cíclico, chamado de circulação enterohepática, trata de 20 a 30 gramas de ácidos biliares por dia em seres humanos. A pequena fração que escapa desta circulação é perdida nas fezes. Esta é a principal via de excreção do colesterol (embora uma fração menor seja perdida através da remoção normal de células mortas da pele).

Hormônios esteróides

Os hormônios esteróides consomem uma fração muito pequena do colesterol total disponível no organismo, mas eles são muito importantes fisiologicamente. (Veja abaixo Funções biológicas dos lipídios.) Existem cinco classes principais, todas derivadas do colesterol: as progestinas (ativas durante a gravidez), os glicocorticoides (promovendo a síntese da glicose e suprimindo reações inflamatórias), os mineralocorticoides (regulando o equilíbrio iônico), os estrogênios (promovendo as características sexuais femininas) e os andrógenos (promovendo as características sexuais masculinas). Com exceção da progesterona, todas estas moléculas biologicamente ativas intimamente relacionadas têm em comum uma cadeia lateral encurtada no anel D e, em alguns casos, um grupo OH oxidado no anel A. As moléculas individuais são sintetizadas sob demanda pela placenta em mulheres grávidas, pelo córtex adrenal e pelas gônadas.

Regulamentação do metabolismo do colesterol

Os altos níveis de colesterol no sangue foram reconhecidos como um fator de risco primário para doenças cardíacas. Por esta razão, muitas pesquisas têm se concentrado no controle da biossíntese do colesterol, no seu transporte no sangue e no seu armazenamento no corpo. O nível geral de colesterol no organismo é o resultado de um equilíbrio entre a ingestão alimentar e a biossíntese celular por um lado e, por outro lado, a eliminação do colesterol do organismo (principalmente como seus produtos metabólicos, ácidos biliares).

Como a ingestão dietética de colesterol aumenta em pessoas normais, há uma diminuição correspondente na absorção pelo intestino e um aumento na síntese e excreção dos ácidos biliares – que normalmente representam cerca de 70% do colesterol perdido do organismo. Os detalhes moleculares destes processos de controle são mal compreendidos.

A regulação da biossíntese do colesterol no fígado e outras células do corpo é melhor compreendida. A enzima inicial que forma o mevalonato no primeiro estágio da biossíntese é controlada por dois processos. Um é a inibição da síntese desta enzima pelo próprio colesterol ou por um derivado dele. O outro é a regulação da atividade catalítica da enzima pela fosforilação/defosforilação em resposta a sinais intracelulares. Vários agentes farmacológicos também inibem a enzima, com o resultado de que níveis insalubres de colesterol podem ser reduzidos durante um período de tempo.

Transporte e armazenamento

O corpo humano normal contém cerca de 100 gramas de colesterol, embora esta quantidade possa variar consideravelmente entre pessoas saudáveis. Aproximadamente 60 gramas deste total estão se movendo dinamicamente através do organismo. Como o colesterol é insolúvel na água, a base dos fluidos corporais, ele é transportado pelo sistema circulatório através do transporte de partículas no sangue chamadas lipoproteínas. Estes complexos microscópicos (descritos na seção Lipoproteínas) contêm tanto lipídios quanto proteínas que podem acomodar o colesterol e ainda permanecer solúveis no sangue.

O colesterol é absorvido pelas células do revestimento intestinal, onde é incorporado a complexos lipoproteicos chamados quilomícrons e depois secretado na circulação linfática. A linfa entra finalmente na corrente sanguínea, e as lipoproteínas são transportadas para o fígado. O colesterol, seja derivado da dieta ou recém-sintetizado pelo fígado, é transportado no sangue em lipoproteínas (VLDL e LDL) para os tecidos e órgãos do corpo. Ali, o colesterol é incorporado às membranas biológicas ou armazenado como ésteres-moléculas de colesteril formadas pela reação de um ácido graxo (mais comumente oleato) com o grupo hidroxil do colesterol. Os ésteres de colesterol são ainda mais hidrofóbicos do que o próprio colesterol, e nas células coalescem em gotículas análogas às gotículas de gordura nas células adiposas.

O colesterol é perdido das células dos tecidos periféricos por transferência para outro tipo de lipoproteína circulante (HDL) no sangue e depois é devolvido ao fígado, onde é metabolizado aos ácidos biliares e aos sais.

Lipoproteínas

As lipoproteínas são complexos lipídico-protéicos que permitem que todos os lipídios derivados de alimentos ou sintetizados em órgãos específicos sejam transportados por todo o corpo pelo sistema circulatório. A estrutura básica destes agregados é a de uma gota de óleo composta de triglicerídeos e ésteres de colesteril rodeada por uma camada de proteínas e lipídios anfípticos – muito semelhante à de uma micela, uma estrutura esférica descrita na seção Ácidos graxos. Se a concentração de uma ou outra lipoproteína torna-se muito alta, então uma fração do complexo torna-se insolúvel e é depositada nas paredes das artérias e capilares. Este acúmulo de depósitos é chamado de aterosclerose e, em última instância, resulta em bloqueio de artérias críticas para causar um ataque cardíaco ou derrame. Devido à gravidade desta condição, muita pesquisa está focada nas lipoproteínas e suas funções. A ênfase na discussão a seguir é, portanto, colocada nas lipoproteínas humanas.

Classificação e formação

Existem quatro classes principais de lipoproteínas circulantes, cada uma com sua própria composição protéica e lipídica característica. Elas são quilômeros, lipoproteínas de muito baixa densidade (VLDL), lipoproteínas de baixa densidade (LDL) e lipoproteínas de alta densidade (HDL). Dentro de todas estas classes de complexos, os vários componentes moleculares não estão quimicamente ligados entre si, mas simplesmente associados de forma a minimizar os contatos hidrofóbicos com a água. A característica mais marcante de cada classe são as quantidades relativas de lipídios e proteínas. Como a composição lipídica e proteica se reflete na densidade de cada lipoproteína (sendo as moléculas lipídicas menos densas que as proteínas), a densidade, um atributo facilmente mensurável, forma a base operacional da definição das classes de lipoproteínas. A medição da densidade também fornece a base para a separação e purificação das lipoproteínas do plasma para estudo e diagnóstico. A tabela apresenta um resumo das características das classes de lipoproteínas e mostra a correlação entre composição e densidade.

Os principais componentes lipídicos são triglicerídeos, colesterol, ésteres colesterílicos e fosfolipídios. O núcleo hidrofóbico da partícula é formado pelos triglicerídeos e pelos ésteres de colesteril. As cadeias de acilo gorduroso destes componentes são insaturadas e, portanto, a estrutura do núcleo é líquida à temperatura corporal. A tabela dá mais detalhes sobre os nove diferentes componentes protéicos, chamados apoproteínas, das classes de lipoproteínas. Com exceção do LDL, que contém apenas um tipo de apoproteína, todas as classes têm múltiplos componentes de apoproteínas. Todas as apoproteínas, como os fosfolípidos, são anfípidas e interagem favoravelmente tanto com lipídios quanto com água. Segue-se uma consideração mais detalhada do caráter e das funções destas partículas de lipoproteínas.

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Quilomícronos

Os quilometros são as maiores lipoproteínas, com diâmetros de 75-600 nanômetros (nm; 1 nm = 10-9 metros). Eles têm a menor relação proteína/lipídio (sendo cerca de 90% lipídicos) e, portanto, a menor densidade. Os quilomícronos são sintetizados pelas células absorventes do revestimento intestinal e são secretados por estas células no sistema linfático, que une a circulação sanguínea na veia subclávia. O triglicérido, o éster colesteril e o teor de colesterol livre dessas partículas é derivado da digestão da gordura alimentar. Seus principais destinos nas áreas periféricas são: músculo cardíaco, músculo esquelético, tecido adiposo e tecido mamário lactante. A transferência de triglicérides e ésteres colesterílicos para os tecidos esgota os agregados lipídico-protéicos destas substâncias e deixa restos de quilomícrons, que eventualmente são absorvidos pelo fígado. Os resíduos lipídicos e de proteínas são usados para formar VLDL e LDL, descritos abaixo.

Lipoproteínas de muito baixa densidade (VLDL)

VLDL é uma classe de lipoproteínas sintetizada pelo fígado que é análoga aos quilomícrons secretados pelo intestino. Sua finalidade também é fornecer triglicerídeos, ésteres de colesteril e colesterol aos tecidos periféricos. O VLDL está largamente esgotado de seu conteúdo de triglicerídeos nesses tecidos e dá origem a um remanescente de lipoproteínas de densidade intermediária (IDL), que é devolvido ao fígado na corrente sanguínea. Como seria de se esperar (ver tabela), as mesmas proteínas estão presentes tanto em VLDL quanto em IDL.

Lipoproteínas de baixa densidade (LDL)

As lipoproteínas de baixa densidade são derivadas de VLDL e IDL no plasma e contêm uma grande quantidade de colesterol e ésteres de colesteril. Seu papel principal é fornecer essas duas formas de colesterol aos tecidos periféricos. Quase dois terços do colesterol e seus ésteres encontrados no plasma (sangue livre de glóbulos vermelhos e brancos) estão associados ao LDL.

Lipoproteínas de alta densidade (HDL)

As lipoproteínas desta classe são as menores, com um diâmetro de 10,8 nm e a maior relação proteína/lipídeo. A alta densidade resultante dá seu nome a esta classe. O HDL desempenha um papel primordial na remoção do excesso de colesterol das células e no seu retorno ao fígado, onde é metabolizado em ácidos biliares e sais que são eventualmente eliminados através do intestino. O LDL e o HDL juntos são os principais fatores para manter o equilíbrio do colesterol no organismo. Devido à alta correlação entre os níveis de colesterol no sangue e a aterosclerose, as altas proporções de HDL e colesterol (principalmente como encontrado no LDL) se correlacionam bem com uma menor incidência desta doença em humanos.

Funções, origens e reciclagem das apolipoproteínas

As nove classes de apoproteínas listadas na tabela são sintetizadas nas células da mucosa do intestino e no fígado, sendo o fígado responsável por cerca de 80% da produção.

Os quilomicrons são sintetizados na mucosa intestinal. As células deste tecido, embora capazes de produzir a maioria das apoproteínas, são a principal fonte de apoB (a forma B-48) e apoA-I. O componente apoC-II dos quilomícrons é um ativador de uma enzima plasmática que hidrolisa o triglicerídeo destes complexos. Esta enzima, chamada lipoproteína lipase, reside na superfície celular e torna os ácidos graxos dos triglicerídeos disponíveis para a célula para o metabolismo energético. Até certo ponto, a enzima também é ativada pelo apoC-II, presente em pequenas quantidades nos quilomícrons.

VLDL, o portador de lipoproteínas para triglicerídeos sintetizados no fígado e destinados ao uso no coração e no músculo, tem um complemento de cinco apoproteínas. Entre elas estão o apoB-100, uma proteína que desempenha um papel estrutural no complexo, e o apoC-I, -II, e -III. As duas primeiras ativam as enzimas lecitina colesterol acyltransferase (LCAT) e lipoproteína lipase. Curiosamente, o apoC-III, um componente menor dos quilomícrons e VLDL, inibe a lipoproteína lipase. Após a descarga dos triglicerídeos, os restos de VLDL retornam ao fígado.

O LDL contém uma única apoproteína e é o principal portador de colesterol para o tecido periférico como o esterol livre e os ésteres. A descarga do conteúdo lipídico deste complexo requer o reconhecimento da apoproteína LDL B-100 por um receptor localizado na superfície das células receptoras. Quando a proteína é ligada ao receptor, o complexo receptor-LDL é engolfado pela célula em um processo conhecido como endocitose. A LDL endocitose descarrega seu conteúdo dentro da célula, e a B-100 é degradada em aminoácidos livres que são usados para sintetizar novas proteínas ou são metabolizados como uma fonte de energia. A elucidação do processo de absorção celular do LDL por Michael Brown e Joseph Goldstein lhes rendeu o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 1985.

A principal função do HDL com seu complemento de apoproteínas é absorver o colesterol das células do corpo e entregá-lo ao fígado para sua excreção final como ácidos biliares e sais. As principais apoproteínas são A-I, um ativador LCAT, e A-II. Todas as apoproteínas HDL têm sua origem biossintética no fígado. Quando o HDL é secretado por este órgão, é um discoídeo pequeno e achatado, sem colesterol, mas contendo fosfolipídios e as apoproteínas. Nos tecidos periféricos, o HDL capta o colesterol das membranas superficiais das células e, através da agência LCAT, o converte em ésteres usando cadeias de acyl a partir da fosfatidilcolina.

Funções biológicas dos lipídios

A maioria dos lipídios em sistemas biológicos funciona como fonte de energia metabólica armazenada ou como matrizes estruturais e barreiras de permeabilidade em membranas biológicas. Quantidades muito pequenas de lipídios especiais atuam como mensageiros intracelulares e extracelulares, tais como hormônios e feromônios. Os lipídios amhipáticos, as moléculas que permitem que as membranas formem compartimentos, devem ter estado entre os progenitores dos seres vivos. Esta teoria é apoiada por estudos de vários organismos simples e unicelulares, nos quais se pensa que até um terço do genoma codifica as proteínas da membrana e as enzimas da biossíntese lipídica da membrana.

Fonte de energia celular

Os ácidos graxos que são armazenados no tecido adiposo como triglicérides são uma importante fonte de energia em animais superiores, assim como a glicose, um simples carboidrato de seis carbonos. Em humanos saudáveis e bem alimentados, apenas cerca de 2% da energia é derivada do metabolismo das proteínas. Grandes quantidades de lipídios são armazenadas em tecido adiposo. No homem americano médio, cerca de 25% do peso corporal é gordura, enquanto apenas 1% é composto por glicogênio (um polímero de glicose). Além disso, a energia disponível para o corpo a partir do metabolismo oxidativo de 1 grama de triglicerídeo é mais que o dobro da energia produzida pela oxidação de um peso igual de carboidrato, como o glicogênio.

Armazenamento de triglicérides em células adiposas

Em animais superiores e humanos, o tecido adiposo composto por adipócitos (células gordurosas) é amplamente distribuído sobre o corpo – principalmente sob a pele, ao redor de vasos sanguíneos profundos e na cavidade abdominal e, em menor grau, em associação com os músculos. Os peixes bony têm tecido adiposo distribuído principalmente entre as fibras musculares, mas os tubarões e outros peixes cartilaginosos armazenam lipídios no fígado. A gordura armazenada no tecido adiposo surge da ingestão dietética de gordura ou carboidratos em excesso às necessidades energéticas do corpo. Um excesso dietético de 1 grama de triglicerídeo é armazenado como 1 grama de gordura, mas apenas cerca de 0,3 grama de excesso dietético de carboidrato pode ser armazenado como triglicerídeo. O processo inverso, a conversão do excesso de gordura em carboidrato, é metabolicamente impossível. Em humanos, o excesso de ingestão alimentar pode tornar o tecido adiposo a maior massa do corpo.

O excesso de triglicérides é entregue ao tecido adiposo por lipoproteínas no sangue. Ali, os triglicerídeos são hidrolisados para libertar ácidos graxos e glicerol através da ação da enzima lipoproteína lipase, que é ligada à superfície externa das células adiposas. A apoproteína C-II ativa esta enzima, assim como as quantidades de insulina que circulam no sangue após a ingestão de alimentos. Os ácidos graxos livres liberados são então absorvidos pelas células adiposas e ressintetizadas em triglicerídeos, que se acumulam em uma gotícula de gordura em cada célula.

Mobilização dos ácidos graxos

Em tempos de estresse quando o corpo requer energia, os ácidos graxos são liberados das células adiposas e mobilizados para uso. O processo começa quando os níveis de glucagon e adrenalina no sangue aumentam e estes hormônios se ligam a receptores específicos na superfície das células adiposas. Esta ação de ligação inicia uma cascata de reações na célula que resulta na ativação de mais uma lipase que hidrolisa triglicérides na gotícula de gordura para produzir ácidos graxos livres. Estes ácidos graxos são liberados no sistema circulatório e entregues ao músculo esquelético e cardíaco, assim como ao fígado. No sangue, os ácidos graxos são ligados a uma proteína chamada albumina sérica; no tecido muscular são absorvidos pelas células e oxidados em dióxido de carbono (CO2) e água para produzir energia, como descrito abaixo. Não está claro se é necessário um mecanismo especial de transporte para permitir a entrada dos ácidos graxos livres nas células a partir da circulação.

O fígado absorve uma grande fração dos ácidos graxos. Lá eles são em parte resintetizados em triglicerídeos e são transportados em lipoproteínas VLDL para os músculos e outros tecidos. Uma fração também é convertida em pequenas moléculas de cetona que são exportadas via circulação para tecidos periféricos, onde são metabolizadas para produzir energia.

Oxidação dos ácidos graxos

Dentro da célula muscular, os ácidos graxos livres são convertidos em um tioestre de uma molécula chamada coenzima A, ou CoA. (Um tioéster é um composto no qual o oxigênio de ligação em um éster é substituído por um átomo de enxofre). A oxidação dos tioésteres de ácido graxo-CoA ocorre na verdade em corpos vesiculares discretos chamados mitocôndrias. A maioria das células contém muitas mitocôndrias, cada uma aproximadamente do tamanho de uma bactéria, variando de 0,5 a 10 m (micrometro; 1 m = um milionésimo de metro) de diâmetro; seu tamanho e forma diferem dependendo do tipo de célula em que ocorrem. A mitocôndria é circundada por um sistema de membrana dupla que envolve um espaço interior fluido chamado matriz. Na matriz encontram-se as enzimas que convertem os tioésteres de ácido graxo-CoA em CO2 e água (os produtos químicos residuais da oxidação) e também o trifosfato de adenosina (ATP), a moeda energética dos sistemas vivos. O processo consiste em quatro etapas sequenciais.

O primeiro passo é o transporte do ácido graxo através do mais interno das duas membranas concêntricas mitocondriais. A membrana externa é muito porosa, de modo que os tioésteres de CoA permeiam livremente através dela. A membrana interna impermeável é uma matéria diferente; aqui as cadeias de ácido graxo são transportadas através da seguinte maneira. No lado citoplasmático da membrana, uma enzima catalisa a transferência do ácido graxo de CoA para uma molécula de carnitina, um aminoácido hidroxilado. O éster de carnitina é transportado através da membrana por uma proteína transferase localizada na membrana, e no lado da matriz uma segunda enzima catalisa a transferência do ácido graxo da carnitina de volta para a CoA. A carnitina que é re-formada pela perda do ácido graxo ligado é transferida de volta para o lado citoplasmático da membrana mitocondrial para ser reutilizada. A transferência de um ácido graxo do citoplasma para a matriz mitocondrial ocorre assim sem a transferência da própria CoA de um compartimento para o outro. Nenhuma energia é gerada ou consumida neste processo de transporte, embora a energia seja necessária para a formação inicial do ácido graxo – CoA tioestre no citoplasma.

A segunda etapa é a oxidação do ácido graxo em um conjunto de fragmentos de acetato de dois carbonos com ligações de tioéster com o CoA. Esta série de reações, conhecida como β-oxidação, ocorre na matriz da mitocôndria. Como a maioria dos ácidos graxos biológicos tem um número par de carbonos, o número de fragmentos de acetil-CoA derivados de um ácido graxo específico é igual a metade do número de carbonos na cadeia de acilo. Por exemplo, o ácido palmítico (C16) produz oito tioésteres de acetil-CoA. No caso de ácidos graxos raros não ramificados com um número ímpar de carbonos, forma-se um éster de CoA de três carbonos, bem como os dois tioésteres de acetil-CoA de dois carbonos. Assim, um ácido C17 produz sete acetil e um tioéster de CoA de três carboidratos. A energia nas sucessivas etapas de oxidação é conservada pela redução química (o oposto de oxidação) das moléculas que podem ser utilizadas posteriormente para formar o ATP. O ATP é o combustível comum usado em todas as máquinas da célula (por exemplo, músculos, nervos, sistemas de transporte de membranas e sistemas biossintéticos para a formação de moléculas complexas, como DNA e proteínas).

Os resíduos de dois carbonos de acetil-CoA são oxidados em CO2 e água, com conservação de energia química na forma de FADH2 e NADH e uma pequena quantidade de ATP. Este processo é realizado em uma série de nove reações catalisadas enzimaticamente no espaço da matriz mitocondrial. As reações formam um ciclo fechado, freqüentemente chamado de ácido cítrico, ácido tricarboxílico ou ciclo de Krebs (após seu descobridor, o Nobelista Sir Hans Krebs).

A etapa final é a conversão da energia química em NADH e FADH2 formada na segunda e terceira etapas em ATP por um processo conhecido como fosforilação oxidativa. Todas as enzimas participantes estão localizadas dentro da membrana interna mitocondrial – exceto uma, que está presa no espaço entre as membranas interna e externa. Para que o processo possa produzir ATP, a membrana interna deve ser impermeável aos íons hidrogênio (H+). Durante a fosforilação oxidativa, as moléculas de NADH e FADH2 são submetidas a uma série de reações de oxidação-redução ligadas. O NADH e o FADH2 são ricos em elétrons e desistem desses elétrons para o primeiro membro da cadeia de reação. Os elétrons então passam para baixo a série de reações de oxidação-redução e na última reação reduzem o oxigênio molecular (O2) para a água (H2O). Esta parte da fosforilação oxidativa é chamada de transporte de elétrons.

A energia química disponível nestas reações de transferência de elétrons é conservada pelo bombeamento de H+ através da membrana interna mitocondrial da matriz para o citoplasma. Essencialmente é criada uma bateria elétrica, com o citoplasma atuando como pólo positivo e a matriz mitocondrial como pólo negativo. O efeito líquido do transporte de elétrons é, portanto, converter a energia química da oxidação em energia elétrica da “bateria” transmembrana. A energia armazenada nesta bateria é, por sua vez, utilizada para gerar ATP a partir de difosfato de adenosina (ADP) e fosfato inorgânico pela ação de uma enzima complexa chamada ATP sintase, também localizada na membrana mitocondrial interna. Peter Mitchell recebeu o Prêmio Nobel de Química em 1978 por sua descoberta da conversão da energia de transporte de elétrons em uma bateria transmembrana e pelo uso desta bateria para gerar ATP. É interessante que um processo similar forma a base da fotossíntese – o mecanismo pelo qual as plantas verdes convertem a energia luminosa do Sol em carboidratos e gorduras, os alimentos básicos tanto de plantas como de animais. Muitos dos detalhes moleculares do sistema de fosforilação oxidativa são agora conhecidos, mas ainda há muito a aprender sobre isso e sobre o processo igualmente complexo da fotossíntese.

A oxidação β também ocorre, em menor grau, dentro de pequenas organelas subcelulares chamadas peroxissomas em animais e glioxissomas em plantas. Nesses casos, os ácidos graxos são oxidados em CO2 e água, mas a energia é liberada como calor. Os detalhes bioquímicos e as funções fisiológicas destas organelas não são bem compreendidos.

Regulação da oxidação dos ácidos graxos

A taxa de utilização de acetil-CoA, o produto da oxidação β, e a disponibilidade de ácidos graxos livres são os fatores determinantes que controlam a oxidação dos ácidos graxos. As concentrações de ácidos graxos livres no sangue são reguladas por hormônios, com estimulação do glucagon e inibição da liberação de ácidos graxos insulínicos do tecido adiposo. A utilização no músculo da acetil-CoA depende da atividade do ciclo do ácido cítrico e da fosforilação oxidativa – as taxas de mangueiras, por sua vez, refletem a demanda por ATP.

No fígado, o metabolismo dos ácidos graxos livres reflete o estado metabólico do animal. Em animais bem alimentados, o fígado converte o excesso de carboidratos em ácidos graxos, enquanto que em animais em jejum a oxidação dos ácidos graxos é a atividade predominante, juntamente com a formação de cetonas. Embora os detalhes não sejam completamente compreendidos, é claro que no fígado o metabolismo dos ácidos graxos está fortemente ligado à síntese de ácidos graxos, de modo que um ciclo fechado de síntese de ácidos graxos e o metabolismo de volta à acetil-CoA é evitado.

Lípidos nas membranas biológicas

As membranas biológicas separam a célula de seu ambiente e compartimentam o interior da célula. As várias membranas que desempenham estes papéis vitais são compostas de aproximadamente igual porcentagem de peso de proteína e lipídios, sendo que os carboidratos constituem menos de 10% em algumas poucas membranas. Embora muitas centenas de espécies moleculares estejam presentes em qualquer uma das membranas, a organização geral dos componentes genéricos é conhecida. Todos os lipídios são amphipáticos, com suas porções hidrofílica (polar) e hidrofóbica (não-polar) localizadas em partes separadas de cada molécula. Como resultado, os componentes lipídicos das membranas são dispostos no que pode ser chamado de folheto bimolecular contínuo, ou bilayer. As porções polares das moléculas constituintes encontram-se nas duas faces do bico, enquanto as porções não-polares constituem o interior do bico. A estrutura lipídica do bico forma uma barreira impermeável para substâncias essenciais solúveis em água na superfície do bico.

Alguns componentes protéicos são inseridos no bocal, e a maior parte deles se estende por esta estrutura. Estas chamadas proteínas de membrana integral, ou intrínsecas, possuem aminoácidos com cadeias laterais não-polares na interface entre a proteína e a região central não-polar do bocal lipídico. Uma segunda classe de proteínas está associada com as superfícies polares do bocal e com as proteínas intrínsecas da membrana. Os componentes protéicos são específicos para cada tipo de membrana e determinam suas funções fisiológicas predominantes. O componente lipídico, além de sua função crítica de barreira, é na maioria das vezes fisiologicamente silencioso, embora derivados de certos lipídios de membrana possam servir como mensageiros intracelulares.

A característica mais notável da estrutura geral da biomembrana é que os componentes lipídicos e proteicos não estão covalentemente ligados uns aos outros ou às moléculas do outro grupo. Esta estrutura em forma de folha, formada apenas por associações moleculares, tem menos de 10 nm de espessura, mas muitas ordens de magnitude maiores em suas outras duas dimensões. As membranas são mecanicamente surpreendentemente fortes, mas exibem propriedades semelhantes a fluidos. Embora as superfícies das membranas contenham unidades polares, elas atuam como um isolante elétrico e podem suportar várias centenas de milhares de volts sem ruptura. Estudos experimentais e teóricos estabeleceram que a estrutura e estas propriedades incomuns são conferidas às membranas biológicas pelo bocal lipídico.

Composição do bico lipídico

A maioria das membranas biológicas contém uma variedade de lipídios, incluindo os vários glicerofosfolipídios como a fosfatidilcolina, -etanolamina, -serina, -inositol e -glicerol, bem como a esfingomielina e, em algumas membranas, os glicosfingolipídios. (Estes compostos são descritos na seção Derivados de ácidos graxos.) Colesterol, ergosterol e sitosterol (descritos na seção Colesterol e seus derivados) são esteróis encontrados em muitas membranas. As quantidades relativas desses lipídios diferem mesmo no mesmo tipo de célula em diferentes organismos, como mostra a tabela sobre a composição lipídica das membranas dos glóbulos vermelhos de diferentes espécies de mamíferos. Mesmo em uma única célula, as composições lipídicas da membrana que envolve a célula (a membrana plasmática) e as membranas das várias organelas dentro da célula (como os microsomos, mitocôndrias e núcleo) são diferentes, como mostra a tabela sobre várias membranas em uma célula do fígado de rato.

Por outro lado, as composições lipídicas de todas as células de um tipo específico em um determinado organismo em um determinado momento de sua vida são idênticas e, portanto, características. Durante a vida de um organismo, pode haver mudanças na composição lipídica de algumas membranas; o significado fisiológico dessas mudanças relacionadas à idade é desconhecido, no entanto.

Características físicas das membranas

Uma das características mais surpreendentes das membranas biológicas é o fato de que tanto as moléculas lipídicas quanto as proteicas, como as moléculas em qualquer líquido viscoso, estão em constante movimento. De fato, a membrana pode ser considerada um líquido bidimensional no qual os componentes proteicos andam como barcos. Entretanto, as moléculas lipídicas no bico devem ser sempre orientadas com suas extremidades polares na superfície e suas partes não polares na região central do bico. A estrutura do bileiro tem assim a orientação molecular de um cristal e a fluidez de um líquido. Neste estado líquido-cristalino, a energia térmica faz com que as moléculas lipídicas e proteicas se difundam lateralmente e também girem em torno de um eixo perpendicular ao plano da membrana. Além disso, os lipídios ocasionalmente giram de uma face do bocal da membrana para a outra e se fixam e se destacam da superfície do bocal a taxas muito lentas, mas mensuráveis. Embora estes últimos movimentos sejam proibidos às proteínas intrínsecas, tanto os lipídios quanto as proteínas podem apresentar movimentos de bobina limitados. Dentro desta mistura aparentemente aleatória e dinâmica de componentes, porém, há uma ordem considerável no plano da membrana. Esta ordem toma a forma de um “mosaico fluido” de complexos de associação molecular tanto de lipídios quanto de proteínas no plano da membrana. O plano da membrana biológica é assim compartimentado por estruturas de domínio, assim como o espaço tridimensional da célula é compartimentado pelas próprias membranas. Os mosaicos de domínio vão de dezenas de nanômetros (bilionésimos de metro) a micrometros (milionésimos de metro) e são estáveis em intervalos de tempo de nanossegundos a minutos. Além desta estrutura de domínio no plano, as duas monocamadas lipídicas que compõem o bocal de membrana frequentemente têm composições diferentes. Esta assimetria, combinada com o fato de que as proteínas intrínsecas da membrana não giram em torno de um eixo no plano da membrana, torna as duas metades do bocal em domínios separados.

Uma classe interessante de proteínas é ligada às membranas biológicas por um lipídio que está quimicamente ligado à proteína. Muitas destas proteínas estão envolvidas na sinalização intra e intercelular. Em alguns casos, defeitos em sua estrutura tornam as células cancerosas, presumivelmente porque os sinais que limitam o crescimento são bloqueados pelo erro estrutural.

Mensageiros intracelulares e extracelulares

Em organismos multicelulares (eucariotas), os mecanismos internos que controlam e coordenam as reações bioquímicas básicas estão conectados a outras células por meio de nervos e “mensageiros” químicos. O processo geral de recepção dessas mensagens e de conversão das informações que elas contêm em efeitos metabólicos e fisiológicos é conhecido como transdução de sinal. Muitos dos mensageiros químicos são lipídios e, portanto, são de especial interesse aqui. Há vários tipos de mensageiros externos. O primeiro deles são os hormônios como insulina e glucagon e os lipídios conhecidos coletivamente como hormônios esteróides. Uma segunda classe de moléculas lipídicas são os eicosanóides, que são produzidos nos tecidos e que provocam respostas celulares próximas ao seu local de origem. Eles são produzidos em níveis muito baixos e são virados muito rapidamente (em segundos). Os hormônios têm locais de ação que estão distantes de suas células de origem e permanecem na circulação por longos períodos (minutos a horas).

Hormônios esteróides

Os hormônios lipídicos invocam mudanças na expressão gênica; ou seja, sua ação é ligar ou desligar as instruções emitidas pelo ácido desoxirribonucleico (DNA) para produzir proteínas que regulam a biossíntese de outras proteínas importantes. Os esteróides são transportados na circulação vinculados individualmente a proteínas portadoras específicas que os direcionam para as células em determinados órgãos. Após permear as membranas externas destas células, o esteróide interage com uma proteína transportadora específica no citoplasma. Este complexo solúvel migra para o núcleo da célula, onde interage com o DNA para ativar ou reprimir a transcrição, o primeiro passo na biossíntese da proteína.

Todas as cinco principais classes de hormônios esteróides produzidos a partir do colesterol contêm os cinco anéis característicos de átomos de carbono da molécula mãe. Os progestógenos são um grupo de esteróides que regulam os eventos durante a gravidez e são os precursores dos outros hormônios esteróides. Os glicocorticoides, cortisol e corticosteronas promovem a biossíntese da glicose e atuam para suprimir a inflamação. Os mineralocorticoides regulam o equilíbrio iônico entre o interior e o exterior da célula. Os andrógenos regulam as características sexuais masculinas, e os estrogênios desempenham uma função análoga nas fêmeas. Os órgãos-alvo para esses hormônios estão listados na tabela.

Eicosanóides

Três tipos de moléculas de sinalização de ação local são derivadas biosinteticamente dos ácidos graxos polinsaturados C20, principalmente o ácido araquidônico. Os ácidos graxos de vinte carbonos são todos conhecidos coletivamente como ácidos eicosanóicos. As três classes quimicamente semelhantes são prostaglandinas, tromboxanos e leucotrienos. Os eicosanóides interagem com receptores de superfície celular específicos para produzir uma variedade de efeitos diferentes em diferentes tecidos, mas geralmente causam respostas inflamatórias e mudanças na pressão sanguínea, e também afetam a coagulação do sangue. Pouco se sabe sobre como esses efeitos são produzidos dentro das células dos tecidos-alvo. Entretanto, sabe-se que a aspirina e outros antiinflamatórios inibem ou uma enzima na via da biossíntese ou o receptor de eicosanóides na superfície celular.

Segundo mensageiros intracelulares

Com exceção dos hormônios esteróides, a maioria dos hormônios, tais como insulina e glucagon, interagem com um receptor na superfície celular. O receptor ativado gera então os chamados segundos mensageiros dentro da célula que transmitem as informações para os sistemas bioquímicos cujas atividades devem ser alteradas para produzir um efeito fisiológico particular. A magnitude do efeito final é geralmente proporcional à concentração dos segundos mensageiros.

Um importante sistema de sinalização intracelular de segundo mensageiro, o sistema fosfatidilinositol, emprega dois lipídios de segundo mensageiro, ambos derivados do fosfatidilinositol. Um é diacilglicerol (diglicérido), o outro é trifosfofosfinositol. Neste sistema, um receptor de membrana atua sobre uma enzima, a fosfolipase C, localizada na superfície interna da membrana celular. A ativação desta enzima por um dos agentes listados na tabela provoca a hidrólise de um fosfolipídeo de membrana menor, fosfatidilinositol bisfosfato. Sem deixar a camada de membrana, o diacilglicerol ativa em seguida uma enzima ligada à membrana, a proteína quinase C, que por sua vez catalisa a adição de grupos de fosfato a uma proteína solúvel. Esta proteína solúvel é o primeiro membro de uma seqüência de reação que leva à resposta fisiológica apropriada na célula. O outro produto de hidrólise da fosfolipase C, trifosfosfinositol, causa a liberação de cálcio das reservas intracelulares. O cálcio é necessário, além do triacilglicerol, para a ativação da proteína quinase C.

Referências

Britannica.com | Lipid

O estudo da anatomia data de mais de 2.000 anos, para os Gregos Antigos. Existem três grandes áreas:

• anatomia humana
• anatomia animal – zootomia
• anatomia vegetal – fitotomia

A anatomia humana é o estudo das estruturas do corpo humano. A compreensão da anatomia é a chave para a prática da medicina e de outras áreas da saúde.

A palavra “anatomia” vem das palavras gregas “ana”, que significa “para cima”, e “tome”, que significa “um corte”. Tradicionalmente, os estudos de anatomia têm envolvido o corte ou dissecação de organismos.

Agora, entretanto, a tecnologia de imagem pode nos mostrar muito sobre como funciona o interior de um corpo, reduzindo a necessidade de dissecação.

Abaixo, conheça as duas principais abordagens: anatomia microscópica e anatomia grosseira, ou macroscópica.

Anatomia bruta

Em medicina, anatomia grosseira, macro ou topográfica refere-se ao estudo das estruturas biológicas que o olho pode ver. Em outras palavras, uma pessoa não precisa de um microscópio para ver estas características.

O estudo da anatomia grosseira pode envolver dissecação ou métodos não invasivos. O objetivo é coletar dados sobre as estruturas maiores dos órgãos e sistemas de órgãos.

Na dissecação, um cientista abre um organismo – uma planta ou o corpo de um humano ou outro animal – e examina o que eles descobrem dentro dele.

A endoscopia é uma ferramenta para o diagnóstico de doenças, mas também pode desempenhar um papel na pesquisa. Ela envolve um cientista ou médico inserindo um tubo longo e fino com uma câmera na extremidade em diferentes partes do corpo. Passando-o pela boca ou reto, por exemplo, eles podem examinar o interior do trato gastrointestinal.

Há também métodos de investigação menos invasivos. Por exemplo, para estudar os vasos sanguíneos de animais vivos ou humanos, um cientista ou médico pode injetar um corante opaco e depois usar a tecnologia de imagem, como a angiografia, para ver os vasos que contêm o corante. Isto revela como o sistema circulatório está funcionando e se há algum bloqueio.

Ressonâncias magnéticas, tomografias computadorizadas, PET, raios X, ultra-sons e outros tipos de imagens também podem mostrar o que está acontecendo dentro de um corpo vivo.

Os estudantes de medicina e odontologia também realizam dissecções como parte de seu trabalho prático durante seus estudos. Eles podem dissecar cadáveres humanos.

Sistemas do corpo humano

Estudantes de anatomia grosseira aprendem sobre os principais sistemas do corpo.

Existem 11 sistemas de órgãos no corpo humano:

• o sistema esquelético
• o sistema muscular
• o sistema linfático
• o sistema respiratório
• o sistema digestivo
• o sistema nervoso, incluindo o sistema central e autônomo
• o sistema endócrino, que regula a produção hormonal
• o sistema cardiovascular, incluindo o coração
• o sistema urinário
• o sistema reprodutivo
• o sistema tegumentar, que inclui a pele, o cabelo e as unhas, entre outras áreas

Todos esses sistemas trabalham em conjunto e dependem uns dos outros para funcionar.

Anatomia microscópica

A anatomia microscópica, também conhecida como histologia, é o estudo de células e tecidos de animais, seres humanos e plantas. Estes temas são muito pequenos para serem vistos sem um microscópio.

Através da anatomia microscópica, as pessoas podem aprender sobre a estrutura das células e como elas se relacionam umas com as outras.

Por exemplo, se uma pessoa tem câncer, examinar o tecido sob o microscópio revelará como as células cancerosas estão agindo e como elas afetam os tecidos saudáveis.

Um pesquisador pode aplicar técnicas histológicas como a secção e a coloração de tecidos e células. Eles podem então examiná-los sob um microscópio eletrônico ou luminoso.

A secção envolve o corte do tecido em fatias muito finas para um exame minucioso.

O objetivo da coloração de tecidos e células é acrescentar ou realçar a cor. Isto facilita a identificação dos tecidos específicos sob investigação.

A histologia é vital para a compreensão e o avanço da medicina, medicina veterinária, biologia e outros aspectos da ciência da vida.

Os cientistas usam a histologia para:

Ensinando

No ensino de laboratórios, lâminas de histologia podem ajudar os alunos a aprender sobre as microestruturas dos tecidos biológicos.

Diagnóstico

Os médicos recolhem amostras de tecidos, ou biópsias, de pessoas que podem ter câncer ou outras doenças e enviam as amostras para um laboratório, onde um histologista pode analisá-las.

Investigações forenses

Se uma pessoa morre inesperadamente, o estudo microscópico de tecidos biológicos específicos pode ajudar os especialistas a descobrir a causa.

Autópsias

Como nas investigações forenses, os especialistas estudam tecidos de pessoas e animais mortos para entender as causas de morte.

Arqueologia

Amostras biológicas de sítios arqueológicos podem fornecer dados úteis sobre o que estava acontecendo milhares de anos atrás.

Histopatologia

As pessoas que trabalham em laboratórios de histologia são chamadas de histotécnicos, histotecnologistas ou técnicos em histologia. Estas pessoas preparam as amostras para análise. Os histopatologistas, também conhecidos como patologistas, estudam e analisam as amostras.

O técnico usará habilidades especiais para processar amostras de tecidos biológicos. Os tecidos podem vir de:

• pacientes que buscam um diagnóstico
• suspeitos em um crime, se for um laboratório forense
• o corpo de uma pessoa que morreu

O processo envolve:

• cortar amostras e aplicar soluções para preservá-las
• remover qualquer água, substituindo-a por cera de parafina, e colocar a amostra em um bloco de cera para facilitar o fatiamento
• fatiar finamente o tecido e montar as fatias nas lâminas
• aplicando manchas para tornar visíveis peças específicas

Em seguida, um histopatologista examina as células e tecidos e interpreta o que eles vêem. Outros podem usar as descobertas do histopatologista para decidir sobre o melhor curso do tratamento ou ajudar a determinar como ocorreu uma morte, doença ou crime.

Para se tornar um histotecnologista nos Estados Unidos, uma pessoa precisa da certificação da Sociedade Americana de Patologia Clínica. Eles podem começar por tirar um diploma que inclua matemática, biologia e química, e depois obter experiência no local. Ou então, uma pessoa pode participar de um programa de histologia credenciado. Qualificações superiores também estão disponíveis.

Para se tornar um patologista, uma pessoa geralmente precisa de um diploma de uma faculdade de medicina, que leva 4 anos para ser concluído, mais 3-7 anos de programas de estágio e residência.

Estudo da anatomia

A maioria das pessoas que trabalham na área da saúde teve treinamento em anatomia e histologia brutas.

Paramédicos, enfermeiros, fisioterapeutas, terapeutas ocupacionais, médicos, próteses e cientistas biológicos precisam todos de um conhecimento de anatomia.

Referências

Medicalnewstoday.com | Anatomy: A brief introduction

• Anatomy & physiology. (n.d.).
  https://training.seer.cancer.gov/anatomy/
• Bay, N. S.-Y., et al. (2010). Greek anatomist Herophilus: The father of anatomy.
  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3026179/
• Inner body: Anatomy. (n.d.).
  https://www.innerbody.com/htm/body.html
• Link, A., et al. (2010). Impact of endoscopy-based research on quality of life in healthy volunteers.
  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2811800/
• Pathologist: What you need to know. (n.d.).
  https://www.careergirls.org/career/pathologist/
• What is histotechnology? (n.d.).
  https://www.nsh.org/about/about-histotechnology
• What is human anatomy? What is human physiology? (2020).
  https://med.libretexts.org/Bookshelves/Anatomy_and_Physiology/Book%3A_Human_Anatomy_and_Physiology_Preparatory_Course_(Liachovitzky)/01%3A_Levels_of_Organization_of_the_Human_Organism/1.02%3A_What_is_Human_Anatomy_What_is_Human_Physiology
• What it takes to be a histotechnician. (n.d.).
  https://www.nsh.org/about/about-histotechnology/how-histotechnology

Tatus são animais em forma de barril cobertos com armaduras naturais. De fato, seu nome em espanhol significa “armadura pequena”. A armadura do tatu funciona bem contra a maioria dos predadores, mas não contra os carros. Eles também são conhecidos como o “Hillbilly Speed Bump” por sua tendência de serem atropelados por veículos.

Tamanho e Descrição

Existem 21 espécies de tatu, de acordo com o Sistema Integrado de Informação Taxonômica (ITIS). Alguns tatus são muito pequenos, enquanto outros são enormes. O menor é o tatu fada rosa, que tem cerca de 15 centímetros de comprimento. Os tatus gigantes são a espécie maior, e têm cerca de 1,5 metros de comprimento, de acordo com a National Geographic.

A armadura de um tatu é composta de placas sobrepostas que cobrem o dorso, cabeça, pernas e cauda. O número de faixas blindadas identifica as diferentes espécies, de acordo com o Zoológico de San Diego. Apenas uma espécie, o tatu de três bandas, pode se enrolar em uma bola blindada dura para se defender contra os predadores. Outras espécies de tatu simplesmente cavam um buraco rapidamente e caem de forma que seu estômago tenro fique protegido e sua armadura seja a única coisa visível.

Os tatus têm focinhos pontiagudos e línguas longas e pegajosas, semelhantes aos tamanduás, que são primos próximos. Sua visão é pobre, então eles caçam com um olfato altamente desenvolvido. Eles também têm pelos rijos ao longo dos lados e da barriga, que eles usam para sentir o seu caminho, como apalpadores de freio em alguns carros. Eles também têm pernas fortes e garras afiadas para cavar.

Habitat

A maioria dos tatus adere a áreas mais próximas ao equador porque gostam de áreas temperadas a quentes devido à sua falta de reservas de gordura. De acordo com o Internet Center for Wildlife Damage Management, os tatus são muito exigentes quanto ao local onde vivem com base no tipo de solo que é encontrado na área. Normalmente, os tatus preferem solos arenosos ou de argila que são soltos e porosos. Isto facilita a escavação de alimentos e a criação de tocas.

Todos os tatus vivem na América Central e do Sul, exceto por uma espécie. O tatu de nove bandas varia da Argentina até o sul dos Estados Unidos, de acordo com a Rede de Diversidade Animal (ADW) da Universidade de Michigan. Desde meados do século XIX, os tatus de nove faixas se expandiram para o norte. Eles foram vistos na Flórida e agora são comuns no Missouri. Em 2000, o corpo de um tatu de nove bandas foi encontrado no centro de Illinois, de acordo com a ADW.

Hábitos

Os tatus não são criaturas sociais e passam a maior parte de seu tempo dormindo. Eles geralmente dormem até 16 horas por dia em tocas, de acordo com a National Geographic. Durante a manhã e à noite, eles forjam para se alimentar.

Normalmente, a única vez que os tatus se reúnem é para acasalar ou para se manterem aquecidos. Durante os tempos frios, um grupo de tatus pode caçar juntos em uma toca para compartilhar o calor do corpo. Algumas vezes, porém, um tatu de sete bandas dividirá sua toca com outros do mesmo sexo.

Dieta

Os tatus são omnívoros, o que significa que comem carne e plantas, embora 90% da dieta de um tatu seja composta de insetos e larvas, de acordo com o Internet Center for Wildlife Damage Management. Com sua língua longa e pegajosa, os tatus capturam formigas, besouros, cupins e outros insetos depois de escavá-los do solo. Eles também comem plantas, ovos, pequenos vertebrados e algumas frutas. De tempos em tempos, eles vão procurar animais mortos.

Descendência

Após um período de gestação de dois a cinco meses, a fêmea dará à luz de uma a 12 crias em uma toca de parto. Estas tocas podem ter até 4,5 m de largura, de acordo com o Internet Center for Wildlife Damage.

Os tatus bebês são chamados de filhotes de cachorro. De acordo com o Zoológico de San Diego, os nascimentos de gêmeos são comuns. Os tatus de nove faixas têm quatro filhotes idênticos do mesmo sexo em cada ninhada, e o tatu de sete faixas tem oito a 15 filhotes idênticos de uma só vez.

Os filhotes amadurecem rapidamente. Eles são desmamados de dois a quatro meses. Por nove a 12 meses, os filhotes estão maduros e prontos para ter seus próprios filhotes. Tatus podem viver em qualquer lugar entre quatro e 30 anos. A esperança média de vida dos tatus de três bandas é de cerca de 16 anos.

Classificação/taxonomia

Aqui está a taxonomia dos tatus, de acordo com o ITIS:

Reino: Sub-reino Animalia: Bilateria Infrakingdom: Deuterostomia Filo: Chordata Subfilo: Vertebrata Infraphylum: Gnathostomata Superclass: Classe Tetrapoda: Mammalia Subclasse: Mammalia: Theria Infraclass: Ordem Eutheria: Família Cingulata: Dasypodidae Subfamílias Dasypodidae: Dasypodinae, Euphractinae e Tolypeutinae Gêneros e espécies: Existem nove gêneros e 21 espécies, entre elas:

• Dasypus novemcinctus – Tatu de nove bandas
• Dasypus septemcinctus – Tatu de sete bandas
• Calyptophractus retusus – Grande tatu de fada
• Chaetophractus vellerosus – Tatu peludo gritante
• Chlamyphorus truncatus – Tatu de fada cor-de-rosa
• Euphractus sexcinctus – Tatu de seis bandas
• Cabassous centralis – Tatu de cauda nua do norte
• Priodontes maximus – Tatu gigante
• Tolypeutes tricinctus – Tatu brasileiro de três bandas

Estado de conservação

De acordo com a União Internacional para a Conservação da Natureza (UICN), os tatus não estão em perigo. Algumas espécies, no entanto, são vulneráveis. Por exemplo, o tatu peludo andino é considerado vulnerável porque sua população diminuiu em mais de 30% nos últimos 10 anos. O tatu gigante é considerado vulnerável porque sua população diminuiu em pelo menos 30% nos últimos 21 anos.

Outros fatos

Os tatus têm uma grande variedade de cores. Elas podem ser rosa, vermelho, preto, cinza ou amarelo.

Algumas pessoas comem tatus e afirmam que tem gosto de carne de porco.

O tatu de nove faixas é o animal oficial do estado do Texas.

O tatu gigante pode ter até 100 dentes, de acordo com o Zoológico de San Diego.

O tatu peludo gritante recebe seu nome pelo som que faz quando ameaçado. Não fique com a idéia de que eles são covardes, entretanto. Eles são conhecidos por jogar seus corpos em cima de cobras, matando-as cortando-as com as bordas afiadas de suas conchas, de acordo com o Zoológico de San Diego.

Referências

Livescience.com | Armadillo Facts