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4: Introdução ao Corpo Humano - Biologia

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Este capítulo descreve a organização do corpo humano e descreve células, tecidos, órgãos, sistemas de órgãos e cavidades do corpo humanos. Ele também explica como os sistemas de órgãos interagem e como os mecanismos de feedback mantêm a homeostase no corpo.

  • 4.1: Estudo de caso - Conhecendo seu corpo
    Olhando para a foto de um jogo de futebol acima, você pode ver porque é tão importante que os jogadores usem capacetes. O futebol geralmente envolve um forte impacto na cabeça enquanto os jogadores se enfrentam. Isso pode causar danos ao cérebro - temporariamente, como no caso de uma concussão, ou danos de longo prazo e mais graves. Os capacetes são essenciais para reduzir a incidência de lesões cerebrais traumáticas (TBIs), mas não os evitam totalmente.
  • 4.2: Organização do Corpo
    Este robô de seis pernas foi criado para pesquisa, mas parece que pode ser divertido de brincar. Obviamente, é uma máquina complexa. Pense em algumas outras máquinas mais conhecidas, como furadeiras, máquinas de lavar e cortadores de grama. Cada máquina consiste em muitas peças e cada peça faz um trabalho específico, embora todas as peças trabalhem juntas para executar certas funções.
  • 4.3: Células e tecidos humanos
    Esta foto parece um close-up de um esfregão de poeira antiquado e o objeto que ela mostra tem uma função semelhante. No entanto, o objeto é bastante ampliado na foto. Você consegue adivinhar o que é? A resposta pode te surpreender.
  • 4.4: Órgãos Humanos e Sistemas de Órgãos
    Um órgão é uma coleção de tecidos unidos em uma unidade estrutural para cumprir uma função comum. Os órgãos existem na maioria dos organismos multicelulares, incluindo não apenas humanos e outros animais, mas também plantas. Em organismos unicelulares, como bactérias, o equivalente funcional de um órgão é uma organela.
  • 4.5: Cavidades do corpo humano
    O corpo humano, como o de muitos outros organismos multicelulares, é dividido em várias cavidades corporais. Uma cavidade corporal é um espaço cheio de líquido dentro do corpo que contém e protege os órgãos internos. As cavidades do corpo humano são separadas por membranas e outras estruturas. As duas maiores cavidades do corpo humano são a cavidade ventral e a cavidade dorsal. Essas duas cavidades corporais são subdivididas em cavidades corporais menores.
  • 4.6: Interação de Sistemas de Órgãos
    A comunicação entre os sistemas orgânicos é vital se eles quiserem trabalhar juntos como uma equipe. Eles devem ser capazes de responder um ao outro e mudar suas respostas conforme necessário para manter o corpo em equilíbrio. A comunicação entre os sistemas orgânicos é controlada principalmente pelo sistema nervoso autônomo e pelo sistema endócrino.
  • 4.7: Homeostase e Feedback
    A homeostase é a condição na qual um sistema como o corpo humano é mantido em um estado mais ou menos estável. É função das células, tecidos, órgãos e sistemas orgânicos em todo o corpo manter muitas variáveis ​​diferentes dentro de faixas estreitas que sejam compatíveis com a vida. Manter um ambiente interno estável requer monitoramento contínuo do ambiente interno e ajustes constantes para manter o equilíbrio.
  • 4.8: Estudo de Caso - Conclusão da Pressão e Resumo do Capítulo
    Como você aprendeu neste capítulo, o corpo humano consiste em muitos sistemas complexos que normalmente funcionam em conjunto com eficiência, como uma máquina bem lubrificada, para realizar as funções vitais.

Introdução à Biologia Humana 101

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Carboidratos

Carboidratos são macromoléculas com as quais a maioria dos consumidores está familiarizada. Para perder peso, alguns indivíduos aderem a dietas com “baixo teor de carboidratos”. Os atletas, em contraste, muitas vezes “carregam carboidratos” antes de competições importantes para garantir que tenham energia suficiente para competir em alto nível. Os carboidratos são, de fato, uma parte essencial de nossa dieta - grãos, frutas e vegetais são fontes naturais de carboidratos. Os carboidratos fornecem energia ao corpo, principalmente por meio da glicose, um açúcar simples. Os carboidratos também têm outras funções importantes em humanos, animais e plantas.

Os carboidratos podem ser representados pela fórmula (CH2O)n, Onde n é o número de átomos de carbono na molécula. Em outras palavras, a proporção de carbono para hidrogênio e oxigênio é de 1: 2: 1 nas moléculas de carboidratos. Os carboidratos são classificados em três subtipos: monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos.

Monossacarídeos (mono- = “um” sacar- = “doce”) são açúcares simples, o mais comum dos quais é a glicose. Em monossacarídeos, o número de átomos de carbono geralmente varia de três a seis. A maioria dos nomes de monossacarídeos termina com o sufixo -ose. Dependendo do número de átomos de carbono no açúcar, eles podem ser conhecidos como trioses (três átomos de carbono), pentoses (cinco átomos de carbono) e hexoses (seis átomos de carbono).

Os monossacarídeos podem existir como uma cadeia linear ou como moléculas em forma de anel em soluções aquosas, eles geralmente são encontrados na forma de anel.

A fórmula química da glicose é C6H12O6. Na maioria das espécies vivas, a glicose é uma importante fonte de energia. Durante a respiração celular, a energia é liberada da glicose, e essa energia é usada para ajudar a produzir trifosfato de adenosina (ATP). As plantas sintetizam glicose usando dióxido de carbono e água pelo processo de fotossíntese, e a glicose, por sua vez, é utilizada para as necessidades de energia da planta. O excesso de glicose sintetizada é freqüentemente armazenado como amido que é decomposto por outros organismos que se alimentam de plantas.

Galactose (parte da lactose, ou açúcar do leite) e frutose (encontrada na fruta) são outros monossacarídeos comuns. Embora glicose, galactose e frutose tenham a mesma fórmula química (C6H12O6), eles diferem estrutural e quimicamente (e são conhecidos como isômeros) por causa de diferentes arranjos de átomos na cadeia de carbono (Figura 3).

Figura 3. Glicose, galactose e frutose são monossacarídeos isoméricos, o que significa que eles têm a mesma fórmula química, mas estruturas ligeiramente diferentes.

Dissacarídeos (di- = “dois”) se formam quando dois monossacarídeos sofrem uma reação de desidratação (uma reação na qual ocorre a remoção de uma molécula de água). Durante este processo, o grupo hidroxila (–OH) de um monossacarídeo se combina com um átomo de hidrogênio de outro monossacarídeo, liberando uma molécula de água (H2O) e formando uma ligação covalente entre os átomos nas duas moléculas de açúcar.

Os dissacarídeos comuns incluem lactose, maltose e sacarose. A lactose é um dissacarídeo que consiste nos monômeros glicose e galactose. É encontrado naturalmente no leite. A maltose, ou açúcar do malte, é um dissacarídeo formado a partir de uma reação de desidratação entre duas moléculas de glicose. O dissacarídeo mais comum é a sacarose, ou açúcar de mesa, que é composto pelos monômeros glicose e frutose.

Uma longa cadeia de monossacarídeos ligados por ligações covalentes é conhecida como um polissacarideo (poli- = “muitos”). A cadeia pode ser ramificada ou não ramificada e pode conter diferentes tipos de monossacarídeos. Os polissacarídeos podem ser moléculas muito grandes. Amido, glicogênio, celulose e quitina são exemplos de polissacarídeos.

Amido é a forma armazenada de açúcares nas plantas e é composta por amilose e amilopectina (ambos polímeros de glicose). As plantas são capazes de sintetizar glicose, e o excesso de glicose é armazenado como amido em diferentes partes da planta, incluindo raízes e sementes. O amido que é consumido pelos animais é dividido em moléculas menores, como a glicose. As células podem então absorver a glicose.

Glicogênio é a forma de armazenamento de glicose em humanos e outros vertebrados, e é composta de monômeros de glicose. O glicogênio é o equivalente animal do amido e é uma molécula altamente ramificada geralmente armazenada no fígado e nas células musculares. Sempre que os níveis de glicose diminuem, o glicogênio é quebrado para liberar a glicose.

Celulose é um dos biopolímeros naturais mais abundantes. As paredes celulares das plantas são feitas principalmente de celulose, que fornece suporte estrutural à célula. Madeira e papel são principalmente de natureza celulósica. A celulose é composta de monômeros de glicose que estão ligados por ligações entre átomos de carbono específicos na molécula de glicose.

Todos os outros monômeros de glicose na celulose são virados e embalados firmemente como longas cadeias estendidas. Isso dá à celulose sua rigidez e alta resistência à tração - o que é muito importante para as células vegetais. A celulose que passa pelo nosso sistema digestivo é chamada de fibra alimentar. Embora as ligações glicose-glicose na celulose não possam ser quebradas por enzimas digestivas humanas, herbívoros como vacas, búfalos e cavalos são capazes de digerir grama rica em celulose e usá-la como fonte de alimento. Nesses animais, certas espécies de bactérias residem no rúmen (parte do sistema digestivo dos herbívoros) e secretam a enzima celulase. O apêndice também contém bactérias que decompõem a celulose, o que lhe confere um papel importante no sistema digestivo dos ruminantes. As celulases podem quebrar a celulose em monômeros de glicose que podem ser usados ​​como fonte de energia pelo animal.

Os carboidratos têm outras funções em diferentes animais. Os artrópodes, como insetos, aranhas e caranguejos, têm um esqueleto externo, denominado exoesqueleto, que protege as partes internas do corpo. Este exoesqueleto é feito de macromolécula biológica quitina, que é um carboidrato nitrogenado. É feito de unidades repetidas de um açúcar modificado contendo nitrogênio.

Assim, por meio de diferenças na estrutura molecular, os carboidratos são capazes de cumprir as funções muito diferentes de armazenamento de energia (amido e glicogênio) e suporte estrutural e proteção (celulose e quitina) (Figura 4).

Figura 4. Embora suas estruturas e funções sejam diferentes, todos os carboidratos polissacarídeos são constituídos por monossacarídeos e possuem a fórmula química (CH2O) n.

Dietista Registrado

A obesidade é um problema de saúde mundial e muitas doenças, como diabetes e doenças cardíacas, estão se tornando mais prevalentes por causa da obesidade. Esta é uma das razões pelas quais os nutricionistas registrados são cada vez mais procurados para aconselhamento. Os nutricionistas registrados ajudam a planejar programas de alimentação e nutrição para indivíduos em vários ambientes. Freqüentemente, trabalham com pacientes em centros de saúde, elaborando planos de nutrição para prevenir e tratar doenças. Por exemplo, os nutricionistas podem ensinar a um paciente com diabetes como controlar os níveis de açúcar no sangue comendo os tipos e quantidades corretas de carboidratos. Os nutricionistas também podem trabalhar em lares de idosos, escolas e consultórios particulares.

Para se tornar um nutricionista registrado, é necessário obter pelo menos um diploma de bacharel em dietética, nutrição, tecnologia de alimentos ou áreas afins. Além disso, os nutricionistas registrados devem concluir um programa de estágio supervisionado e passar em um exame nacional. Aqueles que buscam carreiras em dietética fazem cursos de nutrição, química, bioquímica, biologia, microbiologia e fisiologia humana. Os nutricionistas devem se tornar especialistas na química e nas funções dos alimentos (proteínas, carboidratos e gorduras).


Paleoantropologia

Paleoantropologia é o estudo científico da evolução humana. A paleoantropologia é um subcampo da antropologia, o estudo da cultura humana, da sociedade e da biologia. O campo envolve a compreensão das semelhanças e diferenças entre os humanos e outras espécies em seus genes, forma corporal, fisiologia e comportamento. Os paleoantropólogos buscam as raízes dos traços físicos e do comportamento humano. Eles procuram descobrir como a evolução moldou os potenciais, tendências e limitações de todas as pessoas. Para muitas pessoas, a paleoantropologia é um campo científico estimulante porque investiga a origem, ao longo de milhões de anos, dos traços universais e definidores de nossa espécie. No entanto, algumas pessoas acham o conceito de evolução humana preocupante porque pode parecer não se adequar às crenças religiosas e outras crenças tradicionais sobre como as pessoas, outras coisas vivas e o mundo vieram a existir. No entanto, muitas pessoas chegaram a reconciliar suas crenças com as evidências científicas.

Os primeiros fósseis humanos e vestígios arqueológicos oferecem as pistas mais importantes sobre este passado antigo. Esses restos incluem ossos, ferramentas e qualquer outra evidência (como pegadas, evidências de lareiras ou marcas de carnificina em ossos de animais) deixadas por pessoas anteriores. Normalmente, os restos mortais foram enterrados e preservados naturalmente. Eles são encontrados na superfície (expostos pela chuva, rios e erosão eólica) ou cavando o solo. Ao estudar ossos fossilizados, os cientistas aprendem sobre a aparência física dos humanos anteriores e como ela mudou. O tamanho, a forma e as marcas dos ossos deixadas pelos músculos nos dizem como esses predecessores se moviam, seguravam ferramentas e como o tamanho de seus cérebros mudou ao longo do tempo. A evidência arqueológica se refere às coisas que as pessoas fizeram anteriormente e aos lugares onde os cientistas as encontram. Ao estudar esse tipo de evidência, os arqueólogos podem entender como os primeiros humanos fabricavam e usavam ferramentas e viviam em seus ambientes.


Fatores que moldam a microbiota GI

A composição da microbiota está sujeita à formação pelo hospedeiro e às pressões seletivas ambientais. Para proteger de lesões e manter a homeostase, o trato GI limita a exposição do sistema imunológico do hospedeiro à microbiota por meio do recrutamento de uma barreira intestinal dinâmica e multifatorial. A barreira compreende vários componentes integrados, incluindo fatores físicos (as camadas epiteliais e mucosas), bioquímicos (enzimas e proteínas antimicrobianas) e imunológicos (IgA e células imunes associadas ao epitélio) [51]. A longevidade de um micróbio individual é determinada pelo fato de estar contribuindo para a gama de funções essenciais das quais depende a aptidão do hospedeiro. É proposto que organismos que não contribuem com funções benéficas são controlados por, e podem ocasionalmente ser eliminados durante, por exemplo, a transferência da microbiota para um novo hospedeiro [52,53].

Os micróbios intestinais devem ser adaptados a um certo tipo de estilo de vida devido ao número relativamente menor de nichos bioquímicos disponíveis no intestino, em comparação com outros ambientes ricos em micróbios. No intestino, a energia geralmente pode ser derivada por meio de processos como fermentação e redução de sulfato de carboidratos da dieta e do hospedeiro. Os organismos que podem sobreviver no intestino são, portanto, limitados por suas características fenotípicas [52].

A pesquisa atual sugere que a dieta exerce um grande efeito sobre a microbiota intestinal [40]. Estudos meta-transcriptômicos revelaram que a microbiota ileal é impulsionada pela capacidade dos membros microbianos de metabolizar açúcares simples, refletindo a adaptação da microbiota à disponibilidade de nutrientes no intestino delgado [54]. A formação da microbiota colônica está sujeita à disponibilidade de carboidratos acessíveis à microbiota (MACs) que são encontrados na fibra alimentar. Dietas extremas & # x02018 baseadas em animais & # x02019 ou & # x02018 baseadas em plantas & # x02019 resultam em alterações abrangentes da microbiota intestinal em humanos [55]. A influência da fibra foi demonstrada em um estudo cruzado mostrando que dietas de outra forma combinadas com alto teor de amido resistente ou fibra de polissacarídeo sem amido (farelo de trigo) resultaram no enriquecimento forte e reprodutível de diferentes espécies bacterianas no intestino humano [56]. Os métodos de alimentação também podem afetar a abundância de alguns grupos bacterianos na microbiota intestinal de bebês. Por exemplo, oligossacarídeos fucosilados presentes no leite humano podem ser utilizados por Bifidobacterium longum e várias espécies de Bacteroides permitindo que eles superem outras bactérias, como E. coli e Clostridium perfringens [57,58]. Embora a abundância de Bifidobacterium spp. em bebês amamentados, a microbiota é tipicamente alta [57], mas é reduzida em bebês alimentados com fórmula [59]. Além disso, a microbiota infantil alimentada com fórmula tem uma diversidade aumentada e níveis alterados de outros grupos, como E. coli, Clostridium difficile, Bacteroides fragilis e lactobacilos [59 & # x0201361]. A microbiota de crianças desnutridas é imatura, disbiótica e contém maior número de enteropatógenos, como Enterobacteriaceae [62]. Bebês da África rural, com uma dieta dominada por amido, fibra e polissacarídeos vegetais, abrigam uma microbiota que é abundante nos filos Actinobacteria (10,1%) e Bacteroidetes (57,7%) [63]. Em contraste, nas crianças europeias, cuja dieta é rica em açúcar, amido e proteína animal, a abundância desses grupos é reduzida para apenas 6,7 e 22,4% [63]. Alguns produtores de SCFA, como Prevotella, eram exclusivos da microbiota de crianças africanas [63]. Essa tendência também era aparente em indivíduos saudáveis ​​que consumiam grandes quantidades de carboidratos e açúcares simples [64]. Uma produção diminuída de SCFA também é evidente em indivíduos que consomem uma dieta de baixo MAC, um efeito notável, uma vez que os SCFAs desempenham um papel importante na saúde do hospedeiro por meio, por exemplo, de mecanismos antiinflamatórios [65]. A abundância de MACs é substancialmente reduzida na dieta ocidental. A administração de uma dieta de baixo CAM em camundongos resulta em uma redução na diversidade microbiana [66]. A restauração da diversidade requer a administração de MACs em combinação com os taxa bacterianos que estavam faltando [66]. Estudos recentes usando ratos gnotobióticos mostraram que certas espécies microbianas podem ser usadas para restaurar deficiências de crescimento transmitidas pela microbiota de crianças desnutridas, levantando a possibilidade de usar essas espécies como uma intervenção terapêutica para neutralizar os efeitos negativos da desnutrição [67 & # x0201369].

O muco intestinal também fornece uma fonte de carboidratos para a microbiota intestinal [70,71]. As camadas de muco intestinal são construídas em torno da grande mucina formadora de gel altamente glicosilada MUC2 (Muc2 em camundongo) secretada pelas células caliciformes [72]. As estruturas de glicano presentes nas mucinas são diversas e complexas e baseadas em quatro núcleos do tipo mucina O-glicanos contendo N-acetilgalactosamina, galactose e N-acetilglucosamina. Estas estruturas centrais são alongadas e frequentemente terminadas por resíduos de açúcar de fucose e ácido siálico. Coletivamente, O-glicanos representam até 80% da massa molecular total de Muc2 / MUC2 [73]. O muco está presente em todo o trato gastrointestinal e é mais espesso no cólon, onde é crucial para mediar a relação do hospedeiro com a microbiota [74]. A normalização das camadas de muco intestinal do hospedeiro requer colonização microbiana de longo prazo [75]. O muco colônico é dividido em duas camadas consistindo em uma camada interna densa e impermeável e um revestimento externo solto que é penetrável por bactérias [74]. Enquanto a camada interna é virtualmente estéril, na camada externa, as proteínas mucinas, que são decoradas por um repertório rico e diversificado de O-glicanos, fornecem uma fonte de energia e locais de ligação preferenciais para bactérias comensais [73,76,77]. O arranjo da camada externa de muco fornece um nicho único no qual as espécies bacterianas exibem diferentes padrões de proliferação e utilização de recursos em comparação com suas contrapartes no lúmen [45]. O tipo de O-glicosilação da mucina é dependente das glicosiltransferases expressas e onde estão localizadas no aparelho de Golgi [71], cujas alterações afetam a composição da microbiota. Por exemplo, a presença (secretora) ou ausência (não secretora) de antígenos H e ABO na mucosa GI, determinada pelo genótipo FUT2 (um gene que expressa uma & # x003b11,2-fucosiltransferase), afeta a abundância de muitos grupos bacterianos [78]. A glicosilação de muco e mucina são, portanto, essenciais na formação da microbiota e permitem a seleção da espécie microbiana ideal para mediar a saúde do hospedeiro [79 & # x0201381]. A depleção de MACs da dieta de camundongos pode resultar em muco mais fino no cólon distal, maior proximidade de micróbios ao epitélio e expressão aumentada do marcador inflamatório REGIII & # x003b2 [82]. A erosão da barreira do muco colônico sob a deficiência de fibra alimentar está associada a uma mudança da microbiota intestinal em direção à utilização de mucinas secretadas como fonte de nutrientes [83]. Por outro lado, a administração de um degradador de mucina, A. muciniphila, para ratos previne o desenvolvimento de obesidade induzida por dieta rica em gordura e melhora a inflamação induzida por endotoxemia metabólica através da restauração da barreira intestinal [84,85]. Alguns desses efeitos são o resultado do aumento da secreção de mucina e de proteínas de junção apertada intestinal, que destacam o papel dinâmico desempenhado pelos degradadores de mucina em sua interação com o hospedeiro. O papel protetor de A. muciniphila poderia ser recapitulado usando A. muciniphila proteína de membrana purificada ou a bactéria pasteurizada [86]. Recentemente, A. muciniphila a suplementação demonstrou aliviar significativamente o ganho de peso corporal e reduzir a massa gorda em camundongos alimentados com dieta alimentar, ao aliviar a inflamação metabólica [87]. Esses estudos sugerem o potencial de A. muciniphila como uma opção terapêutica para atingir a obesidade humana e distúrbios associados.

A capacidade das bactérias intestinais de utilizar glicanos dietéticos ou de mucina é ditada pelo repertório de glicosídeos hidrolases (GHs) e polissacarídeos liases (PLs) codificados por seus genomas [70]. Algumas espécies agem como generalistas, capazes de degradar uma ampla gama de polissacarídeos, enquanto outras são especialistas em glicanos específicos [88]. Bacteroidetes codificam muito mais enzimas de clivagem de glicano (137,1 genes GH e PL por genoma) do que membros Firmicutes (39,6 genes GH e PL por genoma) [89]. o Bacteroides thetaiotaomicron o genoma contém 260 GHs, em comparação com as 97 hidrolases codificadas por humanos [90]. A família GH13, que contém enzimas envolvidas na quebra do amido, é a família mais representada na microbiota intestinal [89]. Recentemente, a caracterização bioquímica e estrutural detalhada do extenso aparelho de degradação de espécies proeminentes do intestino, como B. thetaiotaomicron ou Bacteroides ovatus revelou que o reconhecimento e a quebra de carboidratos complexos, como xilano, manano, xiloglucano ou amido, pela microbiota intestinal humana é significativamente mais complexo do que o sugerido anteriormente [91 & # x0201396]. Embora menos estudados, os membros da Firmicutes também mostram algumas características únicas e complexas, como a recente descoberta de amilossomos na bactéria que utiliza amido resistente. Ruminococcus bromii [97].

A diversificação da população microbiana pode ocorrer por meio, por exemplo, de mutação ou transferência lateral de genes [98,99]. A introdução de novas funções bacterianas promove variação de nicho, criando um ciclo de feedback positivo no qual mais diversificação pode ocorrer [100,101]. A cooperação entre micróbios intestinais também permite a colonização por um conjunto mais diverso de organismos, moldando a comunidade da microbiota intestinal. A alimentação cruzada microbiana é um mecanismo proposto para mediar esse efeito. Alguns produtos de fermentação de carboidratos, incluindo lactato, succinato e 1,2-propanodiol, geralmente não se acumulam em níveis elevados no cólon humano de adultos saudáveis, pois podem servir como substratos para outras bactérias, incluindo produtores de propionato e butirato [102]. Por exemplo, o acetato produzido pela fermentação de amido resistente por R. bromii [103] ou lactato produzido por bactérias de ácido láctico, como lactobacilos e bifidobactérias, fornece substrato para outros membros da microbiota, como Eubacterium hallii e Anaerostipes caccae que o convertem em butirato [104,105]. Recentemente, B. ovatus demonstrou realizar a digestão extracelular da inulina às suas próprias custas, mas com uma vantagem para outras espécies que fornecem benefícios recíprocos [106]. Tal cooperação é particularmente aparente na camada externa de muco, onde bactérias que degradam a mucina fornecem mono- ou oligossacarídeos para bactérias sem capacidade mucolítica especializada [45]. Por exemplo, a capacidade de clivar o ácido siálico das mucinas é restrita às espécies bacterianas que codificam as sialidases GH33. Muitas bactérias, incluindo patógenos como Salmonella Typhimurium ou C. difficile, não possuem uma sialidase, mas abrigam um grupo & # x02018nan & # x02019 dedicado ao metabolismo do ácido siálico e, portanto, dependem de outros membros da microbiota intestinal para fornecer esta fonte de carbono [107]. Intramolecular trans-sialidase é uma nova classe de sialidases recentemente identificada em Ruminococcus gnavus cepas que podem desempenhar um papel na adaptação das bactérias comensais do intestino ao nicho da mucosa [70,108,109]. Esta atividade pode fornecer a tais bactérias uma vantagem nutricional competitiva sobre outras espécies dentro do ambiente da mucosa intestinal, especificamente em doenças inflamatórias intestinais, que são ricas em mucina glicanas sialiladas curtas [70,110].

A disponibilidade de compostos sulfatados no cólon, seja de origem inorgânica (por exemplo, sulfatos e sulfitos) ou orgânica (por exemplo, aminoácidos da dieta e mucinas do hospedeiro), pode influenciar grupos específicos de bactérias, como bactérias redutoras de sulfato, que são residentes do intestino microbiota que tem sido implicada na etiologia de doenças intestinais, como IBD, IBS ou câncer colorretal [111].

A distribuição dos ácidos biliares no intestino delgado e grosso também pode afetar a dinâmica da comunidade bacteriana no intestino, conforme revisado exaustivamente [112,113]. Os ácidos biliares primários, como o taurocolato, podem fornecer sinais de retorno às bactérias intestinais e promover a germinação de esporos, e também podem facilitar a recuperação da microbiota após disbiose induzida por antibióticos ou toxinas [114]. Além disso, a concentração reduzida de ácidos biliares no intestino pode desempenhar um papel importante ao permitir que taxa microbiana pró-inflamatória se expanda [115]. Esses estudos destacam o papel dos ácidos biliares na formação da microbiota GI.

A microbiota também pode ser moldada pelo sistema imunológico do hospedeiro. Este efeito é principalmente limitado à estratificação e compartimentação de bactérias para evitar a invasão oportunista do tecido do hospedeiro, enquanto os efeitos específicos da espécie são menos prováveis ​​devido à grande quantidade de redundância funcional dentro da microbiota [52,116 & # x02013119]. Tanto os antimicrobianos derivados do hospedeiro quanto os administrados desempenham um papel fundamental na formação da microbiota intestinal. No trato gastrointestinal, as células Paneth produzem antimicrobianos, como angiogenina 4, & # x003b1-defensinas, catelicidinas, coletinas, histatinas, proteína de ligação a lipopolissacarídeo (LPS), lisozimas, fosfolipase secretora A2 e lectinas, como REGIII3b & # x003b1 / & # x003 [120]. Essas proteínas estão localizadas na camada de muco e estão virtualmente ausentes do lúmen, provavelmente devido à má difusão através do muco ou degradação luminal [51,121]. Muitas proteínas antimicrobianas secretadas (AMPs) matam as bactérias por meio da interação direta e da ruptura da parede celular bacteriana ou da membrana interna por meio de ataque enzimático [51]. A expressão reduzida de & # x003b1-defensina na mucosa foi demonstrada em pacientes com doença de Crohn ileal (DC), destacando a importância dessas proteínas [122,123]. IgA secretora (SIgA), outro componente do sistema imunológico, co-localiza com bactérias intestinais na camada mucosa externa e auxilia na limitação da exposição da superfície da célula epitelial às bactérias [120,124]. SIgA é proposto para mediar a formação de biofilme bacteriano através da ligação a receptores SIgA em bactérias [125]. A expressão de receptores SIgA por bactérias é reduzida em indivíduos com deficiência de IgA [126]. A disbiose da microbiota, em particular uma super-representação de bactérias filamentosas segmentadas (SFB), ocorre em camundongos com deficiência de IgA, um efeito que pode ser particularmente prejudicial ao hospedeiro devido à capacidade do SFB de aderir fortemente ao epitélio e ativar o sistema imunológico [127].

Vários fatores ambientais têm sido implicados na formação da microbiota, incluindo localização geográfica, cirurgia, tabagismo, depressão e arranjos de vida (urbano ou rural) [24.128 & # x02013130]. Os xenobióticos, como os antibióticos, mas não as drogas direcionadas ao hospedeiro, moldam a fisiologia e a expressão gênica do microbioma intestinal humano ativo [131]. O tratamento com antibióticos perturba dramaticamente o equilíbrio microbiano de curto e longo prazo, incluindo diminuições na riqueza e diversidade da comunidade. Foi demonstrado que clindamicina [132], claritromicina e metronidazol [47] e ciproflaxina [33] afetam a estrutura da microbiota por períodos variáveis ​​de tempo. Os efeitos exatos e o tempo para recuperação da microbiota após a administração de antibióticos parecem ser dependentes do indivíduo, um efeito provável da variação interindividual na microbiota antes do tratamento [33,47,132]. Um estudo exploratório em humanos mostrou que a administração da terapia intravenosa de & # x003b2-lactam consistindo de ampicilina, sulbactam e cefazolina afeta a ecologia microbiana e a produção de metabólitos-chave, como fosfato de acetil e acetil-CoA, que estão envolvidos em funções celulares [133]. Investigações recentes em camundongos demonstraram que a depleção da microbiota por antibióticos afetou o ácido biliar secundário e o metabolismo da serotonina no cólon, resultando em motilidade GI retardada [134]. Camundongos tratados com antibióticos também são mais suscetíveis à infecção patogênica por patógenos associados a antibióticos, S. Typhimurium e C. difficile, devido a uma alteração na disponibilidade de carboidratos na mucosa, favorecendo sua expansão para o intestino [135]. Uma melhor compreensão dos mecanismos que levam à proliferação de bactérias induzidas por antibióticos e das atividades bioquímicas e metabólitos afetados ajudará a desenvolver estratégias complementares e / ou alternativas necessárias para manter a saúde humana.


Conteúdo

Os principais aspectos da biologia humana são as maneiras pelas quais os humanos são substancialmente diferentes de outros mamíferos. [5]

Os humanos têm um cérebro muito grande em uma cabeça que é muito grande para o tamanho do animal. Este grande cérebro possibilitou uma gama de atributos únicos, incluindo o desenvolvimento de linguagens complexas e a capacidade de fazer e usar uma gama complexa de ferramentas. [6] [7]

A postura ereta e a locomoção bípede não são exclusivas dos humanos, mas os humanos são a única espécie a contar quase exclusivamente com esse modo de locomoção. [8] Isso resultou em mudanças significativas na estrutura do esqueleto, incluindo a articulação da pelve e do fêmur e na articulação da cabeça.

Em comparação com a maioria dos outros mamíferos, os humanos têm uma vida muito longa [9] com uma idade média de morte no mundo desenvolvido de mais de 80 anos. [10] Os humanos também têm a infância mais longa de qualquer mamífero com maturidade sexual de 12 a 16 anos. média a ser concluída.

Os humanos não têm pelos. Embora exista uma cobertura residual de pelos finos, que pode ser mais desenvolvida em alguns homens, e uma cobertura localizada de pêlos na cabeça, região axilar e púbica, em termos de proteção do frio, os humanos estão quase nus. O motivo desse desenvolvimento ainda é muito debatido.

O olho humano pode ver objetos coloridos, mas não está bem adaptado a condições de pouca luz. O olfato e o paladar estão presentes, mas são relativamente inferiores a uma ampla variedade de outros mamíferos. A audição humana é eficiente, mas carece da acuidade de alguns outros mamíferos. Da mesma forma, o sentido do tato humano é bem desenvolvido, especialmente nas mãos onde tarefas hábeis são realizadas, mas a sensibilidade ainda é significativamente menor do que em outros animais, particularmente aqueles equipados com cerdas sensoriais, como os gatos.

A biologia humana tenta compreender e promover a pesquisa em seres humanos como seres vivos como uma disciplina científica. Faz uso de vários métodos científicos, como experimentos e observações, para detalhar os fundamentos bioquímicos e biofísicos da vida humana, descrever e formular os processos subjacentes usando modelos. Como ciência básica, fornece a base de conhecimento para a medicina. Uma série de subdisciplinas incluem anatomia, citologia, histologia e morfologia.

As capacidades do cérebro humano e a destreza humana em fazer e usar ferramentas permitiram aos humanos compreender sua própria biologia por meio de experimentos científicos, incluindo dissecação, autópsia, medicina profilática que, por sua vez, permitiu aos humanos estender sua vida em compreensão e mitigação dos efeitos das doenças.

A compreensão da biologia humana permitiu e fomentou uma compreensão mais ampla da biologia dos mamíferos e, por extensão, da biologia de todos os organismos vivos.

A nutrição humana é típica da nutrição onívora de mamíferos, que requer uma entrada balanceada de carboidratos, gorduras, proteínas, vitaminas e minerais. No entanto, a dieta humana tem alguns requisitos muito específicos. Isso inclui dois aminoácidos específicos, o ácido alfa-linolênico e o ácido linoléico, sem os quais a vida não é sustentável a médio e longo prazo. Todos os outros ácidos graxos podem ser sintetizados a partir das gorduras dietéticas. Da mesma forma, a vida humana requer que uma série de vitaminas esteja presente nos alimentos e, se estas estiverem ausentes ou forem fornecidas em níveis inaceitáveis ​​baixos, podem ocorrer distúrbios metabólicos que podem terminar em morte. O metabolismo humano é semelhante ao da maioria dos outros mamíferos, exceto pela necessidade de uma ingestão de vitamina C para prevenir o escorbuto e outras doenças deficientes. Excepcionalmente entre os mamíferos, o ser humano pode sintetizar a vitamina D3 usando a luz ultravioleta natural do sol na pele. Essa capacidade pode ser difundida no mundo dos mamíferos, mas poucos outros mamíferos compartilham a pele quase nua dos humanos. Quanto mais escura for a pele do ser humano, menos ele pode fabricar vitamina D3.

A biologia humana também abrange todos os organismos que vivem no corpo humano. Esses organismos variam de insetos parasitas, como pulgas e carrapatos, helmintos parasitas, como vermes do fígado, até patógenos bacterianos e virais. Muitos dos organismos associados à biologia humana são o bioma especializado no intestino grosso e a flora biótica da pele e da região faríngea e nasal. Muitas dessas associações bióticas ajudam a proteger os humanos de danos e auxiliam na digestão, e agora são conhecidas por terem efeitos complexos no humor e no bem-estar.

Os humanos em todas as civilizações são animais sociais e usam suas habilidades linguísticas e de criação de ferramentas para se comunicar.

Essas habilidades de comunicação permitem que as civilizações cresçam e possibilitem a produção de arte, literatura e música, e o desenvolvimento da tecnologia. Todos esses são totalmente dependentes das especialidades biológicas humanas.

O emprego dessas habilidades permitiu que a raça humana dominasse o bioma terrestre [11] em detrimento da maioria das outras espécies.


Metabolismo da água no corpo humano | Biologia

Neste artigo iremos discutir sobre: ​​- 1. Introdução ao metabolismo da água 2. Distribuição da água no corpo 3. Conteúdo de água em vários tecidos 4. Funções da água 5. Equilíbrio da água.

Introdução ao metabolismo da água:

Dos três fatores, água, sais e alimentos, a água é o mais importante. Se nos lembrarmos que a vida evoluiu primeiro em um meio aquático, não haverá nada de surpreendente que a água seja a substância mais essencial para a vida. A privação de água matará um indivíduo muito mais cedo do que a privação de sal ou comida. Com a fome de água, a morte ocorre no menor tempo possível (em cerca de uma semana), quando apenas 20% do peso corporal total é perdido.

Nossa ideia anterior sobre a constituição química da água, tendo a fórmula H2O, com peso molecular 18, está mudando rapidamente e provavelmente não é mais sustentável agora. Ao estudar as várias propriedades da água, a química moderna sugere que a água é na verdade um polímero de H2O.

A temperatura crítica da água é 365 ° C. Água fervente é (H2O)3, gelo é (H2O)4 e a água comum é uma mistura das duas. Experimentos com água pesada (D2O) esclareceram muitos aspectos do metabolismo da água.

Distribuição de água no corpo:

O conteúdo total de água é de 60% a 70% do peso corporal adulto, ou seja, 45-49 litros, as mulheres tendo valores um pouco mais baixos do que os homens. As evidências acumuladas sugerem que o uso do peso corporal como parâmetro de referência do teor de água corporal está inversamente relacionado à adiposidade do organismo.

Assim, o aumento do tecido adiposo no corpo resultará automaticamente em uma diminuição recíproca no conteúdo total de água quando expresso em termos de porcentagem, peso corporal. Behnke, para minimizar os erros no conceito de água corporal total, introduziu o termo massa corporal magra, que é composta por tecido funcional, contendo apenas gordura essencial.

A água corporal total calculada com base no teor de gordura livre, de acordo com o conceito de massa corporal magra, em um grande número de animais, por exemplo, rato, porquinho-da-índia, gato, cachorro, macacos, etc., teve uma variação média de 73,2% sendo 70 —76%. Esta medição é aplicável apenas a adultos normais. Em muito jovens, e naqueles com outras anormalidades, são esperados desvios.

A água corporal total é distribuída em dois compartimentos principais:

(1) Intracelular, aproximadamente 50% do peso corporal (ou seja, 39 litros), e

(2) Extra e shycellular - 20% do peso corporal, ou seja, 14 litros, dos quais 3 litros no plasma e 11 litros no fluido intersticial e linfa.

Investigações recentes indicam que embora o conceito de um único componente de água intracelular ainda seja útil, o componente extra e shycellular é mais heterogêneo e é subdividido em quatro subcomponentes:

1. Plasma sanguíneo (4,5% de água corporal).

2. Líquido intersticial e linfa (8%).

3. Tecido conjuntivo denso, cartilagem, ossos (6%).

4. Fluidos transcelulares (1,5%), como humor aquoso e vítreo, fluido cerebro e shyspinal, endolinfa, perilinfa, etc.

Um homem pesando 11 pedras (70 kg) contém cerca de 47 litros de água no corpo. Destes, 20 litros (cerca de metade) estão nos músculos e 10 litros (cerca de um quinto) na pele. O sangue contém cerca de um décimo quarto décimo quarto da água corporal total. Em animais jovens e em tecidos muito ativos, o conteúdo de água é muito maior. Um bebê contém muito mais de 70% de seu peso corporal. O conteúdo de água é máximo no feto e diminui com a idade.

Teor de água em vários tecidos:

A porcentagem de água em vários tecidos é a seguinte - pele, 20% músculos, 75-80% sangue, 76% plasma, 92% tecidos conjuntivos, 60% corpúsculos, 60% (a quantidade total de água no sangue é 4-5 litros ) tecido nervoso - matéria cinzenta, 85% (mais do que no sangue, mas é sólida) matéria branca, 70% de tecido adiposo, 20% de dentina, 10% (menos e, portanto, mais duro) ossos (sem medula), 25% de líquido cefalorraquidiano , 99%.

Esses números são aproximados e médios. O conteúdo de água dos tecidos e órgãos varia de tempos em tempos de acordo com a perda e o suprimento de água e o grau de atividade.

Deve ser lembrado que o conteúdo de água do corpo é derivado de duas fontes—

(b) Como produto final do metabolismo.

É melhor chamar o primeiro de água exógena e o último de água endógena.

A água corporal permanece em dois estados:

(a) no estado livre, ou seja, não combinado com nada. A maior parte da água corporal permanece nesta forma. Várias substâncias podem permanecer dissolvidas nesta água e serem removidas por ultrafiltração,

(b) Água ligada. Esta é uma quantidade muito pequena. Nesta forma, a água permanece combinada com os colóides e outras substâncias.

Água Metabólica (Água Endógena):

Essa água é um produto final do metabolismo. Quase todo o H dos alimentos sólidos é convertido em wa & shyter, apenas cerca de 5 g de H sendo excretados na forma de amônia, uréia, etc. Alimentos diferentes produzem quantidades diferentes de água.

Os números aproximados são fornecidos abaixo:

Funções da Água:

Algumas das funções fisiológicas importantes da água são resumidas abaixo:

eu. É um constituinte essencial da célula viva. Nenhum ser vivo pode resistir à secagem.

ii. Por sua ação solvente:

Por sua ação solvente forma um grande número de soluções cristalóides e coloidais e, portanto, serve como um meio universal no qual ocorrem as reações químicas intracelulares e extracelulares. Provavelmente nenhuma reação química dentro do corpo pode ocorrer sem água.

iii. Ele atua como um meio para vários processos físicos:

Ele atua como um meio para vários processos físicos, como osmose, difusão, filtração, etc.

É um importante processo químico envolvido na digestão e no metabolismo. Nesse processo, os íons H e OH da água são introduzidos em moléculas maiores e estas são decompostas em unidades menores.

v. Desidratação e Condensação:

Nestes processos, a molécula de água é removida. Isso ocorre em certos processos sintéticos nos quais partículas maiores são formadas pela união de outras menores. Por exemplo, glicose e oxigênio da glicose. Essa ação é o reverso da hidrólise.

A água é um meio ionizante muito bom. A constante dielétrica da água sendo muito alta, íons de carga oposta podem coexistir na água sem muita interferência.

vii. Ele atua como um veículo para vários processos fisiológicos:

(a) Para absorção de material alimentar do intestino

(b) Para reabsorção dos túbulos renais

(c) Para o transporte de vários produtos alimentares de um lugar para outro

(d) Para a drenagem e excreção dos produtos finais do metabolismo

(e) Para a fabricação e produção de várias secreções, como sucos digestivos, etc.,

(f) Para transportar os hormônios para seus locais de atividade, etc.

As propriedades físicas e químicas da água permitem que reações químicas que requerem grandes quantidades de calor ocorram em uma temperatura corporal baixa.

A temperatura corporal é regulada pela água das seguintes maneiras:

(a) Absorção de calor - devido ao alto calor específico da água, mais calor é necessário para elevar a temperatura de 1 gm de água até 1 ° C, do que a maioria dos sólidos e líquidos conhecidos. Em virtude dessa propriedade, a água pode limpar grande quantidade de calor,

(b) Condução e distribuição de calor - o poder de condução de calor da água sendo muito alto, atua como um excelente agente para transportar o calor do local de produção e distribuí-lo por todo o corpo. Pelas duas propriedades acima, a água atua como uma parte importante na regulação do calor corporal.

A água atua como um lubrificante para evitar o atrito e a secagem. Nas articulações, pleura, peritônio, conjuntiva, etc., a solução aquosa é praticamente isenta de gorduras e atua como lubrificante contra fricção e secagem.

O humor aquoso ajuda a manter a forma e a tensão do globo ocular e atua como um meio de refração da luz.

O líquido cefalorraquidiano, que contém quase 99% de água, atua como um grande tampão mecânico, evitando danos ao sistema nervoso.

xii. Função respiratória:

Embora CO2 e O2 são apenas ligeiramente solúveis em água, mas essa pequena solubilidade é de imensa importância para as trocas gasosas nos tecidos e nos pulmões. Os peixes obtêm oxigênio quase exclusivamente do O dissolvido2 na água.

Balanço hídrico:

A água está continuamente sendo fornecida e perdida do corpo. Mesmo assim, o conteúdo total de água do corpo é mantido mais ou menos constante, mantendo um equilíbrio entre o suprimento e a perda. Isso indica que deve haver maquinaria eficiente para manter o equilíbrio da água.

Necessidade de Água:

A necessidade total de água de um adulto, em condições normais, é de cerca de 2.500-3.000 ml, ou seja, cerca de 1 ml por caloria de ingestão de alimentos. Metade dessa quantidade (ou seja, cerca de 1.500 ml ou meio ml por caloria) deve ser tomada como bebida gratuita.

Os números acima são médios e aproximados. A perda de água por qualquer um dos canais pode aumentar ou diminuir em várias condições. A perda através da pele varia de acordo com a temperatura e umidade da atmosfera e também com a quantidade de exercício muscular realizado. Em climas quentes e com exercícios, a excreção pela pele pode variar de 3 a 10 litros por dia. A alta umidade atmosférica reduz a perda de água pela pele.

A excreção de água pelos pulmões também aumenta no tempo quente e seco. Na diarreia, disenteria, cólera, etc., mais água é perdida nas fezes, enquanto nas condições de diurese, mais água é excretada pelos rins. A água secretada nos sucos digestivos não é água perdida. Porque é quase totalmente reabsorvido e cerca de 5 a 7 litros de água circulam dessa forma por dia. A perda de saliva e secreção lacrimal é insignificante em condições normais.

Balanço Hídrico Positivo e Negativo:

O balanço hídrico é considerado positivo (a ingestão excede a perda) em bebês e crianças em crescimento, em convalescentes, atletas e mulheres grávidas que estão armazenando água e construindo seus tecidos corporais. Cada grama de proteína é depositada com cerca de 3 g de água. Gordura e glicogênio são depositados com menor quantidade de água. Quando a dieta é alterada de rica em gordura para rica em carboidratos, ocorre retenção de água e o equilíbrio torna-se positivo.

O balanço hídrico é negativo (a perda excede a ingestão) nas seguintes condições:

(a) Quando o sujeito está com sede,

(b) Quando um edema pré-existente está desaparecendo devido à diurese, e

(c) Quando a dieta é alterada de rica em carboidratos e tímidos para rica em gordura.

Em qualquer condição de aumento da perda de água, a proporção relativa do conteúdo de Na e K da excreção de fluido indicará se a água vem principalmente de fontes extracelulares ou intracelulares. Alto conteúdo de Na indicará fonte extracelular, enquanto alto teor de K indicará fonte intracelular, desde que a ingestão permaneça constante.

Regulação do balanço hídrico:

Apesar de uma grande quantidade de água estar constantemente aparecendo e desaparecendo do corpo, um equilíbrio bastante preciso é mantido entre seu ganho e perda, o que indica que deve haver um forte mecanismo regulador. O mecanismo que regula o equilíbrio da água é muito complexo e ainda não é totalmente conhecido.

Os seguintes fatores estão intimamente envolvidos nisso:

(ii) Sistema nervoso autônomo - hipotálamo e sistema vasomotor,

As funções desses fatores são discutidas abaixo:

Vários endócrinos participam da regulação da água.

uma. Pituitária posterior:

Ele fabrica dois hormônios, por exemplo, hormônios antidiuréticos ou vasopressina e oxitocina, dos quais o hormônio antidiurético tem influência sobre o equilíbrio hídrico (Fig. 10.118). O hormônio antidiurético - aumenta a reabsorção de água dos túbulos renais distais e, portanto, reduz o volume da urina. É muito interessante notar que a secreção desse hormônio é controlada pelo conteúdo de água do corpo. O excesso de água deprime, enquanto a desidratação estimula a secreção desse hormônio. Em animais sedentos, foi demonstrada a presença de uma substância antidiurética na urina.

O córtex adrenal secreta aldosterona, que desempenha um papel importante na manutenção do equilíbrio hídrico. A secreção de aldosterona é controlada pela angiotensina II e também pelo alto K + sérico e baixo Na + sérico. As aldosteronas regulam o equilíbrio hídrico por meio da liberação de ADH da hipófise posterior, causando retenção de água e, portanto, aumento do volume sanguíneo (Fig. 10.118).

Na insuficiência cortical adrenal, ocorre diminuição da reabsorção de Na + e, como resultado, mais Na + é perdido na urina. Há aumento da reabsorção de K +. A reabsorção de IC também está deprimida. Há uma alteração consequente nos fluidos corporais. A pressão osmótica cristalóide intracelular excede a pressão osmótica extracelular e tímida, e a água flui do fluido extracelular para o fluido intracelular. O volume plasmático diminui e há anidraemia e hemoconcentração.

A injeção de adrenalina reduz a circulação renal, causando constrição dos vasos renais e, portanto, diminui o volume de urina.

A tiroxina aumenta o volume urinário junto com o aumento da eliminação de sal, provavelmente não por um efeito direto sobre os rins, mas pelo aumento do metabolismo geral e, assim, aumentando os produtos finais nitrogenados que agiam como diuréticos. No mixedema, ocorre aumento da retenção de líquidos no tecido extracelular.

ii. O sistema nervoso autônomo:

O hipotálamo controla a secreção do hormônio antidiurético da hipófise posterior através do trato supra-optico-hipofisário. A lesão desse trato ou da região correspondente do hipotálamo ou doença da hipófise posterior causa intensa poliúria conhecida como diabetes insípido.

A função do hipotálamo pode ser controlada da seguinte forma: o conteúdo de água do corpo - o excesso de água dilui o sangue e reduz a pressão osmótica como resultado da qual o hipotálamo é deprimido, levando a menos secreção de hormônio antidiurético e, conseqüentemente, diurese é produzida . Quando a água corporal é reduzida, a pressão osmótica do sangue aumenta, o hipotálamo é estimulado - mais hormônio antidiurético é secretado e, conseqüentemente, o volume de urina é reduzido.

Os nervos vasoconstritor e vasodilatador também desempenham um papel importante na regulação da circulação renal e da pressão arterial geral.

Quando o conteúdo de água do corpo aumenta, como por ingestão excessiva de água ou injeções de solução salina, etc., os rins excretam mais água.

Este efeito pode ser atribuído a:

(a) Aumento do volume de sangue e consequente aumento da pressão arterial e, portanto, aumento da pressão de filtração,

(b) Diluição das proteínas plasmáticas, reduzindo a pressão osmótica coloidal e, consequentemente, aumentando a pressão de filtração disponível,

(c) Aumentar o número de glomérulos ativos, e

(d) Diminuindo o grau de reabsorção de água pelos túbulos renais. Foi demonstrado que os primeiros dois efeitos são insignificantes. No homem, nenhum aumento da filtração glomerular ocorre até que o volume de urina exceda 900 ml por hora.

Em relação ao terceiro fator, foi comprovado que, em certas espécies de animais, ocorre algum aumento no número de glomérulos ativos nessas condições. É duvidoso que essa mudança ocorra no homem. Mas mesmo que se presuma que isso aconteça, isso não pode explicar o enorme aumento do volume de urina, que pode ser até vinte vezes o seu valor normal,

(e) Foi observado que o aumento do volume de sangue central aumenta a produção de urina por meio da inibição da secreção de ADH. Sugere-se que a inibição da secreção de ADH ocorra reflexamente por meio da estimulação dos receptores de estiramento presentes na parede do átrio esquerdo, e

(f) Além desses, a angiotensina II, que é formada pelo rim-rim, desempenha um papel importante na regulação do balanço hídrico por meio da secreção de aldosterona (Fig. 10.118).

O quarto fator é, portanto, o principal agente regulador da excreção de água pelos rins em condições fisiológicas e tímidas. Já foi explicado como o conteúdo de água controla a secreção do hormônio antidi & shyurético pela hipófise posterior, da qual depende o grau de reabsorção renal.

4. Respiração Pulmões e Pele:

Esses canais também desempenham um papel considerável na regulação do equilíbrio da água, excretando quantidades variáveis ​​de água.

v. Fenômenos de Sede:

Quando mais líquido é perdido, como diarréia, vômito, diurese, sudorese, haemor & shyrhage, etc., o sujeito sente sede e toma água. A sede pode ser definida como a & # 8216hunger específica por água & # 8217. Desta forma, a quantidade de água perdida é reposta. Nos animais em hibernação, o metabolismo é tão baixo que a água produzida pela oxidação dos alimentos é suficiente para equalizar a perda de água. Conseqüentemente, sob tal condição, nenhuma sede é sentida.

Beber é estimulado por três tipos de estímulos:

uma. Um aumento na tonicidade vascular, mesmo sem qualquer alteração no volume sanguíneo.

b. Uma queda no volume sanguíneo, mesmo quando não acompanhada por um aumento na osmolaridade.

c. Um terceiro fator que atua em alguns animais é o aumento da temperatura, que pode estimular a ingestão de líquidos antes mesmo que haja qualquer mudança óbvia no teor de água corporal.

Pouco se sabe sobre os receptores que medeiam a sensação de sede. Presumivelmente, a sensação inicial de sede depende das alterações do volume sangüíneo e da osmolaridade - quando a quantidade adequada de água é ingerida, a sensação desaparece devido à atividade dos receptores orais e gástricos. O centro da sede está situado na região médio-hipotalâmica próxima ao núcleo paraventricular (caudal aos osmorreceptores).

Assim, quando o conteúdo de água do corpo aumenta, o equilíbrio da água é mantido de duas maneiras:

(i) Reduzindo a ingestão de água:

O sujeito não sente sede e não toma água.

(ii) Aumentando a perda de água:

Isso é feito reduzindo a secreção do hormônio antidiurético pelo hipotálamo, causando assim a diurese.

Quando o conteúdo de água do corpo é reduzido (por perda, etc.) - processos exatamente opostos acontecem e o equilíbrio é mantido.


4: Introdução ao Corpo Humano - Biologia

Figura 1. Células coradas com fluorescência em mitose. Uma célula do pulmão de uma salamandra, comumente estudada por sua semelhança com as células do pulmão humano, é tingida com corantes fluorescentes. A coloração verde revela fusos mitóticos, o vermelho é a membrana celular e parte do citoplasma e as estruturas que aparecem em azul claro são os cromossomos. Esta célula está em anáfase de mitose. (crédito: “Mortadelo2005” / Wikimedia Commons)

Você se desenvolveu de um único óvulo fertilizado em um organismo complexo contendo trilhões de células que você vê quando olha no espelho. Durante esse processo de desenvolvimento, células indiferenciadas precoces se diferenciam e se tornam especializadas em sua estrutura e função. Esses diferentes tipos de células formam tecidos especializados que atuam em conjunto para realizar todas as funções necessárias ao organismo vivo. Biólogos celulares e do desenvolvimento estudam como a divisão contínua de uma única célula leva a tal complexidade e diferenciação.

Considere a diferença entre uma célula estrutural da pele e uma célula nervosa. Uma célula estrutural da pele pode ter a forma de uma placa plana (escamosa) e viver apenas por um curto período de tempo antes de ser eliminada e substituída. Empacotadas firmemente em fileiras e camadas, as células escamosas da pele fornecem uma barreira protetora para as células e tecidos que ficam embaixo. Uma célula nervosa, por outro lado, pode ter a forma de uma estrela, enviando longos processos de até um metro de comprimento e pode viver toda a vida do organismo. Com seus apêndices longos e sinuosos, as células nervosas podem se comunicar umas com as outras e com outros tipos de células do corpo e enviar sinais rápidos que informam o organismo sobre seu ambiente e permitem que ele interaja com esse ambiente.

Essas diferenças ilustram um tema muito importante que é consistente em todos os níveis organizacionais da biologia: a forma de uma estrutura é perfeitamente adequada para desempenhar funções específicas atribuídas a essa estrutura. Lembre-se desse tema ao percorrer o interior de uma célula e conhecer os vários tipos de células do corpo. A principal responsabilidade de cada célula é contribuir para a homeostase.

Homeostase é um termo usado em biologia que se refere a um estado dinâmico de equilíbrio dentro de parâmetros compatíveis com a vida. Por exemplo, as células vivas requerem um ambiente à base de água para sobreviver, e existem vários mecanismos físicos (anatômicos) e fisiológicos que mantêm todos os trilhões de células vivas no corpo humano úmidos. Este é um aspecto da homeostase. Quando um parâmetro específico, como pressão sanguínea ou teor de oxigênio no sangue, se move longe o suficiente Fora de homeostase (geralmente tornando-se muito alta ou muito baixa), doenças ou enfermidades - e às vezes morte - resultam inevitavelmente.

O conceito de célula começou com observações microscópicas de tecido de cortiça morto pelo cientista Robert Hooke em 1665. Sem perceber a sua função ou importância, Hook cunhou o termo “célula” com base na semelhança das pequenas subdivisões da cortiça com os quartos que monges habitadas, chamadas células. Cerca de dez anos depois, Antonie van Leeuwenhoek se tornou a primeira pessoa a observar células vivas e em movimento em um microscópio. No século seguinte, a teoria de que as células representavam a unidade básica da vida se desenvolveria. Esses minúsculos sacos cheios de líquido abrigam componentes responsáveis ​​pelas milhares de reações bioquímicas necessárias para que um organismo cresça e sobreviva. Neste capítulo, você aprenderá sobre os principais componentes e funções de uma célula prototípica generalizada e descobrirá alguns dos diferentes tipos de células do corpo humano.


Aula 4: Bioquímica 3

Baixe o vídeo do iTunes U ou do Internet Archive.

Assuntos abordados: Bioquímica 3

Instrutores: Prof. Robert A. Weinberg

Aula 10: Biolo molecular.

Aula 11: Biolo Molecular.

Aula 12: Biolo Molecular.

Aula 13: Regulação do Gene

Aula 14: Localização de Proteínas.

Aula 15: DNA recombinante 1

Aula 16: DNA recombinante 2

Aula 17: DNA recombinante 3

Aula 18: DNA recombinante 4

Aula 19: Ciclo / Sinal Celular.

Aula 26: Sistema Nervoso 1

Aula 27: Sistema Nervoso 2

Aula 28: Sistema Nervoso 3

Aula 29: Células-tronco / Clon.

Aula 30: Células-tronco / Clon.

Aula 31: Molecular Medic.

Aula 32: Evolu molecular.

Aula 33: Molecular Medic.

Aula 34: Polimorfo Humano.

Aula 35: Polimorfo Humano.

Entre as questões que algumas pessoas pediram e que deveriam ser discutidas com mais detalhes, deveria estar a estrutura das proteínas.

Vou abordar isso muito brevemente esta manhã, diferentes tipos de ligações, estrutura terciária e quaternária, reações de condensação ou desidratação.E, de fato, muitas dessas questões devem ser abordadas nas seções de recitação.

Esse é o lugar ideal para começar a esclarecer coisas que, embora tenham sido mencionadas aqui, podem não ter sido mencionadas com o grau de detalhamento que você realmente precisa para assimilá-las adequadamente.

E eu peço que você levante essas questões com os instrutores da seção de recitação. É exatamente para isso que eles estão lá.

Tendo dito isso, eu só quero mergulhar brevemente na estrutura da proteína, embora tenhamos virado as costas a ela no final da última vez, apenas para reforçar algumas coisas que percebi que deveria ter mencionado talvez com mais detalhes. Aqui, como exemplo, estão diferentes maneiras de representar a estrutura tridimensional da proteína. E, a propósito, vemos que essas são folhas pregueadas beta no marrom claro e essas são hélices alfa.

Há dois deles aqui em verde, um indo para cá, o outro indo para cá, um terceiro indo para cá.

E as outras áreas azuis não estão estruturadas, i.

., eles não são estruturados no sentido de que são de alguma forma, obviamente, hélices alfa ou folhas pregueadas beta.

Aqui está um modelo de preenchimento de espaço, uma representação de uma proteína que preenche o espaço. Nós conversamos sobre isso da última vez. Aqui está um traço da espinha dorsal, da espinha dorsal do peptídeo da mesma proteína onde as cadeias laterais são deixadas de fora e, obviamente, onde se está apenas plotando as coordenadas tridimensionais de cada um dos átomos da espinha dorsal, CCN, CCN, CCN. Aqui está mais uma maneira de plotar exatamente a mesma proteína em termos de indicar, como acabamos de dizer, a estrutura dessas hélices alfa nas outras regiões. Essa é a estrutura secundária desta proteína. E aqui está ainda uma quarta maneira de representar graficamente, de representar a mesma estrutura da proteína, onde aproximadamente se está descrevendo a configuração dos aminoácidos em termos de uma grande salsicha. Com licença. Se alguém fosse usar um modelo de preenchimento de espaço, subiríamos até aqui. Portanto, essas são apenas quatro maneiras de ver a mesma proteína com diferentes graus de simplificação.

Outro ponto que pensei que gostaria de reforçar e destacar foi o seguinte. Já falamos sobre proteínas transmembrana no passado.

Ou seja, proteínas que se projetam através de uma membrana de um lado para o outro. E um ponto que percebi que gostaria de enfatizar é que, se olharmos para uma proteína transmembrana, aqui está uma que começa no citoplasma de uma célula. E, a propósito, a parte solúvel do citoplasma às vezes é chamada de citosol.

Aqui está a bicamada lipídica da qual falamos longamente e aqui está o domínio extracelular dessa mesma proteína. Agora, como tudo isso está organizado? Bem, o fato é que discutimos o fato de que esse espaço hidrofóbico na bicamada lipídica é tão hidrofóbico que realmente não gosta de estar na presença de moléculas hidrofílicas, incluindo neste caso aminoácidos.

E o que vemos aqui é o fato de que quase todos os aminoácidos nesta região da proteína, que é chamada de região transmembrana da proteína porque alcança de um lado a outro, são todos aminoácidos hidrofóbicos ou neutros que são razoavelmente confortável no espaço hidrofóbico da bicamada lipídica.

Acontece que há dois violadores aparentes disso, glutamina e histidina. Você vê esses dois aqui? Quero dizer ácido glutâmico e histidina. Ácido glutâmico e histidina.

Um tem carga negativa e, portanto, é altamente hidrofílico.

O outro é carregado positivamente e, portanto, altamente hidrofílico.

E na superfície isso parece violar a regra que acabei de articular. Mas o fato é que, como se verifica na proteína específica, essas duas cargas, esses dois aminoácidos estão tão justapostos um ao outro que suas cargas positivas e negativas são usadas para neutralizar uma à outra. E, como consequência, não há carga forte ou polaridade nesta área ou nesta área. A lição para levar para casa é que de alguma forma as proteínas conseguem se inserir e permanecer estáveis ​​na bicamada lipídica em virtude do uso apenas de trechos de aminoácidos hidrofóbicos ou não polares ou usam truques como este para neutralizar quaisquer cargas que estejam lá. Observe, a propósito, que, como há aminoácidos hidrofílicos aqui e ali, acaba sendo um aminoácido hidrofílico por aqui, arginina, e aqui há um monte de aminoácidos básicos. Observe que isso impede que a proteína transmembrana seja puxada em uma direção ou outra, porque essa arginina gosta de se associar aos fosfatos negativos do lado de fora dos fosfolipídios.

E a mesma coisa está aqui. E tudo o que isso significa é que essa proteína transmembrana está firmemente ancorada na bicamada lipídica, um ponto sobre o qual falaremos mais detalhadamente quando falarmos sobre a estrutura da membrana. Um outro pequeno ponto que mencionarei aqui de passagem, que também entraremos em maiores detalhes, é que, uma vez que uma proteína foi polimerizada, essa polimerização não é a última coisa que acontece com ela, uma vez que é polimerizada e dobrada no lugar porque sabemos que as proteínas sofrem o que se chama de modificações pós-traducionais. E, como falaremos nas próximas semanas, o processo de síntese de uma proteína é chamado de tradução. E quando falamos sobre modificação pós-tradução, estamos falando de abrir nossos olhos para a possibilidade de que, mesmo após a sequência de aminoácidos primária ter sido polimerizada, haja alterações químicas que podem ser subsequentemente impostas nas cadeias laterais de aminoácidos para modificar a proteína. Uma dessas modificações, por exemplo, é uma degradação proteolítica. E quando falo sobre degradação proteolítica, estou falando sobre o fato de que se pode quebrar uma proteína.

Proteólise é a quebra de uma proteína. E quando falamos em degradação, estamos falando em destruir o que foi sintetizado.

No caso de muitas proteínas, uma vez que são sintetizadas, pode haver um trecho de aminoácidos em uma extremidade ou na outra que simplesmente é cortado, criando uma proteína que é menor do que o produto inicialmente sintetizado da síntese de proteínas, ou seja,

o produto da tradução inicialmente sintetizado.

Aqui vemos ainda outro tipo de modificação pós-tradução, porque acontece que em muitas proteínas que se projetam no espaço extracelular há ainda outro tipo de modificação covalente que é o processo de glicosilação em que uma série de cadeias laterais de açúcar, carboidrato as cadeias laterais são covalentemente ligadas à cadeia polipeptídica geralmente em serinas ou treoninas usando o hidroxila da cadeia lateral de serinas ou treoninas para ligar essas cadeias laterais de oligossacarídeos.

Sabemos de nossa discussão a última vez que oligossacarídeo significa uma montagem de um pequeno número de monossacarídeos.

E cada um desses hexágonos azuis representa um monossacarídeo que está covalentemente ligado e também modifica o domínio extracelular dessa proteína à medida que ela se projeta para o espaço extracelular.

Portanto, estou apenas abrindo nossos olhos para a possibilidade de que, no futuro, falaremos sobre outras maneiras de modificar as proteínas para ajustar ainda mais sua estrutura para torná-las mais adequadas, mais competentes para fazer as várias tarefas para o qual foram atribuídos.

Voltemos, portanto, ao que falamos da última vez, o fato de que a estrutura dos ácidos nucléicos é baseada neste princípio simples. Aqui, a propósito, estou retornando à noção desse sistema de numeração.

Estamos falando de um ácido nucléico pentose. O fato de haver duas hidroxilas aqui imediatamente nos diz que estamos olhando para uma ribose em vez de uma desoxirribose que, como eu disse da última vez, não tem esse açúcar bem ali. Observe, como dissemos repetidamente, que as cadeias laterais de hidroxila dos carboidratos oferecem inúmeras oportunidades para o uso de reações de desidratação, ou como são às vezes chamadas de reações de condensação, em que você remove a água, retira água, desidrata ou pode chamá-los de reações de condensação para anexar ainda outras coisas. E, de fato, em princípio, existem quatro hidroxilas diferentes que podem ser usadas aqui para fazer isso. Há um aqui, há um aqui, um aqui e um aqui. Existem quatro hidroxilas diferentes. O 1, o 2, o 3 e o 5 hidroxila são, em princípio, oportunidades para modificações posteriores.

Na verdade, a hidroxila 2-prime raramente é usada, como discutiremos em breve, mas os principais atores são, portanto, essa hidroxila aqui, na qual uma reação de condensação criou uma ligação glicosídica.

Esse é um vínculo entre uma entidade açucareira e outra não açucareira.

Glyco se refere obviamente a açúcares como glicogênio ou glicosilação de que falamos antes. Aqui, uma ligação foi feita entre uma base, e falaremos sobre as diferentes bases em breve, e a hidroxila 1-prime da ribose. Aqui na hidroxila 5-prime, mais uma reação de condensação.

Às vezes, isso é chamado de reação de esterificação.

E, novamente, a esterificação se refere a esses tipos de reações de condensação em que um ácido e uma base reagem um com o outro e, mais uma vez, por meio de uma reação de condensação, geram a remoção de água. E vamos ver o que está acontecendo aqui, porque não apenas um grupo fosfato está ligado ao carbono 5-prime, à hidroxila 5-prime.

Na verdade, existem três. E eles estão localizados, e cada um deles tem um nome. O interno é chamado de alfa, movendo-se mais para fora é beta e mais longe é gama.

E acontece que essa cadeia de fosfatos tem implicações muito importantes para o metabolismo energético e para a biossíntese.

Porque? Estou feliz por ter feito essa pergunta. Porque esses três são altamente carregados negativamente. Isso é carregado negativamente, isso é e isso é. E, como você sabe, cargas negativas se repelem. E, como consequência, criar uma ligação trifosfato como essa representa juntar as metades carregadas negativamente, esses três fosfatos, mesmo que não gostem de estar próximos um do outro. E essa união, essa criação da cadeia de trifosfato representa um investimento de energia. E uma vez que os três são colocados juntos, isso representa um grande potencial de energia, como uma mola que foi comprimida e adoraria se separar. Esses três fosfatos adorariam se separar um do outro pelo fato de que essas cargas negativas se repelem mutuamente. Mas eles não podem, enquanto estiverem nesta configuração trifosfato. Mas, uma vez que a configuração do trifosfato é quebrada, a energia liberada pela separação mútua pode ser explorada para outros propósitos.

Lembre-se, apenas para reforçar o que disse um segundo atrás, a diferença entre uma ribose e uma desoxirribose é a presença ou ausência desse oxigênio. E agora vamos nos concentrar um pouco mais em detalhes nas bases, porque as bases são de fato o assunto de grande parte de nossa discussão hoje. E temos dois tipos básicos de bases. Essas bases são chamadas de bases nitrogenadas porque contêm nitrogênio. E se você olhar para as cinco bases representadas aqui, verá que não são anéis aromáticos com apenas carbonos, como um benzeno de seis carbonos.

Em vez disso, todos eles têm uma fração substancial de nitrogênios realmente no anel, dois no caso dessas pirimidinas.

E aqui você vê que o número na verdade é quatro.

Na verdade, uma dessas bases nitrogenadas indicadas aqui, a guanina tem, na verdade, uma quinta base aqui como uma cadeia lateral.

Isso está fora da cadeia, representa um grupo lateral. E se começarmos agora a fazer distinções entre o próprio anel e as entidades que se projetam para fora do anel, eles realmente representam algumas das características distintivas importantes.

É importante entendermos que as pirimidinas têm um anel e essas têm dois anéis. As purinas têm um anel de cinco e seis membros fundidos, como você pode ver. As pirimidinas têm apenas um anel de seis membros. E o que é realmente importante para determinar sua identidade não é a estrutura básica da pirimidina ou purina. Mais uma vez, são as cadeias laterais que distinguem um do outro. Aqui, no caso da citosina, vemos que há uma carbonila aqui, um oxigênio saindo, e há uma amina aqui. Vemos uracila que por acaso está presente no RNA, mas não no DNA, que tem duas carbonilas aqui e aqui.

Obviamente, portanto, o que distingue esses dois um do outro é esse oxigênio versus essa amina.

E aqui vemos a timina que está presente no DNA, mas não no RNA.

E isso se tornará muito familiar para você em breve.

Isso se parece com o uracil, exceto pelo fato de que há um grupo metil destacando-se aqui. Agora, muito importante para nossa compreensão do que está acontecendo aqui é o fato de que este grupo metil, embora distinga a timina do uracil, é biologicamente realmente muito importante.

Está lá com certeza e é uma marca distintiva de T versus U, mas o fim do negócio de T versus U em termos de informação de codificação acontece aqui com esses dois oxigênios para fora. Eles são os oxigênios importantes, aqui e aqui. E, portanto, do ponto de vista do conteúdo da informação, como veremos em breve, T e U são essencialmente equivalentes. Pode ser que um deles esteja no RNA e o outro no DNA, mas do ponto de vista da compreensão da informação codificada que eles carregam, são essas duas carbonilas aqui e aqui que ditam essencialmente sua identidade.

Temos o mesmo tipo de dinâmica que opera aqui no caso de A e G, onde mais uma vez este tem apenas uma cadeia lateral de amina e este tem uma carbonila e uma cadeia lateral de amina bem aqui.

Agora, é muito importante que haja uma gama confusa de nomes associados a tudo isso. Não sei se você pode, bem, lê razoavelmente bem. Porque uma vez uma base, e eu acabei de mostrar a vocês bases que não estão ligadas aos açúcares, uma vez que as bases estão ligadas aos açúcares, elas mudam ligeiramente de nome. Portanto, tenha em mente que aqui, quando falamos sobre essas bases nitrogenadas, as bases são apenas moléculas livres onde em cada caso esse nitrogênio mais baixo é aquele que participa da formação de uma ligação glicosídica covalente com a ribose ou a desoxirribose abaixo dela. E aqui podemos ver uma indicação de como isso, você vê esse N, em todos os casos por meio de uma reação de condensação, forma uma ligação covalente com um açúcar de cinco carbonos, mais uma vez desoxirribose ou ribose. Uma vez que a base se associa ao açúcar, essa base mais o açúcar é chamada de nucleosídeo.

Portanto, quando falamos educadamente sobre um nucleosídeo, não estamos falando sobre bases livres. Estamos falando sobre a interação covalente de uma ligação de uma pentose a uma base. A pentose pode ser uma ou outra dessas duas. E isso é o que é um nucleosídeo.

Se além disso adicionarmos um ou mais fosfatos, então até mesmo modificaremos nossa linguagem ainda mais porque uma base ligada a um açúcar que por sua vez está ligada a um fosfato é chamada de nucleotídeo. O nucleotídeo, o T, está aí para designar o fato de que, na verdade, além da base e do açúcar, há um fosfato que está ligado e se estende para fora da extremidade. E existem nomes ligeiramente diferentes. Para os propósitos deste curso, não entraremos nessa nomenclatura tão misteriosa porque ela é, para ser franco, e você sabe que sempre sou franco com você, confusa. Aqui está U.

E quando o uracil, a base se liga a uma ribose, ela muda seu nome de uracil para uridina. A citosina muda seu nome para citidina quando se torna um nucleosídeo por uma ligação covalente com a ribose ou desoxirribose. A timina se torna timidina. E a mesma nomenclatura existe, a mudança em seus nomes existe no caso das purinas também, adenina torna-se adenosina e assim por diante. Precisamos nos concentrar principalmente na noção de A, C, T, G e U. Essas são as coisas sobre as quais precisamos pensar. E por que essa nomenclatura é confusa? Bem, aqui o nucleosídeo termina com osina, O-S-I-N-E. Você vê isso aqui? Você diz que é fácil de lembrar, mas procure aqui. Aqui, a base termina com O-S-I-N-E.

E então essa nomenclatura que foi remendada no início do século 20 irá atormentar a nós e às gerações de estudantes de biologia que virão. Bem, isso é a vida. Agora, uma das coisas em que estamos interessados ​​e sobre a qual falei brevemente na última vez é toda a noção de polimerização, ou seja, como realmente polimerizamos uma cadeia. Vejamos esta ilustração que considero mais útil. Lembre-se de que enfatizei com grande seriedade o fato de que a síntese de ácido nucléico sempre ocorre em uma determinada polaridade.

Vai em uma determinada direção. Você não pode adicionar nucleotídeos em uma extremidade ou na outra, quer queira ou não. Você só pode adicioná-los na extremidade de 3 primos. E tenha em mente que a razão pela qual isso é definido como a extremidade 5-linha é que isso é, a última hidroxila saindo dessa extremidade sai do carbono 5-linha bem aqui, a hidroxila 5-linha. E, inversamente, neste final estamos adicionando outra base na hidroxila 3-prime, neste final, que cria a extremidade 3-prime do DNA ou do RNA.

Na verdade, a polimerização sempre ocorre entre a extremidade 5-linha de um desoxirribonucleotídeo indicado aqui, onde as bases permanecem anônimas, e o hidroxila 3-linha. É assim que sempre acontece.

E aqui começamos a apreciar o papel da ligação do fosfato de alta energia. Porque esta ligação trifosfato de alta energia, que é sintetizada em outro lugar na célula como uma mola em espiral e que contém uma grande quantidade de energia potencial em virtude desta repulsão negativa mútua dos grupos fosfato, esta energia é usada para formar a ligação aqui entre o fosfato nesta reação de condensação e a hidroxila 3-prime.

Então isso requer um investimento de energia. E a ligação resultante que é formada às vezes é chamada de ligação fosfodiéster.

Por que fosfodiéster? Bem, obviamente é fosfo.

E na verdade existem duas esterificações ocorrendo aqui. Se olharmos para uma dessas ligações fosfodiéster, veremos que uma ligação éster foi feita com essa hidroxila e uma ligação éster foi feita com essa hidroxila. E por esse motivo é chamado de ligação fosfodiéster. Portanto, percebemos que a polimerização de ácidos nucléicos não ocorre espontaneamente.

Requer o investimento de uma molécula de alta energia, o investimento da energia que ela carrega. E quando essa ligação é formada, o difosfato aqui, os fosfatos beta e gama flutuam para o espaço interestelar. É apenas o alfa fosfato que é retido para formar o difosfato resultante, uma ligação fosfodiéster. E esse processo pode ser repetido literalmente milhares e milhões de vezes. Os cromossomos de um ser humano médio contêm cerca de dezenas, cinquenta, cem megabases de DNA.

Uma megabase tem um milhão de bases ou um milhão de nucleotídeos.

Então, você pode entender que não há limite para a extensão do alongamento desses vários tipos de moléculas. Agora, observe, a propósito, outra característica disso que é a característica distintiva entre DNA e RNA, a característica distintiva mais importante é esta hidroxila 2-prime.

E aqui estamos falando sobre DNA, mas poderíamos quase ao mesmo tempo estar falando sobre a maneira como o RNA se polimeriza.

Porque? Porque esse hidroxila 2 ou hidrogênio 2, neste caso, está fora da linha de fogo. A ação empresarial está acontecendo bem aqui. Veja onde está a ação empresarial em termos de espinha dorsal. A hidroxila 2-prime está ao lado. E seja oxigênio ou seja apenas OH, isto é, na ribose, um grupo hidroxila ou apenas um hidrogênio, como está indicado aqui no caso da desoxirribose, é irrelevante para a polimerização. E, portanto, podemos adivinhar ou intuir, e só porque adivinhamos não significa que esteja errado, muitas vezes está certo, realmente não faz muita diferença se olharmos para o DNA ou para o RNA. Aqui está um esquema de polimerização de RNA e é absolutamente idêntico ao do DNA.

Nesse caso, são os trifosfatos de ribonucleotídeos que são usados ​​para a reação de polimerização. Agora, acabei de pronunciar a frase trifosfatos de ribonucleosídeos. Por que digo isso? Bem, no final das contas, apenas o bom Deus sabe por que eu disse isso.

Mas vamos olhar para esta frase. Eu disse trifosfato de ribonucleosídeo em vez de trifosfato de ribonucleotídeo porque o fato de ter adicionado isso no final torna o T desnecessário.

OT está lá para indicar o fosfato sendo anexado à ribose ou à desoxirribose. Mas se estou adicionando esta frase aqui, trifosfato, que elimina, torna desnecessário dizer trifosfato de ribonucleotídeo. Se estou olhando para UTP ou ATP, diria que sou um ribonucleotídeo, se não mencionar o trifosfato. Mas, no momento em que isso sair dos meus lábios, diremos ribonucleosídeo, indicando que um ribonucleosídeo, que é uma base e um açúcar, estão ligados a uma ou mais ligações de fosfato. Agora, a base última da revolução biológica vem da compreensão de que essas diferentes bases têm complementaridade umas com as outras. Eles gostam de estar juntos. E se olharmos para isso e pensarmos na dupla hélice do DNA, perceberemos que essas bases têm afinidades uma com a outra. E a afinidade geral é que uma purina gosta de se defrontar com uma pirimidina.

Uma pirimidina em frente a uma purina. E se temos duas pirimidinas frente a frente, elas não estão perto o suficiente para se beijar.

E se temos duas purinas, elas estão muito próximas uma da outra, estão se chocando, ocupam muito espaço. E, portanto, a configuração ideal é uma purina e uma pirimidina.

E você pode ver esses dois pares aqui, no caso do que acontece com o DNA. Na verdade, a realização deste diagrama aqui é o que desencadeou a descoberta do DNA em 1953.

Este diagrama aqui é o que desencadeou a revolução biológica.

E embora tenha sido descrito de muitas, muitas maneiras, vale a pena insistir nele porque este é talvez o diagrama mais importante que abordaremos durante todo o semestre. Embora isso não signifique que tenhamos que gastar todo o semestre assimilando. Não é tão complicado.

É relativamente simples. E vamos dar uma olhada em seus recursos.

Vamos nos deter neles por um momento, porque este é um instantâneo microscópico do que o DNA é composto. Todos vocês sabem que é uma dupla hélice e, portanto, existem duas fitas de DNA em uma dupla hélice.

E uma das coisas interessantes sobre a dupla hélice, embora não estejamos mostrando ainda, estamos apenas mostrando uma pequena seção de uma dupla hélice, é a polaridade das duas cadeias que constituem a dupla hélice. Vamos dar uma olhada nessa polaridade.

Este está correndo em uma direção e este, o oposto, o complementar está correndo na outra direção. E, portanto, falamos sobre a dupla hélice como sendo anti-paralela. Bem, eu acho que deveria ter um curativo no outro dedo para te convencer, mas você entendeu.

Eles estão correndo em direções opostas.

Ambos não são apontados da mesma forma. E a outra coisa a indicar é, para repetir o que eu disse há poucos segundos, que há uma complementaridade entre as purinas e as pirimidinas. Portanto, usamos a palavra complementar com grande frequência, com grande promiscuidade em biologia.

Complementaridade se refere ao fato de que A e T aqui ou A e U, porque eu disse que U e T são funcionalmente equivalentes, eles gostam de ser opostos. Existe uma purina e uma pirimidina.

E o inverso é o caso com C e G, eles gostam de estar em frente um do outro. Agora, há especificidade aqui.

Você pode dizer que qualquer purina pode emparelhar com qualquer pirimidina, mas não é o caso. Por exemplo, A não gosta de estar oposto a C e T não gosta de estar oposto a G. Então, uma das coisas que temos que memorizar neste semestre, e não é muito e não é difícil, é que A e T são opostos um ao outro, ou A e U, e G e C estão opostos um ao outro. Esse é um dos conceitos essenciais da biologia molecular. Existem agora milhares de coisas que você precisa aprender, mas se você não entender isso, mais cedo ou mais tarde você se verá em um pântano, literal ou figurativamente. Agora, vamos ver a diferença entre esses dois. Uma das coisas interessantes é, para afirmar o óbvio, a forma como eles estão se associando, de mãos dadas, é por meio de ligações de hidrogênio. Isso não é nenhuma interação covalente, o que significa que são reversíveis. Nós conversamos sobre isso.

O que significa que se pegássemos uma solução de DNA de fita dupla e a fervêssemos, quebraríamos as ligações de hidrogênio.

Lembre-se de que eles têm apenas 8 quilocalorias por mol e que a água fervente tem um conteúdo energético muito maior. E, conseqüentemente, se aquecermos uma dupla hélice de DNA e quebrarmos aquelas ligações duplas de DNA que mantêm as duas fitas juntas, as duas fitas se separam, o DNA acaba sendo desnaturado, ou seja, as duas fitas são separadas uma da outra. Na verdade, se alguma vez houve uma ligação cruzada covalente entre as duas fitas, isso é realmente uma má notícia para uma célula que carrega essa dupla hélice de DNA. Uma ligação cruzada covalente de uma fita para a outra dupla hélice de DNA representa frequentemente um sinal de que uma célula deve se extinguir e morrer porque tem muita dificuldade em lidar com isso em virtude do fato, como logo aprenderemos ou como você já sei, a célula tem, com certa frequência, que separar esses dois fios. E, portanto, essa associação deve ser forte o suficiente para que seja estável à temperatura corporal, mas não tão rígida que não possa ser separada quando certas condições biológicas assim o exigirem. Você vê que de fato aqui existem três ligações de hidrogênio e aqui existem apenas duas ligações de hidrogênio. Isso também tem implicações. Acontece que a disposição desse hidrogênio e desse oxigênio aqui estão distantes o suficiente para que, para todos os efeitos práticos, não façam ligações de hidrogênio muito boas. E, portanto, pensamos nisso como tendo dois e este tendo três. E se você tentar colocar C em oposição a A ou G em oposição a T, verá que eles não podem formar ligações de hidrogênio bem entre si. Em vez disso, eles meio que se chocam e, portanto, não são complementares um ao outro.

Há outro corolário que podemos deduzir desse diagrama, que é o seguinte. Se for sempre verdade que A é igual a C e G é igual a T - A é igual a T e G é igual a C. A propósito, esta é uma história interessante. Esta é a regra de Chargaff. Porque cerca de um ano antes de Watson e Crick descobrirem a estrutura da dupla hélice, havia um cara chamado Erwin Chargaff em Nova York na Universidade de Columbia que um dia descobriu que se você olhasse para um monte de ácidos nucléicos, diferentes DNAs de diferentes tipos de células - E em certos tipos de células o que ele descobriu foi que G era igual a, por exemplo G é igual a 20% das bases. Portanto, obviamente sabemos que C também deve ser igual a 20% porque sempre deve haver um C oposto a G na dupla hélice, certo? G e C sempre devem ser iguais. E Chargaff descobriu que, de fato, A nesse DNA sempre foi 30% e T também foi 30%. Bem, esses juntos perfazem 100%, ou seja, não estamos em matemática avançada ainda, mas A e T foram sempre os mesmos. Se você olhar para outro tipo de DNA, ele pode descobrir que G é igual a 23% e C também é igual a 23%. E nesse mesmo DNA, então, A seria igual a 27%, eu acho, e T também seria igual a 27%.

E espero que seja 100%. Então ele olhou para um monte de DNAs e eles sempre rastrearam um ao outro, A sempre rastreou T, G sempre rastreou C. E então, em 1953, surgiram esses dois caras de Cambridge, Inglaterra, Watson e Crick que Chargaff considerava iniciantes, como espertinhos que achavam que sabiam todas as respostas. E Watson e Crick disseram, nossa, essa regra de Chargaff é realmente muito interessante porque sugere algo sobre a estrutura do DNA. Não podem ser apenas coincidências.

Há algo profundamente importante que eles disseram, corretamente, no fato de que sempre houve uma equivalência entre A e T e entre G e C. E isso representou um dos pilares conceituais de sua elucidação da estrutura da dupla hélice. E assim Chargaff, que morreu no ano passado ou no ano retrasado, em uma idade avançada, foi pelos próximos cinquenta anos um homem muito amargo, porque ele estava muito longe de descobrir isso. Não está longe, mas está longe de descobrir, fazendo a descoberta mais importante da biologia no século XX. Ele tinha a informação bem ali.

E se ele pensasse um pouco sobre a teoria da informação e pensasse um pouco sobre a maneira como o conteúdo da informação é codificado, ele já poderia ter previsto, não a estrutura detalhada da dupla hélice, mas pelo menos a maneira como ela codifica a informação.

Porque, para afirmar o óbvio, e como muitos de vocês já sabem, se olharmos para a estrutura de uma dupla hélice, podemos, em princípio, representá-la em um desenho animado bidimensional ou tridimensional.

Esta é a maneira como se pode pensar sobre isso. É assim que falamos sobre isso nos últimos minutos. É uma dupla hélice bidimensional. E do ponto de vista da codificação da informação, realmente não importa se desenhamos desta forma ou daquela forma. Acontece que a dupla hélice é girada assim, é girada. É muito difícil para as moléculas biológicas ficarem totalmente planas por um longo período. E a hélice é, de fato, algo a que se recorre com frequência. Testemunhe a hélice alfa na proteína. Então, estes são invertidos. Acontece que cada um deles constitui um par de bases, e cada um desses pares de bases está, na verdade, separados por 3,4 angstroms. 3,4 angstroms de espessura.

Então você tem dez deles, a hélice de DNA avança 3,4 angstroms a cada dez voltas. E dez voltas é quase, oh, sinto muito. Dez pares de bases são aproximadamente uma volta da hélice alfa.

Então, se você for aqui e contar até dez, devemos começar de novo na mesma orientação. Mais dez é outra volta.

Mais dez é outra volta. Na verdade, estou apenas lembrando que já fui um TA em 7. 1 em 1965. E havia um professor de física que se tornou um biólogo que sempre falava dessas hélices duplas. E ele sempre falou sobre as medidas de diferentes moléculas de DNA. Agora, você deve saber que o termo angstrom deve o seu nome a uma pessoa dinamarquesa chamada Angstrom.

É por isso que tem esse nome. Então, sempre que esse professor, a quem eu nunca corrigi, Deus me livre, falava sobre algo que tinha dez angstroms de comprimento, ele chamava esses dez angstra.

Agora, como você sabe, quando você vai em um verbo latino do singular para o plural é “-um” para “-a”, certo? Então ele fingiu que era uma palavra latina. Qual é uma boa palavra?

Desculpa? Qual é uma palavra latina comum que usamos? Desculpa?

Milênio. Sim, milênio, milênios.

Então ele foi de angstrom a anstra. E isso durou um ano inteiro. Eu nunca disse nada, mas sabia melhor. OK, de qualquer maneira.

Aqui você vê o gênio de Watson e Crick. E, por falar nisso, Angstrom era um dinamarquês, como eu disse, e não um soldado romano.

Então, aqui vemos. OK. Então aqui está o gênio de sua descoberta. E a elegância disso não é o quão complicado é.

A elegância disso é o quão simples é, porque as informações que vemos estão codificadas em duas vertentes. A informação é redundante porque, se conhecermos a sequência de uma fita, podemos obviamente prever a sequência da outra, porque é uma sequência complementar. Se sempre percebermos que A é oposto a T e G é oposto a C, podemos saber diretamente que uma sequência em uma fita, que pode ser A, C, T, G, G, C e a outra fita movendo-se no outro anti-paralelo direção a sequência é assim.

Não preciso saber a sequência da outra vertente.

Posso prever isso usando essas regras de estrutura de sequência complementar. E isso, por sua vez, obviamente tem implicações importantes. Se olharmos para a estrutura tridimensional, isso é mais o que é chamado de modelo de preenchimento de espaço.

Esta é a maneira que o cristalógrafo de raios X realmente o descreveria. Já falamos sobre modelos de preenchimento de espaço antes.

Uma das coisas que apreciamos é o fato de que os fosfatos estão do lado de fora e essas bases estão do lado de dentro. E como essas bases também podem se empilhar umas com as outras por meio de interações hidrofóbicas, é importante que as bases sejam protegidas. O rosto onde eles interagem é protegido do mundo exterior. O que quero dizer com isso? Bem, vamos voltar a esta figura aqui. Você vê que as faces de interação entre A e T ou C e G não estão do lado de fora da hélice.

Eles estão escondidos no meio. E isso é importante porque significa que essas interações entre A e C e G e T, você pode ver aqui também, são bioquimicamente protegidas de quaisquer acidentes que possam acontecer do lado de fora.

Eles estão protegidos disso. E isso é importante porque o conteúdo da informação no DNA deve ser mantido muito estável, muito constante. Se não for, teremos problemas reais como o câncer.

E, portanto, sempre que uma célula se divide e copia seu DNA, seus três bilhões de pares de bases de DNA, sempre que isso acontece, o número de erros cometidos é de apenas três, quatro ou cinco em três bilhões.

Uma taxa incrivelmente baixa. E esse DNA pode ficar parado.

Eu falei sobre o DNA de Neandertal que pode permanecer por 30, 00 anos e é quimicamente relativamente estável.

Em parte, um testemunho do fato de que esse emparelhamento de bases, a face em que as duas bases interagem entre si, é protegido do mundo externo porque está enfiado no meio, essas faces de interação aqui. Este é o interior da hélice.

Aqui, os grupos de fosfato de açúcar estão do lado de fora.

Na verdade, quando Watson e Crick estavam lutando com a estrutura da dupla hélice, eles estavam em uma corrida de cavalos com um homem chamado Linus Pauling, que era realmente o inventor, o descobridor da ligação de hidrogênio que praticamente ganhou dois prêmios Nobel em seu que acabou a vida acreditando que, se você ingerisse gramas de vitamina C suficientes todos os dias, nunca ficaria doente. Não sei do que ele morreu, mas provavelmente como o Dr. Atkins, ele provavelmente morreu de uma doença que estava tentando evitar. Ou ele pode ter morrido de insuficiência renal por causa de toda a vitamina C que estava colocando em seu corpo.

Quem sabe? De qualquer forma, estou divagando. O fato é que Pauling pensava que, de fato, o DNA era constituído de uma hélice tripla, com três fios, e que as bases estavam voltadas para fora. Bem, é claro, agora podemos rir, agora podemos rir, mas na época ninguém tinha a menor ideia.

Agora percebemos que é apenas uma dupla hélice e as bases estão voltadas para dentro. E, é claro, como Pauling trabalhava com esse preconceito, ele nunca foi capaz de descobrir o que realmente estava acontecendo, embora Watson e Crick pensassem que ele tinha a resposta e estivesse prestes a descobri-la. Implícita no que acabei de dizer está a noção de que a estrutura do DNA, da qual falaremos mais tarde, permite que ele seja copiado, ou seja, agora estamos nos referindo de passagem, e entraremos nisso em maior detalhe posteriormente, para todo o processo de replicação. Porque se temos material genético e o criamos em uma determinada sequência, devemos ser capazes de fazer mais cópias dele. Lembre-se de que cada um de nós, como mencionei a vocês em algumas palestras atrás, começamos com um óvulo fertilizado com um genoma humano e, ao longo de nossas vidas, produzimos quantas células? Alguém lembra?

Eu mencionei isso, certo? Existe uma alma que se lembra disso?

Lembre-se de toda a história de Sodoma e Gomorra onde o Senhor diz que se houver uma alma, uma alma justa na cidade, pouparei a cidade. E é claro que não havia, então ele eliminou todos eles. 30 trilhões? Bem, desculpe. O que fazemos por ele? Algo bom. [Aplausos] Excelente. OK. Você permanecerá anônimo, no entanto. Você não estará naquele vídeo. OK. Dez à décima sexta divisão de células na vida humana. E em cada uma dessas ocasiões a dupla hélice é copiada. Estou dizendo isso apenas para dar a demonstração mais dramática do fato de que, se você tem um conjunto de moléculas de DNA, precisa ser capaz de copiá-lo, precisa ser capaz de replicá-lo. E essa capacidade replicativa é inerente à dupla hélice, como Watson e Crick disseram imediatamente e como eles notaram no final de seu artigo quando - acho que a última frase diz que não escapou à nossa atenção que esta estrutura, ou seja, a estrutura de a dupla hélice, permite a cópia, permite a replicação. Porque se você separar os dois fios, lembre-se de que dissemos antes que em certas situações biológicas você precisa fazer isso, se os dois fios forem separados não por colocá-los em água fervente, mas por enzimas cuja função dedicada é separar os dois vertentes.

Então, quando isso acontecer, pode-se começar a criar duas novas hélices duplas filhas, simplesmente adicionando novas bases e, assim, replicando o DNA. E como isso acontece, é claro, como você sabe, IO "Intuitivamente Óbvio". OK. Uh-oh, estamos em um momento disléxico. Agora, o fato é que enfatizei com grande vigor e convicção - E lembre-se, classe, quando alguém está convencido de algo mais frequentemente do que não, está apenas errado em voz alta. Mesmo assim, enfatizei com grande convicção que T e U são, do ponto de vista da informação, funcionalmente equivalentes. Eles são substituíveis, intercambiáveis. E, portanto, se quisermos, podemos fazer uma cópia de RNA de uma molécula de DNA, percebendo que se fosse DNA, poderíamos fazer um RNA que fosse complementar a uma fita de DNA, percebendo que quando a molécula de RNA estivesse sendo polimerizada, em vez de usar T, use U. Todas as outras três bases são funcionalmente equivalentes. E então poderíamos, em princípio, e de fato acontece transitoriamente, poderíamos fazer uma hélice híbrida DNA-RNA onde uma molécula de DNA está enrolada em uma molécula de RNA porque as duas moléculas são funcionalmente equivalentes. A única diferença entre os dois fios seria, bem, existem duas diferenças.

Um, na fita de RNA teríamos um U em vez de um T.

E, dois, na fita de RNA todos os açúcares seriam ribose em vez de desoxirribose. Pode apostar. OK. Boa. Portanto, essa estrutura, a simplicidade da estrutura, dá um enorme poder para codificar todos os tipos de informação e replicá-la.

O que isso significa, como também discutiremos em grande detalhe posteriormente, é que se tivermos uma certa sequência de bases na dupla hélice do DNA, uma molécula de RNA poderia ser feita para copiar uma das duas fitas para fazer uma cópia complementar.

E aquela molécula de RNA poderia então deixar a dupla hélice de DNA tendo retirado uma das sequências dela e então se mover para outra parte da célula onde poderia fazer algo interessante. E, portanto, extrair informações da dupla hélice não significa necessariamente destruí-la. Se alguém pode copiar uma das duas fitas duplas em uma forma complementar como uma molécula de RNA, isso pode permitir que a informação que está codificada no DNA seja copiada sem destruir a própria dupla hélice.

Novamente, esse processo, do qual também falaremos mais tarde, é chamado de processo de transcrição.

E assim, no decorrer desta manhã, pronunciei as três palavras que representam o canhão, os fundamentos básicos da biologia molecular. Quais são as três palavras? Replicação, transcrição e tradução. Transcrição significa quando você faz uma cópia de RNA de uma fita da dupla hélice do DNA. Vamos apenas adicionar mais algumas notas de rodapé ao que venho dizendo para estarmos em terreno firme para as discussões subsequentes. Acontece que muitas vezes nas moléculas de RNA elas podem formar hélices duplas intramoleculares.

Não há razão para que você não possa fazer uma dupla hélice do RNA como você pode fazer do DNA. E, portanto, você vê com frequência em muitos tipos de moléculas de RNA que elas se ligam por hidrogênio a si mesmas usando essas sequências complementares. E isso é chamado de grampo de cabelo, por razões óbvias. E tantas moléculas de RNA, a maioria delas de fato têm essas hélices duplas ligadas por hidrogênio intramolecular com confere a elas uma estrutura muito específica.

Um outro aspecto das ligações de hidrogênio duas versus três é o seguinte. Se uma dupla hélice tem muitos Gs e Cs, ela terá mais ligações de hidrogênio mantendo-a unida do que se tivesse poucos Gs e Cs. Então, vamos dar uma olhada no exemplo de Chargaff. Chargaff que viveu por cinquenta anos fervendo de amargura em sua própria bílis porque não conseguia descobrir isso, que foi exatamente o que aconteceu, aliás.

E aqui isso tem um conteúdo G mais C mais alto, o da direita do que este. Isso é 23% ou 46% G mais C. Isso é 40% G mais C.

Se for 46% G mais C, isso significa que há mais ligações de hidrogênio mantendo as duas fitas juntas. E acontece que se você quiser desnaturar uma dupla hélice com alto teor de G mais C, você precisa colocar mais energia, é necessário aquecer a dupla hélice a uma temperatura mais alta. É mais difícil separar os fios. Um outro comentário lateral sobre o que eu queria dizer é o seguinte. A presença ou ausência dessa hidroxila aqui no RNA tem uma consequência importante para a estabilidade do RNA e do DNA. Vejamos o que acontece com uma cadeia de RNA quando um íon hidroxila, que por acaso está flutuando em uma concentração baixa, ataca essa ligação fosfodiéster. O que acontece é que essa ligação fosfodiéster tende a se ciclizar. Está formando um anel de cinco membros. E, finalmente, isso se resolverá e se quebrará, causando uma clivagem da cadeia de RNA. Esta ligação fosfodiéster agora forma uma estrutura cíclica aqui como um intermediário que representa o precursor da cadeia finalmente clivada. Isso significa que se você pegar as moléculas de RNA e colocá-las em álcali, elas se desintegrarão muito rapidamente por esse motivo. O que acontece com as moléculas de DNA quando você as coloca no álcali? Nada. Eles são resistentes aos álcalis porque não há hidroxila para formar este anel de cinco membros.

E, portanto, o álcali não pode separar o DNA ou a ligação fosfodiéster do DNA. Se imaginarmos que os grupos OH, essas hidroxilas, estão presentes em uma certa, embora uma certa concentração, embora uma baixa concentração em água neutra, podemos ver que mesmo em pH neutro com uma certa frequência, as moléculas de RNA se hidrolisam lentamente.

Eles certamente serão lentamente decompostos pelos íons hidroxila.

As moléculas de DNA, entretanto, não. E isso representa mais uma importante razão bioquímica pela qual o DNA é quimicamente estável e por que pode transportar informações ao longo de anos, décadas ou dezenas de milhares de anos, porque a ligação fosfodiéster no DNA, em vez do RNA, é quimicamente muito estável e pode manter esses nucleotídeos adjacentes juntos , um para o outro. Vejo você na sexta de manhã.


Assista o vídeo: O corpo humano 4ano CEFOL (Junho 2022).


Comentários:

  1. Hananel

    Completamente compartilho sua opinião. Nele algo é também para mim sua idéia é agradável. Eu sugiro levar para a discussão geral.



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