Flor e Clcio

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Apresentação elaborada para a disciplina de Bioquímica Celular e Metabólica na Universidade do Estado do Amazonas.

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  • 1. INTRODUO % deelementos minerais 4 a 5% docorpo humanoAbsoroQuelao Minerais combinados com constituintesorgnicos.

2. INTRODUOSM Insolvel Fosfato de Clcio, p.e.Classificaodos SM:SM Solvel* SM InsolvelForma Cristalina (SM+SM)Hidroxiapatita (Ca10(PO4)6(OH)2), p.e.Forma Combinada (SM+SO)Associado com Subst. Orgnica. Para exercersua funo, no deve haver dissociaoEnxofre na Cistena,p.e. 3. INTRODUO* SM SolvelDissolvidos na forma de ons: nions (F-) e ctions (Na+)Funes dos SM: Controle energtico ATP (Fosfato) Controle enzimtico Controle do pH cido-BaseNeutrocidoBase Bicarbonato Fosfato H+ + Cl- Bicarbonato (HCO3-) (PO4-3)(HCO3-) Formao de Pigmentos Pigmentos Respiratrios e Fotossintticos 4. INTRODUOO Clcio 99% do Clcio* Macroelementoesto no esqueleto* + abundante no organismo Tecidos (msculos)(1,1 a 1,2kg)e plasma Permeabilidade da Membrana Contrao Muscular 20 Transm. do Impulso NervosoCa Liberao de Hormnios Clcio40,078 Mensageiro Intracelular Coagulao do sangue Formao da MEC do tecido sseo, etc. 5. Actina e MiosinaFora Contrtil Actina80% m MiosinamuscularMiosina C-t: * 2 cadeias pesadas em -hlice; N-t: * Domnio globular; * 4 cadeias leves (stio ATPase) 6. Actina e Miosina* Filamentos Grossos aglomerado de miosina.Actina * Abundante em quase todas as clulas eucariticas; * Actina G (Globular ou Monomrica) + ... = Actina F (Filamentosa) * Filamento Fino: Actina F +Troponina + Tropomiosina 7. Estrutura do Musc. Esquel. FibrasRetculoM. E. Miofibrilas Sarcoplasmtico musculares d eletrnicas* Bandas A:Filamentos grossos +Sobreposioentrefilamentos grossos efinos* Bandas I:Filamentos finos. * Disco Z: ncora para filamentos finos. * Linha M: d eletrnica dos filamentos grossos 8. Contrao do Musc. Esquel.Disco Z e Bandas I vizinhos se aproximam. 9. Mecanismo Molecular* Quatro etapas principais;(1) Ligao do ATP formando fenda [conf.1](2) Conf. 2: Alta energia, liga-se a Actina G+ prx. do Disco Z;(3) Conf. 3: Fecha/ da fenda , liberao de Pi(4) Conf. 4: Mov. de fora, aproxima caudada Miosina do Disco Z. 10. Papel do Clcio ComplexoInterao entreRegulao Troponina eActina e Miosina TropomiosinaTropomiosinaLiga-se aos filamentos finos,Troponinabloqueando o stio de ligaoProtena de Ligao do Ca+2.para a miosina, e a Troponina. 11. Papel do Clcio Impulso Nervoso Liberao do Ca+2 Ca+2 liga-se a Tn Alterao Conf.Complexo Tn e TmExposio dos stiosde ligaoContrao 12. BiossinalizaoTransduoAlterao Informaodo sinalQumica 13. Impulso Nervoso Excitao Clulas onsSensoriais, Micitos eCanais inorgnicos NeurniosInicos(Na+, K+, AtivadoCa+2...) Ligante no AlteraoReceptorno VmMembranaPolarizada Bomba deNa+ e K+Vm = -60 a -70 mV 14. Impulso NervosoSinalizaoTerminao NeurniosCorpo celular S.N. NervosaPotencial de aoCanais Inicos abertos por voltagem: Neurotrans-missoresCanal de Na+Potencial deCanal de K+Neurotransmissor Repouso (canais deCanal de Ca+2Na + fechados) Abertura de Canais Despolarizao de Na + RestabelecimentoAbertura de Repolarizaodo Potencial de Canais de K + Repouso 15. Impulso Nervoso 16. Papel do ClcioExtremidadeLiberao dedistal do Acetilcolina axnioDespolarizaoFenda SinpticaReceptoresAbertura dos Ps- Canais desinpticos Ca+2 Ca+2 [ ] Ca+2 E.C. I.C. 17. Ca Ca 18. Balano Interno e Externo do ClcioA concentrao de clcio no espao extracelular normalmente mantida entre 2,2 e 2,6 mmol/L(8,8 a 10,5 mg/dL), graas ao integrada detrs hormnios reguladores: 1 - Paratormnio (PTH) 2 - a vitamina D [1,25(OH2D3 ] 3 - e, em menor grau, a calcitonina (CT) 19. Balano Interno e Externo do ClcioO PTH um hormnio peptdico produzido pelas paratirides, umconjunto de quatro minsculas glndulas pesando 50 mg cada.H2N Ser Val Ser Glu Ile Gln Leu Met His Asn Leu Gly Lys His Leu Asn Ser Met GluPhe Asn His Val Asp Gln Leu Lys Lys Arg Leu Trp Glu Val ArgValAlaLeuGly Ala Pro Leu Ala Pro Arg Asp Ala Gly Ser Gln Arg Pro ArgLysLysGluAla Glu Gly Leu Ser Lys Glu His Ser Glu Val Leu Val Asn AspAspLysAlaAsp Val Asp Val Leu Thr Lys Ala Lys Ser GlnCOOH 20. R PTHA secreo do PTH extremamentesensvel a variaes da concentraointracelular de clcio. 21. Balano Interno e Externo do ClcioGraas a esse mecanismo extremamente sensvel,o PTH capaz de regular estreitamente aconcentrao de clcio no meio extracelular. OPTH faz isso agindo diretamente em dois tecidos-alvo: 22. Balano Interno e Externo do ClcioO esqueleto contm cerca de 1 kg declcio, o que constitui um imensoreservatrio desse on. 23. Balano Interno e Externo do ClcioPerdendo por exemplo 100 mg do ontodos os dias, sero necessrios 1000dias, ou cerca de 3 anos, para que eleperca 10% dessa reserva e chegueportanto a um quadro grave dedesmineralizao ssea. 24. Balano Interno de ClcioIncorporao 500 mg/diaLiberao 500 mg/dia 25. Balano Externo deClcioAbsoro 300 mg/diaAbsoro resultante = Secreo100 mg/dia Excreo urinria = 26. Balano Interno de Clcio?Por que os ossos incorporamIncorporaoe liberam clcio 500 mg/diacontinuamente? E qual opapel do PTH nesse Liberaoprocesso? 500 mg/dia 27. Balano Interno de ClcioPara compreender melhor esseprocesso, necessrio examinar aestrutura microscpica do osso. 28. O aspecto microscpico do tecido sseo variaconforme a regio examinadaPoro TrabecularPoro CorticalPoro Medular 29. 1) a reabsoro, ou seja, a destruio de um pequenotrecho do osso ... trabculas sseasmedula ssea 30. ... e 2) a formao, que consiste na reposio subseqentedesse trecho destrudo trabculas sseasmedula ssea 31. Nas ilustraes que se seguem oprocesso de remodelao ilustrado em maior detalhe 32. Trabcula sseaMedula ssea 33. Estmulos hormonais (por exo: PTH)Osteoclastos Trabcula sseaEstmulo mecnicoMedula sseaA aplicao de foras mecnicas e/ou a ao de mediadoresqumicos terminam por estimular os osteoclastos ... 34. POsteoclastos Reabsoro ssea Trabcula ssea Medula ssea... dando incio ao processo de reabsoro ssea, e liberaode clcio e fsforo 35. OsteoclastosOsteoblastosTrabcula sseaMedula ssea Mais osteoclastos so atrados para a rea de reabsoro, enquantoalguns osteoblastos j chegam ao local para dar incio ao processo de formao ssea 36. OsteoclastosOsteoblastos Trabcula sseaFormao da matriz osteideMedula sseaEnquanto os osteoclastos prosseguem em sua tarefa, os osteoblastos comeam a depositar matriz osteide (colgeno, proteoglicanos etc) para preencher a lacuna que se formou. 37. Osteoclastos OsteoblastosTrabcula sseaTrabcula sseaMatriz osteideMineralizao da matriz osteide Medula sseaFinda a reabsoro, os osteoclastos saem de cena, enquanto ososteoblastos continuam a depositar a matriz osteide. Esses mesmososteoblastos iniciam o processo de mineralizao (deposio de clcioe fsforo) da matriz recm-formada 38. OsteoblastosMatriz osteideTrabcula sseaMineralizao da matriz osteide Medula sseaA formao de matriz, seguida de sua mineralizao, prossegue at preencher todo o vazio deixado pelos osteoclastos... 39. TECIDO SSEO RENOVADOTrabcula sseaMedula ssea... aps o que tambm os osteoblastos se retiram, deixando atrs de sio tecido sseo renovado 40. EFEITO DO PTH SOBRE O BALANO INTERNO DE CLCIOPTHIncorporao500 mg/diaReabsoro500 mg/dia 41. PTH 1000PTH, pg/mL 100Quando o clcio srico cai,asparatiridessoestimuladas e respondemcom um aumento da10secreo dePTH, deacordo com acurvacaracterstica, elevando aconcentrao do hormnio1 1234no plasma [Ca ++ ], mmol/L 42. PTHPTH 1000PTH, pg/mL 100Quando o clcio srico cai,asparatirides soestimuladas e respondem10com um aumentodasecreo de PTH, de acordocom a curva caracterstica,1elevando a concentrao do 1234hormnio no plasma [Ca ++ ], mmol/L 43. O PTH age sobre os osteoblastos, que possuem um receptor especfico para esse hormnio, fazendo-os emitir aos osteoclastos a informao de que necessrio iniciar o processo de reabsoroPTHosteoclasto osteoblasto OssoOs osteoclastos abrem diversas frentes de reabsoro,dissolvendo a hidroxiapatita e liberando clcio ionizado para omeio 44. PTHIncorporao 500 mg/dia Liberao600 mg/dia Como resultado, a taxa de reabsorossea supera momentaneamente a deformao, aumentando a concentraoextracelular de clcio 45. PTH PTHIncorporao 500 mg/diaLiberao 600 mg/diaA concentrao srica de clcio se eleva,agindo sobre as paratirides e deprimindo asecreo de PTH 46. Com isso, a concentrao extracelular declcio retorna ao normal, o mesmoocorrendo com a concentrao plasmticado PTH.1000 PTH, pg/mL100 101 1234 [Ca ++ ], mmol/L 47. Evidentemente, ocorreria exatamente oinverso se de incio a concentraoextracelular declciotivesseaumentado1000100 101 1234 [Ca ++ ], mmol/L 48. O esqueleto funciona assim como umgrande reservatrio de clcio, que o PTHutiliza para impedir variaes bruscas daconcentrao extracelular de clcio. 49. O PTH teria efeito restrito Ingesto de clcio se se limitasse a recorrer 1000 mg/dias reservas sseas declcio, ou seja, se agisseapenasnobalanointernodo on.necessrio tambm agirde modo adequado para Absoro limitar a perda (ou o300 mg/diaganho) de clcio doorganismo como um todo. FiltraoSecreo10.000 mg/dia Ou seja, necessrio ao 100 mg/dia PTH agir tambm no Absoro 9.800 mg/dia balano externo de clcio.Fezes800 mg/dia1,25 (OH)2 Vit DUrina200 mg/dia 50. EFEITO DO PTH SOBRE O BALANOEXTERNO DE CLCIO Ingesto de clcio 1000 mg/diaAbsoro 300 mg/diaFiltrao Secreo10.000 mg/dia100 mg/diaAbsoro9.800 mg/diaFezes800 mg/diaUrina 1,25 (OH)2 Vit D 200 mg/dia 51. Balano Externo deClcioO PTH interfere de duas maneiras nobalano externo de clcio.Em primeiro lugar, o PTH tende adiminuir a excreo urinria de clcio.Lembrar que apenas o clcio inico filtrado nos glomrulos. 52. PTHFiltrao ATP 10.000 mg/dia Na++O PTH diminui a FECa% graas a seu efeitosobre o tbulo distal, onde o hormnio aumentaa quantidade decanais especficos namembrana luminal 53. Em segundo lugar, o PTH estimula asclulas do tbulo proximal a produzir aforma ativa da vitamina DPTH Vitamina D 54. EFEITO DA VITAMINA D SOBRE O Ingesto de clcio 1000 mg/dia BALANO EXTERNO DE CLCIO Absoro300 mg/dia FiltraoSecreo10.000 mg/dia 100 mg/dia Absoro 9.800 mg/diaFezes Urina800 mg/dia200 mg/dia 1,25 (OH)2 Vit D 55. Vitamina D A vitamina D