biologia

Sistema Nervoso

O sistema nervoso é responsável pelo ajustamento do organismo ao ambiente. Sua função é perceber e identificar as condições ambientais externas, bem como as condições reinantes dentro do próprio corpo e elaborar respostas que adaptem a essas condições.

A unidade básica do sistema nervoso é a célula nervosa, denominada neurônio, que é uma célula extremamente estimulável; é capaz de perceber as mínimas variações que ocorrem em torno de si, reagindo com uma alteração elétrica que percorre sua membrana. Essa alteração elétrica é o impulso nervoso.

As células nervosas estabelecem conexões entre si de tal maneira que um neurônio pode transmitir a outros os estímulos recebidos do ambiente, gerando uma reação em cadeia.

No nosso cérebro, os impulsos elétricos formam vastas redes dinâmicas, que evoluem constantemente, e que operam coletivamente. Quando um neurônio morre, outro neurônio assume sua função.

Os neurônios comunicam-se uns com os outros por meio dos chamados potenciais de ação. Durante um potencial de ação, uma diferença de potencial elétrico faz abrir canais de cálcio, causando um rápido influxo de íons de cálcio.

Esse acoplamento preciso entre o disparo do neurônio e o movimento dos íons permite que proteínas fluorescentes funcionem como indicadores dos potenciais de ação.

"A proteína camaleão YC3.60 nos permite medir os potenciais de ação não apenas de fatias de tecido cerebral in vitro, mas também em um cérebro intacto. A molécula reage rapidamente e com grande sensibilidade, e ainda detecta alterações nas concentrações de cálcio ocorrendo mesmo em sequências muito rápidas," diz o Dr. Mazahir Hasan, do Instituto Max Planck de Pesquisas Médicas.

Neurônios: células nervosas

Um neurônio típico apresenta três partes distintas: corpo celular, dendritos e axônio.

No corpo celular, a parte mais volumosa da célula nervosa, se localiza o núcleo e a maioria das estruturas citoplasmáticas.

Os dendritos (do grego dendron, árvore) são prolongamentos finos e geralmente ramificados que conduzem os estímulos captados do ambiente ou de outras células em direção ao corpo celular.

O axônio é um prolongamento fino, geralmente mais longo que os dendritos, cuja função é transmitir para outras células os impulsos nervosos provenientes do corpo celular.

Os corpos celulares dos neurônios estão concentrados no sistema nervoso central e também em pequenas estruturas globosas espalhadas pelo corpo, os gânglios nervosos. Os dendritos e o axônio, genericamente chamados fibras nervosas, estendem-se por todo o corpo, conectando os corpos celulares dos neurônios entre si e às células sensoriais, musculares e glandulares.

Células Glia

Além dos neurônios, o sistema nervoso apresenta-se constituído pelas células glia, ou células gliais, cuja função é dar sustentação aos neurônios e auxiliar o seu funcionamento. As células da glia constituem cerca de metade do volume do nosso encéfalo. Há diversos tipos de células gliais. Os astrócitos, por exemplo, dispõem-se ao longo dos capilares sanguíneos do encéfalo, controlando a passagem de substâncias do sangue para as células do sistema nervoso. Os oligodendrócitos e as células de Schwann enrolam-se sobre os axônios de certos neurônios, formando envoltórios isolantes.

Impulso Nervoso

A despolarização e a repolarização de um neurônio ocorrem devido as modificações na permeabilidade da membrana plasmática. Em um primeiro instante, abrem-se "portas de passagem" de Na+, permitindo a entrada de grande quantidade desses íons na célula. Com isso, aumenta a quantidade relativa de carga positiva na região interna na membrana, provocando sua despolarização. Em seguida abrem-se as "portas de passagem" de K+, permitindo a saída de grande quantidade desses íons. Com isso, o interior da membrana volta a ficar com excesso de cargas negativas (repolarização). A despolarização em uma região da membrana dura apenas cerca de 1,5 milésimo de segundo (ms).

O estímulo provoca, assim, uma onda de despolarizações e repolarizações que se propaga ao longo da membrana plasmática do neurônio. Essa onda de propagação é o impulso nervoso, que se propaga em um único sentido na fibra nervosa. Dendritos sempre conduzem o impulso em direção ao corpo celular, por isso diz que o impulso nervoso no dendrito é celulípeto. O axônio por sua vez, conduz o impulso em direção às suas extremidades, isto é, para longe do corpo celular; por isso diz-se que o impulso nervoso no axônio é celulífugo.

A velocidade de propagação do impulso nervoso na membrana de um neurônio varia entre 10cm/s e 1m/s. A propagação rápida dos impulsos nervosos é garantida pela presença da bainha de mielina que recobre as fibras nervosas. A bainha de mielina é constituída por camadas concêntricas de membranas plasmáticas de células da glia, principalmente células de Schwann. Entre as células gliais que envolvem o axônio existem pequenos espaços, os nódulos de Ranvier, onde a membrana do neurônio fica exposta.

Nas fibras nervosas mielinizadas, o impulso nervoso, em vez de se propagar continuamente pela membrana do neurônio, pula diretamente de um nódulo de Ranvier para o outro. Nesses neurônios mielinizados, a velocidade de propagação do impulso pode atingir velocidades da ordem de 200m/s (ou 720km/h ).

Sinapses: transmissão do impulso nervoso entre células

Um impulso é transmitido de uma célula a outra através das sinapses (do grego synapsis, ação de juntar). A sinapse é uma região de contato muito próximo entre a extremidade do axônio de um neurônio e a superfície de outras células. Estas células podem ser tanto outros neurônios como células sensoriais, musculares ou glandulares, esquelético, miocárdio, células da glândula pineal.

As terminações de um axônio podem estabelecer muitas sinapses simultâneas.

Na maioria das sinapses nervosas, as membranas das células que fazem sinapses estão muito próximas, mas não se tocam. Há um pequeno espaço entre as membranas celulares (o espaço sináptico ou fenda sináptica).

Quando os impulsos nervosos atingem as extremidades do axônio da célula pré-sináptica, ocorre liberação, nos espaços sinápticos, de substâncias químicas denominadas neurotransmissores ou mediadores químicos, que tem a capacidade de se combinar com receptores presentes na membrana das célula pós-sináptica, desencadeando o impulso nervoso. Esse tipo de sinapse, por envolver a participação de mediadores químicos, é chamado sinapse química.

Os cientistas já identificaram mais de dez substâncias que atuam como neurotransmissores, como a acetilcolina, a adrenalina (ou epinefrina), a noradrenalina (ou norepinefrina), a dopamina e a serotonina.

Sinapses excitatórias

Sinapses excitatórias causam uma mudança elétrica excitatória no potencial pós-sináptico (EPSP). Isso acontece quando o efeito líquido da liberação do transmissor é para despolarizar a membrana, levando-o a um valor mais próximo do limiar elétrico para disparar um potencial de ação. Esse efeito é tipicamente mediado pela abertura dos canais da membrana (tipos de poros que atravessam as membranas celulares para os íons cálcio e potássio.

Sinapses inibitórias

As sinapses inibitórias causam um potencial pós-sináptico inibitório (IPSP), porque o efeito líquido da liberação do transmissor é para hiperpolarizar a membrana, tornando mais difícil alcançar o potencial de limiar elétrico. Esse tipo de sinapse inibitória funciona graças à abertura de diferentes canais de ions na membranas: tipicamente os canais cloreto (Cl-) ou potássio (K+).

Sinapses elétricas

• Nas sinapses elétricas canais interligam as células. Portanto, Há propagação eletrotôtonica de corrente entre as células interligadas, com retardo nulo na transmissão. Estas sinapses servem fisiologicamente à atividade sincronizada de grupos de células, sejam neurônios, células musculares lisas ou cardíacas.

• Os canais que interligam as células têm condutância da ordem de 100 pS, que varia segundo o tipo de proteína constitutivo. O diâmetro do poro está na faixa de 100 nm. Pelo poro passam solutos de baixo peso molecular, IP3, cAMP, pequenos peptídios, que, como mensageiros, levam sinais de uma para outra célula.

• Os canais ocorrem nas "gap junctions" e são formados por conexinas. Os canais são modulados por variáveis químicas, Ca e pH, por exemplo. A elevação nas concentrações do Ca e de H reduzem a probabilidade da abertura do canal. Os canais podem ainda ser controlados pela voltagem entre as células, condição em que a conexão pode ser unidirecional. A fosforilação da proteína modifica a probabilidade de abertura do poro e se constitui em forma de modulação do canal.

• As conexinas são proteínas com 4 alças transmembrânicas, com as terminações N e C no citosol. Seis conexinas formam um conex on. Conexons de células vizinhas se unem covalentemente para formar o tunel entre as células.

Neurotransmissores: Mensageiros do Cérebro

Quimicamente, os neurotransmissores são moléculas relativamente pequenas e simples. Diferentes tipos de células secretam diferentes neurotransmisores. Cada substância química cerebral funciona em áreas bastante espalhadas mas muito específicas do cérebro e podem ter efeitos diferentes dependendo do local de ativação. Cerca de 60 neurotransmissores foram identificados e podem ser classificados, em geral em uma das quatro categorias.

1) colinas: das quais a acetilcolina é a mais importante;

2) aminas biogênicas: a serotonina, a histamina, e as catecolaminas - a dopamina e a norepinefrina

3) aminoácidos: o glutamato e o aspartato são os transmissores excitatórios bem conhecidos, enquanto que o ácido gama-aminobutírico (GABA), a glicina e a taurine são neurotransmissores inibidores.

4) neuropeptídeos: esses são formados por cadeias mais longas de aminoácidos (como uma pequena molécula de proteína). Sabe-se que mais de 50 deles ocorrem no cérebro e muitos deles têm sido implicados na modulação ou na transmissão de informação neural.

Neurotransmissores importantes e suas funções

Dopamina

Controla níveis de estimulação e controle motor em muitas partes do cérebro. Quando os níveis estão extremamente baixos na doença de Parkinson, os pacientes são incapazes de se mover volutáriamente. Presume-se que o LSD e outras drogas alucinógenas ajam no sistema da dopamina.

Serotonina

Esse é um neurotransmissor que é incrementado por muitos antidepressivos tais com o Prozac, e assim tornou-se conhecido como o 'neurotransmissor do 'bem-estar'. ' Ela tem um profundo efeito no humor, na ansiedade e na agressão.

Acetilcolina (ACh)

A acetilcolina controla a atividade de áreas cerebrais relaciondas à atenção, aprendizagem e memória. Pessoas que sofrem da doença de Alzheimer apresentam tipicamente baixos níveis de ACTH no córtex cerebral, e as drogas que aumentam sua ação podem melhorar a memória em tais pacientes.

Noradrenalina

Principalmente uma substância química que induz a excitação física e mental e bom humor. A produção é centrada na área do cérebro chamada de locus coreuleus, que é um dos muitos candidatos ao chamado centro de "prazer" do cérebro. A medicina comprovou que a norepinefrina é uma mediadora dos batimentos cardíacos, pressão sanguínea, a taxa de conversão de glicogênio (glucose) para energia, assim como outros benefícios físicos.

Glutamato

O principal neurotransmissor excitante do cérebro, vital para estabelecer os vínculos entre os neuroônios que são a base da aprendizagem e da memória a longo prazo.

Encefalinas e Endorfinas

Essas substâncias são opiáceos que, como as drogas heroína e morfina, modulam a dor, reduzem o estresse, etc. Elas podem estar envolvidas nos mecanismos de dependência física.

Os pesquisadores expuseram os neurônios a serotonina química, que estimula a formação da memória, e conseguiram determinar se novas proteínas estavam sendo criadas quando a memória estava sendo feita. Para isso, os pesquisadores usaram uma proteína fluorescente que muda de verde para vermelho quando é exposta a luz ultravioleta. Eles colocaram as células sob esta luz, para que proteínas que já existissem ficassem vermelhas. Quando eles induziram as células a formar memórias, viram novas proteínas verdes sob o microscópio.

“Uma diferença entre a memória em curto prazo e em longo prazo é o requerimento da formação de novas proteínas”, afirma Wayne Sossin, neurocientista da Universidade McGill, em Montreal, Canadá. “Para fazer a lembrança durar, é preciso sintetizar proteínas”, diz. Embora não haja certeza sobre isso, cientistas acreditam que as novas proteínas ajudam a fortalecer as sinapses, que são as conexões entre os neurônios.

Sassin afirma que muitos neurocientistas acreditam que as lembranças são criadas quando é modificada a força nas conexões das sinapses. “Em termos do que realmente acontece quando você forma uma memória, existem vários modelos diferentes de como isso acontece”, diz.

Uma das revelações do novo estudo foi que mais regiões do RNA, um manual de formação de proteínas similar ao DNA, são necessárias para formar as novas proteínas do que se pensava. Também foi observado que os dois lados das sinapses se envolvem na formação de memórias, e não só um, como alguns cientistas acreditavam.

“Isso foi surpreendente”, disse Martin. “O que é diferente aqui é olhar para a formação da memória em um nível individual das sinapses”, completa.

Voce tem que associar os estudos como um divertimento estimulando a liberacao de serotinina.

O corpo celular (soma) é a "fábrica" do neurônio. Ele produz todas as proteínas para os dendritos, axônios e terminais sinápticos, e contém organelas especializadas tais como mitocôndrias, aparelho de Golgi, retículo endoplasmático, grânulos secretórios, ribosomos e polissomos para fornecer energia e agrupar as partes em produtos completos.

Citosol - É o fluído aquoso e salgado com uma solução rica em potássio dentro da célula contendo enzimas responsáveis pelo metabolismo da célula.

1. Núcleo - Derivado do Latin "nux", castanha, o núcleo é o arquivista e o arquiteto da célula. Como arquivista ele contém os genes, consistindo de DNA, o qual contém a "história"da célula, a informação básica para manufaturar todas as proteínas características. Como arquiteto, ele sintetiza RNA a partir do DNA e o transporta através de poros ao citoplasma para uso na síntese de proteínas.

Nucleolo é uma organela que está envolvida ativamente na síntese de ribossomos e na transferência do RNA ao citosol.

2. Aparelho de Golgi - É uma estrutura ligada à membrana que exibe um papel no empacotamento de peptídios e proteínas (incluindo neurotransmissores) dentro das vesículas.

3. Poliribosomos - Existem vários ribossomos unidos por um cordão. O cordão é um fio único de RNAm (RNA mensageiro, uma molécula envolvida na síntese de proteínas do lado de fora do núcleo) Os ribossomos associados atuam nele para fazer múltiplas cópias da mesma proteína.

4. Membrana Neuronal (veja próxima caixa e ilustração)

5. Mitocôndria - Esta é a parte da célula responsável pela energia na forma de ATP (adenosina trifosfato). Os neurônios necessitam de uma enorme quantidade de energia. O cérebro é um dos tecidos mais ativos metabolicamente . No homem, por exemplo, o cérebro usa 40 ml de oxigênio por minuto. A mitocôndria usa oxigênio e glucose para produzir a maioria da energia da célula.

O cérebro consome grandes quantidades de ATP. A energia química armazenada em ATP é usada como combustível na maioria das reações bioquímicas do neurônio. Por exemplo, proteínas especiais na membrana neuronal usam energia liberada pela quebra de ATP em ADP para bombear certas substâncias através da membrana para estabelecer diferenças de concentração entre o lado interno e externo do neurônio.

6. Retículo Endoplamático Rugoso (RE rugoso) e Retículo Endoplamático Liso (RE liso)(7) - É um sistema de tubos para o transporte de materiais dentro do citoplasma. Ele pode ter ribossomos (RE rugoso) ou não (RE liso). Com ribossomos, o RE é importante para a síntese de proteínas.

A falha no desenvolvimento do córtex pré-frontal é normal em pessoas com esquizofrenia e outras doenças mentais. De acordo com os pesquisadores é o excesso do hormônio do stress (cortisol) e a falta do hormônio da felicidade (dopamina) que prejudica o desenvolvimento cerebral.

Fenômeno da consciência

Você já parou para se perguntar onde você está? Você pensa que está num lugar, sentado na cadeira por exemplo. E dentro do seu cérebro onde é que fica o lugar onde você está? Você vai pensar que esta no cérebro. Só que no cérebro onde? Em qual neurônio? Se você tiver num neurônio e ele morrer você não morrerá porque você está também num outro neurônio. A verdade é que estamos em vários lugares ao mesmo tempo. Em vários neurônios ao mesmo tempo. Estamos dentro de vários átomos .

O cérebro é dividido em dois hemisférios e eles não são unidos exceto pelo corpo caloso e pelo cerebelo. A visão é processada tanto no hemisfério direito do cérebro quanto no esquerdo e a imagem que você ve é uma só, mesmo havendo distância vazia entre os hemisférios direito e esquerdo. Eles estão interligados e provavelmente não é o corpo caloso nem do cerebelo quem interliga as imagens do olho direito e do esquerdo. Mas então como você vê as imagens dos dois olhos?

Existe um efeito discutido por Albert Eintein há quase um século e que ele chamava de átomos assombrados – um átomo, separado de outro por qualquer distância, pode “sentir” uma alteração no primeiro e reagir instantaneamente.

Alguns cientistas utilizaram luz para provocar um entrelaçamento (“entanglement”) entre dois átomos – um fenômeno pelo qual dois átomos, depois que se chocam, passam a compartilhar as mesmas propriedades quânticas. Mais do que isso, quando a propriedade de um átomo é alterada, o outro reage instantaneamente e tem seu estado quântico alterado também.

O grande destaque do experimento é a observação do fenômeno quando os dois átomos são colocados a uma distância de 1 metro um do outro. Isso pode servir para a transmissão de informação, redes instantâneas. É muito superior a transmissão por ondas eletromagnéticas porque essas últimas precisam viajar até o local de destino.

Manipulando os fótons emitidos por cada um dos átomos e guiando-os para interagir no interior de uma fibra óptica, os pesquisadores conseguiram detectar o choque dos dois e entrelaçar os dois átomos. Depois disso, a fibra óptica pode ser retirada e os dois átomos vão continuar entrelaçados e se comportarem como um tivesse uma espécie de “intuição” do que acontece com o outro. Ou um passa a “assombrar” o outro, como dizia Einstein.

O mecanismo continua funcionando mesmo se um dos átomos pudesse ser levado para Júpiter ou para o outro lado da galáxia – não importa a distância, eles continuarão entrelaçados. No experimento, os cientistas os afastaram 1 metro um do outro e comprovaram o efeito.

O átomo assombrado muda seu spin de acordo com o que assombra. No cérebro os neurônios realizam mudanças eletricas e químicas que alterem o spin de átomos que assombram outros e esse assombro talvez seja o fenòmeno da consciência. Então temos átomos entrelaçados.

A base de funcionamento do teletransporte quântico é um fenômeno conhecido como entrelaçamento (ou emaranhamento), que ocorre somente em escala atômica ou subatômica. Quando dois objetos são colocados em um estado entrelaçado, suas propriedades se tornam inextricavelmente ligadas.

O simples ato de medir qualquer um dos objetos determina instantaneamente as características do outro, não importando a distância em que estejam separados.

Somos o entrelaçamento de diversos átomos que sofrem mudancas nas reacoes quimicas e eletricas do cerebro.

Telomeros e Telomerase

Os extremos dos cromossomos normais são constituídos por estruturas denominadas telômeros, que desempenham um importante papel em seu comportamento, como impedir a união de cromossomos.

Os telômeros compõem-se de seqüências curtas de nucleotídeos repetidas centenas de vezes em leveduras e vários milhares de vezes em vertebrados. Nos cromossomos humanos a seqüência é [5’ – TTAGGG – 3’], formando um segmento de DNA de aproximadamente 10kb no extremo do cromossomo. A fita complementar, rica em C, terminam um pouco antes da fita rica em G, de modo que a última forma uma fita terminal monocatenaria no extremo do cromossomo. Como a síntese de DNA avança somente na direção 5’ ® 3’ e depende da presença de um iniciador, a síntese de DNA no extremo do cromossomo é interrompida. A duplicação cromossômica normal produz um encurtamento progressivo de telômeros, até que, depois de um número de divisões celulares os cromossomos se tornam instáveis e a célula morre.

Em cada ciclo de replicação cromossomal perdem em torno de 150 pares de bases na porção 5’ do DNA; isso reflete a inabilidade das DNA’s convencionais de replicar as extremidades dos telômeros.

Propriedades dos Telômeros:

· Proteção das extremidades dos cromossomos de exonucleases e ligases.

· Previne recombinações aberrantes e fusão dos cromossomos.

· Regula reconhecimento e separação do cromossomo mitótico.

· Forma complexos com proteínas.

· Permite a completa replicação do DNA linear.

Antienvelhecimento/Longevidade

As células humanas, eucarióticas, têm cromossomos lineares. Há dificuldades para a

replicação das duas extremidades. Embora a fita contínua possa, teoricamente, ser sintetizada até o final de seu molde, a fita retrógrada não pode. Embora isso não seja um problema em uma única replicação, ao longo de muitos ciclos as extremidades dos cromossomos seriam encurtadas, até que genes essenciais fossem perdidos e a célula morreria. Conseqüentemente, a natureza procura impedir a perda contínua do DNA nas extremidades dos cromossomos. Nesse local existem, então, estruturas protetoras especiais, chamadas de telômeros, que contem muitas repetições de uma seqüência de seis nucleotídeos, rica em GUANINA. Os telômeros humanos contem milhares de repetições TTAGGG. O tamanho dos telômeros é mantido por enzimas, chamadas de telomerases, que adicionam repetições de seis nucleotídeos em sua extremidade.

Segundo esta teoria, a enzima telomerase é considerada um relógio biológico, um marcador a indicar que a senescência celular irá se instalar inevitavelmente, causando o envelhecimento.

A telomerase é uma enzima classificada como transcriptase reversa, composta de uma subunidade de uma proteína que possui um componente interno de RNA que é uma região molde para a produção de DNA. Esta subunidade é identificada por TERT, está na região do C- terminal do polipeptídeo, também na região N-terminal, basicamente na região dos telômeros.

O gene de produção da telomerase e o gene conhecido por p 53 devem participar de um sistema eficiente de supressão de tumores, mas em contrapartida, com a diminuição da ação da telomerase, os cromossomos se encurtam na região dos telômeros e, inevitavelmente, por causa da manutenção de um tecido jovem, que necessita de divisões celulares contínuas, surge o envelhecimento, a senescência. Quando a telomerase está atuante, permite a alta capacidade de divisões celulares por mitoses sucessivas, o que seria uma proteção contra a senescência. O envelhecimento seria o preço de uma vida sem câncer.

A importância da telomerase como mecanismo reparador anti-envelhecimento celular

pode ser constatada em várias doenças, como na progeria. Nesta doença rara, em torno de 100 casos no mundo, ocorre um envelhecimento prematuro em jovens nos quais seus cromossomos apresentam seus telômeros curtos, causando uma senescência nos indivíduos, por aumento na velocidade nas divisões celulares desencadeadas pela ação de um gene recessivo, que impede a função da telomerase, mais uma explicação para essa doença baseada na teoria dos telômeros.

A enzima telomerase é considerada um relógio biológico, um marcador a indicar que a senescência celular irá se instalar inevitavelmente. Existem células que não apresentam senescência, em que a divisão celular se mantém com alto potencial de multiplicação, imunes a ação do tempo. São as células germinativas, que estão relacionadas com a perpetuação da vida, as células cancerígenas, que são motivos de estudos para se encontrar a cura definitiva do câncer, e as células tronco, que atualmente são aplicadas aos transplantes para promover regeneração e possível tratamento de doenças que afetam a humanidade.

* Teoria dos radicais livres. Esta teoria baseia-se no conceito de que as reações químicas que ocorrem naturalmente no corpo começam a produzir um número de defeitos irreversíveis nas moléculas. Isto se deve a elétrons não pareado na última camada das moléculas formados por compostos contendo por exemplo, o elemento oxigênio, chamados de radicais livres.

** Teoria do desequilíbrio gradual. Esta teoria afirma que o cérebro, as glândulas endócrinas ou o sistema imunológico começam a deixar de funcionar gradualmente, levando a determinados órgãos envelhecer em ritmos diferentes comprometendo o funcionamento dos demais, causando o envelhecimento de todo o organismo.

Hemácias

A formação de hemácias é denominada eritropoese. Este processo é dinâmico e envolve os processos de mitose, síntese de DNA e hemoglobina, incorporação do ferrro perda de núcleo, organelas, e resulta na produção glóbulo vermelho sem núcleo e com reservas energéticas

Glóbulos vermelhos são unidades morfológicas da série vermelha do sangue, também designadas por eritrócitos ou hemácias, que estão presentes no sangue em número de cerca de 4,5 a 6,5 x 10⁶/mm³,^[1] em condições normais. São constituídas basicamente por globulina e hemoglobina (composta de 4 moléculas protéicas de estrutura terciária e 4 grupamentos heme que contém o ferro (cada íon ferro é capaz de se ligar frouxamente a dois átomos de oxigênio), um para cada molécula de hemoglobina), e a sua função é transportar o oxigênio (principalmente) e o gás carbônico (em menor quantidade) aos tecidos. Os eritrócitos vivem por aproximadamente 120 dias.

O processo respiratório dos vertebrados está relacionado com a hemoglobina, substância presente nos glóbulos vermelhos do sangue. A hemoglobina é um tetrâmero composto de dois tipos de cadeias de globina. Existem duas cadeias de cada tipo, sendo que um deles contém 141 e o outro contém 146 aminoácidos. Cada cadeia proteica está ligada a um grupo heme; estes possuem um íon de Fe²⁺ no seu centro, que forma seis ligações coordenadas:

quatro com átomos de nitrogénio do grupo planar de porfirina, uma a um átomo de nitrogénio da proteína e outras a uma molécula de O₂ ou CO. É uma proteína alostérica, pois a ligação e a liberação do oxigénio é regulada por mudanças na estrutura provocadas pela própria ligação do oxigénio ou do monoxido de carbono ao grupo heme.A hemoglobina tem massa molecular da ordem de 66 000 u, o que indica ser constituída por moléculas muito grandes. Entram em sua composição átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, enxofre, além de quatro íons Fe²⁺ por molécula.

Quando respiramos, as moléculas de oxigênio (O2) formam ligações com os íons de ferro das moléculas de hemoglobina (Hb). O produto dessa reação é a oxi-hemoglobina (HbO2).

Hb + O2 --> HbO2

A oxi-hemaglobina, levada pela corrente sangüínea, entra em contato com todas as células do corpo. O oxigênio então se desprende e entra nas células para participar de reações químicas que nelas ocorrem. A hemoglobina fica novamente livre, podendo assim ligar-se a outras moléculas de oxigênio. Essa substância é, portanto, uma transportadora de oxigênio no organismo dos vertebrados.

O monóxido de carbono, por processo semelhante, também reage com a hemoglobina, formando carboxi-hemoglobina:

Hb + CO --> HbCO

Existindo monóxido de carbono no ar inspirado, haverá no sangue uma “competição” entre CO e O2 pelas moléculas de hemoglobina. O problema causado por essa competição é o fato dos íons Fe²⁺ ligarem-se mais fortemente ao CO do que ao O2 . Com isso, as moléculas de hemoglobina que reagem com CO, dificilmente tornam-se livres, perdendo assim sua função transportadora de oxigênio – costuma-se dizer que a hemoglobina fica desativada.

Quando maior a concentração de CO no ar inspirado, maior a quantidade de hemoglobina desativada e, como conseqüência, mais graves os danos causados à saúde.

Fotossíntese

A fotossíntese significa etimologicamente síntese pela luz. Excetuando as formas de energia nuclear, todas as outras formas de energia utilizadas pelo homem moderno provêem do sol. A fotossíntese pode ser considerada como um dos processos biológicos mais importantes na Terra. Por liberar oxigênio e consumir dióxido de carbono, a fotossíntese transformou o mundo no ambiente habitável que conhecemos hoje. De uma forma direta ou indireta, a fotossíntese supre todas as nossas necessidades alimentares e nos fornece um sem-número de fibras e materiais de construção. A energia armazenada no petróleo, gás natural, carvão e lenha, que são utilizados como combustíveis em várias partes do mundo, vieram a partir do sol via fotossíntese. Assim sendo, a pesquisa científica da fotossíntese possui uma importância vital. Se pudermos entender e controlar o processo fotossintético, nós saberemos como aumentar a produtividade de alimentos, fibras, madeira e combustível, além de aproveitar melhor as áreas cultiváveis. Os segredos da coleta de energia pelas plantas podem ser adaptados aos sistemas humanos para fornecer modos eficientes de aproveitamento da energia solar. Essas mesmas tecnologias podem auxiliar-nos a desenvolver novos computadores mais rápidos e compactos, ou ainda, a desenvolver novos medicamentos. Uma vez que a fotossíntese afeta a composição atmosférica, o seu entendimento é essencial para compreendermos como o ciclo do CO₂ e outros gases, que causam o efeito estufa, afetam o clima global do planeta. Veremos logo abaixo como a pesquisa científica em fotossíntese é importante para a manutenção e elevação da nossa qualidade de vida.

Carboidratos

Os carboidratos - também conhecidos como glicídeos ou hidratos de carbono - têm como principal função a de servir como combustível energético para o corpo.

"Átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio combinam-se para formar um carboidrato ou uma molécula de açúcar"

Os tipos

Para quem não sabe, a unidade básica dos carboidratos é a molécula de açúcar e podem ser divididos em três tipos:

• • Monossacarídeos - açúcares tipo glicose (C₆H₁₂O₆) (encontrado no sangue), frutose (encontrado nas frutas e no mel) e galactose (encontrado nas glândulas mamárias);

  • Dissacarídeos ou Oligossacarídeos - açúcares duplos: sacarose (dissacarídeo dietético mais comum, também encontrado na beterraba, na cana-de-açúcar, no sorgo, no xarope de bordo e no mel), lactose (açúcar do leite), maltose (encontrado em cervejas, cereais e sementes em processo de germinação);

  • Polissacarídeos - contêm três ou mais açúcares simples: polissacarídeos vegetais ou apenas amido (encontrado em sementes, milho e nos vários grãos com que são feitos o pão, os cereais, as massas...)

    • Os carboidratos podem ser divididos em dois grupos: carboidratos simples e complexos:

  • Carboidratos Simples - são mais facilmente quebrados no processo digestivo e assim, fornecem energia imediata. São encontrados em frutas e sucos, mas dificultam a perda de peso, pois, como são digeridos rapidamente pelo organismo, eles fazem com que os níveis de açúcar no sangue aumentem rapidamente, ocorrendo assim, a liberação da insulina que consegue colocar os carboidratos para dentro das células de gordura e músculos. Essa liberação de insulina previne que o corpo utilize a gordura armazenada por causa do excesso de açúcar presente no sangue, dificultando a perda de gordura.

  • Carboidratos Complexos - são mais lentamente digeridos, evitando assim, as grandes elevações e queda dos níveis glicêmicos. São eles: arroz, aveia, feijão, massas, batata, milho, pão. O consumo de carboidratos complexos não pode ultrapassar de 60% das calorias totais ingeridas.

FUNÇÕES DOS CARBOIDRATOS

Os carboidratos não têm como única função a de fornecer energia para o corpo. Esta é a principal, mas existem outras:

• • Poupar a queima de proteínas com finalidade energética;

  • Auxiliar a oxidação mais eficiente e completa de gorduras com finalidade energética;

  • A glicose é o principal combustível para o cérebro. A falta deste nutriente pode causar danos irreversíveis ao cérebro, pois é ela que irá manter a integridade funcional dos tecidos nervosos.

  • Auxiliar na absorção do cálcio;

  • A lactose (dissacarídeo) permanece mais tempo nos intestinos, estimulando a ação laxativa.

Por isso, nem pense em reduzir a zero os carboidratos da dieta, pois o organismo passa a usar as proteínas para produção de energia, principalmente às custas da massa muscular, isto é, o atleta ou desportista que se exercita mal alimentado está comprometendo sua musculatura. A ingestão adequada de carboidrato previne o uso da proteína tecidual.

Açúcar

O açúcar refinado é o resultado de um processamento físico-químico que extrai da garapa a sacarose purificada e anidra, usando e adicionando produtos químicos como clarificantes, antiumectantes e agentes de moagem. Aditivos químicos, sintéticos, muitas vezes cancerígenos e/ou danosos à saúde.

O açúcar refinado deve ser considerado como um produto quimicamente ativo, pois se trata de uma substância resultante de um processo de purificação, um concentrado. Do xarope inicial, além de evaporado, são retiradas fibras, proteínas, sais minerais, vitaminas, impurezas etc. O produto final é a sacarose concentrada a mais de 90%, um carboidrato de elevado poder calórico e de liberação de glicose no sangue. Um alimento vazio de nutrientes, ao contrário, rico em aditivos e resíduos de um processo físico-químico, razão pela qual devemos considerar o açúcar como um não alimento, zero de energia vital, portanto, um alimento biocídico (bio = vida + cídico = que mata).

O corpo humano não necessita de açúcar refinado. O que ele realmente necessita é de glicose, ou seja, o tijolo básico dos carboidratos. Mas essa glicose pode ser facilmente obtida a partir de uma alimentação balanceada, onde frutas, cereais integrais, legumes e hortaliças são consumidas diariamente.

O mais importante é fazer com que cada indivíduo entenda que a alimentação natural, sem aditivos doces, contém quantidades suficientes de glicose e energia. Não são necessários aditivos adoçantes nem açúcar.

Já que o açúcar refinado existe e é impossível negar seus prazeres, vamos ao bom senso, à criatividade, ao adaptar-se? Nestes tempos de modernidade e high tech, ingerimos muito mais "energia" do que o necessário. Principalmente porque a humanidade está muito menos física, ao contrário, mais sedentária.

Ao se consumir um produto extremamente concentrado, isolado, será exigido do organismo uma compensação química. Ou seja, serão seqüestrados cálcio e magnésio do metabolismo e das reservas. Então, indiretamente, o açúcar "rouba" do organismo depósitos destes minerais, e esta carência de cálcio, magnésio e ferro aumenta quanto maior a ingestão de açúcar. Podemos afirmar então que o açúcar é descalcificante, desmineralizante, desvitaminizante, um agente de desarmonização metabólica. Açúcar não é "alimento", mas um "antinutriente".

Podemos considera o açúcar como uma "droga doce e viciante que dissolve os dentes e os ossos de toda uma civilização".

E o pior, seus efeitos são como o de uma verdadeira droga, lentos, acumulativos e insidiosos, vão minando a saúde dia após dia, ano após ano.

E, como estamos falando de uma droga, quem consome muito açúcar torna-se um dependente orgânico, e quanto mais intoxicado, mais deseja açúcar, mais sedentário, porque tende a ter menos força física, emocional e mental.

Infelizmente, o brasileiro consome cerca de 200 gramas de açúcar/dia. Por extensão são cerca de 6 quilos/mês ou 72 quilos/ano.

Portanto, a cada 13 anos a pessoa consome 1 tonelada de açúcar. Então um cidadão brasileiro de 40 anos já fez passar pelo seu organismo algo como 3 toneladas de açúcar.