A MEMBRANA PLASMÁTICA: ESTRUTURA E TRANSPORTE

A MEMBRANA PLASMÁTICA

Maximiliano Mendes

A membrana plasmática é uma película que circunda a célula e delimita o seu espaço interno. É possível fazer uma analogia entre a membrana e os muros de um presídio (um presídio do mundo dos sonhos, mas faça de conta que isso exista): os muros que cercam uma penitenciária, além de delimitar a área dela têm portões com as pessoas encarregadas de controlar a entrada e a saída de outras. Algumas visitas podem entrar em certos momentos, ao passo que os prisioneiros não podem sair quando querem.

Estrutura da membrana plasmática:

Sua estrutura consiste de uma bicamada de fosfolipídios. São duas camadas de fosfolipídios, uma voltada para o interior da célula e a outra voltada para o meio extracelular. Nessa bicamada também podem ser encontrados outros tipos de moléculas, como proteínas, glicídios associados às proteínas e aos lipídios e o colesterol, um lipídio do grupo dos esteroides, que atua na regulagem da fluidez da membrana. É bom destacar que as membranas das células vegetais apresentam bem menos colesterol que as das animais, elas produzem outros esteroides, chamados fitosteróis. 

Esse modelo para explicar a estrutura da membrana é chamado de mosaico fluído. A membrana é dita fluída, pois as moléculas que a constituem podem se deslocar umas em relação às outras sem perder o contato (a função do colesterol é regular essa fluidez).

A figura abaixo mostra um fragmento da membrana plasmática de uma célula animal. As estrutura das membranas das organelas das células eucariontes também segue a mesma estrutura básica.

Perceba na imagem as moléculas mais importantes: os fosfolipídios (vermelhos/alaranjados), o colesterol (amarelo) e as proteínas (azuis).

Funções da membrana plasmática:

Dentre as funções da membrana, podemos dizer que ela atua no reconhecimento e sinalização celulares, mas, basicamente, as duas funções principais a serem destacadas aqui são a delimitação do volume celular e o controle do trânsito de substâncias e íons que entram e saem da célula. Essa segunda é uma função fundamental para que haja vida, visto que as células mantêm diferenças nas concentrações de certas substâncias e íons nos meios intra- e extracelulares. A concentração de aminoácidos, por exemplo, é maior dentro das células de micro-organismos que vivem no solo do que no próprio solo.

As membranas podem atuar no controle de substâncias que a atravessam, por serem permeáveis, ou seja, permitem que algo as atravesse. Nesse caso, substâncias e íons em solução aquosa, os quais chamamos solutos. Porém é bom ter em mente que as membranas não são permeáveis a tudo, logo, são também chamadas de semipermeáveis (aliás, dificilmente algo vai ser “permeável” a tudo, só consigo pensar no vácuo e olhe lá, pois as ondas sonoras não o atravessam...).

Vejamos então os tipos mais comuns de transporte pela membrana plasmática (semipermeável). Lembre-se de que para os exemplos que serão vistos devemos considerar que a célula está imersa em meio aquoso.

Transporte pela membrana:

Dividimos os tipos de transporte em duas modalidades básicas, o transporte passivo e o transporte ativo.

Antes de prosseguirmos, vejamos alguns termos importantes:

Solutos: substâncias ou íons dissolvidos em um solvente, que normalmente é a água. Exemplo: solução de água (solvente) com açúcar (soluto). 

Gradiente de concentração: dizer que há um gradiente de concentração entre dois meios, por exemplo, os meios intra- e extracelulares, significa dizer que há diferença nas concentrações de solutos entre esses dois meios.

Transporte passivo: também chamado de difusão. Não requer energia, pois os solutos são transportados do meio onde se encontram em maior concentração para o meio onde estão presentes em menor concentração, ou seja, de acordo com o gradiente de concentração. Essa é a tendência natural para os processos de difusão: que o transporte continue até que as concentrações de uma determinada substância ou íon entre os dois meios se igualem. Por isso não requer energia.

Tipos de transporte passivo:

Difusão simples: nesse caso, substâncias pequenas e sem carga conseguem atravessar a bicamada lipídica passando pelo meio dos fosfolipídios. Dois exemplos práticos para a nossa espécie são (atente para o sentido do transporte, do meio de maior concentração para o meio de menor concentração):

O₂: o oxigênio molecular atravessa a bicamada fosfolipídica por difusão simples no sentido de entrar nas células. Os motivos são que, no meio intracelular as concentrações de O₂ são menores, pois o O₂ está constantemente sendo consumido pelo processo de respiração celular. Em contrapartida, no meio extracelular as concentrações são maiores, tendo em vista o fato de que estamos constantemente inspirando o ar e absorvendo O₂ pelos pulmões.

CO₂: atravessa a membrana no sentido contrário ao do O₂, ou seja, tende a sair das células. A razão disso é que o mesmo processo de respiração celular, que consome o O₂, tem como um de seus produtos o CO₂, assim, as concentrações de CO₂ intracelulares são maiores, inclusive porque o processo de expirar o ar elimina o CO₂ fazendo com que as concentrações extracelulares de CO₂ sejam menores.

Difusão facilitada: o transporte se dá com o auxílio de proteínas transportadoras chamadas permeases. É um processo de difusão que tem de ser facilitado por essas máquinas proteicas, pois, nesse casos, os solutos transportados ou são íons, então têm carga, ou não são moléculas suficientemente pequenas para atravessarem a bicamada fosfolipídica diretamente por difusão simples ou então são carregadas.

As permeases podem ser:

Proteínas canais: formam canais que atravessam a membrana plasmática e permitem a passagem de solutos.

Proteínas carreadoras (ou carregadoras): executam o transporte ao sofrerem mudanças de conformação, ou seja, sofrem mudanças em sua estrutura terciária.

Ainda sobre as permeases é importante destacar que elas apresentam especificidade em relação ao soluto que transportam, de forma similar à especificidade que os sítios ativos das enzimas têm em relação aos seus substratos. Observe na figura acima que a proteína carreadora representada apresenta especificidade apenas em relação ao soluto com formato de elipse, pois é o único que pode se ligar a ela e ser transportado. O outro, com formato de hexágono, não pode se ligar e ser transportado por essa proteína carreadora por não ter a estrutura complementar à do sítio de ligação na proteína.

Osmose: nesse tipo de difusão, consideramos o transporte ou a passagem apenas da água, o solvente, através de uma membrana semipermeável. Lembrando: dizer que a membrana é semipermeável significa que ela é permeável a algumas substâncias e a outras, não. Ela permite que algumas substâncias a atravessem e outras não. Também é certo dizer que a membrana é permeável, pois esse termo não implica necessariamente ser permeável a tudo.

No caso da osmose, e muito cuidado aqui para não confundir com a difusão dos solutos, a água (solvente) atravessa a membrana passando do meio com a menor concentração de solutos para o meio com a maior concentração de solutos. É o sentido contrário em relação ao sentido da difusão dos solutos, que atravessam do meio mais concentrado para o menos concentrado e isso é que costuma causar confusão.

Você pode pensar que a água atravessa a membrana no sentido de diluir o meio mais concentrado, ou então, apesar de não se poder usar esses termos, a água passa do meio onde ela está mais “concentrada” (o meio que apresenta a menor concentração de solutos) para o meio onde ela está menos “concentrada” (o meio com a maior concentração de solutos). Entretanto, não se usa o termo concentrado para o solvente, só para os solutos!

No que diz respeito à passagem da água pela membrana, na osmose, ela pode se dar de duas formas (observe a figura acima):

Difusão simples: pois a água, apesar de ser polar, não é uma molécula grande e onde há célula há muitas moléculas de água, então é possível que elas atravessem pelo meio dos fosfolipídios, mesmo esses tendo suas cadeias hidrofóbicas de ácidos graxos. Mas dessa forma as moléculas de água não atravessam tão facilmente, para que atravessem mais facilmente, a difusão tem de ser facilitada.

Difusão facilitada: nesse caso, por permeases do tipo proteína canal chamadas aquaporinas, que permitem a passagem das moléculas de água nos dois sentidos, na taxa de até três bilhões de moléculas de água por segundo. Essa difusão é bem facilitada mesmo não?

Para terminar essa parte de osmose, ainda é necessário saber que quando se comparam dois meios (ex: intra- e extracelular) cada um dos meios pode ser:

Hipertônico: tem maior concentração de solutos, em relação ao outro meio que está sendo considerado.

Hipotônico: tem menor concentração de solutos, em relação ao outro meio que está sendo considerado.

Isotônico: tem concentração de solutos igual a do outro meio que está sendo considerado.

Na osmose a água passa do meio hipotônico para o meio hipertônico. Observe na figura abaixo, que representa hemácias em meios hiper-, iso-, e hipotônicos.

OBS: pode inclusive acontecer de a célula absorver tanta água por osmose que chega a inchar ao ponto de se romper.  No caso das células vegetais, isso não acontece, pois a parede celular não permite. Também é digno de nota destacar mais alguns termos chatos para que sejam decorados: célula murcha = plasmolisada; célula inchada = túrgida. 

A tendência dos transportes passivos é que o transporte persista até que as concentrações de solutos se tornem iguais nos dois lados separados pela membrana. Após isso, as quantidades de solutos que saem ou entram passam a ser iguais.

Essas foram as modalidades de difusões ou transportes passivos, vejamos agora o transporte ativo.

Transporte ativo: requer energia, pois os solutos são transportados do meio que apresenta a menor concentração para o meio que apresenta a maior concentração de solutos. O sentido do transporte é o contrário do sentido da difusão, logo, são transportados contra o gradiente de concentração, o que não é a tendência natural, por isso esse tipo de transporte requer energia para ocorrer e mais, requer proteínas transportadoras, que nesse caso não são chamadas permeases, mas sim, bombas.

Como exemplo de transporte ativo, podemos citar o que é executado pela bomba de sódio e potássio (também chamada Na⁺/K⁺ ATPase). Essa proteína transporta, ao mesmo tempo, três íons Na⁺ para fora da célula e dois íons K⁺ para dentro.

A energia é fornecida pela transferência de um grupo fosfato do ATP (trifosfato de adenosina). Para cada vez que a proteína executa o transporte, um grupo fosfato, ou em outras palavras, energia, é transferido para ela. Em vários processos celulares que requerem energia para acontecer, essa molécula, que é um nucleotídeo atua transferindo energia para proteínas. O grupo fosfato transferido promove uma mudança na conformação (estrutura terciária) da proteína e isso a permite realizar o transporte.  

Para terminar...

Transporte em massa: podemos considerar que também requer energia e consiste no transporte de MUITAS substâncias simultaneamente, por isso se chama transporte em massa. Inclusive é até possível transportar partículas ou micro-organismos para dentro das células.

Esse tipo de transporte envolve o uso de bolsas de membrana chamadas vesículas, onde se localiza aquilo que será transportado para fora das células, ou o que foi internalizado.

Existem duas modalidades básicas de transporte em massa:

Exocitose: transporte de substâncias para fora das células. É por meio desse tipo de transporte que as células liberam hormônios, neurotransmissores, enzimas digestórias e etc. para o meio externo.

Endocitose: transporte de substâncias ou partículas para dentro das células. Existem dois tipos de endocitose:

Fagocitose: ingestão de partículas sólidas ou micro-organismos com o uso de prolongamentos chamados pseudópodes, que englobam aquilo que a célula irá internalizar. Algumas células do sistema imunitário conseguem fagocitar e destruir micro-organismos patogênicos dessa forma. Esses pseudópodes, dependendo do tipo de célula, também podem ser utilizados para a locomoção, as amebas, por exemplo, se movem com o uso dos pseudópodes.

Pinocitose: ingestão de substâncias em solução no qual ocorre a invaginação da membrana (uma região da membrana adentra o citoplasma). É um processo que, no nível do ensino médio, parece com a exocitose, só que no sentido contrário.

 

 

REFERÊNCIAS:

ALBERTS, B. et al. Molecular Biology of the Cell. 4th ed. Garland. 2002.

AMABIS & MARTHO. Biologia das Células. Moderna. 2004.

CAMPBEL & REECE. Biology. 7th Ed. Benjamin-Cummings. 2005.

KOOLMAN & ROEHM. Color Atlas of Biochemistry. 2nd Ed. Thieme. 2005.

LEHNINGER, et al. Principles of Biochemistry. 4th Ed. WH Freeman. 2004.

LODISH, H. et al. Molecular Cell Biology. 5th ed. WH Freeman. 2003.

STRYER, L. et al. Biochemistry. 4th ed. WH Freeman. 2002.

http://www.pearsonhighered.com/mathews/ch10/c10mf.htm

http://www.pearsonhighered.com/mathews/ch10/c10ttam.htm

http://en.wikipedia.org/wiki/Carrier_proteins

http://highered.mcgraw-hill.com/sites/9834092339/student_view0/chapter38/animation_-_osmosis.html

http://www.vivo.colostate.edu/hbooks/molecules/aquaporins.html
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3927147/

OS SAIS MINERAIS E AS VITAMINAS

OS SAIS MINERAIS E AS VITAMINAS

Maximiliano Mendes

OS SAIS MINERAIS:

Para manter o funcionamento adequado de nossos corpos e células, necessitamos de diversos elementos químicos que podem ser obtidos a partir da ingestão dos sais minerais. Esses elementos químicos que os constituem executam funções metabólicas importantes. Por exemplo, o fosfato de cálcio atua como componente estrutural da matriz óssea.

Como exemplo de sal típico temos o sal de cozinha, NaCl, que em água se dissocia em:

A. Na⁺: cátion importante na manutenção do equilíbrio hídrico do organismo e no processo de condução de impulsos elétricos.

B. Cl^-: também envolvido na manutenção do equilíbrio hídrico.

No que diz respeito às quantidades que devem ser ingeridas de cada elemento, podemos classificá-los em:

A. Macronutrientes: É necessário ingeri-los em grandes quantidades, superiores a 100 mg/dia. Exemplos: cálcio, fósforo, enxofre, potássio, sódio, cloro e magnésio.

B. Micronutrientes: são necessários em pequenas quantidades, que não excedem 20 mg/dia. Exemplos: ferro e zinco.

Vejamos a seguir um resumo sobre os principais elementos obtidos a partir dos sais minerais, suas principais funções, fontes e doenças com as quais podem estar relacionados:

Cálcio:

• Componente estrutural dos ossos e dentes.
• Age em processos que envolvem movimentos celulares, como a contração muscular.
• Atua no processo de coagulação sanguínea e no funcionamento dos nervos.
• Pode ser obtido em vegetais verde-escuros e no leite/laticínios.
• A deficiência de cálcio pode levar à osteoporose e ao raquitismo. E ao contrário, o consumo excessivo e a deficiência em eliminar o cálcio pela urina podem ocasionar pedras nos rins.
• Acredita-se que a cafeína possa dificultar a absorção desse elemento, mas o efeito é de pequena magnitude e espera-se que não prejudique as pessoas que ingerem o cálcio em quantidades recomendadas.
• A atividade física auxilia na fixação do cálcio nos ossos.

Cloro:

• Envolvido na manutenção do equilíbrio hídrico do organismo. A presença do cloro em certo meio, dependendo da concentração na qual se encontra, age no sentido de aumentar ou diminuir a pressão osmótica desse meio. A pressão osmótica é a pressão que uma solução exerce contra uma membrana semipermeável a fim de impedir que a água flua para ela, passando pela membrana, por osmose.  
• O cloro também é importante na geração de HCl, presente no suco gástrico.
• Pode ser obtido do sal de cozinha.

Cobalto:

• Componente da vitamina B₁₂, envolvida no processo de produção das hemácias.
• Presente em carnes e laticínios.

Cobre:

• Cofator de algumas enzimas, como a citocromo c oxidase, envolvida no processo de respiração celular.
• Envolvido no metabolismo do ferro e na produção de hemoglobina.
• Atua como antioxidante.
• Age na produção de melanina, substância responsável pela pigmentação da pele e dos cabelos.
• Pode ser obtido na carne de fígado, peixes, mamão formosa, ovos e cereais como o trigo e a linhaça.
• Os excessos de Zinco e Ferro dificultam a absorção do cobre, um alerta aos que tomam suplementos polivitamínicos e poliminerais indiscriminadamente.
• Normalmente, só se absorve  30 % do cobre obtido pela alimentação (mas essa taxa pode aumentar, caso o organismo apresente deficiência).

Cromo:

• Envolvido no metabolismo energético.
• Age na potencialização da ação do hormônio insulina.
• Encontrado nas carnes, cereais integrais e levedo de cerveja.
• Sabe-se de duas causas que podem afetar a absorção do cromo: os exercícios físicos de resistência podem aumentá-la, e em contrapartida, o uso prolongado de medicamentos capazes de alterar a acidez estomacal pode diminuí-la.

Enxofre:

• Componente estrutural dos aminoácidos metionina e cisteína.
• Presente em carnes e legumes.

Ferro:

• Componente de proteínas carreadoras de oxigênio como a hemoglobina e a mioglobina.
• É necessário para que haja o desenvolvimento do sistema nervoso dos embriões.
• Pode ser obtido nas carnes, ovos, feijão e vegetais verde-escuros.
• A deficiência de ferro pode gerar anemia. Alguns sintomas da anemia incluem a fadiga, palidez e pressão baixa.
• As vitaminas C e A auxiliam na absorção do ferro, já o zinco, cálcio e os taninos (compostos presentes nos chás, cafés e vinhos) em quantidades elevadas, inibem o processo de absorção. Novamente um alerta aos que tomam suplementos polivitamínicos e poliminerais de maneira indiscriminada.

Flúor:

• Componente estrutural dos ossos e do esmalte dos dentes.
• É adicionado à água e aos cremes dentais, pois pode proteger contra as cáries.
• Pode ser encontrado, em pequenas quantidades, em diversos tipos de alimentos.
• Há, porém, controvérsias sobre as quantidades que devem ser ingeridas diariamente na água fluoretada. Alguns pesquisadores suspeitam que a ingestão de altas quantidades de flúor possam estimular a multiplicação de células chamadas osteoblastos (as que produzem a matriz óssea) e isso poderia, talvez, induzir a formação de tumores. Além disso, o consumo em excesso pode também aumentar o risco de fraturas.

Fósforo:

• É componente estrutural dos ossos e dentes.
• Faz parte dos grupos fosfatos dos nucleotídeos e dos fosfolipídios, logo, está envolvido na síntese dos ácidos nucleicos e das membranas biológicas. Dentre os nucleotídeos, podemos destacar o ATP: envolvido em processos que envolvem transferência de energia.
• Pode ser obtido nas carnes (inclusive de peixes, como o cação), laticínios e cereais.
• O alumínio, presente em medicamentos antiácidos, reduz a absorção do fósforo.

Iodo:

• Componente dos hormônios triiodotironina e tiroxina, produzidos na tireóide e que atuam estimulando os processos metabólicos.
• Presente no sal de cozinha iodado, peixes, frutos do mar e laticínios. O iodo é adicionado ao sal de cozinha, pois, infelizmente, é um elemento raro na natureza.
• A deficiência de iodo pode causar hipotireidismo e bócio (aumento da glândula tireoide). Na infância, a deficiência de iodo pode causar o cretinismo, que apresenta, dentre outros sintomas, retardo mental e físico.
• Durante a gestação, a deficiência de iodo já foi associada com um aumento na incidência de desordem de atenção.

Magnésio:

• Componente de muitas coenzimas e das clorofilas.
• E necessário para o funcionamento normal de células musculares e neurônios.
• Confere resistência aos ossos e dentes.
• Encontrado em cereais integrais, feijão e peixes.
• O excesso de fibras, álcool ou cálcio diminuem sua absorção, ao passo que a lactose pode aumentar a absorção.
• A cafeína pode promover a sua eliminação.
• É um elemento abundante na natureza, porém, sua disponibilidade pode ser reduzida nos alimentos graças aos métodos da agricultura intensiva.

Manganês:

• Cofator de diversas enzimas, estando inclusive envolvido no metabolismo da glicose.
• Requerido para que haja a formação dos ossos.
• Pode atuar na proteção das células contra os danos que podem ser causados pelos radicais livres.
• Encontrado nos cereais integrais, no abacaxi, manga e nos ovos.
• O manganês é mais facilmente absorvido pelo organismo feminino do que pelo masculino.
• Sua absorção pode ser inibida por antiácidos ou laxantes contendo magnésio, caso sejam ingeridos simultaneamente.

Molibdênio:

• Cofator de diversas enzimas.
• Presente nos laticínios, cenoura, feijão preto e cereais integrais.
• Alguns estudos indicam que o molibdênio da soja praticamente não é absorvido, apesar de ela ter quantidades relativamente grandes desse elemento. Outros estudos mostram que o molibdênio pode estar associado a diminuição da incidência de cáries.

Potássio:

• Envolvido nos processos de contração muscular, condução de impulsos elétricos pelos neurônios e manutenção do equilíbrio hídrico.
• Encontrado em Carnes, laticínios e frutas.
• A deficiência de potássio pode levar a um quadro de depressão e também de retenção de sal.

Selênio:

• Atua associado à vitamina E, prevenindo a anemia e a esterilidade.
• Envolvido nas respostas imunitárias.
• Age na absorção do iodo (componente dos hormônios tireoidianos).
• Protege as células contra danos causados pelos radicais livres.
• Pode ser obtido em carnes, incluindo a de fígado, castanha do Pará, pão francês, cereais e leguminosas.
• Pode estar associado na prevenção do desenvolvimento de tumores (mas é necessário realizar mais estudos a fim de confirmar essa função).

Sódio:

• Envolvido no controle hídrico do organismo e na condução de impulsos elétricos pelos neurônios.
• Presente no sal de cozinha.

Zinco:

• Componente de enzimas que participam do processo digestório, dentre outras.
• Atua no processo de cicatrização e divisão celular.
• Pode estar envolvido no sentido do paladar.
• Age no sistema imunitário.
• Envolvido na síntese da vitamina A.
• Encontrado em carnes, ovos e cereais.
• A deficiência de zinco pode retardar o crescimento.
• Os alcoólatras podem ter a absorção de zinco comprometida.
• Pode interferir na absorção do ferro e do cobre pelo organismo.

Vimos então, após essa lista, que nem chega a ser exaustiva, que cada elemento pode ter mais de uma função e que vários fatores podem influenciar a absorção deles, por isso é importante que a dieta seja variada, que não falte nada e que não se ingira nada em excesso. A dieta variada também nos fornece as vitaminas das quais precisamos:

AS VITAMINAS:

Vitaminas são substâncias orgânicas que não pertencem a uma classe de compostos em particular. São envolvidas em diversos processos metabólicos, inclusive atuando como cofatores (vitaminas hidrossolúveis) de diversas enzimas. Acredita-se que os organismos superiores (como nós humanos) perderam a capacidade de sintetizar várias dessas substâncias ao longo do processo evolutivo, sendo assim, as vitaminas são parte essencial das nossas dietas. Por exemplo, vários primatas, como os chimpanzés e os humanos, não conseguem sintetizar a vitamina C.

Podemos dividir as vitaminas em dois grupos principais de acordo com a sua estrutura química:

• Vitaminas lipossolúveis: substâncias apolares, insolúveis em água, podem ser armazenadas no tecido adiposo, então não precisam ser ingeridas em grandes quantidades diárias. São as vitaminas K, A, D e E.
• Vitaminas hidrossolúveis: substâncias polares, solúveis em água. Devem ser ingeridas em maior frequência que as lipossolúveis, pois não são armazenadas e por serem solúveis em água também são mais facilmente excretadas. São as vitaminas C e B.

Vejamos a seguir um resumo sobre as vitaminas, suas funções e possíveis doenças relacionadas:

Vitaminas hidrossolúveis:

Vitaminas B: várias substâncias que atuam em processos relacionados ao metabolismo energético. No geral, podem ser obtidas a partir de alimentos de origem animal. E no que diz respeito à carência, a falta de vitamina B1 pode causar uma desordem neurológica chamada beribéri. (*Para os meus estudantes eu só cobro isso de vitaminas B, porém, segue uma descrição breve sobre todas elas).

B₁ (tiamina):

• Envolvida no metabolismo de glicídios, mantém o tônus muscular e o funcionamento do sistema nervoso.
• Pode ser obtida das carnes, ovos, abacaxi, pão francês e cereais integrais.
• Sua deficiência pode resultar em beribéri (doença que aflige o sistema nervoso periférico) e outras disfunções neurológicas.

B₂ (riboflavina):

• Envolvida em reações de óxido-redução, no metabolismo energético. Essa vitamina é convertida em uma substância chamada FAD (flavina adenina dinucleotídeo) que participa do processo de respiração celular.
• Mantém a pele saudável.
• Auxilia na formação das hemácias e na manutenção da estrutura das mucosas.
• Também contribui para o transporte e o metabolismo do ferro.
• Pode ser obtida das carnes, ovos e laticínios.
• Sua deficiência pode resultar em rachaduras nos cantos da boca (não é escorbuto!).

B₃ (niacina):

• Mantém o tônus muscular e o funcionamento do sistema nervoso.
• Componente da coenzima NAD⁺ (nicotinamida adenina dinucleotídeo) que participa do processo de respiração celular.
• Mantém a estrutura da pele e das membranas mucosas.
• Pode ser obtida das carnes (como o frango e o cação), ovos e laticínios.
• Sua deficiência pode resultar em pelagra, a doença dos três “Ds”, pois tem como sintomas: dermatite, diarréia e demência. Essa dermatite confere à pele um aspecto enrugado, similar ao das queimaduras de sol.
• Essa vitamina tem sido prescrita para pessoas que sofrem de colesterol alto.

B₅ (ácido pantotênico):

• Componente da coenzima A, envolvida no metabolismo energético. Também age na formação de hormônios que regulam o funcionamento do sistema nervoso.
• Pode ser obtida das carnes, leite, abacate e cereais integrais.
• Sua deficiência pode resultar em hipertensão, anemia e formigamento nas mãos e nos pés.
• O metabolismo dessa vitamina pode ser alterado pela ingestão de álcool.
• Até 50 % dessa vitamina pode ser perdido no cozimento dos alimentos.

B₆ (piridoxina):

• Envolvida na oxidação dos alimentos e mantém a pele saudável.
• Atua no transporte do ferro, no funcionamento do sistema nervoso e na formação das hemácias.
• Envolvida no metabolismo dos aminoácidos.
• Pode ser obtida das carnes, leite, melancia e cereais integrais.
• Sua deficiência pode resultar em doenças de pele, depressão e até convulsões.
• O consumo em excesso pode causar problemas nos nervos, comprometer os reflexos e promover a perda da sensibilidade nas mãos e nos pés.
• Pode ser decomposta pela exposição à luz do sol.
• Os processos de congelar os vegetais e moer os cereais promove seu desperdício.

B₈ (biotina):

• Também conhecida como vitamina H.
• Envolvida no metabolismo energético e na síntese de ácidos graxos e purinas (bases nitrogenadas componentes dos nucleotídeos).
• Pode prevenir a queda de cabelos em alguns homens.
• Sua deficiência pode promover dores musculares e inflamações na pele. Pode ser obtida das carnes (como o salmão), ovos cozidos, legumes e verduras.
• É difícil haver carência dessa vitamina, pois pode ser sintetizada por micro-organismos presentes no intestino.
• Consumir ovos crus pode interferir no metabolismo dessa vitamina.

B₉ (ácido fólico):

• Envolvida na síntese das bases nitrogenadas dos nucleotídios.
• Necessária para a formação do sangue.
• Atua no metabolismo dos aminoácidos.
• Sua deficiência pode promover anemia, esterilidade e más formações congênitas no sistema nervoso central (espinha bífida e anencefalia). Por isso essa vitamina costuma ser prescrita para as gestantes.
• Atua em conjunto com as vitaminas lipossolúveis (K, A, D e E).
• O excesso pode estar ligado a uma maior incidência de câncer de colo de útero.
• Pode ser obtida dos cereais integrais, feijão e alimentos de origem animal (carne de salmão, por exemplo).
• É importante notar que a radiação UV pode destruir essa substância, portanto, cuidado com o tal do “pegar um solzinho”.
• A absorção dessa vitamina pode ser reduzida com o consumo de contraceptivos orais, álcool e alguns antiácidos.
• É uma substância instável (vegetais folhosos podem perder grande parte da atividade dessa vitamina em até três dias).

B₁₂ (cianocobalamina):

• Envolvida na síntese de nucleotídeos, na maturação das hemácias e das fibras nervosas.
• Atua no metabolismo dos ácidos nucleicos.
• Sua deficiência pode promover a anemia perniciosa e distúrbios nervosos.
• Pode ser obtida das carnes, ovos e leite desnatado.
• É uma substância instável na presença da luz, oxigênio e meios muito ácidos ou muito alcalinos. Porém, é estável em temperaturas em temperaturas um pouco mais altas.
• A absorção dessa substância pode ser dificultada caso haja carência de vitamina b6 e ingestão de álcool.

C (ácido ascórbico):

• É um antioxidante.
• Mantém a integridade dos vasos sanguíneos, cartilagens, células epiteliais e dos dentes,
• Envolvida na síntese do colágeno e no processo de cicatrização.
• Pode ser obtida das frutas cítricas e do mamão formosa.
• Melhora a absorção do ferro.
• Acredita-se que pode melhorar a imunidade.
• Sua deficiência pode promover hemorragias na derme e o escorbuto (condição que envolve a degeneração do tecido conjuntivo, hemorragias na gengiva e perdas de dentes). É a doença dos piratas.
• A ingestão em excesso pode acelerar a degradação da vitamina B6, fazendo-a ser excretada mais rapidamente.
• É uma substância que pode ser degradada na presença de luz, oxigênio e calor.
• As necessidades de vitamina C podem ser aumentadas caso o indivíduo viva em ambientes poluídos, fume e ingira álcool em excesso.

Vitaminas lipossolúveis:

A (retinol):

• Envolvida no processo da visão (captação de luz, visão noturna e diferenciação de cores), crescimento do organismo e previne infecções.
• Sua deficiência pode promover a dificuldade de enxergar em ambientes de baixa luminosidade, a chamada cegueira noturna.
• Necessária para a manutenção da saúde da pele, olhos, dentes, gengivas, cabelos, membranas mucosas e glândulas.
• Pode ser obtida dos vegetais vermelho-amarelados como a cenoura e o mamão papaia, e também dos ovos e da carne de fígado.
• Consumir vitamina A em excesso pode causar a chamada hipervitaminose A, condição caracterizada por diversos sintomas, dentre os quais, perda de cabelos, rachaduras nos cantos da boca, dores nos ossos, tonteiras e etc.
• O lipídio beta-caroteno (um carotenoide) que pode originas moléculas de vitamina A, pode auxiliar no bronzeado.
• A deficiência de zinco pode limitar o metabolismo dessa vitamina A.

D ("calciferóis"):

• São as vitaminas D1 - D5.
• Atuam na absorção do cálcio e do fósforo no intestino.
• Envolvida nos processo de divisão e diferenciação celulares.
• Pode ser obtida a partir de ovos cozidos e exposição moderada à luz do sol.
• A vitamina D é obtida a partir da conversão de colesterol ou esteroides relacionados, No caso da vitamina D3, é graças à atividade de uma enzima fotossensível que converte 7-desidrocolesterol nela. Mas lembre-se: se por um lado pegar um solzinho pode promover a síntese de vitamina D, por outro lado, pode destruir a vitamina B_9.
• A deficiência pode promover deformidades esqueléticas como o raquitismo (enfraquecimento e deformação dos ossos em crianças. Nos adultos, só o enfraquecimento) e a osteomalácia (enfraquecimento e desmineralização dos ossos).
• O consumo de vitamina D em excesso pode elevar demais os níveis de cálcio no sangue e causar hipervitaminose D, cuja lista de sintomas inclui anorexia, fadiga e vômitos.

E (tocoferóis e tocotrienóis):

• Também é um antioxidante, então, assim como a vitamina C, pode prevenir que haja dano oxidativo ao material genético.
• Atua promovendo a fertilidade, age no desenvolvimento dos músculos lisos e esqueléticos e previne o aborto espontâneo.
• Previne os danos contra as membranas celulares.
• Envolvida no processo de formação das hemácias.
• Sua deficiência pode promover a inibição da produção de espermatozoides viáveis e lesões musculares.
• O excesso no consumo dessa vitamina pode causar a hipervitaminose E, na qual a vitamina irá atuar como anticoagulante, podendo promover hemorragias. Vitamina E em excesso também pode dificultar a absorção da vitamina K.
• O mamão papaia, o óleo de girassol, o espinafre e o pimentão são boas fontes de vitamina E.
• O processo de fritura pode degradar grande parte da vitamina E presente nos óleos.
• Essa substância pode ser decomposta pela exposição à luz, oxigênio e calor. O armazenamento de alimentos em temperatura ambiente por duas semanas pode reduzir o percentual da substância presente nos alimentos em até 50 %.

K (filoquinona):

• Envolvida no processo de coagulação sanguínea (formação de uma "tampa sólida" de componentes sanguíneos que previne hemorragias e sangramentos diversos).
• Age na manutenção da resistência dos ossos.
• Sua deficiência pode promover hemorragias.
• Pode ser obtida do tomate, castanhas, alface e brócolis.
• A absorção dessa substância pode ser inibida pela presença de antibióticos.
• A vitamina K é sensível à luz e às grandes variações de pH nos meios.

Suplementos poliminerais e polivitamínicos

Para finalizar, vejamos um pouco sobre esses suplementos, cujas vendas já chegaram até 76 bilhões de dólares, faturamento mais alto do que o obtido com as vendas de remédios para resfriados e perfumes.

Como já foi mencionado, sabemos que uma alimentação adequada e bem balanceada, na qual se ingere uma variedade de alimentos, não se negligencia os vegetais e se busca preparar pratos coloridos é suficiente para fornecer ao organismo todos os minerais e vitaminas necessários ao seu bom funcionamento. Ou seja, em princípio, não há necessidade de se ingerir suplementos caso a pessoa tenha uma dieta dessas, pois o excesso é eliminado via urina e fezes, ou, dependendo do caso, pode causar efeitos adversos no organismo (alguns já mencionados anteriormente, nas descrições dos elementos e vitaminas).

Em contrapartida, tendo em vista o ritmo de vida apressado das sociedades atuais, muitas vezes é necessário fazer as refeições fora de casa, inclusive almoçando junk food. Nesses casos, infelizmente, o indivíduo pode mesmo apresentar carência nutricional. Inclusive, algumas pessoas podem apresentar o que se chama de deficiência marginal, na qual a carência não chega ao ponto de o indivíduo desenvolver uma doença, porém, é capaz de fazer com que ele apresente cansaço, falta de apetite, mau humor e irritação.

Em uma pesquisa recente realizada no Brasil (em 2007), e interessante, financiada pelo grupo que comercializa do suplemento chamado Centrum, descobriu-se que, no tocante a ingestão de vitaminas em quantidades adequadas:

• Vitamina A: 50 % não ingerem em quantidades adequadas.
• Vitamina C: 80 %.
• Vitamina K: 81 %.
• Vitaminas D e E: 99%!

Isso serve para mostrar o quanto a alimentação do brasileiro é deficiente/desequilibrada. Também é importante notar que, quem sofre mais com esse tipo de problema é a população de baixa renda, justamente por não ter nem tempo e nem os recursos para comer adequadamente. São esses indivíduos que talvez precisem ingerir suplementos polivitamínicos e poliminerais, porém, sem dinheiro não têm como. Já a população que normalmente usa esses suplementos tende a ser constituída de indivíduos de renda mais alta e melhor instrução, que se preocupa mais em cuidar da saúde. Porém, por conta disso, já tem uma alimentação equilibrada e não precisaria tomar suplementos, o excesso de vitaminas e minerais que ingerem é perdido na urina e fezes.

Veja também:

http://ed.ted.com/lessons/what-s-the-value-of-vitamins-ginnie-trinh-nguyen
(Tem legendas em língua portuguesa).

Referências

Amabis & Martho. Biologia das Células. Moderna. 2004.

Campbell, Reece et al. Biologia. 8ª Ed. Artmed. 2010.
Linhares & Gewandsznajder. Biologia Hoje. Vol. 1. 2ª Ed. Ática. 2014.

http://super.abril.com.br/saude/verdade-vitaminas-607913.shtml

http://super.abril.com.br/alimentacao/excesso-vitamina-impede-absorcao-outra-440690.shtml

http://super.abril.com.br/alimentacao/vitaminas-voce-tem-tomar-441083.shtml

http://www.centrum.com/health-center/how-do-vitamins-work

http://www.centrum.com.br/deaazinco.asp#

http://www2.uol.com.br/sciam/reportagens/controversias_sobre_o_fluor.html

http://ods.od.nih.gov/factsheets/list-VitaminsMinerals/
http://www.healthy.net/Health/Article/Chloride/2050
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12204390
https://en.wikipedia.org/wiki/Vitamin_D
https://en.wikipedia.org/wiki/Vitamin_E
https://www.malefertility.md/blog/can-vitamin-e-increase-sperm-count
https://en.wikipedia.org/wiki/Vitamin_K
https://en.wikipedia.org/wiki/Vitamin_A
https://www.thoughtco.com/osmotic-pressure-and-tonicity-3975927
https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/anemia/symptoms-causes/syc-20351360