Bioquimica Metabolica Resumo

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ENZIMAS
Enzimas são exemplos de proteínas, que coordenam as reações químicas, pois são 
responsáveis pela catálise, isto é, deixam as reações mais rápidas.
Hormônios como insulina ou adrenalina, ATP, metabólitos como glicose, citrato, 
etc, podem ativar essas enzimas ou inibi-las, controlando a velocidade das vias 
metabólicas e, por consequência, o metabolismo como um todo.
Se uma via for ativada, formará muito produto, e, ao contrário, pode não formar 
produto suficiente para as reações subsequentes, e a via em questão ou esse 
determinado metabolismo (pode ser de carboidrato, proteínas, lipídeos, heme) ficará 
prejudicado.
As enzimas irão comandar o metabolismo mediante a substância (efetuador) que se 
ligará a ela. 
Por definição, enzimas são catalizadores (aumentam a velocidade da reação)
biológicos (provêm de um ser vivo) de alta especificidade (catalisam uma reação 
específica).
Para que ocorra o aumento da velocidade, a enzima deve promover a diminuição da 
energia de ativação (energia necessária para que os reagentes cheguem ao estado de 
transição e ocorra a reação química).
Enzimas não alteram a natureza das reações (se a reação é endotérmica, não a 
torna exotérmica), não muda as concentrações finais das reações (se é 1A → 1B não 
vai mudar para 1A → 100B) nem a constante de equilíbrio (que depende das 
concentrações dos produtos e reagentes), entalpia (ΔH) e entropia (ΔG).
Substrato (ou reagente) é o que se modificará pela ação enzimática, os aminoácidos 
do sítio ativo (ou catalítico) direcionam o substrato, o posicionam corretamente no 
sítio ativo para que seja corretamente modificado.
*Aminoácidos negativos do sítio ativo da enzima posicionam regiões positivas do 
substrato de tal forma a combinarem com esse local.
Por definição da bioquímica, segundo a International Union of Biochemistry and 
Bioquímica Metabólica
quarta-feira, 17 de agosto de 2022 14:24
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Por definição da bioquímica, segundo a International Union of Biochemistry and 
Molecular Biology (IUBMB) e a International Union of Pure and Applied Chemistry
(Iupac): 1 unidade (1U) de atividade enzimática corresponde à quantidade de enzima 
que catalisa uma reação que formará 1 micromol de produto por um determinado 
período de tempo em condições padrões.
Algumas enzimas requerem ligação a moléculas não proteicas chamadas cofatores, 
para que possam exercer a sua atividade.
Os cofatores são íons metálicos, como Ca2+, Zn2+, que irão para o sítio ativo e estão 
envolvidos na reação catalítica.
Pode acontecer de a enzima precisar de mais ajuda para a catálise: as coenzimas, que 
são pequenas moléculas que transportam grupos químicos de um substrato para 
outro.
CLASSIFICAÇÃO E NOMENCLATURA
As enzimas são classificadas nos seguintes grupos, conforme o tipo de reação química 
que catalisam:
Oxidorredutases: Reações de oxidação-redução ou transferência de elétrons. 
Ex: desidrogenases e oxidases.
-
Transferases: Transferência de grupos funcionais, como amina, fosfato, acil e 
carboxila. Ex: quinases e transaminases.
-
Hidrolases: Reações de hidrólise. Ex: peptidases.-
Liases: Reações de quebra de ligações covalentes e a remoção de moléculas de 
água, amônia e gás carbônico. Ex: deshidratases e descarboxilases.
-
Isomerases: Reações de interconversão ou isomerização entre isômeros óticos 
ou geométricos (cis/trans). Ex: epimerases.
-
Ligases: Reações de formação de novas moléculas a partir da ligação entre 
duas pré-existentes. Ex: sintetases.
-
CINÉTICA ENZIMÁTICA: FATORES QUE ALTERAM A VELOCIDADE DE UMA 
REAÇÃO ENZIMÁTICA
Há vários fatores que podem influenciar na reação enzimática, como quantidade de 
sais e composição de solvente, mas entre os principais fatores que alteram a 
atividade ou velocidade das enzimas, estão: temperatura, pH, concentração da 
enzima e do substrato.
PH
Cada enzima possui uma faixa de pH considerada ideal. Caso a enzima seja 
submetida a extremos, o pH pode sofrer desnaturação e perder a estrutura.
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Temperatura 
Temperaturas extremamente altas podem desnaturar as enzimas, enquanto 
temperaturas baixas (por exemplo, 0 °C) preservam sua atividade. 
Concentração da enzima
Quanto maior a concentração da enzima, maior será a velocidade da reação (por 
exemplo 1 ug de enzima = velocidade, 2 ug = 2 v, 3 ug = 3 v).
Concentração do Substrato
Quanto maior a concentração da enzima e do substrato, maior será a velocidade da 
reação.
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Quanto mais aumenta a quantidade de substrato, mais aumenta a velocidade da 
enzima no substrato, quase chegando à velocidade máxima.
Michaelis e Menten verificaram que há um ponto extremamente importante: é o 
ponto que converge, a metade da velocidade máxima ( 0,5 Vmax) para x substrato, 
que se chama KM (KM = [S]).
Esse ponto se chama constante de Michaelis-Menten e é característico de cada 
enzima e pode ser usado como uma medida da afinidade da enzima pelo substrato. 
Quanto menor o KM, mais forte é a ligação do substrato pela enzima, ou seja, irá 
precisar de menor quantidade de substrato para chegar na metade da velocidade 
máxima.
Michaelis-Menten descrevem o que ocorre numa reação enzimática desta forma: 
Analisando a reação, percebemos que a enzima (E) liga-se ao substrato (S) para 
formar um complexo enzima-substrato (ES), que se separa em enzima e produto
(P).
A equação de Michaelis e Menten, que mostra qual é a velocidade em qualquer 
momento da reação, se soubermos parâmetros como Vmax, KM e [S]: 
INIBIDORES DA ATIVIDADE ENZIMÁTICA 
Substâncias (que podem ser desde venenos até medicamentos) podem inibir a 
atividade da enzima. Algumas substâncias tóxicas, como pesticidas, agrotóxicos, 
toxinas de plantas ou animais podem parar completamente alguma enzima, e a 
reação em que ela age fica totalmente prejudicada.
Inibidores podem ser divididos em reversíveis e irreversíveis: 
Na inibição irreversível, a atividade enzimática é definitivamente inativada, 
pois a ligação desse inibidor com a enzima é do tipo covalente (ligação forte e 
mais estável), alterando a atividade catalítica de forma permanente. Esse 
inibidor é chamado de suicida, pois vai ser degradado junto à enzima quando for o 
momento dela ser degradada.
-
Na inibição reversível, o inibidor se liga à enzima por ligações fracas, instáveis, 
que podem ser facilmente rompidas, e a enzima volta a catalisar como antes.
-
Nessa inibição iremos estudar a competitiva e não competitiva:
Na inibição competitiva, o inibidor compete com o substrato pelo sítio 
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Na inibição competitiva, o inibidor compete com o substrato pelo sítio 
ativo, pois ambos têm uma estrutura muito parecida com a do substrato da 
enzima, e como está em maior quantidade, ele é que toma o espaço no sítio 
ativo, e dessa forma a enzima não catalisa o substrato. Então a afinidade 
(KM) da enzima para com o substrato irá ser modificada, mas a velocidade 
máxima não.
○
Na inibição não competitiva, o inibidor pode ligar-se tanto à enzima (em um 
sítio que não é o sítio ativo) ou ao complexo enzima-substrato. Nesse caso, a 
ligação do inibidor com a enzima não impede que haja a ligação da enzima com 
o substrato, ou seja, a afinidade não é modificada (KM), mas atrapalha na 
velocidade de catálise bruscamente (muda a Vmax) pois há mudança na 
forma da enzima, impedindo a formação do produto da reação.
○
GRÁFICOS DE LINEWAVER-BURK
Os estudos enzimáticos geralmente são realizados com os gráficos de MM, mas, na 
prática, é difícil obter o valor da velocidade máxima (Vmax) com precisão.
Lineweaver e Burk, analisando o gráfico de MM, perceberam que poderia ser realizada 
a inversão de velocidade e substrato (1/V e 1/[S]), gerando uma reta a partir da curva 
do gráfico de MM.
Essa reta corta o eixo da velocidade mostrando o ponto 1/Vmax , e dessa forma 
esse gráfico tem a grande vantagem sobre o gráfico de MM, pois o valor aparece com 
muita clareza. E quando cortao eixo 1/[S], teremos o ponto M 1 K − e facilmente 
conseguimos saber o valor de KM
ENZIMAS ALOSTÉRICAS E ISOENZIMAS 
Enzimas alostéricas
São as chamadas enzimas marca-passo, pois elas controlam a velocidade de todas 
as reações de uma determinada via.
Não obedecem a cinética de MM (curva Vmax X [S])
Essas enzimas têm, além do sítio ativo, outro sítio chamado alostérico ou 
regulatório, em que uma substância (hormônio, ATP, NADH, metabólito) pode se 
ligar, e modificando o sítio ativo pode facilitar (ativar) a enzima para uma reação 
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ligar, e modificando o sítio ativo pode facilitar (ativar) a enzima para uma reação 
ou atrapalhar a entrada do substrato na enzima (inibir).
Isoenzimas
São enzimas que diferem na sequência de aminoácidos, mas que catalisam a 
mesma reação química em órgãos diferentes.
Isso ocorre para que funcione de formas distintas em vários compartimentos do 
corpo, ajustando a velocidade da reação para determinado metabolismo.
ENZIMOLOGIA CLÍNICA
Em algumas doenças, a atividade de certas enzimas é modificada, geralmente 
aumentadas se comparadas ao normal.
As enzimas podem ser quantificadas no plasma sanguíneo, líquido 
cefalorraquidiano, urina e exsudatos, e sua atividade deve ser comparada ao valor 
de referência liberado pelos laboratórios que comercializaram o kit de determinação 
da enzima.
Sua medida colabora com o auxílio diagnóstico nos processos patológicos, pois 
quando um órgão tem alguma alteração (patologia), suas atividades são modificadas 
e liberadas para o exterior da célula e daí para o sangue, como no caso de lesão 
tecidual provocada por processos patológicos que levam ao aumento na 
permeabilidade celular ou morte da célula
Algumas enzimas são rotineiramente medidas em laboratório clínico:
ERROS METABÓLICOS HEREDITÁRIOS 
Os erros inatos do metabolismo (EIM) ocorrem quando uma determinada enzima 
não é produzida corretamente, geralmente por mutação no DNA que se prolifera 
para o RNAm e a proteína (enzima). 
Esse defeito genético que levou a um defeito enzimático pode até interromper uma 
via metabólica, e os produtos dessa via não serão sintetizados, levando às doenças 
metabólicas hereditárias (DMH), que correspondem a cerca de 10% de todas as 
doenças genéticas.
Geralmente ao nascer, as crianças portadoras com EIM parecem normais e algum 
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Geralmente ao nascer, as crianças portadoras com EIM parecem normais e algum 
fator externo inicia as manifestações agudas diagnosticadas em laboratório 
clínico. Dependendo do erro inato do metabolismo e da substância acumulada, tem-
se a terapêutica que vai desde dieta até transplante de medula óssea.
Fenilcetonúria 
A fenilcetonúria é uma doença genética, autossômica e recessiva, em que a enzima 
fenilalanina hidroxilase está mutada e dependendo do tipo de mutação poderá ocorrer 
a ausência ou deficiência desta enzima, que não faria a transformação da fenilalanina 
em tirosina e, dessa forma, a via ficaria toda prejudicada. 
Albinismo
O albinismo provém de falha na produção de melanina. 
Sua natureza genética afeta a atividade da enzima tirosinase, podendo ser 
classificado em: 
tirosinase-negativo (quando não há produção de melanina) -
tirosinase-positivo (quando há pequena produção de melanina), e por 
consequência, ausência parcial ou total de pigmentos na pele, nos cabelos e nos 
olhos. 
-
Galactosemia
É a deficiência em enzimas que são usadas na conversão da galactose no sangue, 
entre elas a galactose-1-fosfato-uridil transferase devido à herança autossômica 
recessiva.
Após a amamentação, aparecem vômitos, hepatomegalia, crescimento deficiente, 
letargia, diarreia e disfunção renal, que levam à acidose metabólica. A restrição da 
galactose da dieta, que tem como fonte principal o carboidrato lactose, é o tratamento 
principal.
Doença de von Gierke ou glicogenose tipo I 
Leva ao acúmulo de glicogênio por causa da deficiência da enzima glicose-6-
fosfatase, que é responsável por liberar glicose a partir do glicogênio (glicogenólise), 
acumulando-o no fígado (leva a hepatomegalia) e nos rins (nefromegalia), podendo 
acarretar convulsões, irritabilidade, tremores, desmaios.
Com esse aumento das moléculas de fenilalanina do 
sangue, ocorre a transformação destas em ácido 
fenilpirúvico, que pode ir para a urina pelo sangue e para 
outros órgãos, mostrando-se tóxica, inclusive no cérebro.
Caso faça corretamente a dieta livre de fenilalanina, a 
criança pode ter desenvolvimento e expectativa de vidas 
normais.
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acarretar convulsões, irritabilidade, tremores, desmaios.
O diagnóstico ocorre por hipoglicemia, aumento de ácido láctico, colesterol, ácidos 
graxos, triglicérides, fosfolípides e ácido úrico. O tratamento é a prevenção da 
hipoglicemia e da acidose láctica, sendo que a dieta deve ter alimentos ricos em 
glicose ou amido. 
Cretinismo
A ausência do hormônio tiroxina afeta o amadurecimento cerebral, levando à 
deficiência mental pelo hipotireoidismo congênito, que pode ser por deficiência 
enzimática durante o desenvolvimento do hormônio da tireoide. 
É possível identificar a doença por meio do teste do pezinho.
CARBOIDRATOS
Digestão dos carboidratos
Na cavidade bucal, o amido é degradado em dextrinas de amido pela enzima alfa-
amilase (ptialina), que quebra as ligações α-1,4 da molécula de amido. No intestino, 
as moléculas de dextrina de amido continuam a ser degradadas pela amilase 
pancreática em moléculas de maltose. E a maltose é hidrolisada em duas 
moléculas de glicose. A glicose (monossacarídeo) pode ser absorvida para a corrente 
sanguínea através das células do intestino delgado. 
A digestão da sacarose (dissacarídeo) ocorre no intestino delgado na presença da 
enzima sacarase e origina produtos como glicose e frutose (monossacarídeo), que 
são absorvidos para a corrente sanguínea. 
O leite contém outro açúcar, a lactose, que também é um dissacarídeo, e a 
degradação depende da lactase. Nesse caso, os produtos gerados são glicose e 
galactose. 
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Transportadores de glicose
Após entrar na corrente sanguínea a glicose não pode difundir-se através dos 
poros da membrana, pois é muito grande. Seu peso molecular é de 180 kDa e o 
máximo das partículas permeáveis é cerca de 100 kDa. Existem 2 tipos de 
mecanismos de transporte de glicose através da membrana: 
Facilitado: mediado por transportadores de membrana específicos (GLUT, glucose 
transporter).
-
Cotransporte: com o íon sódio (SGLT, sodium glucose transporter).-
Existe 1 família de transportadores (atualmente é proposta a existência de 12 
tipos de transportadores) que diferem quanto às características funcionais e 
distribuição tecidual e que podem transportar outros monossacarídeos, com 
estruturas semelhantes à da glicose, incluindo, especialmente, a galactose.
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estruturas semelhantes à da glicose, incluindo, especialmente, a galactose.
A maioria das células expressa um número diferente de GLUTs em proporções 
distintas. E a atividade dos GLUTs pode ser regulada ou não pela insulina. Assim, 
a quantidade de glicose passível de se difundir para o interior da maioria das 
células, na ausência de insulina, é insuficiente para o metabolismo energético. 
Nessas células, o transporte de glicose é dependente de insulina. Nos hepatócitos 
e nos neurônios, a entrada de glicose também é mediada pelos GLUTs, entretanto, 
não é dependente de insulina.
Características de alguns GLUTs:
GLUT1: Amplamente distribuído pelas células, e realiza o transporte basal de 
glicose celular. Está presente nos tecidos fetais, mas sua expressão está 
diminuída nos tecidos adultos. Não tem atividade alterada pela presença da 
insulina.
-
GLUT2: Presente nos hepatócitos, células β pancreáticas, mucosa intestinal e 
rins. Possui alta afinidade com a glicose e não tem atividade modulada pela 
insulina. As células β pancreáticas detectam a variaçãoda glicemia e iniciam 
automaticamente o controle da secreção de insulina, e em reposta o fígado capta 
ou libera glicose.
-
GLUT4: O mais abundante e está nas membranas celulares do 
musculoesquelético, cardíaco e tecido adiposo. É dependente de insulina.
-
GLUT5: É uma proteína transportadora de frutose, com pequena ou nenhuma 
afinidade pela glicose.
-
Desse modo, uma vez dentro das células, a glicose será utilizada com diferentes 
finalidades, dependendo do estado metabólico do organismo, ou seja, absortivo, pós-
absortivo ou em jejum. A variação da glicemia (quantidade de glicose na corrente 
sanguínea) determina quais hormônios são produzidos e quais reações químicas 
estão favorecidas. 
Glicólise
No balanço geral da glicólise (C6H12O6), ela produz 2 moléculas de piruvato ou 
ácido pirúvico (C3H4O3), 2 moléculas de ATP e 2 moléculas de Nicotinamida 
adenina dinucleotídeo (NADH), mas isso ocorre numa sequência de reações no 
citosol das células. Página 10 de 4° Semestre 
citosol das células.
O ácido pirúvico dissocia-se em meio aquoso e forma o ânion piruvato, que é a 
forma sob a qual participa dos processos metabólicos.
NADH é uma coenzima que pode estar no estado NAD+ (oxidado) ou NADH
(reduzido).
Reações que compõem a Glicólise:
Reação 1: Uma vez dentro da célula, a glicose é modificada para que não possa 
sair. E isso é possível a partir da reação de fosforilação pelo ATP, formando a 
glicose-6-fosfato. Essa reação é catalisada pela enzima hexoquinase ou 
glicoquinase. O fosfato adicionado à glicose confere carga negativa à glicose e 
assim não permite que ela passe pela membrana plasmática. O magnésio é o 
cofator dessa reação.
-
***Conversão de glicose em glicose-6-fosfato
Reação 2: Ocorre a isomerização da glicose à frutose. Isso é possível pela ação 
da enzima fosfoglicoisomerase, que transforma a aldose da glicose em uma 
cetose.
-
***Conversão de glicose-6-fosfato em frutose-6-fosfato
Reação 3: A frutose-6-fosfato é fosforilada pelo ATP e se transforma em 
frutose-1,6-bisfosfato com o auxílio da fosfofrutoquinase (FFK). Essa enzima é 
alostérica e é um dos pontos de regulação da glicólise. O magnésio é o cofator 
dessa reação.
-
***Conversão de frutose-6-fosfato em frutose-1,6-bifosfato
Reação 4: A frutose-1,6-bisfosfato é clivada em 2 moléculas: di-
hidroxiacetona fosfato e gliceraldeído-3-fosfato. Essa reação é catalisada pela 
-
Esquema simplificado da glicólise 
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hidroxiacetona fosfato e gliceraldeído-3-fosfato. Essa reação é catalisada pela 
aldolase. 
***Quebra da frutose-1,6-bifosfato em: gliceraldeído-3-fosfato e di-hidroxiacetona 
fosfato
Reação 5: Apesar de serem formadas duas moléculas, é o gliceraldeído-3-fosfato 
que é utilizado na continuação da glicólise; então precisa que a di-
hidroxiacetona seja interconvertida a gliceraldeído-3-fosfato. Essa 
isomerização é catalisada pela triose-fosfato isomerase. Na isomerização o 
gliceraldeído-3-fosfato também pode ser convertido em di-hidroxiacetona, 
mas para que isso não ocorra, ele é prontamente consumido, e a conversão da 
di-hidroxiacetona para aldeído é favorecida. 
-
***Isomerização da di-hidroxiacetona fosfato
Reação 6: A molécula de gliceraldeído-3-fosfato é transformada em 1,3-
disfosfoglicerato (1,3-BPG), em uma reação catalisada pelo gliceraldeído-3-fosfato 
desidrogenase. Uma molécula de NAD+ (coenzima no estado oxidado) foi reduzida a 
NADH (coenzima no estado reduzido).
-
***Conversão de gliceraldeído-3-fosfato em 1,3-BPG
Reação 7: É a primeira formação de ATP. O 1,3-BPG se converte em 3-
fosfoglicerato, em uma reação catalisada pelo fosfoglicerato quinase. A 
fosforilação ocorreu com a transferência do grupo fosfato diretamente do 
substrato. Essa reação forma 2 ATP por molécula de glicose.
-
***Conversão do 1,3-BPG em 3-fosfoglicerato 
Reação 8: O fosfato do 3-fosfoglicerato é transferido do carbono 3 para o 
carbono 2, formando o 2-fosfoglicerato. Isso ocorre por que o composto 3-
fosfoglicerato possui baixo potencial de transferência de substrato. 
-
***Mudança do radical fosfato da posição 3 para a posição 2, para aumentar seu 
potencial
Reação 9: Para aumentar ainda mais seu potencial de transferência de 
fosfato, o 2-fosfoglicerato se transforma em fosfoenolpiruvato.
-
***Formação do fosfoenolpiruvato
Reação 10: O fosfoenolpiruvato se transforma em piruvato por ação da 
piruvato quinase. Nessa reação, formam-se 2 ATP a partir do substrato. Essa 
reação é irreversível, devido ao alto valor de ΔG.
-
***Formação do piruvato
Reação 1 - 5
Nessa fase são gastos ATPs 
em duas fosforilações. Essa 
fase termina com a quebra 
da hexose em duas trioses.
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***Formação do piruvato
O piruvato possui três destinos distintos dependendo da presença ou ausência de 
oxigênio.
Reação 1 - 5
Nessa fase são gastos ATPs 
em duas fosforilações. Essa 
fase termina com a quebra 
da hexose em duas trioses.
Reação 5 - 10
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Na respiração anaeróbica (ou fermentação), ocorre uma série de reações de 
degradação da glicose para a obtenção de energia sem a utilização de O2. Esse 
processo irá ocorrer no citoplasma das células e a formação de ATP não é 
eficiente, ou seja, menor quantidade de ATP é produzida em comparação com a 
respiração aeróbica. Nesses casos, 1mol de glicose irá gerar somente 2mols de 
ATP. Existem dois tipos de fermentação: alcoólica e láctica.
Na fermentação alcoólica, na 1° etapa, o piruvato é descarboxilado pela ação da 
piruvato descarboxilase, gerando aldeído acético, que na sequência é reduzido 
a etanol pela ação da enzima álcool desidrogenase, com a concomitante 
formação de NAD+, por meio da regeneração de um NADH.
-
Na respiração aeróbica, ocorre a produção de 38 mols de ATP com apenas 1 mol 
de glicose. 
CICLO DE KREBS
O ciclo de Krebs (CK) também é conhecido como ciclo dos ácidos tricarboxílicos ou ciclo 
do ácido cítrico e ocorre na matriz mitocondrial.
É uma sequência de reações nas quais acontece a oxidação de moléculas e como 
consequência ocorre a liberação de elétrons que serão utilizados na cadeia 
respiratória para a obtenção de ATP. A representação das reações está em forma de 
um ciclo.
Cada volta do ciclo de Krebs produz 3 moléculas de NADH, 1 FADH2 e 1 GTP
Entretanto, quando uma molécula de glicose inicia a glicólise aeróbia, são geradas 2 
moléculas de piruvato, que se convertem em acetil-CoA e, por isso, consideramos que 
duas moléculas de acetil-CoA iniciam esse ciclo.
Produção de coenzimas 
(NADH e FADH2 ), GTP e 
CO2 no ciclo de Krebs.
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Para que ocorra o CK, é necessário que a molécula de piruvato sintetizada na 
glicólise seja transformada em acetil-CoA na mitocôndria por ação da piruvato 
desidrogenase.
8 reações que compõem o ciclo de Krebs:
Reação 1: O acetil-CoA inicia o CK, reage com o oxaloacetato, na presença do 
citrato sintase e forma citrato. O citrato tem 6 carbonos, 4 carbonos provenientes 
do oxaloacetato e 2 carbonos do acetil-CoA.
-
***Síntese do citrato
Reação 2: O citrato formado é isomerizado a isocitrato, o que facilita sua 
descarboxilação em uma reação catalisada pela aconitase.
-
***Isomerização do citrato
Reação 3: O isocitrato sofre descarboxilação, catalisada pelo isocitrato 
desidrogenase, para formar o α-cetoglutarato. Utiliza o NADH como 
transportador de dois hidrogênios liberados na reação, havendo o 
desprendimento de uma molécula de CO2.
-
***Descarboxilação oxidativa do isocitrato
Reação 4: O a-cetoglutarato também sofre descarboxilação, catalisada pelo 
complexo a-cetoglutarato desidrogenase, formando um intermediário, o 
succinilcoenzima-A (succinil-CoA). Esse complexo também utiliza o NADH como 
transportador de dois hidrogênios liberados na reação, havendo o 
desprendimento de mais uma molécula de CO2.
-
***Descarboxilação oxidativa do α-cetoglutarato
Reação 5: A enzima succinil-CoA catalisa a quebra da succinil-CoA,o que 
permite a liberação de energia na forma de um GTP. O GTP pode transferir o 
seu Pi para um ADP, formando um ATP. Essa é a única etapa do ciclo em que 
ocorre a formação de um composto pronto de alta energia.
-
***Formação de GTP
Reação 6: É formado o fumarato, pela ação do succinato desidrogenase, que -
CO2 no ciclo de Krebs.
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Reação 6: É formado o fumarato, pela ação do succinato desidrogenase, que 
utiliza o FADH2 como transportador de dois hidrogênios liberados na reação. A 
coenzima A retorna ao pool inicial da mitocôndria. E finalmente ocorrem 
reações que permitem a regeneração do oxaloacetato. O succinato sofre uma 
série de reações de oxidação, hidratação e uma segunda oxidação para a 
formação do oxaloacetato.
-
***Desidrogenação do succinato
Reação 7: A fumarase catalisa a hidratação do fumarato e ocorre a produção do 
malato.
-
***Hidratação do fumarato e formação do malato
Reação 8: A malato desidrogenase catalisa a oxidação do malato em 
oxalacetato e utiliza o NADH como transportador de dois hidrogênios liberados 
na reação.
-
***Desidrogenação do malato
No CK há produção de muitas moléculas de NADH e FADH2, que se tornarão ATP na 
cadeia respiratória.
CADEIA RESPIRATÓRIA
Os componentes da cadeia respiratória são denominados complexos (I, II, III e IV) e 
estão localizados na membrana interna da mitocôndria.
O complexo I (NADH-ubiquinona oxidorredutase), o complexo II (succinato-
ubiquinona oxidoreductase), o complexo III (ubiquinol-citocromo-c oxidoreductase) 
e, finalmente, o complexo IV (citocromo-c oxidase). Os complexos I e II estão 
conectados pela coenzima Q (CoQ), e o citocromo C conecta os complexos III e 
IV.
Os complexos I, III e IV funcionam como uma bomba de prótons, acumulam-se no 
espaço intermembranas e geram uma ddp eletroquímico, utilizado pela ATP 
sintase na formação de ATP, a partir de ADP e Pi. Esses componentes, bem como a 
bomba de ATP sintetase, formam o sistema de fosforilação oxidativa que sintetiza 
ATP.
A função geral da cadeia respiratória é a oxidação de NADH e FADH2 , provenientes 
das diversas vias metabólicas (carboidratos, lipídios e proteínas), bem como o 
transporte de equivalentes reduzidos ao longo de uma série de transportadores 
para o aceitador final, o oxigênio.
Os elétrons ao serem transportados pela cadeia, e muitos dos complexos, utilizam a 
energia para bombear prótons da matriz mitocondrial para o espaço 
Produtos formados a partir de uma 
molécula de glicose em glicólise 
aeróbia
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energia para bombear prótons da matriz mitocondrial para o espaço 
intermembranar, formando um gradiente de prótons.
Todos os elétrons que entram na cadeia de transporte vêm das moléculas de NADH e 
FADH.
O NADH doa eficientemente seus elétrons em reações redox, isto é, seus elétrons 
estão em um alto nível de energia, portanto ele pode transferir seus elétrons 
diretamente para o complexo I, voltando a ser NAD+.
O complexo I usa a energia dos elétrons para bombear prótons da matriz para o 
espaço intermembranar. O FADH não pode mandar elétrons para o complexo I, 
pois é um doador menos eficiente que o NADH (seus elétrons estão em um nível 
de energia mais baixa). Em vez disso, ele os leva pela cadeia de transporte até o 
complexo II, que não bombeia prótons através da membrana. Isso justifica porque 
cada molécula de FADH faz com que menos prótons sejam bombeados do que cada 
molécula de NADH.
À exceção desses dois primeiros complexos, NADH e FADH, os elétrons percorrem 
exatamente a mesma rota.
Tanto o complexo I quanto o complexo II passam seus elétrons para a ubiquinona
(Q), que é reduzida e forma QH. Essa molécula atravessa a membrana e entrega os 
elétrons ao complexo III. Conforme os elétrons percorrem o complexo III, mais íons 
H+ são bombeados através da membrana, e os elétrons são finalmente entregues a 
outro carreador denominado citocromo C (cit C). O cit C transporta os elétrons 
até o complexo IV, onde um último grupo de íons H+ é bombeado através da 
membrana. O complexo IV passa os elétrons para o oxigênio, que se divide em 
dois átomos e aceitam prótons da matriz, formando água. São necessários 4 elétrons 
para reduzir cada molécula de O2 , e 2 moléculas de água são formadas no processo.
O trabalho dos complexos I, III, e IV é extremante importante. À medida que os 
elétrons se movem para níveis de energia mais baixos, os complexos capturam a 
energia liberada e a utilizam para bombear íons H+ da matriz para o espaço 
intermembranaso. Formando um gradiente eletroquímico através da membrana 
mitocondrial interna, denominado de força próton-motiva. 
Os prótons não podem atravessar diretamente a bicamada fosfolipídica da 
membrana, pois o interior desta é muito hidrofóbico. Então os prótons H+ se movem 
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membrana, pois o interior desta é muito hidrofóbico. Então os prótons H+ se movem 
a favor de seu gradiente de concentração com auxílio de proteínas de canal que 
formam túneis hidrofílicos através da membrana. Na membrana mitocondrial 
interna, íons H+ têm apenas um canal disponível: uma proteína transmembranar 
conhecida como ATP sintase. À medida que a ATP sintase transforma a energia, ela 
catalisa a adição de um fosfato ao ADP, capturando a energia do gradiente de prótons 
na forma de ATP.
Os inibidores da cadeia respiratória são drogas que inibem o transporte de 
elétrons. O resultado dessa ação é a paralisação do transporte de elétrons e das 
vias metabólicas que dependem da cadeia para a reoxidação das coenzimas.
Os desacopladores da cadeia respiratória são substâncias que desvinculam o fluxo 
de elétrons do transporte contra gradiente de prótons. O processo torna-se 
energeticamente mais favorável e sua velocidade aumenta. Nesse caso, o 
consumo de oxigênio torna-se maior. 
Substâncias lipofílicas como o DNP (2,4-dinitrofenol) são capazes de dissociar o 
transporte de elétrons da fosforilação oxidativa. No passado, há cerca de 
cinquenta anos, o DNP era usado como medicação para emagrecimento. O 
Saldo de ATP a partir de uma molécula 
de glicose em glicólise aeróbia
Cadeia transportadora de elétrons
Exemplos de inibidores da 
cadeia respiratória
Ou dependendo 
da literatura e 
segundo a prof.
4 NADH → 12 ATP
2 FADH2 → 4 ATP
2 GTP → 2 ATP
Saldo final 32 ATP
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cinquenta anos, o DNP era usado como medicação para emagrecimento. O 
dinitrofenol interrompe o gradiente de prótons e reduz a síntese de ATP. Assim, 
a maior parte dos alimentos ingeridos não pode ser utilizada para produção de 
ATP, portanto ocorre a perda de peso. Uma pequena mudança na concentração de 
DNP poderia levar o indivíduo à morte.
METABOLISMO DO GLICOGÊNIO: GLICOGÊNESE E GLICOGENÓLISE 
O glicogênio é um polissacarídeo de reserva animal essencial para o 
funcionamento adequado do metabolismo, sendo composto por subunidades de glicose 
e ramificações entre 8 a 12 monômeros, em média. Pode ser encontrado 
principalmente no fígado e no músculo, seus principais locais de reserva.
O fígado armazena o excesso de glicose em glicogênio para ser utilizado na forma de 
glicose quando requisitado.
O músculo armazena apenas para consumo próprio, e só utiliza durante o exercício 
quando há necessidade de energia rápida. 
A demandas celulares são atendidas pelas vias de síntese e degradação de 
glicogênio, que são denominadas glicogênese e glicogenólise, respectivamente.
A regulação do metabolismo do glicogênio é distinta nos tecidos musculares e 
hepático. O glicogênio muscular tem como finalidade atender às demandas somente 
para a contração do próprio músculo, enquanto o glicogênio hepático tem por 
finalidade controlar a glicemia e fornecer glicose para os demais tecidos.
A glicogênese é o conjunto de reações que permitem a formação do glicogênio a 
partir de moléculas de glicose. Na glicogênese, as moléculas de glicose unem-se 
através das hidroxilas livres
Reação 1: glicose+ ATP → glicose 6-fosfato + ADP + H+
***Glicose se transforma em glicose 6-fosfato
Reação 2: glicose 6-fosfato ↔ glicose 1-fosfato
***Isomeração da glicose 6-fosfato originando glicose 1-fosfato
Reação 3: glicose 1-fosfato + UTP ↔ UDP- glicose + Ppi
***Glicose-1-fosfato origina a glicose-UDP
A enzima que utiliza a glicose para formar o glicogênio é a glicogênio sintase. 
Entretanto essa enzima precisa de um resíduo iniciador, ou primer, para começar 
a ligar as moléculas de glicose. A glicose se liga a esse primer quando está na 
forma ativa, e essa ativação depende de ATP e UTP (uridina trifosfato).
A reação a seguir esquematiza o alongamento do primer de glicogênio pela adição 
de UDP-glicose. Essa reação é catalisada por glicogênio sintase. 
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(Glicogênio)n resíduos + UDP-glicose → (glicogênio)n + 1 resíduo + UDP
Entretanto, a glicogênio sintase catalisa apenas as ligações glicosídicas α-1,4. 
Para a formação das ligações α-1,6, outra enzima ramificadora será necessária
para realizar a transferência de 6 a 7 resíduos de glicose da molécula linear para a 
parte mais nova (interna) que está sendo formada. 
A glicogenólise consiste na remoção dos resíduos de glicose terminal. A 
glicogenólise se processa pela ação de três sistemas enzimáticos: glicogênio 
fosforilase, transferase e enzima desramificadora.
A regulação da glicogenólise ocorre essencialmente pela enzima glicogênio fosforilase.
A fosforilase catalisa a quebra das ligações glicosídicas α-1,4 pela adição de 
fosfato inorgânico nos resíduos de glicose das extremidades das cadeias. Esse 
processo prossegue até restarem 4 resíduos de glicose.
A transferase, que transfere os resíduos de glicose para uma cadeia vizinha, na 
qual a fosforilase pode continuar a ação.
Ao chegar na ligação da ramificação, uma terceira enzima é necessária, a 
desramificadora, que quebra a ligação do tipo α-1,6.
No fígado, a glicose 6-fosfato é transformada em glicose por meio da ação da enzima 
glicose 6-fosfatase e enviada para a corrente sanguínea para a manutenção da 
glicemia.
Já no músculo, a glicose 1-fosfato é transformada em glicose 6-fosfato, entretanto, 
em virtude da ausência da enzima glicose 6-fosfatase, a glicose pode não sair do 
músculo, ou seja, só poderá gerar energia através da glicólise anaeróbia.
Os principais reguladores do metabolismo do glicogênio são os hormônios 
insulina e glucagon, e as enzimas marca-passo glicogênio sintase e glicogênio 
fosforilase, que participam, respectivamente, da síntese e da degradação desse 
polissacarídeo.
Níveis de ATP celular estão normais e a glicose está excedente: a própria 
concentração de glicose 6-fosfato, assim como a insulina, ativam a enzima 
glicogênio sintase, o que favorece a síntese do glicogênio. 
Níveis de ATP e glicose estiverem reduzidos: a insulina deixa de ser produzida, e 
hormônios tais como glucagon e adrenalina aumentam em concentração, ativando
a enzima de membrana denominada adenilato ciclase (AC), que, por sua vez, 
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a enzima de membrana denominada adenilato ciclase (AC), que, por sua vez, 
transforma ATP em AMP cíclico. Este age como segundo mensageiro e promove a 
ativação da enzima glicogênio fosforilase e inibição da enzima glicogênio 
sintase. Desse modo, ocorre a glicogenólise.
Quando há diminuição da glicemia, o organismo consegue produzir sua própria 
glicose a partir de fontes que não são carboidratos (aminoácidos glicogênicos, 
lactato, piruvato e glicerol) por uma sequência de reações denominadas 
gliconeogênese (Ocorre principalmente no fígado e em menor quantidade no rim).
GLICONEOGÊNESE
O cérebro humano requer cerca de 120 g de glicose por dia. 
Quando a glicemia diminui, os estoques de glicogênio hepático e muscular são 
degradados. Mas pode ser que esse suprimento de glicose não seja suficiente. 
Assim, entre as refeições e durante longos jejuns, ou após exercícios vigorosos, o 
glicogênio é depletado, o que também ocorre quando há deficiência do suprimento 
de glicose pela dieta ou por dificuldade na absorção pelas células. Nessas situações, 
o organismo precisa sintetizar glicose a partir de precursores que não sejam 
carboidratos. 
O lactato produzido no musculoesquelético em exercício é liberado no sangue. No 
ciclo de Cori, a glicose oriunda do sangue é convertida em lactato pelo músculo 
em exercício, que é difundido para o sangue. Esse lactato é captado pelo fígado e 
reconvertido em glicose, pela via da gliconeogênese, que é liberta de volta para a 
circulação. 
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circulação. 
Entre os aminoácidos utilizados na gliconeogênese, a alanina é o mais 
importante a ser convertido em intermediários glicolíticos.
Durante o jejum prolongado ou inanição, a alanina e outros aminoácidos são 
liberados das proteínas dos músculos esqueléticos
A alanina é transportada para o fígado, onde sofre transaminação para gerar 
piruvato.
O mecanismo é chamado ciclo da glicose-alanina e, também, transporta amônia 
(NH4 +) ao fígado para a síntese da ureia.
Na gliconeogênese, existem 3 barreiras energéticas específicas que precisam ser 
contornadas. Vejamos quais são essas reações:
Reação 1: O piruvato (que está no citoplasma) atravessa as membranas 
mitocondriais e na matriz mitocondrial é convertido a oxalacetato. O 
oxaloacetato não pode atravessar a membrana, e por isso é reduzido pelo 
NADH em malato, e este, então, pode ser liberado para o citoplasma. No 
citoplasma, o malato é oxidado pelo NAD+, gerando, novamente, o oxalacetato, 
que é convertido em fosfoenol-piruvato pela enzima fosfoenol-piruvato-
carboxiquinase, cujo doador de Pi é um GTP.
-
***Conversão de piruvato em fosfoenolpiruvato. 
Reação 2: Nessa etapa é necessária a enzima frutose-1,6-difosfatase, que remove 
o grupo fosfato do C1 da frutose por hidrólise.
-
***Conversão de frutose-1,6-difosfato em frutose-6-fosfato. 
Reação 3: Nessa etapa é necessária a enzima glicose-6-fosfatase que está presente 
nos hepatócitos. Lembre-se de que essa reação ocorre também na glicogenólise e 
permite que o fígado controle a glicemia plasmática.
-
***Conversão de glicose-6-fosfato em glicose livre. 
Essas 3 reações permitem a formação dos intermediários do CK, que são 
produzidos pelo catabolismo dos aminoácidos (citrato, isocitrato, α-cetoglutarato, 
succinato, fumarato e malato), assim como os que fornecem piruvato, podem 
produzir oxalacetato e fornecer glicose através da gliconeogênese.
Lembre-se de que o músculo não tem a enzima 
glicose-6-fosfatase, exclusiva do hepatócito. 
Assim a glicose formada é utilizada somente no 
próprio músculo.
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A glicose-6-fosfato também pode ser utilizada por uma via alternativa, conhecida 
como via das pentoses (ou via do 6-fofo-gliconato).
VIA DAS PENTOSES
Essa via tem algumas características importantes: ocorre no citoplasma, não há 
geração de ATP, mas há produção de NADPH e pentoses. 
Essa via é composta por duas fases: oxidativa e não oxidativa.
A partir desse ponto, as reações são não oxidativas, e a ribulose-5-fosfato, por 
isomerização, passa para a forma de ribose-5-fosfato. Parte da ribose-5-fosfato 
continua no processo de isomerização, gerando a xilulose-5-fosfato. Essas 
pentoses podem gerar novas moléculas de glicose-6-fosfato. Esta que pode ser 
utilizada tanto na via de pentoses como em todas as vias de metabolismo da 
glicose. Durante a fase não oxidativa, são geradas moléculas de glicose-6-fosfato 
e gliceraldeído-3-fosfato, que são intermediários da via glicolítica.
Durante a fase oxidativa, as moléculas de 
glicose-6-fosfato são oxidadas por moléculas de 
NADP+ pela enzima glicose-6-fosfato-
desidrogenase (G6PD) com formação de 
moléculas NADPH e 6-fosfatogliconato. Essas 
moléculas de 6-fosfo-gliconato também são 
oxidadas, gerando ainda mais moléculas de 
NADPH, moléculas de CO2 e ribulose-5-fosfato.
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A G6PD é uma enzima citoplasmática presentenos tecidos, mas é no metabolismo das 
hemácias que a G-6-PD exerce suas funções de destaque.
A G6PD tem papel essencial no metabolismo das hemácias, tanto na obtenção de 
energia a partir da glicose quanto na sua proteção contra a ação de agentes 
oxidantes por manter uma proteína denominada glutationa no estado reduzido. 
Mutações no gene da G6PD geram defeito enzimático nas hemácias, que podem 
causar anemia hemolítica. 
LÍPIDIOS 
Como eles são apolares, não há água ao seu redor, podemos até dizer que são 
anidros, então, quando estocados, não há aumento de volume pela presença de 
água (ou seja, há maior peso seco), dessa forma, quando sofrerem o processo de 
oxidação completa, irão gerar 9 kcal/g, muito mais se comparado a 4 kcal/g de 
carboidratos e 4 kcal/g de proteínas.
Os triglicérides encontrados na corrente circulatória provêm de 2 locais: 
alimentação e produção do próprio corpo. 
Como já explicado em bioquímica estrutural, a lipoproteína VLDL e LDL levam os 
TG até o tecido adiposo e, chegando lá, a enzima lipoproteína lipase hidrolisa os 
triacilgliceróis ou triglicérides que estão nas lipoproteínas, para que possam 
entrar nas células adiposas e serem armazenados.
De certa forma, descreveremos os processos de emagrecimento ou perda de gordura ou 
queima de gordura (lipólise) e engorda (lipogênese). 
O processo de lipólise ocorre quando não há disponibilidade de alimento ou 
durante a prática de exercícios físicos, resultando na redução da gordura 
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durante a prática de exercícios físicos, resultando na redução da gordura 
corporal, enquanto o outro seria o inverso.
Processos de liberação de lipídeos do tecido adiposo
Com o jejum superior a 8 horas, os triglicerídeos começam a ser degradados. Em 
resposta ao nível baixo de glicose no sangue os triglicerídeos (TG) dos adipócitos 
serão clivados pela enzima marca-passo lipase hormônio sensível (LHS). Ela é 
ativada pelos hormônios glucagon ou epinefrina (também chamada adrenalina), 
que em uma reação em sequência (ou reação em cadeia) ligam-se em receptores 
de membrana dos adipócitos, ativam a proteína G que está no citoplasma, que 
ativa a enzima adenilato ciclase (AC), presente na membrana plasmática do 
adipócito, aumentando a concentração intracelular de AMP cíclico (AMPc) pela 
reação ATP → AMPc + PPi. 
O AMPc fosforila, que coloca radical fosfato, uma proteína quinase dependente de 
AMPc, ativando a enzima LHS que irá hidrolisar os triacilglicerol em ácido graxo 
e glicerol que saem da célula. O cérebro e as hemácias não utilizam TGs
(triglicerídeos) como fonte energética, só utilizam glicose, e o cérebro também pode 
usar além da glicose os corpos cetônicos (CC).
Os ácidos graxos, que são liberados dos adipócitos, são transportados pelo 
sangue ligados à albumina e serão utilizados por musculoesquelético, coração e 
fígado como fonte energética.
Os TGs irão liberar ácidos graxos livres (AGLs) e glicerol no citoplasma, e os AGLs 
deverão entrar nas mitocôndrias das células-alvo para gerar ATP. Mas, para isso, 
deverão passar as duas membranas mitocondriais: a externa e a interna chegando na 
matriz mitocondrial.
Primeiro os AGL de cadeia longa são ativados (reação onde é gasto 1 ATP até AMP), 
que em termos de análise de gasto de energia, podemos contar gasto de 2 ATPs por 
que foram gastas duas ligações ricas em fosfato, e depois se ligam à coenzima A 
se transformando em acil-CoA, como demonstrado a seguir: 
Ácido graxo + ATP + CoA → Acil-CoA + AMP + PPi
Os acil-CoA se ligam à carnitina, liberando a coenzima A, e se transformam em 
AG-carnitina ou acil-carnitina. A carnitina é uma molécula transportadora, como 
uma lançadeira, pois a membrana interna da mitocôndria é impermeável à 
coenzima A e à acil-CoA, e a carnitina disfarça o ácido graxo (AG), que consegue 
passar pelo espaço intermembranar e chegando à matriz mitocondrial. Nesse 
local ocorre a ligação novamente à coenzima A e se inicia a chamada β-oxidação
ou ciclo de Lynen.
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CICLO DE LYNEN
Nesse compartimento (matriz mitocondrial) ocorrerá oxidação (reação com o oxigênio) na 
posição β da molécula de acil-CoA.
Consiste em uma sequência de 4 reações que resultam na saída de 2 carbonos de 
uma cadeia de ácidos graxos e que consta de uma desidrogenação que produz 1 
FADH2, uma hidratação, outra desidrogenação com a produção de NADH + H+, 
terminando com uma clivagem (reação irreversível), em que ocorre a liberação de 1 
molécula de acetil-CoA que inicia o CK, liberando NADH + H+ , FADH2 e 1 
molécula de AGL com 2 carbonos a menos, o que irá iniciar essas reações 
novamente, por isso se chama ciclo de Lynen (bioquímico que descobriu esse 
processo), recomeçando o ciclo a partir da desidrogenação e formação de FADH2.
Caso o AG tiver duplas ligações, essas deverão ser clivadas antes do início do ciclo de 
Lynen, usando para isso uma molécula de NADPH+ H+ para desfazer cada dupla 
ligação.
APROVEITAMENTO DO GLICEROL 
O glicerol proveniente da degradação dos triglicerídeos não pode ser reaproveitado 
pelos adipócitos, que não têm a enzima gliceroquinase, sendo então liberado no 
sangue e metabolizado no fígado, onde há essa enzima. 
O glicerol é convertido a glicerol-3-fosfato pela transferência de um grupo 
fosfato do ATP e depois transformado em di-hidroxiacetona fosfato, um 
Esquema da passagem do ácido 
graxo (AG) pela membrana da 
mitocôndria auxiliada pela carnitina
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fosfato do ATP e depois transformado em di-hidroxiacetona fosfato, um 
intermediário da glicose ou da gliconeogênese. Dependendo do estado fisiológico 
do organismo, o glicerol toma o caminho da glicólise hepática, ou o caminho da 
gliconeogênese do fígado. Representa cerca de 5% da energia dos TG e 95% vem 
dos AG. 
REGULAÇÃO DA LIPÓLISE 
Como não ocorre a entrada de glicose nas células, o corpo acredita que não há 
oferta de glicose para o sangue, dessa forma tenta aumentar a quantidade de 
glicose no sangue para que entre nas células com o aumento dos níveis dos 
hormônios glucagon, adrenalina e GH, que são caracterizados como hormônios 
lipolíticos e hiperglicêmicos. 
No momento que há necessidade de energia e não tem carboidratos (no caso: 
glicose), deverão ser oxidados os triglicerídeos até ácidos graxos e glicerol, que em 
sua maioria, estão no interior dos adipócitos do tecido adiposo branco e 
representam as principais reservas de energia nos mamíferos.
Nesse momento, podemos dizer que irá iniciar o processo de lipólise. 
A enzima lipase hormônio sensível (LHS) é inibida pelo hormônio insulina e 
ativada por glucagon, adrenalina e GH, além dos glicocorticoides, e fará o 
trabalho de quebra dos TGs e, ao passarem pela membrana celular do adipócito, 
irão para a corrente sanguínea, se ligam à albumina e são transportados para vários 
tecidos do organismo, como rins, tecido adiposo marrom, coração e, principalmente, 
fígado e musculoesquelético. Chegando nesses órgãos, o TG será liberado pela 
lipoproteína lipase presente em cada um deles e sofrerá catabolismo.
Quando a principal fonte de energia para o organismo (glicose), se esgota, os ácidos 
graxos devem ser oxidados para liberar energia.
LIPOGÊNESE OU BIOSSÍNTESE DE ÁCIDOS GRAXOS 
A lipogênese ocorre no fígado, nos rins, no cérebro, no pulmão, nas glândulas 
mamárias e no tecido adiposo, é uma via citoplasmática, anaeróbica, sendo sua 
molécula precursora o acetil-CoA proveniente, por exemplo, do metabolismo de 
carboidrato. 
Quando ocorre ingestão de dietas hipercalóricas com carboidratos e/ou proteínas 
em excesso, formam-se várias moléculas de acetil-CoA que iniciam o CK com a 
formação de muitas moléculas de GTP, NADH + H+ e FADH2 ,que na fosforilação 
oxidativa irão gerar muitas moléculas de ATP. 
Quando o ATP está sendo produzido em excesso, não é mais necessário girar o CK, 
então uma das enzimas marca-passo do CK, a isocitrato desidrogenase, é inibida 
aumentando o nível de citrato(integrante do CK). O aumento de citrato e ATP 
favorece a síntese de ácidos graxos, pois essa molécula é permeável à membrana 
mitocondrial e extravasa para o citosol, onde é transformado em acetil-CoA
(molécula que inicia a lipogênese e não consegue passar a membrana mitocondrial) e 
ácido oxalacético, e esse último é transformado em malato no próprio citosol. O 
malato passa a piruvato, que retorna à mitocôndria. 
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A 1° reação da síntese de AG é a formação de malonil-CoA a partir da 
carboxilação (adição de carbono) de acetil-CoA pela enzima acetil-CoA carboxilase
(enzima marca-passo da lipogênese). 
Usando energia derivada da hidrólise de ATP, na 1° etapa, 1 CO2 é ligado a um 
resíduo de biotina (vitamina com função de coenzima), e transferido para acetil-
CoA. 
O recém-formado malonil-CoA (com 3 carbonos) e é ligado à proteína carregadora 
de acila (ACP), que reúne várias enzimas formando uma roda-gigante (um 
complexo multienzimático), então chamada malonil-ACP. 
As reações que ocorrem são a perda da coenzima A e a ligação desse malonil-ACP 
a outra acetil-CoA, e depois da saída de 1 CO2 , será gasto 1 NADPH (proveniente 
da via das pentoses), saída de água, e gasto de mais 1 NADPH, gerando um AG 
inicial de 4C, saturados ligados ao ACP. Para que esse pequeno AG seja alongado 
deverá ter a reação com outros malonil-CoA repetidamente, e as reações descritas 
anteriormente.
FORMAÇÃO DE TRIGLICERÍDEOS 
Os triglicerídeos são produzidos no retículo endoplasmático dos diferentes órgãos 
que são responsáveis pela síntese de lipídeos. Os ácidos graxos sintetizados na 
lipogênese se combinam por reação de esterificação com uma molécula de 
glicerol que deve estar na forma de glicerofosfato para gerar triglicerídeos, que é 
a forma de armazenamento de lipídeos nos adipócitos. 
No fígado, a gliceroquinase que está ativa no fígado e não no tecido adiposo 
transforma o glicerol em 3-glicerofosfato. Como no tecido adiposo, a síntese de 
triglicérides não ocorre por meio da enzima gliceroquinase, que não existe nesse 
tecido, então o glicerofosfato é obtido através da fosfodi-hidroxicetona, que com a 
ajuda da enzima glicerofosfato desidrogenase transforma o glicerol em fosfodi-
hidroxicetona, proveniente da via glicolítica ou da via das pentoses, e depois em 
3-glicerofosfato resultando em triglicérides.
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O glicerofosfato se transforma em ácido fosfatídico, que origina um diacilglicerol
e, depois, o último acil-CoA será unido e se transformará em triacilglicerol.
Os TGs recém-formados no fígado são transportados para as células adiposas 
através de junção com lipoproteínas (VLDL ou LDL), pois, como é lipossolúvel ou 
hidrofóbico, não se dissolve no sangue (líquido com predominância de água). 
Quando a lipoproteína chega até a célula adiposa, a enzima lipoproteína lipase
(ativada pela insulina) presente nos órgãos (músculo adiposo, cardíaco e esquelético) 
cliva seu conteúdo, e os ácidos graxos resultantes se difundem pela membrana 
da célula adiposa, pois são lipossolúveis e a membrana é lipoproteica, se 
juntando novamente no interior da célula adiposa se tornando novamente TGs e 
armazenando-se no seu interior.
REGULAÇÃO DA SÍNTESE DE ACÍDOS GRAXOS 
A síntese de AG tem entre outras funções o armazenamento de gorduras para 
utilização posterior. Portanto, fica claro que a insulina, que é um hormônio que 
induz armazenamento, seja estimuladora da síntese de malonil-CoA e 
consequentemente de AG. Os hormônios glucagon e epinefrina são liberados 
quando se faz necessário a disponibilidade de energia para as células, portanto é 
lógico pensar que esses hormônios inibirão a síntese de AG. O excesso de AG 
formado fará um feedback negativo na transformação de acetil-CoA em malonil-
CoA, modulando dessa forma a produção de AG, e o citrato (precursor do acetil-
CoA) em excesso fará um feedback positivo estimulando a formação de malonil-
CoA a partir de acetil-CoA, que, dessa forma, impedirá o acúmulo de citrato.
Na hiperglicemia, a insulina ativa as vias hipoglicemiantes, que são a glicólise 
ativada pela insulina e inibida pelo glucagon, inativada pelos produtos malonil 
glicogênese e a via das pentoses, e a lipogênese, por isso é chamado hormônio 
hipoglicemiante e lipogênico. As enzimas marca-passo acetil-CoA carboxilase-CoA 
e palmitoil-CoA (AG com 16 C), ativadas pelo citrato, são inativadas devido à 
presença de adrenalina/glucagon.
Quando há grande produção de ATP, tanto CK e cadeia respiratória são 
bloqueados, causando o acúmulo de acetil-CoA dentro da mitocôndria, que irá 
sair para o citoplasma na forma de citrato (pois a membrana é impermeável a 
acetil-CoA) e através da enzima citrato liase, presente no citoplasma celular, 
voltará a ser acetil-CoA.
CETOGÊNESE OU SÍNTESE DE CORPOS CETÔNICOS 
A cetogênese é um mecanismo que ocorre na matriz mitocondrial hepática e 
desvia o excesso de acetil-CoA formado na quebra dos AG em corpos cetônicos
(CC). Esse processo ocorre no fígado e é dependente da enzima HMG-CoA sintase.
Após a sua formação no tecido hepático, os corpos cetônicos (CC) são exportados 
para outras partes do corpo, tais como músculo, cérebro e córtex renal. Apesar de 
outros órgãos, como coração e córtex renal, oxidarem AG, também podem usar CC 
para obter energia. 
O fígado não tem enzimas para transformar acetoacetato em acetil-CoA, e, 
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O fígado não tem enzimas para transformar acetoacetato em acetil-CoA, e, 
portanto, usam os AG como fonte de energia. As células nervosas, em 
compensação, não têm enzimas para fazer β-oxidação, dependem de glicose e CC, 
e as hemácias também dependem de glicose unicamente, pois não podem utilizar 
CC já que serão utilizados na mitocôndria (ciclo de Krebs). 
Em períodos de jejum, dieta de restrição de carboidratos, exercícios intensos 
prolongados, alcoolismo ou em diabetes mellitus tipo 1 não tratada são formadas 
grandes quantidades de CC, porque a quantidade excessiva de acetil-CoA não 
pode ser convertida em glicose.
O fato de proteínas influenciarem a quantidade de CC no corpo é explicado, já que 
a acetil-CoA e a acetoacetil-CoA podem vir do catabolismo dos aminoácidos
fenilalanina, isoleucina, leucina, lisina, tirosina, triptofano, treonina e os aminoácidos 
leucina e lisina, que são exclusivamente cetogênicos, pois se transformam em 
componentes do CK.
Na síntese de colesterol, ocorre a junção de acetoacetil-CoA e acetil-CoA 
resultando em HMG Co-A, reação que é catalisada pela enzima HMG-CoA-sintase. 
Com o excesso de acetil Co-A e a não necessidade de sintetizar colesterol
ocorrerá clivagem da HMG-CoA, formando acetoacetato (CC) e acetil-CoA.
Os CC são solúveis em água e rapidamente o acetoacetato vai para a corrente 
sanguínea, ou pode ser reduzido para β-hidroxibutirato e uma pequena parte 
forma acetona e CO2. Apesar do nome cetônico, o β-hidroxibutirato é um ácido 
carboxílico, e não uma cetona, pois não tem o grupo (C = O) em carbono secundário 
característico, mas é assim chamado porque é derivado de cetonas.
A energia proveniente dos CC se baseia no fato de que o β-hidroxibutirato se 
transforma em acetoacetato e ele se cliva em 2 moléculas de acetil-CoA, que 
será aproveitado no CK, e produzirá a energia em células que não sejam do fígado, 
pois os ácidos β-hidroxibutírico e acetacético não têm as enzimas necessárias 
para utilizá-los como combustíveis. A acetona não pode ser convertida em acetil-
CoA, então ela é excretada na urina, e como pode facilmente evaporar, é exalada 
(odor característico em pessoas com diabetes descompensada ou em jejum). 
Consequências da cetogênese 
Esse processo é fisiológico e natural. Mas em casos de períodos de jejum 
prolongado ou quando não se trata o diabetes mellitus tipo 1 (situação chamada 
descompensada), o aumento dessas substâncias no sangue pode ter 
consequências mais graves.
Ao aumento de CC no sangue chamamos cetonemia, que leva à acidosemetabólica
ou cetoacidose, pois os CC têm caráter ácido, levando à redução do pH sanguíneo 
pelo aumento de H+ liberado dos CC. O seu aproveitamento depende da quantidade 
de tempo que se está de jejum, ou seja, muito jejum, muitos CC.
A cetoacidose diabética é um sinal de que a glicemia está alta e a cetonemia também.
Essa situação no diabetes ocorre por que as células não estão recebendo glicose 
no seu interior (por falta de insulina) e precisam de energia, para tanto deve gastar 
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no seu interior (por falta de insulina) e precisam de energia, para tanto deve gastar 
lipídeos na β-oxidação liberando várias moléculas de acetil-CoA, que irão ao CK e 
formarão CC.
Como os CC têm caráter ácido e baixam o pH do sangue (pH normal é de 7,4 ± 0,05), se 
esse estado fisiológico não for tratado rapidamente, pode levar ao coma e à morte. 
Alguns sinais de cetoacidose diabética são: mal-estar, vômitos, diurese aumentada, 
dor abdominal e hálito cetônico, letargia etc. 
Outras situações, além do diabetes descompensado, pode levar à acidose 
metabólica, como: erro de dose de insulina, bulimia ou anorexia; ingestão excessiva 
de álcool; desnutrição, infecção.
O tratamento é realizado com soro fisiológico endovenoso para reposição contínua 
das perdas hídricas, correção dos déficits de eletrólitos (perda de sais) e da 
hiperglicemia, além do uso correto da insulina intravenosa e em casos graves 
diálise e assistência respiratória, para não chegar a ter arritmias cardíacas ou 
edema cerebral.
COLESTEROL
Síntese de colesterol
O colesterol é composto por 27 átomos de carbonos e sintetizado a partir da 
acetilCoA, sendo por isso não classificado como lipídeo (lipídeo por definição 
bioquímica é éster de AG), e sim um esteroide ou esterol sintetizado pelos animais 
com características muito semelhantes aos lipídeos. Cerca de 20% a 25% da 
produção total diária (~1 g/dia) ocorre no fígado; outros locais de maior taxa de 
síntese incluem intestinos, glândulas adrenais e gônadas. 
Plantas apresentam um tipo de composto semelhante ao colesterol chamado fitosterol. 
A maior parte do colesterol presente no corpo é sintetizada pelo próprio organismo 
(cerca de 70% do colesterol total), o restante vem da dieta (cerca de 30% do colesterol 
total). 
O colesterol está presente na constituição da bile, é precursor para a síntese de 
vitamina D e de vários hormônios esteroides (glicocorticoides: cortisol; 
mineralocorticoides: aldosterona; e hormônios sexuais: progesterona, estrógenos, 
testosterona e derivados). 
O colesterol é insolúvel em água e, consequentemente, insolúvel no sangue, 
devendo ser transportado até outros órgãos através de ligação a diversos tipos de 
lipoproteínas (Quilomícrons, LDL, VLDL, HDL). 
O quilomícron é o primeiro a ser formado no intestino e leva os lipídeos da 
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O quilomícron é o primeiro a ser formado no intestino e leva os lipídeos da 
dieta pela veia porta até o fígado. 
Principais etapas da síntese do colesterol
A acetil-CoA, que está no citoplasma, transportada para fora da mitocôndria na 
forma de citrato, inicia a síntese de colesterol bem como dos ácidos graxos e CC.
A síntese de colesterol se inicia com a união de 2 moléculas de acetil-CoA, 
formando acetoacetil-CoA (4 C), que se une com outra acetil-CoA e forma HMG-
CoA (hidroximetilglutaril-CoA) com 6 C. Essa etapa é irreversível na síntese do 
colesterol. 
O HMG-CoA se transforma em mevalonato (contém 6 C) pela enzima HMG-CoA 
redutase (enzima marca-passo da síntese de colesterol), com a ajuda de 2 NADPH, 
que é convertido a isopentenil pirofosfato (com 5 C) com gasto de 3 ATPs e perda 
de 1 C, sendo chamada agora unidade isoprenoide (UIP), porque será a unidade 
repetida (monômero) de um polímero chamado colesterol, depois de reações de 
fosforilação e descarboxilação.
1 UIP + 1 UIP forma 1 geranil pirofosfato (10 C) + 1 UIP forma farnesil pirofosfato (15 C) 
2 moléculas de farnesil pirofosfato condensam-se, e com a ajuda de 1 molécula 
de NADPH forma-se o esqualeno (30 C). Nesse momento, ocorre a adição de 
oxigênio seguida de ciclização da cadeia formando um núcleo esteroide com 
quatro anéis (chamado núcleo pentanoperidrofenantreno). 
A conversão do esqualeno ao lanosterol, zimosterol e colesterol ocorre por via de 
múltiplas etapas envolvendo deslocamento de metilas, oxidações e descarboxilações. 
Acetato (C2) → isoprenoide (C5) → esqualeno (C30) → colesterol (C27) 
Todas as reações ocorrem no citoplasma, e os átomos de carbono são fornecidos pela 
acetil-CoA, e moléculas de NADPH promovem as reações de reduções (adição de 
hidrogênio).
Regulação da síntese do colesterol 
Várias são as formas de controlar a síntese do colesterol: 
Biossíntese do colesterol: é regulada diretamente pelos níveis do colesterol 
no sangue. Quanto maior for a ingestão de colesterol, menor será a 
quantidade sintetizada pelo fígado. Esse processo pode ser chamado feedback 
ou retroalimentação da enzima marca-passo: HMG-CoA redutase.
-
Insulina: aumenta a atividade de HMG-CoA redutase enquanto glucagon e cortisol 
inibem a atividade da enzima.
-
Medicamentos: os da enzima marca-passo são inibidores competitivos da enzima 
HMG-CoA redutase, reduzindo os níveis sanguíneos de LDL-colesterol. Esses 
medicamentos se chamam estatinas.
-
Fibras e proteínas: promovem a perda de sais biliares e com eles colesterol. 
Há necessidade de controle, pois quando o nível sérico de LDL diminui, induz à 
-
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Há necessidade de controle, pois quando o nível sérico de LDL diminui, induz à 
síntese de receptores LDL, aumentando a síntese da enzima HMG-CoA 
redutase, que eleva a biossíntese do colesterol.
Sequestradores de ácido biliar: são substâncias que se ligam aos ácidos biliares 
e reduzem a reabsorção no intestino, diminuindo a concentração de colesterol.
-
Ácido nicotínico (vitamina B3): diminui a concentração de VLDL, o que acaba 
por reduzir a concentração de LDL, podendo até aumentar a concentração de 
HDL.
-
Degradação do colesterol 
O colesterol é excretado do fígado na bile e é reabsorvido no intestino e 
reutilizado ou eliminado, sendo modificado por bactérias intestinais antes da 
excreção, como coprostanol, entre outros esteróis. 
A vesícula biliar armazena bile, que ajuda a degradar os lipídeos da dieta, pois como 
baixa a tensão superficial da gota de lipídeo, a lipase pancreática pode agir mais 
facilmente. O TG que agora está clivado em monoglicerídeo ou diglicerídeo e AG 
pode passar à mucosa intestinal e se combinar com os quilomícrons. 
Na bile, temos bilirrubina além dos sais biliares e colesterol, vindos do fígado. Os 
sais biliares costumam se originar a partir de colesterol, e os ácidos biliares são 
principalmente o glicocólico, o taurocólico, e outros resultantes da ação das 
bactérias intestinais.
---------------------------------------- UNIDADE II -------------------------------------------------
ÁCIDOS NUCLEICOS 
Tanto o DNA quanto o RNA são moléculas formadas por nucleotídeos (fosfato + 
pentoses + base nitrogenada púrica e pirimídica), presentes no núcleo dos 
eucariotos e dispersos no citoplasma dos procariotos. 
Os nucleotídeos (base + pentose + fosfato) e os nucleosídeos (base + pentose) têm 
denominações relativas à base nitrogenada que tiverem. Ex:
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denominações relativas à base nitrogenada que tiverem. Ex:
Existem nucleotídeos que têm outras funções além de ser parte de DNA e RNA, 
como, ex: ATP, GTP, UTP, relacionados com doação de energia; NADH, NADPH e 
FADH2 como doadores e receptores de hidrogênio; e AMP cíclico (AMPc) 
relacionado com sinalização celular.
Síntese de nucleotídeos e bases nitrogenadas 
Os nucleotídeos podem ser produzidos de 2 formas: via de novo e via de 
recuperação ou salvamento (significa que serão recicladas as bases nitrogenadas e 
os nucleotídeos livres gerados pela degradação dos ácidos nucleicos).
A síntesede purinas de novo ocorre com a junção de átomos dos aminoácidos 
(aspartato, glicina e glutamina), CO2; do ácido fólico e das pirimidinas (aspartato, 
glutamina, NH3 e CO2); e dos nucleotídeos com a ajuda de várias enzimas que 
ligam os componentes dos nucleotídeos.
Síntese de DNA (replicação ou duplicação)
As fitas de DNA são complementares (bases púricas pareiam ou ligam-se com 
pontes de hidrogênio com bases pirimídicas) e antiparalelas (uma vai do extremo 
3’ para o 5’ e a outra do 5’ para o 3’). 
A síntese de DNA ocorre na fase S do ciclo celular que é dividido em fases G1, S, 
G2, M.
Quando estudamos DNA ou RNA aparecem os termos 3’ ou 5’, mas o que é 3’ ou 5’? 
É o extremo da fita que está solto, sem ligar com outro nucleotídeo.
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Temos a desoxirribose (D) e nela está ligada um fosfato (P) na posição 5’ da ribose
(como o carboidrato e a base nitrogenada contêm carbonos, chamamos os carbonos 
da pentose com o símbolo linha), então a fita termina em P; e na outra fita temos 
a pentose, sem nada ligado abaixo dela, somente terá a hidroxila (OH) no seu 
carbono 3, sendo assim chamada 3’.
A replicação do DNA é semiconservativa, isto é, cada fita na dupla hélice atua como 
modelo para a síntese de uma nova fita complementar (não é igual). Então o DNA 
terá uma fita velha ligada a uma fita nova. As fitas novas são construídas com a 
ajuda de várias enzimas. 
Nesse processo teremos uma fita chamada líder, sendo feita de maneira simples e 
rápida (fita molde é 3’-5’, e a nascente é 5’-3’) pela enzima denominada DNA 
polimerase.
A outra fita chamada fita tardia tem necessidade de usar mais de uma enzima, 
porque a DNA polimerase precisa de extremo 3’ para se fixar e começar a síntese
adicionando nucleotídeos à extremidade 3’ de uma fita existente de DNA, e esta tem 
extremo 5’. 
O início da replicação numa fita tão grande ocorre em locais específicos no DNA, 
que são chamados origens de replicação, os quais tem sequência conhecida.
 
1 Nesse local, a enzima DNA helicase abre o DNA formando uma forquilha de cada 
lado, chamado bolha de replicação.
2 A enzima topoisomerase, se colocada nesse local, diminui a torção provocada 
pela ação da helicase, que a torna muito enrolada à medida que o DNA é aberto.
Ela age fazendo cortes temporários na hélice para liberar tensão, depois fecha os cortes 
para evitar danos permanentes.
3 A enzima DNA polimerase necessita do extremo 3’, que não tem na fita 
atrasada. Esse problema é resolvido com a enzima primase, que faz um pequeno 
primer (iniciador) de RNA, para a DNA polimerase trabalhar. Isso ocorre em vários 
pontos da fita aberta. A DNA polimerase se liga no extremo 3’ do primer de RNA 
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pontos da fita aberta. A DNA polimerase se liga no extremo 3’ do primer de RNA 
e inicia a síntese de DNA complementar à fita velha adicionando nucleotídeos. 
Os pequenos fragmentos de DNA são chamados fragmentos de Okazaki.
Os primers de RNA são removidos e substituídos por DNA através da atividade 
da DNA polimerase, e as lacunas entre os fragmentos serão fechadas com a ajuda 
da DNA ligase, que coloca nucleotídeos fechando a fita.
Transcrição (síntese de RNA)
Inicialmente, uma molécula de DNA abre-se no ponto onde o gene a ser transcrito 
se encontra. Numa sequência específica chamada promotor, a RNA polimerase se 
liga e promove a abertura e a exposição das sequências de nucleotídeos, que 
serão transcritos. Somente uma fita de DNA será usada para a síntese de RNA. 
O DNA é lido do sentido 3’ para o 5’, e o RNA é lido pelos ribossomos no sentido 
5’ para o 3’
A RNA polimerase ligará os ribonucleotídeos complementares aos que estão na 
fita de DNA e os ligará entre si. 
Conforme vai surgindo a fita de RNA (cópia complementar do DNA), a região que já 
foi transcrita fecha-se imediatamente. A transcrição finaliza-se quando há uma 
sinalização de término, que pode ser a formação de uma alça no RNA ou a presença 
de uma proteína, que se liga ao DNA e barra o processo.
O RNAm deverá ser processado, serem retiradas algumas sequências que não têm 
sentido para a tradução (chamadas íntrons) e deixadas somente as que têm 
sentido (exon).
É colocado no extremo 5’ uma sequência chamada CAP (nucleotídeo G modificado 
que protege o transcrito de ser clivado), que direciona o ribossomo para o início da 
leitura (processo chamado transcrição) e, no final do RNAm, será colocado uma 
cauda de 100-200 nucleotídeos A (cauda de poli-A), o que torna o transcrito mais 
estável e ajuda a exportá-lo do núcleo para o citoplasma.
Os códons definirão qual aminoácido será colocado na proteína.
O RNAt, após se ligar a um determinado aminoácido, parte em direção ao 
ribossomo e o transporta para ser usado na confecção da proteína. Nessa 
estrutura, aparece uma trinca chamada anticódon, que pareia com o códon do 
RNAm.
O RNAr, constituído de 2 subunidades, é chamado ribossomo e é dessa organela 
que nasce a proteína. As subunidades chamadas 40S e 60S em humanos, são 
compostas de fitas de RNA que estão enrolados na forma de uma esfera.
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Transcrição reversa
Em 1970, Temim e Baltimore descobriram que o dogma da biologia molecular, DNA 
gerando RNA que gera proteína, não era correto totalmente. 
Estudaram alguns vírus que continham RNA como material genético (retrovírus) e 
perceberam que partículas de DNA eram formadas a partir das de RNA viral, e 
se associavam ao genoma (DNA) do hospedeiro. A enzima responsável por esse 
processo recebeu o nome de transcriptase reversa ou DNA polimerase RNA-
dependente.
Um dos exemplos de retrovírus mais conhecidos é o HIV, causador da aids. Os vírus 
só se reproduzem dentro de uma célula viva, e para o HIV se reproduzir, ele entra na 
célula chamada linfócito T-CD4+ (células de defesa), seu material (RNA) se transforma 
em DNA dupla fita e se integra ao nosso DNA com a ajuda de outra enzima do vírus, 
que se chama integrase. As nossas enzimas passam por essas sequências sem 
perceber que não pertencem ao hospedeiro e elas são replicadas, transcritas e 
traduzidas pelas enzimas do hospedeiro. A outra enzima do vírus que é utilizada é a 
protease, que cliva a proteína viral inicial em menores para serem usadas pelo vírus.
Degradação de DNA e RNA
Esse processo pode ser produto de 2 caminhos: da ingesta e dos ácidos nucleicos 
degradados quando as células morrem. 
As células vegetais e animais ingeridas têm ácidos nucleicos que sofrem 
digestão no intestino delgado pelas enzimas ribonuclease e desoxirribonuclease 
secretadas pelo suco pancreático. 
Essas enzimas hidrolisam os ácidos nucleicos em fragmentos menores
(oligonucleotídeos), que serão hidrolisados por fosfodiesterases (liberadas do 
pâncreas), liberando mononucleotídeos que são hidrolisados em nucleosídeos por 
nucleotidases e nucleosidades. Os nucleosídeos resultantes podem ser absorvidos 
pela mucosa intestinal, liberando fosfatos e pentoses, que serão reutilizados e bases 
nitrogenadas livres que serão metabolizadas principalmente.
O catabolismo das bases nitrogenadas púricas e pirimídicas ocorre 
principalmente no fígado, gerando como produtos altamente hidrossolúveis: CO2 , 
β-aminoisobutirato e β-alanina, principalmente NH3 (amônia). 
Formação de ácido úrico
A adenosina monofosfato (AMP) 
perde o fosfato e se transforma em 
adenosina, em que é desaminada a 
inosina monofosfato (IMP) que vai a 
inosina, que é fosforilada e se 
transforma em hipoxantina, 
formando xantina com a ajuda da 
enzima marca-passo pela xantina 
oxidase. A xantina é oxidada a ácido 
úrico pela mesma enzima: xantina 
oxidase. 
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O ácido úrico (C5 H4 N4 O3 ) tem sua maior produção no fígado, ou seja, a maior 
parte dessa substância é endógena, proveniente da degradação das bases 
púricas, mas também da dieta rica em purinas (alimentos ricos em núcleos celulares: 
carnes e vísceras, como fígado), crustáceos e bebidas fermentadas. Esses alimentossão capazes de aumentar significativamente a quantidade de ácido úrico 
produzido pelo fígado e liberado na urina, além da ureia, principal excreta 
nitrogenado humano, proveniente da degradação das proteínas. 
Após ser formado, o ácido úrico vai para o sangue (a concentração de ácido úrico 
considerada normal fica entre 3,5 e 7,2 mg/dL), e caso esteja com valor maior que o 
de referência, podemos falar em hiperuricemia. 
Aproximadamente 25% dos homens possuem níveis de ácido úrico acima de 7,0 mg/dL, 
e as mulheres, como tem o hormônio estrogênio que aumenta a capacidade renal de 
excreção do ácido úrico, apresentam risco baixo de hiperuricemia se comparadas aos 
homens.
A concentração de ácido úrico no sangue representa o balanço entre a produção 
pelo fígado e intestinos e a liberação pelos rins, dessa forma, em geral, a maioria 
dos pacientes com hiperuricemia, apresenta uma dieta rica em purinas e/ou uma 
redução da sua capacidade renal de excretar o ácido úrico.
AMINOÁCIDOS E PROTEÍNAS
Na natureza, existem cerca de 300 aminoácidos diferentes, mas somente 20 
compõem as proteínas dos seres vivos. Destes, 10 são ditos essenciais, pois não 
podem ser produzidos pelo organismo, sendo obtidos por meio da dieta: arginina, 
fenilalanina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, treonina, triptofano e a 
valina. 
Os aminoácidos não essenciais são: alanina, asparagina, ácido aspártico, ácido 
glutâmico, cisteína, glicina, glutamina, prolina, serina e tirosina. 
Temos também os classificados como condicionalmente essenciais, pois são 
essenciais apenas em circunstâncias específicas, como no caso de doença ou 
estresse, assim com necessidade de suplementação. São eles: arginina, glutamina, 
glicina, prolina, tirosina e cisteína. 
Os aminoácidos não essenciais são derivados de intermediários da glicólise, do 
ciclo do ácido cítrico ou da via das pentoses, sendo que o nitrogênio geralmente 
provém do glutamato. O glutamato é um neurotransmissor excitatório do sistema 
nervoso. 
enzima marca-passo pela xantina 
oxidase. A xantina é oxidada a ácido 
úrico pela mesma enzima: xantina 
oxidase. 
A guanosina que veio de perda de 
fosfato do GMP se transforma em 
guanina e em seguida em xantina que 
entra na via comum se 
transformando em ácido úrico pela 
enzima xantina oxidase.
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nervoso. 
Síntese de aminoácidos
A síntese desses aminoácidos em seres vivos pode ter como origem de síntese o alfa-
cetoglutarato (origina o glutamato, a glutamina, a prolina e a arginina), o 3-
fosfoglicerato (origina a serina, a glicina e a cisteína), o oxaloacetato (dá origem ao 
aspartato, que vai originar a asparagina, a metionina, a treonina e a lisina) e o 
piruvato (origina a alanina, a valina, a leucina e a isoleucina).
Síntese de proteína (tradução)
Após ser feito o RNAm, em células eucarióticas, sai do núcleo e chega ao citoplasma e 
vai ser acoplado ao mesmo RNAr, para que comece a síntese de alguma proteína de 
que o corpo necessite.
Para que a biossíntese ocorra, deve-se passar por algumas etapas, que são: ativação 
do aminoácido, iniciação, elongação, terminação e modificações pós-
traducionais.
Ativação de aminoácidos
A ativação é feita pelo ATP que se liga ao RNAt, resultando AMP-RNAt
Uma vez ativado, o RNAt se liga aos respectivos aminoácidos (referentes ao 
anticódon presente nele) que estão dispersos no citoplasma da célula se tornando 
aaRNAt, e se encaminham para os ribossomos.
Iniciação
O RNAm receberá as subunidades no extremo 5’ (onde tem o CAP). Proteínas 
chamadas fatores de iniciação se ligam aos RNAr e RNAm tornando-os estáveis 
para que se inicie a tradução. 
Os aaRNAt entram no ribossomo e tentam parear seu anticódon com o códon
presente no RNAm (processo chamado decodificação do RNAm). Nesse caso, o 
primeiro códon é o de iniciação (AUG) e o anticódon presentes no RNAt sendo 
(UAC), que representa o aminoácido metionina, ou melhor, fmetRNAt (que na 
iniciação apresenta um radical formil ligado a ela). Essa ligação se dá no primeiro 
sítio ou trinca, chamado “P”, com gasto de 1 GTP.
Elongação
Um segundo aaRNAt se liga ao RNAm (no segundo sítio ou trinca chamados “A”) 
trazendo o aminoácido específico de acordo com o códon seguinte. Ocorre a 
ligação peptídica entre o aminoácido recém-chegado e a formilmetionina; a 
reação catalisada pela enzima presente no interior dos ribossomos responsável por 
essa ligação peptídica se chama peptidiltransferase.
O códon é um conjunto de 3 nucleotídeos, que corresponde a um aminoácido. Existem 
64 códons, sendo que 3 não codificam a aminoácido nenhum (são chamados códon 
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64 códons, sendo que 3 não codificam a aminoácido nenhum (são chamados códon 
de terminação). O códon é degenerado, ou seja, mais de um códon para um 
aminoácido. 
Após a união dos aminoácidos, o RNAt, que transportava a formilmetionina, se solta
do ribossomo e do RNAm, e o segundo RNAt, que antes ocupava o sítio “A”, passa 
agora a ocupar o sítio “P”, já que o ribossomo se deslocou 1 códon pelo RNAm. O 
sítio “A” com o outro códon fica, então, disponível para a entrada do próximo 
RNAt. 
O complexo todo avança 1 códon ao longo do RNAm no sentido 5’ > 3’ (chama-se 
translocação, cada avanço gasta 1 GTP), sempre deixando um sítio livre para a 
entrada de aaRNAt seguinte, que se liga aos primeiros, e ocorre o deslizamento 
novamente até chegar ao final do RNAm.
Terminação
O ribossomo chega ao códon de terminação (UAA, UAG ou UGA), que agora está 
presente no sítio “A”. Nenhum aaRNAt consegue parear com essa trinca de 
nucleotídeos. Os fatores de elongação saem e entram os fatores de terminação
ou liberação. O complexo fica desestabilizado e seus componentes se desprendem 
liberando também a proteína recém-sintetizada que já está na estrutura que deve ser 
utilizada (secundária, terciária). Esse nível estrutural é conseguido com a ajuda de 
outras proteínas presas ao ribossomo, que ajudam a dobrar corretamente a proteína 
nascente conforme vai ocorrendo a síntese (são chamadas chaperonas). 
Inibidores da síntese de proteínas
Os aminoglicosídios (bactericidas), (ex: estreptomicina, kanamicina, gentamicina, 
tobramicina, amicacina, netilmicina e neomicina), se ligam irreversivelmente à 
subunidade 30S do ribossomo e paralisa o complexo de iniciação. Nas traduções 
já iniciadas, a síntese proteica para e as outras iniciações não começarão. Esses 
antibióticos agem em bactérias gram-negativas e em algumas gram-positivas. 
As tetraciclinas (bacteriostático) se ligam reversivelmente à subunidade 30S do 
ribossomo da bactéria e inibem a ligação do aminoacil-t-RNA no sítio “A” do 
ribossomo. 
Os aminoglicosídios sinergizam com antibióticos β-lactâmicos, tais como 
penicilinas. Os β-lactâmicos inibem a síntese de parede celular e, portanto, 
aumentam a permeabilidade da bactéria aos aminoglicosídios.
A destruição da flora intestinal ocorre frequentemente, resultando em aumento de 
ocorrência de infecções secundárias. Também pode acontecer coloração e 
comprometimento da estrutura de ossos e dentes, bem como diarreia e fraqueza.
A espectinomicina (bacteriostático) interfere reversivelmente com a subunidade 
30S do ribossomo da bactéria. É o tratamento mais usado para Neisseria 
gonorrhoeae, resistente à penicilina.
Cloranfenicol, lincomicina e clindamicina (bacteriostático) se ligam à subunidade 
50S do ribossomo bacteriano e inibem a atividade da peptidiltransferase. 
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50S do ribossomo bacteriano e inibem a atividade da peptidiltransferase. 
O cloranfenicol é tóxico ou supressor da medula óssea, mas, mesmo assim, é usado no 
tratamento de meningite bacteriana. 
Os macrolídios (bacteriostático) como a eritromicina (também azitromicina, 
claritromicina) inibem a translocação do peptidil-tRNA do sítio “A” para o sítio 
“P” no ribossomo ao ligar-se à subunidade 50S. 
São usados contra bactérias gram-positivas, além de treponemas, micoplasmas e 
clamídias