Prévia do material em texto
profa_ana_paula_boleti Lipídeos: estrutura e função Bioquímica facilitada Introdução Lipídeos são um grupo de compostos quimicamente diferentes entre si, mas tem na insolubilidade em água uma característica definidora e comum a todos. As gorduras e os óleos são as principais formas de armazenamento de energia em muitos organismos. Eles são importantes constituintes da dieta, não somente por seu elevado valor energético, mas também porque as vitaminas lipossolúveis e os ácidos graxos essenciais estão contidos na gordura dos alimentos naturais. Os fosfolipídios e os esteróis são elementos estruturais de grande importância nas membranas biológicas. Outros lipídios, embora presentes em quantidades relativamente pequenas, desempenham funções cruciais como co-fatores enzimáticos, âncoras hidrofóbicas para proteínas, “moléculas guia” que ajudam o dobramento de moléculas proteicas de membranas celulares, agentes emulsificantes no trato digestivo, hormônios e mensageiros intracelulares. Os lipídeos são classificados como simples e complexos. Lipídeos simples são ésteres de ácidos graxos com diversos álcoois, como gorduras e ceras. Já os Lipídeos complexos são ésteres de ácidos graxos contendo grupamentos além de um álcool e um ácido graxo, como por exemplos os fosfolipideos e glicoesfingolipideos de membrana. Profa Dra. Ana Paula Boleti As gorduras e os óleos empregados quase universalmente nos organismos vivos como formas de reserva são derivados de ácidos graxos. Os ácidos graxos são derivados de hidrocarbonetos. Lipídeos de Reserva profa_ana_paula_boleti Ácidos graxos Os ácidos graxos ocorrem no organismo principalmente como ésteres em óleos e gorduras naturais, mas são encontrados na forma não esterificada como ácidos graxos livres, uma forma de transporte no plasma. Os ácidos graxos são ácidos carboxílicos com cadeias de hidrocarbonetos variando de 4 a 36 átomos de carbono (C4 a C36). Os ácidos graxos presentes nas gorduras naturais comumente contêm um número uniforme de átomos de carbono. A cadeia pode ser saturada (não contendo ligações duplas) ou insaturada (contendo uma ou mais ligações duplas). Os ácidos graxos insaturados podem ser adicionalmente subdivididos da seguinte maneira: monoinsaturados e poli-insaturados. Ácidos monoinsaturados (monoetenoide, monoenoico), contendo uma ligação dupla que está entre C-9 e C-10 (Δ9), exemplo o ácido oleico. Ácidos poli- insaturados (polietenoides, polienoicos), contendo duas ou mais ligações duplas, em geral são Δ12 e Δ15. O ácido araquidônico é uma exceção a essa generalização, as ligações duplas dos ácidos poli- insaturados quase nunca são conjugadas (isto é, alternando ligações duplas e simples como no composto –CH=CH-CH=CH-), mas são separadas por um grupo metileno:-CH= CH- CH2- CH= CH-. A maioria dos ácidos graxos de ocorrência natural as ligações duplas estão na configuração cis. A nomenclatura sistemática mais comumente empregada nomeia o ácido graxo a partir do hidrocarboneto com o mesmo número e arranjo de átomos de carbono, sendo o –oico substituído pelo final –e (sistema de Genebra). Desta maneira, os ácidos saturados terminam em –anoico; por exemplo, ácido octanoico, e os ácidos insaturados com ligações duplas terminam em –enoico; por exemplo, ácido octadecenoico (ácido oleico). Os átomos de carbono são numerados a partir do carbono da carboxila (carbono no 1). Os átomos de carbono adjacentes ao carbono da carboxila (nos 2, 3 e 4) também são conhecidos como os carbonos α, β e γ, respectivamente, sendo que o carbono do metil terminal é conhecido como o carbono ω ou n. Diversas convenções utilizam o Δ (delta) para indicar o número e a posição da dupla ligação. Exemplo, um ácido graxo com 20 carbonos e com 2 ligações duplas, uma entre o C-9 e C10....20:2 (Δ 9,12). O ácido graxo de maior ocorrência na natureza tem número par de átomos de carbono em cadeias não- ramificadas com 12 a 24 carbonos. Nomenclatura dos Ácidos graxos profa_ana_paula_boleti Propriedades físicas dos Ácidos graxos As propriedades físicas dos ácidos graxos e dos compostos que os contém são determinadas em grande parte pelo comprimento e grau de insaturação da cadeia hidrocarbonada. A cadeia hidrocarbonada é a responsável pela pequena solubilidade dos ácidos graxos na água. Quanto mais longa for a cadeia acila do ácido graxo e quanto menos ligações duplas ela tiver, mais baixa é a solubilidade em água. O grupo ácido carboxílico é polar (e ionizado em pH neutro) e conta para a pequena solubilidade dos ácidos graxos de cadeia curta em água. Os pontos de fusão também são muito influenciados pelo comprimento e grau de insaturação da cadeia hidrocarbonada. À temperatura ambiente (25°C), os ácidos graxos saturados de 12:0 a 24:0 têm consistência de cera, enquanto os ácidos graxos insaturados de mesmo comprimento são líquidos oleosos. Essa diferença nos pontos de fusão deve-se a diferentes graus de empacotamento das moléculas dos ácidos graxos. Nos compostos totalmente saturados, a livre rotação ao redor de cada ligação carbono-carbono confere grande flexibilidade a cadeia hidrocarbonada. Nos ácidos graxos insaturados, uma dupla ligação na forma cis provoca uma dobradura na cadeia hidrocarbonada. Triacilglicerois Os lipídeos mais simples contendo ácidos graxos são os triacilgliceróis, também comumente chamados triglicerídeos, gorduras ou gorduras neutras. Os triacilgliceróis são compostos por 3 moléculas de ácido graxo unidas por ligação éster a uma única molécula de glicerol. Aqueles contendo o mesmo tipo de ácido graxo em todas as 3 posições esterificáveis do glicerol são chamados triacilgliceróis simples e seus nomes construídos a partir dos ácidos graxos neles presentes. Por exemplo, os triacilgliceróis simples contendo 16:0, 18:0 e 18:1 são denominados, respectivamente, triestearina, tripalmitina e trioleína. A maioria dos triacilgliceróis encontrados na natureza são mistos, isso é, eles contem 2 ou 3 ácidos graxos diferentes entre si. Triacilgliceróis são moléculas não-polares, hidrofóbicas e essencialmente insolúveis em água. Fonte: Lehninger et al./ Princípios de Bioquímicai. -6ed.-São Paulo: Sarvier, 2014. profa_ana_paula_boleti Na maioria das células eucarióticas os triacilgliceróis formam no citosol aquoso uma fase separada constituída por gotículas oleosas que funcionam como depósitos de combustível metabólico. Nos vertebrados, células especializadas chamadas adipócitos. Os triacilgliceróis também são armazenados como óleos nas sementes de muitas espécies vegetais e fornecem energia e precursores biossintética durante a germinação da semente. A maioria das gorduras naturais, como os presentes nos óleos vegetais, produtos lácteos e gorduras animais, são misturas complexas de triacilgliceróis simples e misto. Elas contêm uma grande variedade de ácidos graxos que diferem no comprimento da cadeia carbônica e no seu grau de saturação. Os óleos vegetais, como o milho e de oliva, são compostos principalmente de triacilgliceróis com ácidos graxos insaturados e, por isso, são líquidos na temperatura ambiente. As ceras de origem biológica são ésteres de ácidos graxos de cadeia longa (C14 a C36) saturada ou insaturada com álcoois também de cadeia longa (C16 a C30). As temperaturas de fusão das diferentes espécies de ceras (60 a 100°C) são, em geral, maiores que aquelas dos triacilgliceróis. As ceras são a principal forma de armazenamento da energia metabólica no plancto, o conjunto de microrganismos que flutuam livremente nos mares e constitui, a base alimentar dos animais marinhos. Devido a impermeabilidade a água e a sua consistência firme, as ceras também executam várias outras funções na natureza. Certas glândulas da pele de vertebrados secretam ceras para proteger os pelos e a própria pele, mantendo-os flexíveis, lubrificados e a prova de água. Os pássaros, particularmente os marinhos, secretam ceras de suas glândulas do bico para manter suas penas repelentes a água. As ceras biológicas encontram uma variedade de aplicações na indústriafarmacêutica, de cosméticos e outras. A lanolina (da lã de carneiro), a cera de abelha, a cera de carnaúba são largamente empregadas na manufatura de loções, pomadas e polidores. Funções dos triacilgliceróis Ceras biológicas profa_ana_paula_boleti A característica central na arquitetura das membranas biológicas é a camada dupla de lipídios, a qual age como uma barreira impedindo a passagem de moléculas polares e íons. As moléculas dos lipídios da membrana são anfipáticas: uma das extremidades dela é hidrofóbica, a outra, hidrofílica. As interações hidrofóbicas entre si e suas interações hidrofílicas com a água promovem e orientam sua reunião e organização em lâminas chamadas de bicamada de membrana. Existe 5 tipos de lipídeos de membrana: glicerofosfolipideos; galactolipideos e sulfolipideos; lipídeo tetra éter arqueobacterianos; esfingolipídeos e esteróis. Os glicerofosfolipideos, também chamados fosfoglicerídeos, são lipídios de membrana nos quais 2 ácidos graxos estão ligados por meio de ligações éster aos primeiro e segundo átomo de carbono do glicerol e um grupo fortemente polar está ligado por ligação fosfodiéster ao terceiro carbono. Os glicerofosfolipideos são derivados do seu composto ancestral: o ácido fosfatídico e em concordância com o álcool polar presente como grupo-cabeça. Por exemplo, fosfatidilcolina e fosfatidiletanolamina possuem colina e etanolamina como grupo-cabeça polar. Em todos esses compostos, o grupo-cabeça está ligado ao glicerol por meio de uma ligação fosfodiéster na qual o grupo fosfato exibe carga elétrica negativa quando em pH neutro. O álcool polar pode estar carregado negativamente (como no fosfatidilinositol 4,5-bifosfato), pode ser eletricamente neutro (fosfatidilserina) ou ter carga positiva (fosfatidilcolina e fosfatidiletanolamina). Glicerofosfolipídeos Lipídeos Estruturais de membranas Fosfolipídeos com ácidos graxos unidos por ligação éter Alguns tecidos de animais e organismos unicelulares são ricos em lipídeos do tipo éter, neste tipo de lipídeo uma das cadeias acilas entre as duas existentes, está ligada ao glicerol por meio de ligação éter ao invés da ligação éster. A cadeia com ligação éter pode ser saturada, como nos lipídeos tipo alquil-éter, ou conter uma dupla ligação entre C-1 e C-2, como nos plasmalogênicos. O tecido cardíaco de vertebrados é singularmente rico em lipídeos tipo éter, mas o significado funcional desses lipídios nessas membranas é desconhecido. Esses compostos constituem até 10% dos fosfolipídeos do cérebro e do músculo. Outro lipídeo tipo éter, o fator ativador de plaquetas, é um potente sinalizador molecular. Ele é liberado de um tipo de leucócitos, chamados basófilos, e estimula a agregação de plaquetas e a liberação de serotonina (um vasoconstritor). Ele também exerce uma serie de efeitos no fígado, músculo liso, coração, tecidos uterinos e pulmonares e tem um papel importante na inflamação e na resposta alérgica. Fosfolipideos comuns As fosfatidilcolinas (lecitinas) ocorrem nas membranas celulares. Os fosfoacilgliceróis portadores de colina são os fosfolipídeos mais abundantes da membrana celular e representam uma grande parcela da reserva corporal de colina. A colina é importante na transmissão nervosa, assim como a acetilcolina, e também como a reserva de grupamentos metil lábeis. Fonte: Lehninger et al./ Princípios de Bioquímicai. -6ed.-São Paulo: Sarvier, 2014. profa_ana_paula_boleti A fosfatidiletanolamina (cefalina) e a fosfatidilserina (encontrada na maioria dos tecidos) também são encontradas nas membranas celulares e diferem da fosfatidilcolina apenas pelo fato de que, nesta, a etanolamina ou a serina, respectivamente, substituem a colina. A fosfatidilserina também papel é importante na apoptose (morte celular programada). O ácido fosfatídico é um precursor do fosfatidilglicerol, o qual origina a cardiolipina. Esse fosfolipídeo é encontrado apenas na mitocôndria e é essencial para a função mitocondrial. Os níveis diminuídos de cardiolipina ou as alterações em sua estrutura ou metabolismo provocam a disfunção mitocondrial no envelhecimento e em condições patológicas, incluindo a insuficiência cardíaca, o hipotireoidismo e a síndrome de Barth (miopatia cardioesquelética). O fosfatidilinositol é um precursor de mensageiros secundários. O inositol está presente no fosfatidilinositol, assim como no estereoisômero, mioinositol. O fosfatidilinositol 4,5-bifosfato é um constituinte essencial dos fosfolipídeos da membrana celular; perante a estimulação por meio de um hormônio agonista adequado, ele é clivado em diacilglicerol e inositol trifosfato, os quais atuam, ambos, como sinais internos ou mensageiros secundários. O segundo grupo de lipídeos de membranas são aqueles que predominam nas células vegetais como os galactolipideos presentes nas membranas internas tilacoides dos cloroplastos. Nos galactolipideos um ou mais resíduos de galactose estão conectados por uma ligação glicosídica ao C-3 de uma molécula de 1,2- diacilglicerol. As membranas celulares dos vegetais também contêm sulfolipideos, nos quais um resíduo de glicose sulfonado está unido por uma ligação glicosídica a um diacilglicerol. Os cloroplastos contêm galactolipideos e sulfolipideos Lipídeos de membrana das arqueobactérias A maioria das arqueobactérias vive em nichos ecológicos que exibem condições extremas-por exemplo, altas temperaturas, pH baixo, força iônica alta, e possuem lipídeos de membrana contendo cadeias hidrocarbonadas longas (32 carbonos) e ramificadas, as quais estão ligadas em cada uma das suas duas extremidades a moléculas de glicerol. Essas ligações são do tipo éter, que são resistente a hidrólise em pH baixo e temperatura alta. Em cada extremidade da molécula estendida existe uma cabeça polar constituída por um glicerol ligado ou a um grupo fosfato ou a um resíduo de açúcar. O nome geral do composto, glicerol diaquil-glicerol tetra éteres (GDGTs), reflete sua estrutura singular. Fonte: Lehninger et al./ Princípios de Bioquímicai. -6ed.-São Paulo: Sarvier, 2014. profa_ana_paula_boleti Os esfingolipídeos, a quarta grande classe de lipídeos de membrana possui também um grupo-cabeça polar e duas caudas não-polares, mas eles não contêm glicerol, no que diferem dos glicerofosfolipideos e galactolipideos. Os esfingolipídeos são compostos por 3 estruturas: uma molécula de um amino-álcool de cadeia longa-a esfingosina, ou um derivado dela-unida, uma molécula de ácido graxo de cadeia longa e um grupo-cabeça polar que é, em alguns casos, unido por uma ligação glicosídica e, em outros, por uma ligação fosfodiéster. Os carbonos C-1, C-2 e C-3 da molécula da esfingosina são estruturalmente análogos aos 3 grupos hidroxila do glicerol nos glicerofosfolipideos. Quando o ácido graxo está ligado como uma amida ao -NH2 no C-2, o composto resultante é uma ceramida, que estruturalmente é similar a um diacilglicerol. A ceramida é o ancestral estrutural de todos os esfingolipídeos. Existem 3 subclasses de esfingolipídeos, todas derivadas da ceramida, mas contendo diferentes grupos- cabeça: esfingomielinas, glicolipideos neutros (sem carga elétrica) e gangliosídeos. Esfingolipídeos a) Esfingomielinas contêm fosfocolina ou fosfoetanolamina como seu grupo-cabeça polar e são classificadas como fosfolipídeos junto com os glicerofosfolipideos. As esfingomielinas estão presentes nas membranas plasmáticas de células de animais e são especialmente importantes na mielina, uma lâmina membranosa que envolve e isola os axônios em alguns neurônios. b) Glicoesfingolipídeos ocorrem principalmente na face externa da membrana plasmática, tem grupos- cabeça com um ou mais açúcares ligados diretamente ao –OH em C-1 da porção ceramida; eles não contêm fosfato. Os cerebrosídeos tem um único açúcar ligado a ceramida; aqueles com galactose são caracteristicamente encontrados na membrana plasmática de células em tecidos diferentes dos neurais. Já os globosídeos são glicoesfingolipideos neutros com 2 ou mais açúcares, usualmente D-glicose, D- galactoseou N-acetil-D-galactosamina. c) Gangliosídeos são os esfingolipídios mais complexos, eles apresentam oligossacarídeos como seus grupos-cabeça polares e, como unidades terminais, um ou mais resíduos de ácido N-acetilneuramínico (Neu5Ac), também chamado ácido siálico. O ácido siálico dá aos gangliosídeos a carga negativa em pH 7 que os distingue dos globosídeos Fonte: Lehninger et al./ Princípios de Bioquímicai. -6ed.-São Paulo: Sarvier, 2014. profa_ana_paula_boleti Os esteróis são lipídeos estruturais presentes nas membranas da maioria das células eucarióticas. A estrutura característica desse quinto grupo de lipídeos de membrana é o núcleo esteroide constituído por 4 anéis fundidos entre si, 3 deles com 6 átomos de carbono e um com cinco. O núcleo esteroide é quase plano e relativamente rígido; os anéis fundidos não permitem a rotação em torno das ligações C-C. O colesterol, o principal esterol nos tecidos animais, é anfipático, com um grupo-cabeça polar (o grupo hidroxila em C-3) e um corpo hidrocarboneto não- polar (o núcleo esteroide e a cadeia lateral hidrocarboneto em C-17), quase tão longa, em sua forma estendida, quanto um ácido graxo com 16 carbonos. Esteróis similares são encontrados em outros eucariotos: por exemplo, o estigmasterol nos vegetais e o ergosterol nos fungos; as bactérias são incapazes de sintetizar compostos esteróis. Em todos os eucariotos, os esteróis são sintetizados a partir de unidades simples de isopreno com 5 átomos de carbono, da mesma forma são sintetizadas as vitaminas lipossolúveis, as quinonas e os dolicóis. Além de suas funções como constituintes das membranas, os esteróis servem como precursores de uma variedade de produtos com funções biológicas específicas, como hormônios esteroides e ácidos biliares. Esteróis Esfingolipídios e o colesterol reúnem-se em balsas lipídicas Balsas de lipídios são microdomínios pequenos, dinâmicos e heterogêneos (10-200 nm) que são enriquecidos em colesterol e glicofosfolipídeos. Altas concentrações de esfingolipídeos e denso empacotamento de proteínas com colesterol em jangadas lipídicas promove a estabilidade da membrana celular. As balsas lipídicas também contêm um grupo de receptores celulares que desempenham papéis importantes em vários processos celulares, como endocitose, exocitose, tráfico de receptores e sinalização celular. No entanto, essas mesmas balsas lipídicas também são exploradas por muitos patógenos para alcançar a entrada e a saída da célula, por exemplo. via brotamento. As balsas lipídicas são relativamente resistentes a extração por detergentes não iônicos, como 1% Triton X-100, mas enriquecimento bioquímico por extração com detergente seguida de centrifugação por flotação possibilitou análises das balsas lipídicas. Muitos marcadores específicos para balsas lipídicas já foram identificados, incluindo flotilina e caveolina. As balsas lipídicas estão presentes em vários tipos de células no cérebro, como neurônios, astrócitos e microglia; e alterações na composição das balsas são encontradas em várias doenças neurodegenerativas, como Alzheimer, Parkinson, Huntington, esclerose múltipla. Em geral, as balsas lipídicas modulam vários aspectos das funções celulares que são importantes para a sobrevivência celular, sinalização imunológica, bem como reconhecimento de patógenos. profa_ana_paula_boleti Eicosanoides as moléculas derivadas de ácidos graxos com 20 carbonos das famílias ômega-3 e ômega-6. A maioria dos eicosanoides derivam do ácido araquidônico (20:4 (D5,8,11,14)) através da via metabólica da cascata do ácido araquidônico. Elas exercem um complexo controle sobre diversos sistemas do organismo humano, especialmente na inflamação, na imunidade, e como mensageiros do sistema nervoso central. Os eicosanoides são hormônios parácrinos, substancias que, em vez de serem transportadas pelo sangue para agir sobre células em outros tecidos ou órgãos, agem apenas sobre as células próximas ao local de síntese do próprio hormônio. Existem 3 classes de eicosanoides: prostaglandinas, tromboxanos e leucotrienos. a) Prostaglandinas (PG) contêm um anel com 5 carbonos derivado da cadeia do ácido araquidônico. Seu nome provém da glândula próstata. Dois grupos de prostanglandinas foram definidos: PGE, para solúvel em éter, e PGF, para solúvel em tampão fosfato. Cada grupo contém numerosos subtipos, chamados PGE1 PGE2. As prostaglandinas agem em muitos tecidos regulando a síntese da molécula mensageira intracelular 3’,5’-AMP cíclico (cAMP). Como o cAMP é um mediador na ação de muitos hormônios, as PG afetam um amplo expectro de funções celulares. Algumas PG estimulam contração do musculo liso do útero durante a menstruação e o parto. Outras elevam a temperatura do corpo (febre) e causam inflamação e dor. b)Tromboxanos têm um anel de 6 membros contendo um grupo éter. Eles são produzidos pelas plaquetas sanguíneas (também chamados trombócitos) e agem na formação dos coágulos sanguíneos e na redução do fluxo de sangue no sítio do coágulo. Compostos anti-inflamatorios não- esteróide-aspirina (NSAIDs), ibuprofeno e meclofenamato por exemplo- inibem a enzima prostaglandina H2 sintase (também chamada ciclooxigenase ou COX) que catalisa uma etapa inicial na via do araquidonato a prostaglandina e tromboxanos. c) Leucotrienos, encontrados inicialmente em leucócitos, possuem 3 duplas ligações conjugadas. Eles são poderosos sinais biológicos. Por exemplo, o leucotrieno D4, derivado do leucotrieno A4, induz a contração do musculo que reveste as vias aéreas que levam ao pulmão. A superprodução de leucotrienos causa ataques de asma, e sua síntese é um dos alvos de drogas antiasmáticas como a prednisoma. A forte contração dos músculos lisos do pulmão que ocorre no choque anafilático é parte da reação potencialmente fatal em indivíduos hipersensíveis a picadas de abelhas, penicilina. Lipídeos como moléculas sinalizadoras Eicosanoides 1. 2. Hormônios esteróides Os esteroides são derivados oxidados dos esteróis; eles têm um núcleo esteroide, mas não a cadeia alquila ligada ao anel D do colesterol, e são mais polares que este. Os hormônios esteroides são transportados pela corrente sanguínea (unidos a carreadores proteicos) desde o sítio de produção até os tecidos-alvo, onde eles penetram nas células, ligam-se a proteínas receptoras altamente especificas no interior do núcleo celular e induzem modificações na expressão gênica e no metabolismo. Os principais hormônios esteroides são os hormônios sexuais masculinos e femininos e os hormônios produzidos pelo córtex da supra-renal, cortisol e aldosterona. Prednisolona e Prednisona são drogas esteroides com potentes atividades anti-inflamatórias, mediadas em parte pela inibição de liberação de araquidonato pela fosfolipase A2 e consequente inibição da síntese de leucotrienos, PG e tromboxanos. https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cidos_graxos https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%94mega-3 https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%94mega_6 https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_araquid%C3%B3nico https://pt.wikipedia.org/wiki/Cascata_do_%C3%A1cido_araquid%C3%B3nico https://pt.wikipedia.org/wiki/Inflama%C3%A7%C3%A3o https://pt.wikipedia.org/wiki/Imunidade https://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_nervoso_central profa_ana_paula_boleti Vitaminas são compostos essenciais à saúde do homem e outros vertebrados, mas não podem ser sintetizados por eles e, portanto, devem ser obtidos dos alimentos. Os primeiros estudos nutricionais identificaram 2 classes gerais desses compostos: aqueles solúveis em solventes orgânicos não- polares (vitaminas lipossolúveis) e aqueles que podiam ser extraídos dos alimentos com solventes aquosos (vitaminas hidrossolúveis). Eventualmete, o grupo lipossolúvel foi divido em 4 grupos de vitaminas, A, D, E e K, todos são compostos isoprenóides sintetizados pela condensação de múltiplas unidades de isopreno. Destas, duas (D e A) servem como precursoras de hormônios. a) Vitamina D3, também chamada colecalciferol, é normalmente formada na pele a partir de 7- deidrocolesterolem uma reação fotoquímica catalisada pelo componente ultravioleta (UV) da luz solar. A vitamina D3 não é biologicamente ativa, mas é convertida por enzimas do fígado e dos rins em 1,25-diidroxicolecalciferol, um hormônio que regula a absorção de cálcio no intestino e os níveis de cálcio nos rins e nos ossos. Deficiência de vitamina D leva à formação defeituosa dos ossos e à doença raquitismo, que é dramaticamente revertida pela administração da vitamina. b) Vitamina A (retinol) em suas várias formas funciona como um hormônio e como pigmento visual do olho dos vertebrados. O ácido retinóico é um derivado da vitamina A e, atuando por meio de proteínas receptoras presentes no núcleo celular, regula a expressão gênica para o desenvolvimento de tecidos epiteliais, incluindo a pele. O ácido retinóico é o ingrediente ativo no composto tretinoína (Retin-A) usado no tratamento de acne grave e rugas. Retinal, um derivado da vitamina A, é o pigmento dos cones e bastonetes presentes nas células da retina que iniciam o processo visual de resposta à luz pela produção de um sinal neuronal enviado ao cérebro. A vitamina A, pela primeira vez, foi isolada de óleos extraídos do fígado de peixes; na dieta humano, fígado, ovos, leite integral e manteiga são boas fontes dessa vitamina. Nos vertebrados, o pigmento chamado β-caroteno, é responsável pela cor característica de cenoura, batata-doce e outros vegetais amarelos, pode ser convertido em vitamina A. A deficiência em vitamina A leva a vários sintomas no homem, incluindo secura da pele, dos olhos e das membranas mucosas; ao atraso de desenvolvimento e do crescimento e a cegueira noturna. 3. As vitaminas A e D são precursoras de hormônios 4. Vitaminas E e K e as quinonas lipídicas são co-fatores de oxidação e redução Vitamina E é o nome coletivo para um grupo de lipídios intimamente relacionados chamados tocoferóis, todos contendo um anel aromático substituído e uma longa cadeia lateral isoprenóide. Por serem hidrofóbicos, os tocoferóis associam-se a membrana celular, depósitos lipídicos e lipoproteínas do sangue. Os tocoferóis são antioxidantes biológicos. O anel aromático neles presente reage com as formas mais reativas dos radicais de oxigênio e outros radicais livres e os destrói, protegendo da oxidação os ácidos graxos insaturados e os lipídios de membrana e assim impedindo os danos oxidativos que podem provocar fragilidade celular. Os tocoferóis são encontrados em ovos e óleos vegetais e são especialmente abundantes no germe de trigo. A carência humana desta vitamina em humanos é muito rara e seu principal sintoma é a fragilidade dos eritrócitos. O anel aromático da vitamina K sofre um ciclo de oxidação e redução durante a formação da protrombina ativa, uma proteína do plasma sanguíneo essencial para a formação do coágulo sanguíneo. A protrombina é uma enzima proteolítica que quebra determinadas ligações peptídicas do fibrinogênio, uma proteína fibrosa insolúvel que forma a estrutura do coágulo sanguíneo. profa_ana_paula_boleti A carência de vitamina K não é comum no homem, com exceção de um pequeno número de lactentes que sofrem da doença hemorrágica do recém-nascido, um defeito potencialmente mortal. A vitamina K1 (filoquinona) é encontrada em folhas de plantas verdes; uma forma relacionada, a vitamina k2 (menaquinona) é formada por bactérias residentes no intestino de vertebrados. A varfarina é um composto sintético que inibe a formação de protrombina ativa. É uma substancia especialmente venenosa para ratos, causando a morte por hemorragia interna. Referências Fundamentos de Bioquímica/Voet, Donalt; Voet, Judith; Pratt, Charlotte, trad. Arthur Germano Feet Neto et al. – Porto Alegre: Artes Médicas do Sul, 2000; Princípios de Bioquímica/ Lehninger, Albert; Nelson, David; Cox, Michael; trad. Arnaldo Antônio Simões, Wilson Roberto Navega Lodi. -6ed.-São Paulo: Sarvier, 2014; Manual de Bioquímica com correlações clínicas/Thomas M. Devlin; traduzido: Yara M. Michelacci. 7ed. – São Paulo: Blucher, 2011.