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Claire Leal

18/03/2023

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Bioquímica MedResumos/BIOQUÍMICA II 06 - Aminoácidos (Arlindo Netto).pdf
Arlindo Ugulino Netto – BIOQUÍMICA II – MEDICINA P2 – 2008.1

FAMENE
NETTO, Arlindo Ugulino.
BIOQUÍMICA

AMINOÁCIDOS
(Profº. Homero Perazzo)

Para a química, um aminoácido é qualquer molécula
que contém simultaneamente grupos funcionais amina e ácido
carboxílico. Para a bioquímica, esta classificação é usada como
termo curto e geral para referir os aminoácidos alfa: aqueles em
que as funções amino e carboxilato estão ligadas ao mesmo
carbono (ver OBS4).
Existem cerca de 20 aminoácidos codificados pelo DNA,
possuindo inúmeras funções importantes ao organismo. Os
aminoácidos têm funções relacionadas ao fornecimento de
energia, além de ter função estrutural na formação de proteínas
e outras substâncias (como os hormônios). Os aminoácidos
podem ser metabolizados pela via gliconeogênica para sintetizar
glicose quando necessária ao organismo.
Os aminoácidos são monômeros das proteínas: a partir
da junção de mais de 100 moléculas de aminoácidos por
ligações peptídicas, tem-se uma proteína.

CLASSIFICAÇÃO
Os aminoácidos podem ser classificados quanto a sua disposição nutricional, quanto ao radical e quanto ao seu
destino.

CLASSIFICAÇÃO NUTRICIONAL
1. Aminoácidos não-essenciais
Os aminoácidos não-essenciais são aqueles que o próprio corpo humano pode sintetizar. São eles: alanina,
asparagina,cisteína, glicina, glutamina, hidroxilisina, hidroxiprolina, histidina, prolina, tirosina, ácido aspártico, ácido
glutâmico.

2. Aminoácidos essenciais
Os aminoácidos essenciais são aqueles que não podem ser produzidos pelo corpo humano. Dessa forma, são
somente adquiridos pela ingestão de alimentos, vegetais ou animais. São eles: arginina, fenilalanina, isoleucina, leucina,
lisina, metionina, serina, treonina, triptofano e valina.

CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO RADICAL
A classificação quanto ao radical pode ser feita em:

1. Aminoácidos apolares (hidrofóbico): Apresentam radicais de hidrocarbonetos apolares ou hidrocarbonetos
modificados, exceto a glicina. São radicais hidrófobos. Quando esses aminoácidos são utilizados na síntese de uma
proteína, eles ficam voltados para dentro da cadeia fornecendo estabilidade a ela.
Glicina: H- CH (NH2) - COOH
Alanina: CH3- CH (NH2) - COOH
Leucina: CH3(CH2)3-CH2-CH (NH2)- COOH
Valina: CH3-CH(CH3)-CH (NH2)- COOH
Isoleucina: CH3-CH2-CH (CH3)-CH (NH2)- COOH
Prolina:-CH2-CH2-CH2- ligando o grupo amino ao carbono alfa
Fenilalanina: C6H5-CH2-CH (NH2)- COOH
Triptofano: R aromático- CH (NH2)- COOH
Metionina: CH3-S-CH2-CH2- CH (NH2)- COOH

OBS1: O aminoácido mais simples é a glicina, que possui apenas um H como radical,
mostrando-se apolar por ser um aminoácido pequeno.
OBS2: A prolina possui uma estrutura diferenciada dos demais aminoácidos: ela é um
iminoácido (possui o grupo imino: -NH) que, quando entra na cadeia da proteína,
muda a direção da estrutura em 180º devido a configuração dos grupos amino e
carboxila em sua estrutura (ver figura ao lado).
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2. Aminoácidos polares neutros (hidrofílicos): Apresentam radicais que tendem a formar pontes de hidrogênio.
Serina: OH-CH2- CH (NH2)- COOH
Treonina: OH-CH (CH3)- CH (NH2)- COOH
Cisteina: SH-CH2- CH (NH2)- COOH
Tirosina: OH-C6H4-CH2- CH (NH2)- COOH
Asparagina: NH2-CO-CH2- CH (NH2)- COOH
Glutamina: NH2-CO-CH2-CH2- CH (NH2)- COOH

3. Aminoácidos básicos (R positivo): Apresentam radicais com o grupo amino com caráter básico pois são
capazes de receber eletrons. São hidrófilos.
Arginina: HN=C(NH2)-NH-CH2-CH2-CH2- CH (NH2)- COOH
Lisina: NH2-CH2-CH2-CH2-CH2- CH (NH2)- COOH
Histidina: H-(C3H2N2)-CH2- CH (NH2)- COOH

4. Aminoácidos ácidos (R negativo): Apresentam radicais com grupo carboxílico e são capazes de doar
prótons.São hidrófilos.
Ácido aspártico: HCOO-CH2- CH (NH2)- COOH
Ácido glutâmico: HCOO-CH2-CH2- CH (NH2)- COOH

OBS3: Um erro na codificação das proteínas pode causar doenças graves. Por exemplo, erros na codificação genética
para a cadeia β-hemoglobina, o glutamato pode deixar de ser produzido, sendo substituido por valina, causando anemia
falsiforme.
OBS4: Aminoácido alfa: São aqueles que apresentam fórmula geral: R - CH (NH2)- COOH na qual R é um radical
orgânico. No aminoácido glicina o radical é o elemento H. O carbono ligado ao radical R é denominado carbono 2 ou
alfa.

NOMENCLATURA E SIMBOLOGIA OFICIAL DOS AMINOÁCIDOS
Na nomenclatura dos aminoácidos, a numeração dos carbonos da cadeia principal é iniciada a partir do carbono
da carboxila, seguindo a seguinte regra:
ÁCIDO – 2 – AMINO + nº do carbono onde está o radical + NOME DO RADICAL + CADEIA PRINCIPAL + OICO

OBS5: Com o passar dos anos, a necessidade de proteínas diminui, diminuindo a necessidade de aminoácidos também.

Arlindo Ugulino Netto – BIOQUÍMICA II – MEDICINA P2 – 2008.1

Nomenclatura e estruturas retiradas do Wikipédia. Disponível em:
Arlindo Ugulino Netto – BIOQUÍMICA II – MEDICINA P2 – 2008.1

<http://pt.wikipedia.org/wiki/Amino%C3%A1cido> Acesso em: 19 de abril de 2008.

TRANSFORMAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS
Os aminoácidos, diferentemente do que se pensa, não são necessários apenas para a produção de proteínas.
Alguns aminoácidos sofrem transformação por ação de enzimas para participar, por exemplo, na síntese de hormônios e
substâncias necessárias ao corpo, como neurotransmissores.

TRANSFORMAÇÃO DA FENILALANINA

• A adrenalina é um neurotransmissor derivado da
transformação do aminoácido fenilalanina. Ele
estimula a glicogenólise (para disponibilizar uma
maior demanda de energia), lipólise e ação do
músculo cardíaco da seguinte maneira:
� Efeito inotrópico positivo: aumenta a força
da contração cardíaca.
� Efeito cronotrópico positivo: aumenta a
freqüência dos batimentos.

• A fenilcetonúria é uma doença que resulta da
deficiência da enzima fenilalanina hidroxilase
(presente no fígado). Esta enzima é responsável
por transformar o aminoácido fenilalanina em um
outro aminoácido chamado tirosina. A tirosina, por
sua vez, transforma-se em substâncias
importantes para o funcionamento cerebral
chamadas de neurotransmissores (como a
dopamina e a noradrenalina). Em outras palavras,
a fenilcetonúria é uma doença resultante da
dificuldade para metabolização (“quebra”) do
aminoácido fenilalanina. Além desses
neurotransmissores, a fenilalanina é convertida
em melanina. Por esta razão, indivíduos com
fenilcetonúria apresentam distúrbios neurológicos,
falta de pigmentação da pele, déficit mental e
baixo QI.

• Com o defeito da fenilalanina hidroxilase, há um
acúmulo de fenilalanina no sangue. Esse excesso
faz com que a fenilalanina seja convertida pelas
enzimas ALT ou AST em fenilpiruvato, e este em
fenilactato e fenilacetato (que dão à urina um
“cheiro de rato” característico) e NH2 (que entra no
ciclo da uréia).

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TRANSFORMAÇÃO DO ÁCIDO GLUTÂMICO

GLUTAMATO
DESCARBOXILASE
(Ac. GLUTÂMICO / GLUTAMATO) (Ácido -aminobutírico / GABA)γ

O GABA é um neurotransmissor de inibição (inclusive, usado como calmante na farmacologia), que permite a
entrada de cloro na célula pós-sináptica, hiperpolarizando a célula e retardando de forma brusca o impulso nervoso.

TRANSFORMAÇÃO DO TRIPTOFANO
• A serotonina é um neurotransmissor derivado de transformações do
triptofano. Ela exerce múltiplas funções em nosso organismo como:
regulação do humor, trânsito intestinal, ansiedade, ritmo sono/vigília. Além
disso, as plaquetas produzem serotonina para regular a homeostase.

• O excesso de fenilalanina
bloqueia a enzima 5-OH-triptofano
descarboxilase, gerando carência de serotonina. A falta desse transmissor
causa depressão, irritabilidade, hiperatividade. A esses sintomas, associam-
se os da carência da fenilalanina hidroxilase.

• A melatonina é um neuro-hormônio que controla os ciclos circadianos
(apresenta como função regular o sono). Este hormônio aumenta de
concentração na falta de luz, sendo produzido pela retina e pela glândula
pineal (localizada no epitálamo). Na presença de luz, entretanto, é enviada
uma mensagem neuro-endócrina que bloqueia sua formação. Portanto, a
secreção dessa substância é quase que exclusivamente determinada por
estruturas fotossensíveis (principalmente à noite). Logo, a pouca
luminosidade, a grande exposição ao Sol, banhos quentes e dietas ricas
em carboidratos estimulam a produção de melatonina. Assim como
acontece com a serotonina, a Melatonina também é produzida a partir de
um aminoácido chamado Triptofano, normalmente obtido por uma
alimentação equilibrada. Dessa forma a sequência seria o Triptofano se
transformar em Serotonina, e esta em Melatonina. É por isso que a
concentração de Serotonina fica aumentada na glândula pineal durante o
dia, enquanto há luz, inversamente ao que ocorre com a Melatonina.

• Uma pessoa sob estresse produz normalmente mais adrenalina e cortisol.
Para cada molécula de adrenalina formada, quatro moléculas de Radicais
Livres irão ser produzidas e, com isto, aumentam as probabilidades de
lesão celular. Além disso, a adrenalina e o cortisol induzem a formação de
uma enzima – a Triptofano pirolase – capaz de destruir o Triptofano antes
que este atinja a Glândula Pineal. Com isto, nem a Melatonina é fabricada
e nem a Serotonina (o que pode gerar compulsão ao hidrato de carbono,
com tendência a aumento de peso e depressão).

• A melatonina é uma substância anti-radical livre, portanto, antioxidante. Ela
é capaz de atravessar a barreira hematoencefálica (membrana que protege
o cérebro), portanto, capaz de desempenhar funções em nível neuronal.
Essa ação é de fundamental importância na proteção dos neurônios contra
as lesões dos radicais livres. O tecido cerebral é muito mais suscetível à
ação dos radicais livres que qualquer outra parte do organismo e, na
medida em que os níveis de Melatonina vão caindo, pode haver um
concomitante declínio na função cerebral. As desordens do sono podem
ser também um dos efeitos do decréscimo da Melatonina. Com o
envelhecimento a glândula pineal funcionaria menos e haveria uma queda
na produção da Melatonina. Isso acaba fazendo com que alguns pacientes
idosos reclamem da qualidade do sono ou de insônia, porém, pode ser que
durmam com facilidade quando não deveriam, durante o dia, assistindo
televisão, por exemplo.

Arlindo Ugulino Netto – BIOQUÍMICA II – MEDICINA P2 – 2008.1

OBS6: As proteínas da dieta são degradadas na digestão, somando
cerca de 25% de aminoácidos do pool (concentração total) do
organismo, enquanto o restante (75%) é produzido por proteínas
endógenas. Quando o aminoácido não é utilizado pelo organismo,
ele não é armazenado (diferente do que ocorre com a glicose �
glicogênio; e os lipídios � tecido adiposo). Ele será catabolizado de
tal forma que a cadeia de carbonos é separada do grupo amino
(NH2). Esse grupo amino pode ser excretado entrando no ciclo da
uréia, bem como pode produzir quitina, glicosaminoglicanos, bases
nitrogenadas, glicolipidios, etc.

OBS7: Destino dos produtos dos aminoácidos: os aminoácidos ainda podem ser classificados em dois grupos,
dependendo do destino tomado pelo aminoácido quando o grupo amina é excretado do corpo na forma de uréia
(mamíferos), amônia (peixes) e ácido úrico (Aves e répteis).
• Destino cetogênico. Ocorre quando o álcool resultante da quebra dos aminoácidos vai para qualquer fase do
Ciclo de Krebs na forma de Acetil coenzima A ou outra substância. Os aminoácidos que são degradados a
acetil-CoA ou acetoacetil-CoA são chamados de cetogênicos porque dão origem aos corpos cetônicos. A sua
capacidade de formação de corpos cetônicos fica mais evidente quando o paciente tem a diabetes melitus, o que
faz com que o fígado produza grande quantidade dos mesmos.
• Destino glicogênico. Ocorre quando o álcool restante da quebra dos aminoácidos vai para a via glicolítica. Os
aminoácidos que são degradados a piruvato, α-cetoglutarato, succinil-CoA, fumarato ou oxaloacetato são
denominados glicogênicos. A partir desses aminoácidos é possível fazer a síntese de glicose, porque esses
intermediários e o piruvato podem ser convertidos em fosfoenolpiruvato e depois em glicose ou glicogênio. Do
conjunto básico dos 20 aminoácidos, os únicos que são exclusivamente cetogênicos são a leucina e a lisina. A
fenilalanina, triptofano, isoleucina e tirosina são tanto cetogênicos quanto glicogênicos. E os aminoácidos
restantes (14) são estritamente glicogênicos.

TRANSAMINAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS
Transaminação consiste na transferência do grupo amino
de um aminoácido para o α-cetoglutarato (proveniente do Ciclo
de Krebs) por meio da ação de uma enzima transaminase,
formando assim, um novo aminoácido e um α-ceto-ácido (como o
piruvato).

OBS8: O glutamato é o principal receptor do grupo amino dos
aminoácidos.

Concentração de Melatonina (mg/dl)
FASE
Faixa etária
DIURNA NOTURNA
Pré-pubedade 21,5 97,5
Audulta 18,2 77,2
Senil 16,2 36,2
Arlindo Ugulino Netto – BIOQUÍMICA II – MEDICINA P2 – 2008.1

Ex1: Transaminação da alanina. Ex²: Transaminação do Glutamato.

-Cetoglutarato
Glutamato
Alanina
Transaminase
Glutâmico Pirúvica
(TGP ou ALT)

OxaloacetatoGlutamato
Transaminase
Glutâmico Oxalacética
(TGO)
-Cetoglutarato
Aspartato

OBS8: As mesmas transaminases que transformam um aminoácido em glutamato, convertem este em aspartato,
enquanto a glutamato desidrogenase retira o grupo amino do glutamato para ser excretado.
OBS9: Essas transaminações ocorrem em diversos tecidos, porém, acontecem com maior frequência no fígado. Por isso
que a ALT (TGP) e AST (TGO) são considerados marcadores hepáticos, pois qualquer lesão que acometa as células
hepáticas, faz com que essas enzimas não funcionem adequadamente e passem a se concentrar no sangue, sendo
assim, de fácil identificação laboratorial.
OBS10: Enquanto que a ALT e a AST medem a função da bateria enzimática hepática, a medição sanguínea da
albumina e o tempo de protrombina são responsáveis por avaliar a função hepática. A fosfatase alcalina e gama-
GT, por sua vez, são marcadores que indicam lesão canalicular (geralmente estão aumentadas em causas obstrutivas).

DESAMINAÇÃO DO GLUTAMATO
O glutamato é importante por ser o principal receptor do grupo amônia dos aminoácidos degradados ou
transaminados. Por isso que ele é tido como um reservatório de amônia que cederá o grupo amino para ser
transformado em uréia, produto mais excretável pelo corpo.

GLUTAMATO GLUTAMATO
DESIDROGENASE
α−cetoglutarato + NH 3
+ NH4
+ URÉIA
FÍGADO

Nos outros tecidos, a NH4
+ (amônia), por ser altamente tóxica ao sangue, é incorporada ao glutamato, formando
glutamina, para que este transporte até o fígado a amônia que será convertida em uréia excretável (o rim também possui
a enzima glutaminase, que separa o glutamato da amônia).

GLUTAMATO
GLUTAMINA
SINTETASE
GLUTAMINA + ADPNH + ATP4
++ GLUTAMINASE GLUTAMATO +
NH 4
+

OBS11: Hiperamonemia ocasiona encefalopatia. A presença exagerada de amônia faz com que muito glutamato seja
utilizado, o que exige grandes concentrações disponíveis do α-cetoglutarato. Tal fato faz com que o Ciclo de Krebs
realize a função de transportar essa amônia, diminuindo assim o rendimento energético mitocondrial,
o que representa
um estado de emergência para o tecido cerebral, principalmente.
OBS12: Além disso, o glutamato é um precursor do neurotransmissor inibidor-GABA, que será produzido em grande
escala. Isso impede a chegada adequada dos impulsos nervosos ao cérebro, podendo causar o coma.

Bioquímica MedResumos/BIOQUÍMICA II 14 - Metabolismo do Etanol (Arlindo Netto).pdf
Arlindo Ugulino Netto – BIOQUÍMICA II – MEDICINA P2 – 2008.1

FAMENE
NETTO, Arlindo Ugulino.
BIOQUÍMICA

CONSIDERAÇÕES BIOQUÍMICAS SOBRE O ETANOL
(Profª. Maria Auxiliadora)

O etanol (CH3CH2OH), também chamado álcool etílico e, na linguagem popular,
simplesmente álcool, é uma substância obtida da fermentação de açúcares, encontrado em
bebidas como cerveja, vinho e aguardente, bem como na indústria de perfumaria.
O etanol é o mais comum dos álcoois. Os álcoois são compostos que têm grupos
hidroxilo ligados a átomos de carbono sp3. Podem ser vistos como derivados orgânicos da
água em que um dos hidrogênios foi substituído por um grupo orgânico.

ABSORÇÃO DO ÁLCOOL
O etanol é uma molécula pequena. Por isso, ela é absorvida principalmente no intestino delgado, e em menores
quantidades no estômago (0 a 5%) e no cólon. Não existem enzimas digestivas para o etanol. Após sua absorção, 80-
90% do etanol é oxidado no fígado. O restante distribuído para os outros tecidos e, de 2 a 10% do etanol absorvido, é
expelido pela respiração ou excretado na urina (daí a eficácia do teste de bafômetro).
O alcool causa inúmeras interferências na fisiologia humana. Em dosagens moderadas, estimula a produção do
GABA, que é um neurotransmissor de inibição, ou seja, depressor do SNC. Além disso, ele provoca vaso dilatação
periférica e vermelhidão nas extremidades do corpo, provocando também perda de calor e hipoxia. Estimula também as
secreções salivares e gástricas, o que explica a relação do uso crônico do alcool e as gastrites.

METABOLISMO DO ETANOL
O metabolismo do etanol se dá por duas vias: pelo sistema da alcool desidrogenase e pelo sistema microssomal
de oxidação do etanol. Em ambas as vias, o etanol é transformado em acetaldeido.
Nessa primeira via, a oxidação do etanol ocorre nos hepatócitos onde há a enzima álcool desidrogenase
responsável por essa etapa. A oxidação do etanol é relativamente independente da concentração sanguínea e é
constante com o tempo (cinética de ordem zero). Em um indivíduo sadio, consumidor não habitual de álcool, a
velocidade de biotransformação oscila entre 60 a 150 mg/Kg/hora.
Praticamente todo o álcool que se biotransforma no organismo sofre um processo oxidativo que ocorre em duas
fases. A primeira fase, ainda no citoplasma, é iniciada pela enzima álcool desidrogenase (ADH) que converte o etanol à
acetaldeído. Em uma segunda fase, agora na mitocôndria, a enzima aldeído desidrogenase (ALDH) converte o aldeído
em ácido acético (acetato), que é finalmente convertido em dióxido de carbono e água, liberando energia.

a) Álcool desidrogenase (ADH)
� Presentes no citosol.
� Não possui mecanismos de regulação.
� Presente também na mucosa gástrica, apresentando uma atividade 60% menor nas mulheres do que nos
homens, fazendo com que mais etanol seja absorvido pelas mulheres.

b) Aldeído desidrogenase (ALDH)
� Presente na mitocôndria.
� Sua deficiência é considerada “fator anti-alcoolismo” – alta incidência em orientais, os quais representam
baixos índices de consumo alcoólico.
� Tratamento para alcoolistas envolve a inibição da ALDH (Dissulfiram), gerando um efeito antabuse (ver
OBS
7), uma vez que o acetaldeido (substância tóxica) gera tontura, náuseas e dores de cabeça quando elevado.
� Produz NADH (cadeia respiratória) e acetato (se converte em acetil CoA).

Arlindo Ugulino Netto – BIOQUÍMICA II – MEDICINA P2 – 2008.1

OBS1: O consumo exagerado de álcool causa coma alcoólico. Em
grandes quantidades, o álcool é mais facilmente absorvido do que outros
nutrientes celulares, diminuindo o rendimento energético, principalmente
devido à carência de glicogênio. Além disso, devido ao metabolismo do
etanol, há uma grande produção de NADH. Com isso, o organismo lança
mão de gliconeogênese em larga escala a partir do piruvato, que será
convertido em lactato, nesse sentido, para que haja produção de NAD+
(NAD oxidado) devido à alta demanda de NADH (NAD reduzido) do
metabolismo do etanol. O normal seria o contrário: lactato em piruvato.
Caso o etilista não se alimente, ele pode entrar em quadros de
hipoglicemia severa devido a falta de glicogênio e a pouca
gliconeogênese, causando a perda da consciência por carência de
glicose (o tratamento do quadro é a própria aplicação endovenosa de
soro glicosado).
OBS²: Grandes concentrações de lactato geram acidose láctica. Além disso, devido à pequena concentração de NADH,
o oxaloacetato é convertido em malato, deixando de ser gliconeogênico.
OBS³: O alcoolismo aumenta os níveis de ácido úrico no sangue, predispondo o desenvolvimento da artrite gotosa
(gota). Isso ocorre porque o lactato, quando elevado, compete com o ácido úrico para ser eliminado na urina, gerando
acúmulo de ácido úrico no sangue.
OBS4: O álcool eleva os níveis de triglicerídios no fígado, gerando quadros de esteatose hepática (fígado gorduroso).
Isso ocorre porque o excesso de acetato, formado na degradação do etanol, é convertido em acetil CoA, que em parte é
liberado para o sistema extra hepático e parte fica no fígado, formando gordura.
OBS5: As mulheres são mais sensíveis aos efeitos do alcool do que os homens. Isso é devido ao conteúdo de água
corporal da mulher ser menor em relação ao dos homens, fazendo com que o etanol percorra o sangue mais
concentrado. O fato do cérebro ser um órgão altamente irrigado, facilita a rapidez dos efeitos do alcool. Além desse fator,
o funcionamento da enzima alcool desidrogenase na mucosa gastrica nas mulheres é menor, fazendo com mais etanol
alcance sangue do que o acetaldeído.
OBS6: O alcool tem um efeito energético devido a uma certa produção de NADH em seu metabolismo, que entra na
cadeia respiratória para produção de ATP. Isso é um dos fatores que fazem com que os alcóolatras passem longos
perídos sem se alimentar, gerando quadros de hipoglicemia severa.
OBS7: O Dissulfiram é uma opção farmacológica no tratamento de etilistas (alcoolistas). O etanol (álcool), sofre uma
biotransformação, através da enzima álcool desidrogenase, tornando-se acetaldeído, este por sua vez através de outra
enzima, a aldeído desidrogenase, modifica-se em gás carbônico e água. A droga age inibindo, a enzima aldeído
desidrogenase. Desta forma ocorre um acúmulo de acetaldeído, sendo este muito tóxico para o organismo. Seus efeitos,
são extrema vasodilatação e consequente queda de pressão arterial, taquicardia e cefaléia. Estes efeitos denominam-se
antabuse ou dissulfiram-like. O paciente rejeita o álcool por associação aos efeitos relatados, que se manifestam quando
utiliza-se da bebida.

SISTEMA MICROSSOMAL DE OXIDAÇÃO DO ETANOL (MEOS)
Quando o consumo de álcool supera determinado limite, e especialmente se é freqüente, entra em
funcionamento um sistema enzimático denominado MEOS (microsomal ethanol oxidizing system) cuja atividade é
desempenhada pela citocromo P450 isoforma 2E1. A indução dessa isoenzima gera desequilíbrios metabólicos pela
formação de radicais livres que são de grande importância na hepatotoxicidade induzida pelo etanol.
Este sistema aumenta de atividade no alcoolismo crônico sendo responsável pelo aumento da degradação do
etanol nestas condições (aumento da concentração de acetaldeido e acetato na corrente sanguínea). Há consumo de
NADPH e O2 (podendo levar o indivíduo alcoolista crônico à hipóxia) e produção de H2O e radicais livres (devido ao
grande uso de NADPH, envolvido na retenção de radicais livres no organismo).

OBS8: Em alcoolismo agudo, essa via é ativa em 10%, e aumenta
de atividade proporcionalmente ao aumento do
consumo de álcool.

DESTINO DO ACETATO
� Convertido em acetil-CoA (acetil-CoA sintase).
� Síntese de Ácidos graxos, corpos cetônicos e colesterol.
� Lançado na corrente sanguínea � oxidação em outros tecidos.

Arlindo Ugulino Netto – BIOQUÍMICA II – MEDICINA P2 – 2008.1

ENERGIA PRODUZIDA
� Forma-se: 1 NADH citosólico (pela ADH), 1 NADH mitocondrial, 1 Acetil-CoA
� Formação de ATP varia de acordo com quantidade ingerida
� Quanto mais álcool � mais CYP2E1 ativa � menos energia proporcionalmente obtida
� Em alcoolistas crônicos, menos energia é aproveitada
� Danos hepáticos diminuem a fosforilação oxidativa.

AUMENTO DA RELAÇÃO NADH/NAD+
� Ocorre aumento porque não há regulação efetiva da oxidação do etanol.
� Altera quase todas vias metabólicas do fígado.
� Diminui a via glicolítica (devido à pequena quantidade de NAD oxidado) e o ciclo de Krebs.
� Inibe a beta-oxidação (devido à grande quantidade de acetil CoA derivada do acetato).
� Aumenta síntese de triacilglicerol, uma vez que o acetil CoA forma TG (causa esteatose hepática).
� Aumenta concentração lactato resulta em acidose láctica
� Diminui excreção de ác. Úrico (GOTA)
� Inibe a gliconeogênese (desvio do substrato: piruvato, glicerol-P e oxalacetato).

ALCOOLISMO E RELAÇÕES FISIOLÓGICAS

INTOXICAÇÃO AGUDA POR ALCOOL
A intoxicação aguda por álcool é uma emergência médica causada pelo consumo rápido de uma grande
quantidade de álcool. A gravidade depende da tolerância do paciente ao álcool, do seu tamanho (ou peso), da sua
frequência de ingestão e de quanto alimento consumiu junto com o álcool.
A intoxicação tem como base os seguintes sintomas: pensamento demorado, suscetibilidade emocional,
comportamento desinibido, euforia ou depressão, agitação, convulsão, andar instável, tremores, náuseas, vômito,
hipotermia, vermelhidão ou palidez, fraqueza muscular e coma. A gravidade dos sintomas depende parcialmente do
nível sanguíneo de álcool. Dentre os principais sintomas, destacam-se:
� Acidose lática: piruvato � lactato.
� Hipoglicemia: inibição da gliconeogênese
� Coma alcoólico: efeitos tóxicos do etanol no SNC (parada respiratória)

Há também algumas alterações anátomo-fisiológicas. As alterações gástricas constituem gastrite aguda e
ulceração. No sistema nervoso central, o álcool por si é um agente depressivo que afeta primeiramente as estruturas
subcorticais (provavelmente a formação reticular do tronco cerebelar superior) que modulam a atividade cortical cerebral.
Em conseqüência, há um estímulo e comportamentos cortical, motor e intelectual desordenados. A níveis sanguíneos
progressivamente maiores, os neurônios corticais e, depois, os centros medulares inferiores são deprimidos, incluindo
aqueles que regulam a respiração. Pode advir parada respiratória. Efeitos neuronais podem relacionar-se com uma
função mitocondrial danificada; alterações estruturais não são em geral evidentes no alcoolismo agudo. Os teores
sanguíneos de álcool e o grau de desarranjo da função do SNC em bebedores não habituais estão intimamente
relacionados.
O tratamento de emergência consiste na infusão intravenosa de glicose e, em casos extremos, hemodiálise para
retirada direta do álcool (rever OBS1).

ALCOOLISMO CRÔNICO
É considerado uso crônico o consumo acima de 80g de etanol diárias (1/4 de garrafa de cachaça). O alcoolismo
crônico é responsável pelas alterações morfológicas em praticamente todos os órgãos e tecidos do corpo,
particularmente no fígado e no estômago. Somente as alterações gástricas que surgem imediatamente após a exposição
pode ser relacionadas com os efeitos diretos do etanol sobre a vascularização da mucosa. A origem das outras
alterações crônicas é menos clara. O acetaldeído, um metabólico oxidativo importante do etanol, é um composto
bastante reativo e tem sido proposto como mediador da lesão tissular e orgânica disseminada. Embora o catabolismo do
acetaldeído seja mais rápido do que o do álcool, o consumo crônico de etanol reduz a capacidade oxidativa do fígado,
elevando os teores sanguíneos de acetaldeído, os quais são aumentados pelo maior ritmo de metabolismo do etanol no
bebedor habitual. O aumento da atividade dos radicais livres em alcoólatras crônicos também tem sido sugerido como
um mecanismo de lesão. Mais recentemente, foi acrescentado o metabolismo não-oxidativo do álcool, com a elaboração
do ácido graxo etil éster, bem como mecanismos imunológicos pouco compreendidos iniciados por antígenos dos
hepatócitos na lesão aguda.
Seja qual for à base, os alcoólatras crônicos têm sobrevida bastante encurtada, relacionada principalmente com
lesão do fígado, estômago, cérebro e coração. O álcool é a causa bastante conhecida de lesão hepática que termina em
cirrose, sangramento maciço proveniente de gastrite ou de úlcera gástrica pode ser fatal. Ademais, os alcoólatras
crônicos sofrem de várias agressões ao sistema nervoso. Algumas podem ser nuticionais, como a deficiencia em
Arlindo Ugulino Netto – BIOQUÍMICA II – MEDICINA P2 – 2008.1

vitamina B1, comum em alcoólatras crônicos. As principais lesões de origem nutricional são neuropatias periféricas e a
síndrome de Wernicke-Korsakoff. Pode surgir a degeneração cerebelar e a neuropatia óptica, possivelmente
relacionadas com o álcool e seus produtos, e, incomumente, pode surgir atrofia cerebral.
São consideradas como as principais complicações do alcoolismo crônico:
� Deficiências vitamínicas (piridoxina, tiamina, folato) � desnutrição devido à má absorção intestinal.
� Distúrbios neurológicos.
� Agravamento da gota.

DOENÇA HEPÁTICA ALCOOLICA
O alcoolismo é principal causa de doenças hepáticas. Entretanto, apenas de 10 a 20 % dos alcoólatras crônicos
evoluem para cirrose. Essa evolução pode durar de 6 a 20 anos, dependendo da quantidade diária ingerida. Os
distúrbios hepáticos iniciam-se com acúmulo de triacilgliceróis no fígado (esteatose), causando alterações nas estruturas
das células. Isso gera uma hepatite alcoólica (lesão inflamatória e degenerativa), causando insuficiência hepática
progressiva.
• Esteatose alcoólica (fígado gorduroso): dentro de poucos dias após a administração de álcool a gordura
aparece dentro das células hepáticas, representa principalmente aumento na síntese de triglicerídios em virtude
do maior fornecimento de ácidos graxos ao fígado, menor oxidação dos ácidos graxos, e menor formação e
liberação de lipoproteínas. Ela pode surgir sem evidências clínicas ou bioquímicas de doença hepática.
Sintomas: anorexia, náuseas, distenção abdominal, hepatomegalia hipersensível, às vezes icterícia e níveis
elevados de aminotransferase.
• Hepatite alcoólica: caracteriza-se principalmente por necrose aguda das células hepáticas. Em alguns
pacientes, apesar da abstinência , a hepatite persiste e progride para cirrose. Ela representa a perda
relativamente brusca de reserva hepática e pode desencadear um quadro de insuficiência hepática.
• Cirrose alcoólica: apesar do álcool ser a causa mais comum de cirrose no mundo ocidental, sendo
responsável aí por 60 a 70% de todos os casos, apenas 10 a 15% evolui para cirrose.

INTERAÇÃO ÁLCOOL-MEDICAMENTOS
Além de oxidar o etanol, a citocromo P-450 (CYP2E1) inativa também uma série de medicamentos como
analgésicos (paracetamol), barbitúricos, etc. O consumo de etanol aumenta a concentração da citocromo P-450 que é
responsável pela metabolização no fígado de diversos antibióticos. Isso aumenta a resistência de alcoólatras a alguns
medicamentos em abstinência.
No entanto, os efeitos tóxicos são maiores para os usuários crônicos de álcool. Certos medicamentos como:
metronidazol (antiprotozoário), penicilina (ampicilina) e vários antibióticos algumas cefalosporinas, entre elas a
cefalexina, a cefadroxila e a cefradina são capazes de promover efeito "antabuse".
Certos antibióticos reagem diretamente
com o acetaldeído, diminuindo a concentração do fármaco no sangue.
Isto significa que, em termos farmacêuticos, fica diminuída a disponibilidade do antibiótico para agir. Uma vez que existe
menor concentração de antibiótico, seu efeito será reduzido.
Além destes efeitos, o álcool estimula diretamente as membranas do aparelho digestivo, promovendo maior
produção de ácido clorídrico no estômago (que ioniza o medicamento e dificulta sua absorção) e também o aumento dos
movimentos do intestino e do estômago, podendo provocar diarréia e vômitos. Estes dois fatores promovem uma
passagem mais rápida e uma menor absorção do medicamento pelo estômago e pelo intestino (especialmente o
duodeno, onde a maioria dos fármacos é normalmente absorvida) devido a diarréias e vômitos.
A ação do álcool não ocorreria diretamente sobre a substância antibiótica, mas sim na sua absorção. Com uma
absorção menor, o medicamento estaria em menor concentração na corrente circulatória, diminuindo sua ação.

OBS9: Absorção dos Fármacos. Os
antibióticos normalmente encontram-se na
forma não ionizada, que é bem absorvida pelo
nosso corpo. Dependendo das condições de
acidez do meio, elas podem se converter na
forma ionizada, que é pouco absorvida.
OBS10: Os efeitos da medicação e do álcool,
quando ingeridos em conjunto, são
potencializados.
OBS11: O álcool tem um efeito diurético (inibe
o hormônio antidiurético ou ADH), diminuindo
ainda mais a concentração de medicamentos
na corrente sanguínea.

Bioquímica MedResumos/BIOQUÍMICA II 04 - Ciclo de Krebs - MED RESUMOS (Arlindo Netto).pdf
Arlindo Ugulino Netto – BIOQUÍMICA II – MEDICINA P2 – 2008.1

FAMENE
NETTO, Arlindo Ugulino.
BIOQUÍMICA

CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO – CICLO DE KREBS
(Profª. Maria Auxiliadora)

O piruvato é uma molécula comum ao metabolismo de carboidratos, lipídios e proteínas. Ele tem vários
caminhos: se for anaeróbico, forma lactato; se o metabolismo for aeróbico, forma acetil coenzima A, que dá
continuidade ao ciclo do ácido cítrico ou ciclo de Krebs. Este ciclo acontece na matriz mitocondrial.

CONSIDERAÇÕES GERAIS
FUNÇÕES DO CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
� Gerar equivalentes redutores (NADH e FADH2) que serão utilizados pelas células para síntese de ATP na cadeia
respiratória.
� É uma via anfibólica (serve tanto a processos catabólicos quanto anabólicos), em que os intermediários do ciclo
tanto servem para processos catabólicos quanto para anabólicos.
� Produz a maior parte do CO2 (2 moléculas) formado nos tecidos humanos;
� Transfere o excesso de energia e intermediários para a síntese de ácidos graxos;
� Fornece precursores para a síntese de aminoácidos, proteínas e ácidos nucléicos (oxaloacetato e o α-
cetoglutarato).
� Fornece uma molécula de GTP, que corresponde a uma de ATP.

FONTES E DESTINOS DA ACETIL CoA
� Completa oxidação do grupamento acetil no ciclo dos ácidos
tricarboxílicos para geração de energia caso o organismo necessite.
� No fígado, conversão de acetil CoA em corpos cetônicos
(acetoacetato e b-hidroxibutirato).
� Transferência das unidades acetil para o citosol para a biossíntese
de esteróides, e ácidos graxos.

FORMAÇÃO DE ACETIL CoA A PARTIR DO PIRUVATO

OBS1: Complexo da piruvato desidrogenase: Enzima localizada na matriz
mitocondrial presente em altas concentrações no músculo cardíaco e rim.
Realiza uma reação irreversível (alto valor negativo do delta Go) e representa a
principal razão pela qual a acetilCoA formado pela degradação dos ácidos
graxos não seja convertida em piruvato.
� E1: Piruvato desidrogenase Tiamino Pirofosfato (TTP)
� E2: Diidrolipoil Transcetilase (Ácido lipóico, CoA)
� E3: Diidropolil Desidrogenase (FAD e NAD)

REGULAÇÃO DO COMPLEXO PIRUVATO DESIDROGENASE
� A acetil CoA e NADH inibem o complexo de maneira competitiva.
� Duas formas do complexo: ativa (forma desfosforilada) e a inativa (forma
fosforilada).
� A proteína cinase Mg++ ATP-dependente é responsável pela inativação do
complexo.
� A fosfoproteína fosfastase Mg++ Ca++ dependente é responsável pela ativação
do complexo.
Arlindo Ugulino Netto – BIOQUÍMICA II – MEDICINA P2 – 2008.1

OBS2: Estrutura da CoA.

OBS3: A acetil CoA não se transforma em piruvato, pois a reação catalisada pelo complexo da piruvato desidrogenase é
irreversível. Logo, ela não entra na gliconeogênese.

CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO

Arlindo Ugulino Netto – BIOQUÍMICA II – MEDICINA P2 – 2008.1

O piruvato, molécula comum ao
metabolismo de carboidratos (via glicolítica),
lipídios e proteínas, sofre ação do complexo da
piruvato desidrogenase, formando a acetil-
CoA (com 2 carbonos em sua cadeia principal)
e a primeira molécula de NADH desta etapa..
Deste modo, a acetil-CoA pode entrar para
participar do ciclo de Krebs.
Logo no início, a acetil-CoA e uma
molécula de oxalacetato (4 carbonos) passam
por uma reação de condensação (catalisada
pela enzima citrato sintase), formando o
citrato (com 6 carbonos). Nesta reação,
ocorre o uso de uma molécula de água e a
perda da CoA-SH. O citrato passa por uma
hidratação catalisada pela aconitase, formando
isocitrato. Este, por sua vez, sofre ação da
isocitrato desidrogase e perde um átomo de
carbono (na forma de CO2) e um átomo de
hidrogênio (formando o segundo NADH da
reação). Esta reação é caracterizada por esta
dercarboxilação oxidativa, formando o α-
cetoglutarato (α-KG, com 5 carbonos).
O α-KG, graças a ação da α-
cetoglutarato desidrogenase, recebe uma
CoA-SH, perde um átomo de carbono (na
forma de CO2). Nesta reação (também
caracterizada por uma descarboxilação
oxidativa) ocorre a formação de mais um
NADH e resulta na formação de uma nova
molécula – o succinil-CoA (com 4 carbonos) –
que dará continuidade ao ciclo.
O succinil-CoA, por sua vez, sofre uma reação de fosforilação catalisada pela succinil CoA-sintetase, liberando a
CoA-SH e formando o succinato. Este sofre uma desidrogenação catalisada pela enzima succinato desidrogenase,
formando FADH2 e fumarato, que passa por uma hidratação catalisada pela fumarase, formando o malato. Este, por
ação da malato desidrogenase, forma o oxalacetato e mais uma molécula de NADH. Este oxalacetato restaurado volta
a participar do ciclo de Krebs ao ser consensado a uma nova molécula de acetil-CoA, dando continuidade ao ciclo.
Portanto, para cada acetil-CoA que entra no ciclo de Krebs, temos o seguinte rendimento:
� 4 NADH � 4 x 3 ATP = 9 ATP
� 1 FADH � 1 x 2 ATP = 2 ATP
� 1 GTP � 1 ATP

FORMAÇÃO DO CITRATO

O citrato se forma já na primeira reação, em que há uma condensação do oxalacetato com a acetil CoA, reação
catalisada pela citrato sintase.

OBS4: O fluorocetato, substância presente no veneno de rato, se liga com a CoA desta primeira reação formando o monofluoracetil
CoA. Nessa configuração, ele se condensa com o oxaloacetato formando o monofluoracitrato, que inibe a ação da enzima aconitase
(que não reconhece este substrato), bloqueando assim, gradativamente e completamente, o ciclo de Krebs. Isso resulta em uma
carência grande de energia pelo organismo, o que leva a morte.
OBS5: A ingestão demasiada de carboidratos causa excesso de acetil-CoA, que, entrando no ciclo de Krebs, gera um excesso de
isocitrato. Este composto, quando em excesso, inibe a ação da enzima isocitrato desidrogenase. Com isso, o isocitrato passa a se
acumular na mitocôndria, e, por reversão, se converte em citrato novamente, que escapa do ciclo na matriz mitocondrial para o citosol
(por meio de transportadores). Lá, este citrato será degradado em acetil CoA e Oxaloacetato através da enzima citrato liase. Estando
no citosol, a acetil-CoA será convertida em ácidos graxos e colesterol por biossíntese. Por meio deste mecanismo, conclui-se então
que o excesso de
carboidratos engorda.
Arlindo Ugulino Netto – BIOQUÍMICA II – MEDICINA P2 – 2008.1

DESTINOS E FUNÇÃO DO CITRATO

BIOSSÍNTESE DE ÁCIDOS GRAXOS E ESTERÓIDES A PARTIR DO CITRATO
O citrato, formado na mitocôndria
(condensação da acetil CoA e oxaloacetato),
atravessa a membrana mitocondrial em troca do
malato. No citoplasma, vai sofrer ação da ATP
citrato liase formando, novamente, acetil CoA e
oxaloacetato. Este primeiro é utilizado na
biossíntese de esteróides e ácidos graxos (ver
OBS² na página anterior).

FORMAÇÃO DO α-CETOGLUTARATO
O α-cetoglutarato, dependendo do estado metabólico do indivíduo, pode ser liberado do ciclo do ácido cítrico e
sofrer uma transaminação para formar amino ácidos gliconeogênicos.

OBS6: Todos os aminoácidos são gliconeogênicos, exceto a lizina e a leucina.

Arlindo Ugulino Netto – BIOQUÍMICA II – MEDICINA P2 – 2008.1

FONTES E DESITINOS DO SUCCINIL CoA
O succinil CoA é fonte da β-oxidação
de ácidos graxos de cadeia ímpar (os 3 ultimos
carbonos do ácido graxo formarão o propionil
CoA, precursor da succinil).
Ele pode deixar o ciclo do ácido cítrico,
dependendo do estado metabólico, e participar
da síntese das porfirinas (como o grupo heme,
porfirina ligada a Fe). Além disso, ele pode se
condensar com o acetoacetato, formando o
aceto acetil CoA.

OBS7: A α-cetoglutarato desidrogenase é um
complexo enzimático formado por: α-cetoglutarato
desidrogenase (E1), diidrolipoil-transuccinilase (E2)
e diidrolipoil-desidrogenase (E3).
OBS8: Como na via glicolítica, um defeito enzimático
no ciclo de Krebs é raro por ser incompatível com a
vida.

REGULAÇÃO DO CICLO DE KREBS
• O excesso de acetil CoA e de NADH inibe o complexo piruvato quinase, pois a acetil CoA ativa a enzima
piruvato quinase que fosforila a piruvato desidrogenase, tornando-se inativa. Já o magnésio e o cálcio reativem
essa enzima.
• Citrato-sintase
� Inibida: NADH, Succinil CoA, Citrato e ATP
� Ativada: ADP
• Isocitrato-desidrogenase
� Inibida: ATP
� Ativada: Ca 2+ e ADP
• α-cetoglutarato desidrogenase
� Inibida: Succinil Coa, NADH
� Ativada: Ca 2+

Arlindo Ugulino Netto – BIOQUÍMICA II – MEDICINA P2 – 2008.1

FUNÇÕES ANFIBÓLICAS DO CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO

RENDIMENTO ENERGÉTICO DA GLICOSE
Durante a via glicolítica, além da formação de 2 ATP, são
obtidos dois equivalentes redutores NADH que devem ser
transportados do citoplasma para a mitocôndria para participar
da cadeia respiratória (e assim, converter-se em 3 moléculas de
ATP cada).
Cada glicose forma, então, duas moléculas de piruvato,
que vão se transformar em acetil CoA por meio de uma
descarboxilação oxidativa com a produção de dois mols do
equivalente redutor NADH, já na mitocôndria.
No ciclo do ácido cítrico, o rendimento é de 6 NADH, 2
FADH2 e duas moléculas de GTP (equivalente ao ATP),
resultando em CO2 e água.
Portanto, de um modo geral, para cada molécula de
glicose, temos o seguinte rendimento energético:

Via glicolítica

2 NADH � 2 x 3 ATP = 6 ATP
2 ATP

2 Piruvato – 2 Acetil-CoA 2 NADH � 2 x 3 ATP = 6 ATP

Ciclo de Krebs
6 NADH � 6 x 3 ATP = 18 ATP
2 FADH2 � 2 x 2 ATP = 4 ATP
2 GTP �2 ATP

TOTAL = 38 ATP

Bioquímica MedResumos/BIOQUÍMICA II 10 - Lipogênese (Arlindo Netto).pdf
Arlindo Ugulino Netto – BIOQUÍMICA II – MEDICINA P2 – 2008.1

FAMENE
NETTO, Arlindo Ugulino.
BIOQUÍMICA

LIPOGÊNESE – BIOSÌNTESE DE ÁCIDOS GRAXOS
(Profª. Maria Auxiliadora)

A lipogênese é o processo de síntese endógena de ácidos
graxos. A principal fonte a partir da qual o organismo sintetiza ácidos
graxos são os carboidratos, quando estão na forma de acetil CoA.
Adotando-se dietas ricas em carboidratos, o excesso de
glicose é convertido em glicogênio no fígado, quando na presença da
insulina. Como esse armazenamento é limitado, a glicose entra para a
via das pentoses-fosfato ou para a via glicolítica, quando na
presença do glucagon. O piruvato, produto dessa via glicolítica, é
convertido em acetil CoA, por meio do complexo da piruvato
desidrogenase (reação irreversível).
Dessa forma, com uma ingestão elevada de carboidratos, o
fígado passa a produzir grandes demandas de ATP via Ciclo de Krebs.
Esse ATP, quando produzido em grandes quantidades, atua como
modulador negativo do ciclo de Krebs, pois inibe a enzima isocitrato
desidrogenase.
Começa então a haver um acúmulo de isocitrato na
mitocôndria e, consequentemente, acúmulo de citrato, uma vez que a
reação citrato � isocitrato é reversível.
Esse citrato acumulado sai da mitocôndria e, no citoplasma,
sofre ação da enzima citrato liase e, com gasto de energia, forma o
oxaloacetato e acetil CoA, usando para isso uma CoA-SH. É a partir
desse Acetil CoA, no citoplasma, que o organismo sintetiza ácidos
graxos e colesterol.

Além da possibilidade de entrar no Ciclo de Krebs, o Acetil-CoA é o precursor na síntese de lipídios. E é
justamente esta reação de conversão do piruvato a acetil-CoA que determina a impossibilidade dos animais de fazer o
inverso: a conversão de lipídios em carboidratos não é possível dada a irreversibilidade desta reação. Os animais não
possuem qualquer forma de sintetizar carboidratos partindo de um número de carbonos inferior a 3.

OBS1: O oxaloacetato presente no citoplasma, após a conversão de citrato em OAA e em acetil CoA, sofrerá uma
redução, se convertendo em malato, que por meio da enzima málica, o converte em piruvato, gerando NADPH.

A síntese de ácidos graxos requer uma grande quantidade de NADPH, cuja fonte é oriunda da Via das Pentoses-
Fosfato, como já foi visto, e por meio dessa conversão do malato em piruvato. Para que haja síntese de ácidos graxos, é
essencial um correto funcionamento da via das pentoses fosfato: uma molécula de ácido graxo com 16 carbonos, por
exemplo, requer 14 moléculas de NADPH para sua formação.

BIOSSÍNTESE DOS ÁCIDOS GRAXOS
Para que haja síntese de ácidos graxos, é necessário a presença de dois compostos fundamentais: o acetil CoA
e malonil CoA. Este, é sintetizado a partir da própria acetil CoA.

• Carboxilação da Acetil-CoA para formar Malonil-CoA. A primeira reação que ocorre com o Acetil CoA no
citoplasma é a sua carboxilação, pela ação da enzima Acetil CoA Carboxilase (dependente do co-fator biotina).
Como a acetil CoA tem apenas 2 carbonos, ela recebe um carbono de íons bicarbonatos para formar o malonil
CoA.

Arlindo Ugulino Netto – BIOQUÍMICA II – MEDICINA P2 – 2008.1

• A síntese de ácidos graxos no organismo ocorre no citoplasma, a partir de
duas substâncias primordiais: acetil CoA e Malonil CoA. Essa biossíntese é
realizada a partir de um complexo enzimático chamado de Acido Graxo
Sintetase. Esse complexo consiste em um conjunto de enzimas com
múltiplas atividades, apresentando dois sítios principais e distintos, cada um
com seu grupo sufidrila. No sítio 1, em que a sufidrila se liga ao aminoácido
cisteína (Cys), liga-se um radical acila com qualquer quantidade de
carbonos. No sítio 2, em que a sufidrila se liga a uma proteína carreadora
de acila (PCA) e ao ácido pantodêmico, liga-se sempre um malonil CoA.
Dos radicais acila, o mais simples é o acetil, que tem apenas 2 carbonos.

• Inicialmente, a acetil CoA se liga no sítio ativo 1 e, no sítio
ativo 2, liga-se o malonil CoA.

• A primeira reação propriamente dita é uma reação de
condensação, em que a acetil CoA se condensa com a
malonil CoA por meio da ação da enzima cetoacil sintase.
Nessa reação, há a liberação de um
carbono, formando,
assim, uma cetona de 4 carbonos no sítio 2.

• O próximo passo é a redução da cetona do sítio 2 pela
enzima cetoredutase, formando um álcool. Nessa reação, é
utilizado a primeira molécula de NADPH (reduzido),
liberando ao final um NADP+ (oxidado).

• Esse álcool passa por uma desidratação, por meio da
enzima desidrase, ocorrendo a liberação de H2O e a
formação de uma insaturação entre os cabonos 2 e 3.

• Acontece agora, o ultimo passo de um primeiro ciclo: o
composto do sítio 2 passa por mais uma redução por meio
da enzima enoil redutase, formando assim um composto
acil com 4 carbonos, ou seja, um ácido graxo inicial de 4
carbonos. Nessa reação, tem-se a utilização da segunda
molécula de NADPH.

• Em seguida, a enzima tioesterase transfere esse grupo acil
que estava no sítio 2 para o sítio 1. Deixando livre o sítio
ativo 2, uma nova molécula de malonil CoA pode se ligar ao
seu grupo sufidrila para iniciar um novo ciclo (condensação,
redução, desidratação, redução) para que seja adicionado
mais dois carbonos a esse grupo acil, até formar um novo
grupo acil, agora com 6 carbonos.

• Esse ciclo se repete, apartir da ação da enzima tioesterase
(que libera o sítio 2), até a formação de um ácido graxo par
do qual o organismo necessita no momento. A cada ciclo,
ocorre a adição de 2 carbonos ao ácido graxo, o gasto de 2
moléculas de NADPH e 2 moléculas de ATP: uma para
formar acetil CoA a partir de citrato e outra para formar
malonil CoA apartir de do acetil CoA.

OBS2: Perceba que a biossíntese dos ácidos graxos a partir do
acetil CoA forma apenas ácidos graxos com um número par de
carbonos.
OBS3: Na lipogênese, há duas grandes fontes de NADPH: a via das
pentoses fosfato e a enzima málica (converte o malato em piruvato).
Essas duas fontes garantem a produção citosólica do potencial
redutor necessário aos processos de lipogênese.

Arlindo Ugulino Netto – BIOQUÍMICA II – MEDICINA P2 – 2008.1

ELONGASES
Além do complexo ácido graxo sintase, há um outro complexo enzimático presente no retículo endoplasmático
na maioria dos tecidos, em especial no SNC (pois os lipídios de membrana desse sistema representam ácidos graxos de
cadeia muito longa, na formação de esfingolipídios), chamado de Complexo Elongase. A partir de um ácido graxo pré-
formado, esse complexo o alonga (depois de condensar, reduzir, desidratar e reduzir novamente uma molécula de
malonil CoA) em 2 carbonos esse ácido graxo pré-existente.

DESSATURARES
As dessaturases são enzimas insaturadoras que têm a capacidade de acrescentar duplas ligações aos carbonos
9, 5, 5 e 4. Com isso, apenas o ácido oléico (ω-9 18:1), dos ácidos graxos insaturados, pode ser sintetizado
diretamente pelo corpo (sendo assim classificado de ácido graxo não-essencial). Os ácidos graxos linolênico (ω-3) e
linoléico (ω-6), que não podem ser sintetizados, são chamados de ácidos graxos essenciais.

SÍNTESE DO ÁCIDO GRAXO PALMÍTICO (16C)
O principal ácido graxo produzido pelo organismo é o ácido palmítico (16C). A síntese do ácido hexadecanóico
(palmítico, 16:0) envolve sete ciclos enzimáticos. A síntese tem início a partir da malonil-CoA, mas a cadeia do ácido
graxo crescente está ligado a uma proteína carreadora de acila (PCA). Em cada ciclo da reação a PCA é recarregada
com um grupo malonil e a cadeia acil cresce em dois carbonos. Após sete ciclos, o palmitoil-PCA é hidrolisado, formando
o palmitato. Durante todos esses ciclos, ao se formar um ácido graxo com 16 carbonos, foi utilizado 14 moléculas de
NADPH.
A enzima tioesterase ativa e libera o palmitoil CoA e, no fígado, se esterifica com o glicerol, formando os
triglicerídios endógenos. Estes se associam com a proteína Apo B100, formando o VLDL, que será exportada pelo
fígado para ser armazenada no tecido adiposo (ver mais adiante: Armazenamento e destino dos triacilglicerois).

ALONGAMENTO E DESSATURAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS
Embora o palmitato, um ácido graxo saturado de
16 carbonos, seja um produto final da síntese dos
ácidos graxos, ele pode ser convertido em ácidos graxos
de cadeia mais longa (alongamento) ou em ácidos
graxos insaturados (dessaturação), por processos
enzimáticos separados. As enzimas elongases e
dessaturases estão presentes na mitocôndria e no
retículo endoplasmático, respectivamente.
Observe que a formação do linoleato (ácido
linoleico ω-6) só ocorre em vegetais, bem como a
formação do α-linolenato (ácido linolênico ω-3). Por isso,
que esses ácidos graxos são considerados essenciais
e devem ser ingeridos pela via dieta. Já o oleato (ácido
oléico ω-9) pode sim ser adquirido via biossintese,
sendo assim classificado como um ácido graxo não-
essencial à dieta.

Arlindo Ugulino Netto – BIOQUÍMICA II – MEDICINA P2 – 2008.1

REGULAÇÃO DA SÍNTESE DE ÁCIDOS GRAXOS
O principal hormônio que ativa todo esse processo anabólico é a insulina. Quando
a glicemia está alta, a insulina é liberada, inibindo a glicogenólise e estimulando a
glicogênese e a lipogênese. Isso ocorre pois, sob o efeito da insulina, os níveis de
fosforilação estão diminuídos. Assim, e enzima que transforma acetil em malonil está mais
ativa (acetil carboxilase), pois está no seu estado desfosforilado.
A presença de glucagon, AMP, epinefrina ou palmitil CoA inibe a síntese de ácidos
graxos.
A lipogênese tem duas formas de regulação:
� A curto prazo: ocorre pelos níveis de fosforilação/desfosforilação das enzimas.
� Níveis de concetração das enzimas lipogênicas: a insulina induz no fígado uma
síntese aumentada das enzimas da lipogênese, como por exemplo, o complexo
ácido graxo sintetase. Esse complexo tem uma vida útil muito longa.

OBS4: O tecido adiposo é um dos tecidos que apresentam menores taxas de apoptose,
ou seja, o nível de morte celular programada é baixo. Isso tem efeito significativo nas
dietas alimentares visando o emagrecimento, visto que deve haver um controle rigoroso no
consumo de carboidratos por em média 2 a 3 anos – tempo necessário para haver
destruição dos adipócitos.

ARMAZENAMENTO E DESTINO DOS TRIACILGLICEROIS
Os triacilglicerois são armazenados na forma de gotas oleosas no tecido adiposo, constituindo as principais
reservas de energia do corpo.
• No tecido adiposo: o triacilglicerol é armazenado no citosol das células adiposas, sendo prontamente
mobilizado quando o corpo necessita de combustível.
• No fígado: pouco triacilglicerol é armazenado no fígado, sendo a maior parte exportada junto com o colesterol,
ésteres de colesterol e fosfolipídeos e proteína apo B-100, para formar partículas de VLDL (lipoproteínas de
muita baixa densidade). As VLDL são secretadas na corrente sanguínea, conduzindo os lipídeos recém-
sintetizados aos tecidos periféricos.

OBS5: No caso de alcoolismo crônico ou em dietas cetogênicas e ricas em carboidratos, triglicerídios vão ser
armazenados com maior intensidade no fígado, causando o esteatose hepática (fígado gorduroso, o que já constitui um
certo grau de lesão hepática).
OBS6: A lipogênese é o processo de sintese de ácidos graxos no citoplasma. Nesse processo, destaca-se o tecido
hepático e, durante a lactação, também o tecido mamário. A principal fonte desencadeadora desse processo é o
excesso de carboidratos, na forma de acetil CoA.

Bioquímica MedResumos/BIOQUIMICA I 02 - Carboidratos.pdf
Arlindo Ugulino Netto – MEDICINA P1 – 2007.2

FAMENE
NETTO, Arlindo Ugulino.
BIOQUÍMICA METABÓLICA

CARBOIDRATOS
(Professor Homero Perazzo)

Os carboidratos são as biomoléculas mais abundantes na face da Terra. A cada ano, a fotossíntese converte
mais de 100 bilhões de toneladas de CO2 e H2O em celulose e outros produtos vegetais. Os carboidratos também
podem ser chamados de açucares, glicídeos, sacarídeos, oses, osídeos ou hidratos de carbono.
Certos carboidratos (açúcar
comum e amido) são a base da dieta na maior parte do mundo e a oxidação dos
carboidratos é a principal via metabólica fornecedora de energia para a maioria das células não-fotossintéticas, como as
dos seres humanos.
Polímeros insolúveis de carboidratos funcionam tanto como elementos estruturais quanto de proteção nas
paredes celulares bacterianas e de vegetais e nos tecidos conjuntivos de animais. Outros polímeros de carboidratos
agem como lubrificantes das articulações esqueléticas e participam do reconhecimento e da coesão entre as células.
Polímeros mais complexos de carboidratos, ligados covalentemente a proteínas ou lipídios, agem como sinais que
determinam a localização intracelular ou o destino metabólico dessas moléculas híbridas, denominadas
glicoconjugados.
Os carboidratos são, predominantemente, poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas cíclicos, ou substâncias que
liberam esses compostos por hidrólise. O grupo dos carboidratos abrange uma vasta gama de moléculas que possuem
em comum o fato de apresentarem átomos de carbono na mesma proporção de moléculas de água, segundo a fórmula
empírica que segue. Alguns também contém nitrogênio, fósforo ou enxofre.

Ex: Glicose � C6H12O6 ou C6(H2O)6. É um poliidroxialdeído porque possui muitos radicais hidroxila (-OH) e um
radical aldeído (-CHO).
Ex2: Frutose � C6H12O6. É um poliidroxicetona porque possui muitos radicais hidroxila (-OH) e um radical
cetona (-CO).
Ex3: Ramnose (carboidrato originado da desoxigenação do C6 de uma hexose) � C6H12O5.
Ex4: Ácido acético (menor carboidrato possível de se obter) � C2H4O2 ou H3C – COOH.

FUNÇÕES DOS CARBOIDRATOS
Os carboidratos têm funções estruturais da membrana celular (construtora ou plástica), fornecimento de uma
fração significativa de energia, armazenamento energético nos animais, sob a forma de glicogênio e principalmente nos
vegetais, sob a forma de amido.
Também apresentam função anticoagulante (heparina), lubrificante, estrutural (quitina, que forma o exoesqueleto
dos artrópodes e constutui a parede celular dos fungos) e antigênica (ativa o sistema imunológico, por exemplo, a alergia
causada por crustáceos). Eles ainda constituem os ácidos nucleicos: DNA e RNA.
De uma forma geral, as principais funções desempenhadas pelos carboidratos são:
� Função energética: como por meio da glicose (para as células do sistema nervoso, por exemplo) e
frutose (para os espermatozóides, por exemplo). De fato, 1g de glicose é capaz de fornecer 4 Kcal de
energia considerada “limpa”.
� Função estrutural: quitina no exoesqueleto de artrópodes e celulose na parede celular de vegetais.
� Reserva energética: função desempenhada pelo glicogênio e pelo amido. O glicogênio (forma de
armazenamento de glicose no fígado e nos músculos) começa a ser metabolizado apenas quando a
glicemia (níveis de glicose no sangue) chega a um nível mínimo. Caso o estoque de glicogênio no fígado
esgote (que ocorre entre 12 e 24 horas depois do início de seu uso), passamos então a utilizar o
metabolismo de gorduras (1g de gordura é capaz de fornecer 9 Kcal de energia considerada “suja”
devido à liberação de corpos cetônicos).

NOMENCLATURA DOS CARBOIDRATOS
Os carboidratos são substâncias orgânicas também chamadas de hidratos de carbono. Esta nomenclatura foi
atribuída por eles serem formados por, basicamente, 2 átomos de hidrogênio, 1 de carbono e 1 átomo de oxigênio. Sua
fórmula empírica, como já vimos anteriomente, é (CH2O)n. Daí o nome carbo (carbono) + hidrato (hidros = água).
Os carboidratos são a maior reserva de energia de todo o reino vegetal, sendo produto do processo
fotossintético. Por outro lado, no reino animal, os carboidratos são encontrados em pequenas quantidades no sangue,
sob a forma de glicose, e no fígado e músculos, sob a forma de glicogênio.

Arlindo Ugulino Netto – MEDICINA P1 – 2007.2

CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS
Segundo a ocorrência ou não de hidrólise, os carboidratos podem ser classificados em:
• Monossacarídeos: são constituídos por apenas unidades monoméricas. Ex: glicose, frutose, galactose.
• Oligossacarídeos: possuem entre 2 (dissacarídeos) a 10 monossacarídeos. Os principais dissacarídeos são:
lactose (glicose+galactose), maltose (glicose+glicose), sacarose (glicose+frutose).
• Polissacarídeos: podem ser subclassificados em homopolissacarídeos e heteropolissacarídeos.
o Homopolissacarídeos: composto por mais de 10 monossacarídeos, sendo formado pela mesma unidade
monomérica. Ex: quitina, celulose, glicogênio, amido.
o Heteropolissacarídeo: formados por estruturas diferentes. Dentro deste grupo, podemos destacar os
peptidoglicanos e os glicosaminoglicanos (ácido hialurônico, líquido sinovial, humor vítreo, etc).

MONOSSACARÍDEOS
Os carboidratos mais simples, os monossacarídeos, são aldeídos ou cetonas que contêm um ou mais grupos
hidroxila na molécula. Os monossacarídeos com seis átomos de carbono, glicose e frutose, tem, por exemplo, cinco
grupos hidroxila. Os átomos de carbono, nos quais os grupos hidroxilas estão ligados, são geralmente centros quirais, os
quais originam numerosos açúcares estereoisômeros encontrados na natureza.
São compostos incolores, sólidos cristalinos, naturalmente solúveis em água, porém insolúveis nos solventes
não-polares. A maior parte deles tem sabor doce.
Por definição, os monossacarídeos são carboidratos simples que apresentam como protótipo a fórmula Cn(H2)n,
de modo que “n” pode variar entre 3 e 7 (isto é: 3 ≥ n ≥ 7). Deste modo, temos os seguintes tipos de monossacarídeos a
depender do “n”: trioses, tetroses, pentoses, hexoses e heptoses, sendo os mais importantes as pentoses e as hexoses.
O esqueleto molecular dos monossacarídeos comuns é constituído por uma cadeia carbonica não-ramificada na
qual todos os átomos de carbono estão unidos entre si por ligações covalentes simples. Na forma de cadeia aberta, um
dos átomos de carbono é unido por uma ligação dupla a um átomo de oxigênio para formar um grupo carbonila; cada um
dos outros átomos de carbono tem um grupo hidroxila. Se o grupo carbonila está em uma das extremidades da cadeia
carbonica (isto é, em um aldeído), o monossacarídeos é uma aldose; se o grupo carbonila está em qualquer outra
posição (como uma cetona), o monossacarídeo é uma cetose.
Existem aldoses e cetoses correspondentes a cada um dos comprimentos de cadeia “n”: aldotetroses e
cetotetroses, aldopentoses e cetopentoses, e assim por diante. As hexose, que incluem a aldoexose D-glicose e a
cetoexose D-frutose, são os monossacarídeos mais comuns na natureza. As aldopentoses D-ribose e 2-desoxi-D-ribose
são componentes dos nucleotídeos e dos ácidos nucléicos.

Trioses.
Os monossacarídeos mais simples são as duas trioses com três átomos de carbono: o gliceraldeído (uma
aldotriose) e a diidroxiacetona (uma cetotriose).

Pentoses.
Pentoses são monossacarídeos de 5 carbonos. Para os seres vivos, as pentoses mais importantes são a ribose
e a 2-desoxirribose, que entram na composição química dos ácidos nucleícos, os quais comandam e coordenam as
funções celulares e genéticas.

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Hexoses.
Hexoses são monossacarídeos de 6 carbonos, que obedecem à fórmula geral CnH2n0n (sendo n=6). As hexoses
mais importantes são a glicose, a frutose e a galactose, principais fontes de energia para os seres vivos. Ricas em
energia, as hexoses constituem os principais combustíveis das células. São naturalmente sintetizadas por fotossíntese,
processo de absorção de energia da luz.

OBS1: Isômeros. Isomeria é o fenômeno caracterizado pela existência de duas ou mais substâncias que apresentam
fórmulas moleculares idênticas, mas que diferem em suas fórmulas estruturais. Este fenômeno também ocorre com os
carboidratos. A depender da posição da hidroxila ligada ao carbono referência da cadeia do monossacarídeo, isto
é, o
penúltimo carbono da cadeia (o C4 para as pentoses e o C5 para as hexoses), podemos classificá-los em isômero
dexotrógero (D) ou isômero levógiro (L). Quando o grupo hidroxila no carbono referência está do lado direito na fórmula
de projeção (isto é, cadeia aberta), o açúcar é o D-isômero (Ex: D-arabinose). Quando ele está à esquerda, é o L-
isômero (L-arabinose). As hexoses encontradas nos organismos vivos são, na maioria, D-isômeros.
OBS2: Forma cíclica das hexoses. Para simplificar, representamos previamente as estruturas de várias aldoses e
cetoses em forma de cadeia linear. Na realidade, em soluções aquosas, as aldotetreoses e todos os monossacarídeos
com cinco ou mais átomos de carbono na cadeia ocorrem, predominantemente, como estruturas cílicas (anel) nas quais
o grupo carbonila forma uma ligação covalente com o oxigênio de um grupo hidroxila ao longo da cadeia. As hexoses e
as pentoses também podem se apresentar na forma cíclica. Para isso, devemos ligar o C1 com o penúltimo Carbono de
sua cadeia. No caso das hexoses, em especial, devemos realizar a ligação entre o C1 e o C5. As hidroxilas localizadas à
direta da cadeia linear, deverão ficar voltadas para baixo da cadeia cíclica; as hidroxilas localizadas à esquerda da
cadeia linear, deverão ficar voltadas para cima.
Desta maneira, as aldoses formam anéis de seis elementos conhecidos como piranoses, por se assemelharem ao anel
de seis elementos do pirano. As cetoses, por sua vez, formam, mais comumente, anéis com cinco átomos de carbono
que, devido à semelhança com o composto cíclico furano, são chamadas de furanoses.

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Ex1: Forma cíclica da D-glicose.

Ex2: Forma cíclica da D-galactose.

Ex3: Forma cíclica da D-frutose

OBS3: Observe que, ao construir a forma cíclica dos monossacarídeos, além de nomeá-los como piranoses (quando
formarem anéis com 6 carbonos) ou furanoses (quando formarem anéis com 5 carbonos), ainda os designamos como
anômeros α ou β.
� Chamamos o monossacarídeo de anômero α quando a hidroxila apresenta-se em um plano mais baixo que o
carbono 1 das piranoses ou do carbono 2 das furanoses;
� Chamamos o monossacarídeo de anômero β quando a hidroxila apresenta-se em um plano mais alto que o
carbono 1 das piranoses ou carbono 2 das furanoses.
Os anômeros α e β da D-glicose interconvertem-se, quando em solução aquosa, por meio de um processo chamado de
mutarrotação. Assim, uma solução que inicialmente contém apenas α-D-glicose e uma outra solução que contém
apenas β-D-glicose formarão, quando atingirem o equilíbrio, misturas idênticas, exibindo propriedades ópticas idênticas.

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OBS4: Derivados das aldohexoses. Os organismos vivos contêm uma variedade de derivados das hexoses. Em adição
às hexoses simples como a glicose, a galactose e a manose, existe um grande número de seus derivados, nos quais um
grupo hidroxila no composto original é substituído por um outro grupo substituinte, um átomo de carbono é oxidado a
ácido carboxílico ou reduzido. As seguintes reações são bastantes comuns para a origem de derivados de aldohexoses:

1. Redução do C1 da glicose, galactose e manose. A redução do C1 das hexoses ocorre com o recebimento de
2 íons H+ e cada monossacarídeo passa a receber uma nomenclatura específica (titol).

� Glicose + 2H+ � Sorbitol
� Galactose + 2H+ � Galactitol
� Manose + 2H+ � Manitol

2. Oxidação do C1 da glicose. A oxidação (adição de um átomo de oxigênio) do primeiro carbono da cadeia da
glicose forma o ácido glicônico.

3. Oxidação do C6 da glicose, galactose e manose. A adição de um átomo de oxigênio ao sexto carbono da
cadeia de monossacarídeos simples como a glicose, galactose e manose forma, respectivamente, ácido
glicurônico, ácido galacturônico e ácido manurônico.

� Glicose + ½O2� Ácido glicurônico
� Galactose + ½O2 � Ácido galacturônico
� Manose + ½O2 � Ácido manurônico

4. Substituição da hidroxila do C2 por NH2. Na glicosamina (ou glucosamina), na galactosamina e na
manosamina, a hidroxila (OH) em C2 do açúcar original é substituída por um grupo amino (NH2).

� Glicose + NH2 � Glicosamina
� Galactose + NH2 � Galactosamina

5. Condensação do NH2 com acetato. O grupo amino (NH2) ligado ao C2 dos monossacarídeos quase sempre
está condensado com o ácido acético, como no N-acetilgalactosamina ou na N-acetilglicosamina.

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6. Desoxigenação do C6. A substituição de um grupo hidroxila por um hidrogênio em C6 da galactose ou da
manose produz fucose ou a ramnose, respectivamente, ambas com fórmulas C6H12O5. Esses desoxiaçucares
são encontrados em polissacarídeos de plantas e oligossacarídeos complexos componentes de glicoproteínas e
glicolipídios.

Fisiopatologia da catarata por aumento da glicemia. O aumento da glicemia, isto é, aumento da quantidade
de glicose no sangue é uma consequência, por exemplo, da diabetes melitus, doença em que a insulina é
incapaz de mobilizar glicose para a sua quebra. Existem células que precisam de receptores e/ou da ação da
insulina para receber e assimilar a glicose. Contudo, algumas outras como as células ovarianas, células da
vesícula seminal, do cristalino, da retina, as hemácias, entre outras, não necessitam da ação de hormônios ou
de demais receptores, de modo que a glicose entra facilmente em seu citoplasma, de um modo passivo.
Nestas células, a glicose é convertida em frutose, monossacarídeo mais preferível para elas para a obtenção de
energia. Para isso, a glicose sofre primeiro a ação da enzima aldose redutase para ser convertida em sorbitol por
meio de uma reação rápida e, logo depois, por meio da ação sorbitol desidrogenase, é convertido em frutose
através de uma reação mais lenta.

No diabético, a glicemia aumentada no sangue circulante faz com que a glicose entre em excesso nas células do
cristalino, sendo imediatamente convertido em sorbitol através de uma reação rápida. Em grandes quantidades,
o sorbitol não sai do cristalino e nem é metabolizado tão efetivamente como a frutose, a qual para ser obtida, é
necessária uma reação mais duradoura. O acúmulo de sorbitol no citoplasma das células do cristalino gera um
aumento da pressão osmótica, o que favorece à entrada de água para dentro destas células. A turgência das
células causada pelo acúmulo de água predispõe à formação de edema de cristalino e a consequente
precipitação de proteínas, gerando uma opacificação generalizada da estrutura do cristalino, o que explica o
desenvolvimento de catarata pela maioria dos diabéticos.

Frutose e sequestro de fosfato. No fígado, as células que utilizam frutose para obtenção de energia realizam a
seguinte reação:

Em resumo, em algumas células (como as do fígado), a frutose do sangue é captada e recebe um átomo de
fósforo responsável por manter este açúcar dentro da célula. Esta reação, catalisada pela frutoquinase, se dá de
maneira rápida. Ao receber um átomo de frutose no primeiro carbono, esta se converte em frutose 1-fosfato
(molécula que não deve ser confundida com a frutose 1,6-bifosfato ou com a frutose 6-fosfato, intermediários da
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fase de investimento da via glicolítica; a frutose 1-fosfato não é intermediária da via glicolítica), sendo quebrada,
por meio da enzima aldolase B em duas moléculas com 3 carbonos cada: diidroxiacetona-fosfato e gliceraldeído.
Esta segunda reação enzimática acontece de maneira lenta. A quebra da frutose em duas moléculas de 3
carbonos aumenta o rendimento energético desta reação.
Uma ingestão excessiva de frutose faz com que as concentrações de Frutose 1-Fosfato aumentem no
organismo, uma vez que a primeira reação acontece de maneira mais rápida. Este
excesso causa um consumo
muito alto de fosfato, átomo responsável por importantes papéis no metabolismo, gerando uma carência geral
deste elemento no organismo (sequestro de fosfato).

DISSACARÍDEOS
Os dissacarídeos são um tipo específico de oligossacarídeos formados por dois monossacarídeos unidos
covalentemente entre si por meio de uma ligação glicosídica (do tipo O-glicosil). Esta é formada quando um grupo
hidroxila de uma molécula de açúcar reage com o átomo de carbono anomérico da outra molécula de açúcar.
As ligações glicosídicas são facilmente hidrolisadas por ácido, mas resistem à clivagem por ácido. Assim, os
dissacarídeos podem ser hidrolisados para liberar os seus componentes monossacaridicos livres por aquecimento com
ácido diluído.
Um outro tipo de ligação glicosídica reúne o átomo de carbono anomérico de um açúcar a um átomo de
nitrogênio em uma glicoproteína. Essas ligações glicosídicas do tipo N-glicosil são também encontradas em todos os
nucleotídeos.
Os mais importantes dissacarídeos são:
• Lactose: Galactose + Glicose (ligação glicosídica β1,4)
• Sacarose: Frutose + Glicose (ligação glicosídica α1,2)
• Maltose: Glicose + Glicose (ligação glicosídica α1,4)
• Celobiose: Glicose + Glicose (ligação glicosídica β1,4)
• Trealose: Glicose + Glicose (ligação glicosídica α1,1)
• Isomaltose: Glicose + Glicose (ligação glicosídica α1,1)

Ex1: Lactose

Ex2: Sacarose

Ex3: Maltose (Glicose + Glicose)

Ex4: Trealose (Glicose + Glicose)

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OBS5: Nomenclatura dos dissacarídeos. Várias regras devem ser seguidas para nomear os dissacarídeos, como a
sacarose, a lactose, a maltose e a trealose, de forma clara de precisa e, especilamente, para designar os
oligossacarídeos mais complexos. Por convenção, o nome descreve o composto a partir de seu terminal não-redutor
colocado à esquerda, sendo, então, construído na seguinte ordem:
1. A configuração (α ou β) do átomo de carbono anomérico que reúne a primeira unidade de monossacarídeo
(à esquerda) à segunda unidade deve ser determinada;
2. É escrito o nome da unidade da extremidade não-redutora. Para distinguir as estruturas dos anéis, cinco ou
seis átomos, adiciona-se ao nome os termos “furano” ou “pirano”. Para a primeira unidade de
monossacarídeo, devemos adicionar a terminação osil;
3. Os dois átomos de carbono reunidos pela ligação glicosídica devem ser indicados entre parênteses, com
uma seta conectando os dois números (1→4) ou separados por vírgula (1,4). No exemplo, observamos a
indicação de que o C-1 da primeira unidade de açúcar está unido ao C-4 da segunda.
4. Escreve-se o nome da segunda unidade, designando por meio das terminações ose ou osídeo quando ela
for um açúcar redutor ou não-redutor, respectivamente. Para melhor entendimento, temos:
• Açúcar redutor: é o dissacarídeo que possui uma hidroxila livre no C-1 (nas aldoses, por exemplo)
ou no C-2 (nas cetoses, por exemplo). Para eles, faz-se uso da terminação ose. Deste modo,
receberão o sufixo ose os dissacarídeos que apresentarem a ligação glicosídica 1→4 ou 1→6, uma
vez que os carbonos 1 e 2 apresentarão suas hidroxilas livres.
Ex1: β-D-Galactopiranosil-(1,4)-α-D-Glicopiranose ou Lactose.
• Açúcar não-redutor: é o dissacarídeo que não possui hidroxila livre no C-1 ou no C-2. Para eles,
faz-se uso da terminação osídeo. Deste modo, receberão o sufixo osídeo os dissacarídeos que
apresentarem a ligação glicosídica 1→1 ou 1→2, uma vez que as hidroxilas dos carbonos 1 e 2
estarão envolvidos na ligação glicosídica e, portanto, não estarão livres.
Ex2: α-D-Glicopiranosil-(1,1)-α-D-Glicopiranosídeo ou Trealose.
Ex3: α-D-Glicopiranosil-(1,2)-β-D-Frutofuranosídeo.

TRISSACARÍDEOS E NOMENCLATURA GERAL DOS OLIGOSSACARÍDEOS
De uma forma geral, os oligossacarídeos são carboidratos que possuem entre 2 a 10 monossacarídeos. Por sua
importância, os principais dissacarídeos foram previamente descritos neste capítulo. Contudo, existe ainda em nosso
organismo um importante trissacarídeo denominado rafinose (C18H32O16). Os trissacarídeos são exemplos de
carboidratos que, por hidrólise, produzem três monossacarídeos.
A regra de nomenclatura dos dissacarídeos (ver OBS5) aplica-se aos trissacarídeos e aos demais
oligossacarídeos. Como por exemplo, temos o α-D-Galactopiranosil-(1,6)-α-D-Galactopiranosil-(1,2)-β-D-
Frutofuranosídeo.

POLISSACARÍDEOS
A maioria dos carboidratos encontrados na natureza são encontrados na forma de polissacarídeos, isto é,
polímeros de média até alta massa molecular formados com a união de mais de 10 unidades monoméricas de
monossacarídeos.
Os polissacarídeos, também chamados de glicanos, diferem entre si na identidade das suas unidades
monossacarídicas e nos tipos de ligação que os unem, no comprimento de suas cadeias e no grau de ramificação
destas. Desta forma, eles podem ser classificados em homopolissacarídeos e heteropolissacarídeos:
• Homopolissacarídeos: contêm apenas um único tipo de unidade monomérica.
• Heteropolissacarídeos: contêm dois ou mais tipos diferentes de unidades monoméricas.

Açúcar Ligação glicosídica Sufixo
Açúcar redutor (1→4) e (1→6) Ose
Açúcar não-redutor (1→1) e (1→2) Osídeo
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Alguns homopolissacarídeos servem como forma de armazenamento de monossacarídeos empregados como
combustíveis pelas células; o amido e o glicogênio são homopolissacarídeos desse tipo. Outros homopolissacarídeos,
como a celulose e a quitina, são utilizados como elementos estruturais das paredes celulares vegetais e de
exoesqueletos de animais, respectivamente. Os heteropolissacarídeos fornecem suporte extracelular nos organismos de
todos os reinos naturais. Por exemplo, a camada rígida do envoltório das células bacterianas (peptidoglicanos) é
construída por uma parte que é um heteropolissacarídeo formado por duas unidades monossacarídicas alternantes.
Nos tecidos animais, o espaço extracelular é ocupado por vários heteropolissacarídeos, que formam uma matriz
que mantém as células individuais unidas, fornecendo-lhes proteção, forma e suporte, funções que se estendem aos
tecidos e órgãos.
De forma diferente das proteínas, os polissacarídeos em geral não têm massas moleculares definidas. Essa
diferença é uma consequência dos mecanismos de montagem dos dois tipos de polímeros. As proteínas são
sintetizadas a partir de um molde (RNA mensageiro) com sequência de bases e tamanhos definidos, por meio da ação
de enzimas que copiam, de modo exato, o molde. Para a síntese de polissacarídeos não há nenhum molde; em vez
disso, o programa para a síntese de polissacarídeos é intrínseco às enzimas que catalisam a polimerização das
unidades monoméricas.
Os polissacarídeos de armazenamento mais importantes são o amido nas células vegetais e o glicogênio nas
células animais. Esses dois polissacarídeos ocorrem intracelularmente como grandes agregados ou grânulos. As
moléculas de amido e glicogênio são altamente hidratadas, porque elas têm muitos grupos hidroxila expostos e capazes
de formar pontes de hidrogênio com a água. A maioria das células vegetais tem a habilidade de sintetizar o amido,
porém ele é especialmente abundante nos tubérculos, como as batatas, e nas sementes, como o grão de milho.

• Amido: é formado por várias moléculas de glicose que podem se apresentar na forma de duas frações: a
amilose e a amilopectina. O amido apresenta nos vegetais uma função energética análoga ao glicogênio para os
animais.
o Amilose: consiste de cadeias de longas, não-ramificadas de unidades de D-glicose conectadas por ligações α1→4
que se apresentam na forma helicoidal. Tais cadeias variam em massa molecular de uns poucos milhares até mais
de um milhão. Em outras palavras, a amilose é uma macromolécula constituida de 250 a 300 resíduos de D-
glicopiranose, ligadas por pontes glicosídicas α-1→4,