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gente criando o futuro
BIOQUÍMICA HUMANA
Organizadora Katiucha Rocha
BIOQUÍMICA HUMANA
Organizadora Katiucha Rocha
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ica Hum
ana
GRUPO SER EDUCACIONAL 
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Bioquímica Humana
© by Editora Telesapiens
Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação poderá ser 
reproduzida ou transmitida de qualquer modo ou por qualquer outro meio, 
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tipo de sistema de armazenamento e transmissão de informação, sem prévia 
autorização, por escrito, da Editora Telesapiens.
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
Bibliotecária: Maria Isabel Schiavon Kinasz, CRB9 / 626
ROCHA, KATIUCHA 
R672b Bioquímica humana [recurso eletrônico] / Katiucha 
Rocha - Recife: Telesapiens, 2021. 
216 p.: il.; 21cm
ISBN 978-65-86073-27-0
1. Bioquímica. I. Título.
CDD 612.015 (22.ed)
CDU 616-074
Bioquímica Humana
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Créditos Institucionais
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2020 by Telesapiens
Olá. Meu nome é Katiucha Rocha. Sou formada em Ciências 
Biológicas, com mestrado e doutorado em Ciências Biológicas 
– Farmacologia e Pós-doutorado em Farmacologia. Possuo uma 
experiência técnico-profissional na área de bioquímica de mais 
de 4 anos. Sou apaixonado pelo que faço e adoro transmitir 
minha experiência de vida àqueles que estão iniciando em suas 
profissões. Por isso fui convidada pela Editora Telesapiens a 
integrar seu elenco de autores independentes. Estou muito feliz 
em poder ajudar você nesta fase de muito estudo e trabalho. Conte 
comigo!
A AUTORA
KATIUCHA ROCHA
ICONOGRÁFICOS
Esses ícones que irão aparecer em sua trilha de aprendizagem 
significam:
OBJETIVO
Breve descrição do objetivo 
de aprendizagem; +
OBSERVAÇÃO
Uma nota explicativa 
sobre o que acaba de 
ser dito;
CITAÇÃO
Parte retirada de um texto;
RESUMINDO
Uma síntese das 
últimas abordagens;
TESTANDO
Sugestão de práticas ou 
exercícios para fixação do 
conteúdo;
DEFINIÇÃO
Definição de um 
conceito;
IMPORTANTE
O conteúdo em destaque 
precisa ser priorizado;
ACESSE
Links úteis para 
fixação do conteúdo;
DICA
Um atalho para resolver 
algo que foi introduzido no 
conteúdo;
SAIBA MAIS
Informações adicionais 
sobre o conteúdo e 
temas afins;
+++
EXPLICANDO 
DIFERENTE
Um jeito diferente e mais 
simples de explicar o que 
acaba de ser explicado;
SOLUÇÃO
Resolução passo a 
passo de um problema 
ou exercício;
EXEMPLO
Explicação do conteúdo ou 
conceito partindo de um 
caso prático;
CURIOSIDADE
Indicação de curiosidades 
e fatos para reflexão sobre 
o tema em estudo;
PALAVRA DO AUTOR
Uma opinião pessoal e 
particular do autor da obra;
REFLITA
O texto destacado deve 
ser alvo de reflexão.
SUMÁRIO
UNIDADE 01
Compreendendo como são formadas as proteínas ..............12
O que é um aminoácido e como ocorre a construção uma 
proteína ....................................................................................12
Classificação dos aminoácidos quanto a cadeia lateral ....16
Aminoácidos essenciais e não essenciais .........................19
Aminoácidos com propriedades únicas ..........................19
Estrutura das proteínas .............................................................21
Proteínas Fibrosas e Globulares .......................................24
Principais funções proteicas .....................................................24
Explicando o Funcionamento das Enzimas .........................28
Enzimas ....................................................................................28
Equação de Michaelis – Menten ..............................................30
Inibição da atividade enzimática ..............................................33
Cofatores enzimáticos ..............................................................34
Digestão, absorção e excreção de proteínas .........................38
Digestão e absorção de proteínas .............................................38
Degradação de aminoácidos ...................................................40
Ciclo da Ureia ..........................................................................42
Síntese Proteica ......................................................................46
DNA e RNA .............................................................................46
Processo de Transcrição Gênica ...............................................47
RNA .................................................................................47
RNAs polimerases em eucariotos .....................................48
Etapas da Transcrição .......................................................48
Modificações Pós Transcricionais ............................................49
Processo de Tradução: Expressão da Informação Genética .....50
Ativação de Aminoácidos .................................................50
Etapas de Iniciação, Alongamento e Terminação .............51
Modificações Pós-Traducionais e Endereçamento de 
Proteínas ...........................................................................54
Desnaturação, dobramento incorreto e consequências ............54
UNIDADE 02
Compreendendo como funciona a estrutura, principais 
funções e classificação dos carboidratos ..............................62
Estrutura e classificação dos carboidratos ................................62
Classificação de monossacarídeos ...................................63
Polissacarídeos ou carboidratos complexos .....................67
Digestão e absorção de carboidratos ........................................69
Papel dos hormônios na captação de glicose ...........................71
Vias metabólicas no estado alimentado e em jejum ............75
Vias metabólicas no estado alimentado ...................................75
Via glicolítica ...................................................................75
Glicogênese .....................................................................80
Via da pentose fosfato ......................................................82
Vias metabólicas no estado de jejum ................................83
Glicogenólise ....................................................................83
Gliconeogênese ................................................................87
Oxidação do Acetil - Coenzima A e produção do ATP ........92
Conversão de Piruvato a Acetil-Coenzima A ..........................92
Etapas do ciclo do ácido cítrico ........................................94
Cadeia transportadora de elétrons e Fosforilação oxidativa ....96
Componentes da cadeia respiratória e suas funções .........96
Fosforilação oxidativa – Síntese de ATP ..........................99
Desordens no metabolismo de carboidratos ......................101
Formação de espécies reativas de oxigênio e envelhecimento ...101
Diabetes mellitus ....................................................................103
UNIDADE 03
Compreendendo estrutura, funções e classificação dos 
lipídeos ..................................................................................110
Lipídeos: Estrutura e função .................................................110
Estrutura dos ácidos graxos ............................................113
Lipídeos simples: Estrutura e função .....................................116
Bioquímica Humana 9
Lipídeos Complexos: Estrutura e função ...............................120
Síntese de lipídeos simples e complexos .............................124
Síntese de ácidos graxos ........................................................124
Síntese de Prostaglandinas ....................................................130
Síntese de Fosfolipídios e glicolipídeos ...............................132
Síntese de Colesterol..............................................................134
Síntese de Triacilglicerol ........................................................135
Degradação de Ácidos Graxos ............................................137
Catabolismo de ácidos graxos ................................................137
Ácidos graxos de cadeia longa: Beta-oxidação ....................140
Formação de Corpos Cetônicos .............................................143
Digestão e absorção de ácidos graxos ....................................145
Metabolismo lipídico: Regulação e Desordens Metabólicas ...152
Regulação do metabolismo de ácidos graxos ........................152
Desordens metabólicas associadas ao metabolismo lipídico 154
UNIDADE 04
Compreendendo a ação hormonal sobre órgãos-chave no 
metabolismo ..........................................................................164
Ação hormonal e controle metabólico ...................................164
Insulina – hormônio de síntese metabólica ............................169
Glucagon – hormônio do jejum ............................................172
Bioquímica Humana10
Identificando as inter-relações metabólicas no estado 
alimentado ............................................................................176
Órgãos-chave no metabolismo ..............................................176
Vias metabólicas ativas no tecido hepático ............................178
Vias metabólicas ativas no estado alimentado - Músculo 
Esquelético .............................................................................181
Estado Alimentado - Vias metabólicas no Tecido Adiposo ...183
Estado Alimentado: Encéfalo - principais vias metabólicas ..185
Entendendo as inter-relações metabólicas presentes no 
organismo em estado de jejum ............................................188
Estado de Jejum .....................................................................188
Fígado: Distribuidor de Nutrientes ........................................189
Lipólise: Tecido adiposo provendo energia ..........................193
Estado de Jejum e Músculo Esquelético ................................194
Cérebro no Estado de Jejum ..................................................198
Executando os procedimentos para identificar e solucionar 
desordens metabólica ...........................................................200
Desordens Metabólicas ..........................................................200
Doenças Inflamatórias Intestinais ...................................200
Hipertireoidismo e hipotireoidismo – Tireoide e a produção 
de hormônios reguladores do metabolismo ....................202
Bioquímica Humana 11
UNIDADE
01
Bioquímica Humana12
Você sabia que proteínas constituem a forma de expressão 
da informação genética sendo fundamentais a sobrevivência 
de um organismo? Proteínas são macromoléculas que atuam 
em praticamente todas as atividades biológicas. As principais 
funções de proteínas compreendem a atividade hormonal, catálise 
biológica, contração muscular, função estrutural, transporte, 
defesa contra patógenos, coagulação, entre outras. Proteínas 
também podem ser definidas como polímeros de aminoácidos 
apresentando vários tamanhos e quatro níveis de organização. 
Os aminoácidos são provenientes da síntese e degradação de 
proteínas não necessárias ao metabolismo, da dieta rica em 
proteínas ou da síntese de novo. O excedente de aminoácidos não 
pode ser armazenado no corpo humano e, portanto, é excretado 
por uma via interessante como será discutido no decorrer dos 
capítulos. Entendeu? Ao longo desta unidade letiva você vai 
mergulhar neste universo!
INTRODUÇÃO
Bioquímica Humana 13
1
2
3
4
Olá, seja muito bem-vindo a nossa Unidade 1, nosso 
objetivo é auxiliar você no desenvolvimento das seguintes 
competências profissionais até o término desta etapa de estudos:
OBJETIVOS
Compreender como são formadas as proteínas, 
com enfoque em estrutura, principais funções e 
propriedades;
Entender como funcionam as enzimas e sua 
importância para as vias metabólicas;
Aprender sobre digestão, absorção e degradação de 
aminoácidos;
Conhecer e identificar todos os mecanismos 
envolvidos na síntese proteica e as consequências 
da formação errônea da cadeia polipeptídica.
Então? Está preparado para uma viagem sem volta rumo ao 
conhecimento? Ao trabalho!
Bioquímica Humana14
Ao término deste capítulo você será capaz de entender 
como funciona a construção de proteínas. Saberá o que são 
aminoácidos, quais suas principais propriedades e como estas 
propriedades afetam a conformação de proteínas. Descobrirá 
quais são suas principais funções e como elas são fundamentais 
a sobrevivência de um organismo. Isto será fundamental para o 
exercício de sua profissão. E então? Motivado para desenvolver 
estes objetivos? Então vamos lá. Avante!
OBJETIVO
Compreendendo como são formadas as 
proteínas
O que é um aminoácido e como ocorre a 
construção uma proteína
Proteínas são polímeros de aminoácidos cuja sequência é 
responsável por determinar sua estrutura tridimensional e suas 
propriedades específicas. Atualmente encontramos na natureza 
aproximadamente setecentos aminoácidos, mas apenas 20 deles 
são utilizados pelos seres vivos na produção de proteínas. 
Um aminoácido é composto por grupamento amino 
(-NH2), grupamento carboxila (-COOH), cadeia lateral ou R 
e um átomo de hidrogênio, todos ligados a um carbono alfa 
(C-α) (Figura 1). Os aminoácidos utilizados na construção de 
proteínas são isômeros do tipo L (Levogiro), considerado o 
isômero biologicamente ativo. As designações D (dextrogiro) e 
L (levogiro) referem-se à configuração do carbono alfa ao qual o 
grupo amino está ligado. Dessa maneira, quando o aminoácido 
Bioquímica Humana 15
A prolina é considerada um iminoácido porque possui um 
grupamento imino (-NH) em substituição ao grupamento amino 
(-NH2) presente nos demais nos aminoácidos. 
tem seu grupo amino em uma projeção de Fischer voltado para a 
esquerda é chamado de L-aminoácido; enquanto o aminoácido 
que apresenta o grupo amino voltado para direita é chamado 
de D-aminoácido.
Figura 1: Principais estruturas componentes de aminoácidos
Fonte: (Adaptado de NELSON & COX, 2011)
Figura 2: Isomeria óptica da alanina em comparação com gliceraldeído
Fonte: Adaptado de CHAMPE et al., 2006
Bioquímica Humana16
Na síntese proteica, um aminoácido é ligado o outro até a 
formação completa do peptídeo. A união entre dois aminoácidos 
origina um dipeptídeo, assim como a união entre três aminoácidos 
forma um tripeptídeo e essas reações ocorrem sucessivamente 
até a formação de um polímero longo, contínuo e não 
ramificado chamada cadeia polipeptídica. A ligação entre 
aminoácidos ocorre com a junção do grupamento carboxila 
de um aminoácido com o grupamento amino do aminoácido 
adjacente, liberando de uma molécula de água durante a 
reação. A junção entre aminoácidos é chamada ligação 
peptídica (Figura 3). A ligação peptídica constitui um tipo de 
ligação covalente rígida, planar, a qual não pode ser rompida 
por processos de desnaturação. 
Após a construção da proteína, essa molécula apresentará 
uma estrutura amino livre denominada região amino-terminal 
ou N-terminal escrita no lado esquerdo da molécula, bem como 
uma região denominada carboxi-terminal ou C-terminal escrita 
no lado direito da molécula. Portanto, a sequência correta de 
leitura da proteína é extremidade N-terminal para extremidade 
C-terminal. Cada aminoácido que compõe uma proteína é 
denominado resíduo. 
Figura 3: Ligação peptídica
Fonte: A autora
Bioquímica Humana 17
Os aminoácidos são nomeados com base nas três primeiras 
letras de seu nome em inglês (Tabela 1). A abreviatura de apenas 
uma letra também pode ser utilizada por textos científicos, mas 
o usual é a abreviatura de três letras utilizadas para descrever de 
forma prática a sequência de aminoácidos das proteínas. 
Seguiremos agora com a classificação dos aminoácidosquanto a sua cadeia lateral R, discutindo as principais 
características de cada grupo de aminoácidos e suas implicações 
na estrutura da proteína. Em seguida serão discutidas as 
classificações baseadas em necessidades estruturais (aminoácidos 
essenciais e não essências) e fecharemos o assunto explicando a 
respeito dos aminoácidos chamados especiais. 
IMPORTANTE
Tabela 1: Nomenclatura dos aminoácidos contendo abreviaturas de uma letra e de três letras
Bioquímica Humana18
Classificação dos aminoácidos quanto a cadeia 
lateral
Os aminoácidos diferem entre si pela cadeia lateral R e 
com base em suas cadeias podem ser divididos em aminoácidos 
polares e carregados positivamente (Básicos); polares e 
carregados negativamente (Ácidos); polares e não carregados; 
apolares ou hidrofóbicos.
Iniciaremos a discussão com estudo dos aminoácidos 
polares e carregados. Estes aminoácidos apresentam cadeia 
lateral totalmente carregada em solução aquosa em pH fisiológico 
(pH≈7,4) e por esta razão podem formar ligaçõesiônicas com 
outras substâncias celulares. 
Aminoácidos podem apresentar-se carregados 
positivamente quando o grupamento amino de sua cadeia lateral 
aceita um próton (-NH3+) em solução com pH fisiológico. Dentre 
estes aminoácidos encontram-se lisina, arginina, histidina. 
Aminoácidos cuja cadeia lateral doa prótons, apresentam carga 
elétrica negativa em solução neutra sendo classificados como 
aminoácidos carregados negativamente (-COO-). Representam 
este grupo aspartato ou ácido aspártico e glutamato ou ácido 
glutâmico (Figura 4).
Você Sabia? Ponto isoelétrico ou pH isoelétrico – haverá 
apenas uma forma dipolar, ou seja, o grupamento amino 
com carga positiva (forma catiônica) ou o grupamento ácido 
Bioquímica Humana 19
carboxílico com carga negativa (forma aniônica) presentes ao 
mesmo tempo neutralizando as cargas elétricas do aminoácido. 
Esse dipolo é denominado Zwitterion (do alemão= híbrido).
Alguns aminoácidos apresentam cadeia lateral não-polar 
(apolar) tornando-o muito hidrofóbico e impedindo sua interação 
com água. Neste grupo encontram-se aminoácidos com:
 �Cadeia alifática (aberta) hidrocarbonada: leucina, 
alanina, isoleucina, valina e prolina;
 �Anel aromático: fenilalanina, triptofano;
 �Tioéster: metionina;
 �Hidrogênio: glicina.
Este tipo de cadeia lateral proporciona o dobramento de 
proteínas por meio de interações hidrofóbicas e ligações do tipo 
Van der Walls. 
Aminoácidos com cadeias R polares e não carregados 
podem formar pontes de hidrogênio com outras moléculas e são 
poucos reativos. Estão representados neste grupo aminoácidos 
com cadeias laterais contendo:
 �Hidroxila: serina, treonina, tirosina;
 �Grupo amida: asparagina e glutamina;
 � Sulfidrila: cistéina.
Todos os aminoácidos e suas diferenças quanto a cadeia 
lateral R estão representados na Figura 4.
Bioquímica Humana20
Figura 4: Aminoácidos com cadeias polares carregadas negativamente, Aminoácidos com cadeias polares 
carregadas positivamente, aminoácidos apolares, aminoácidos com cadeias polares e não carregadas
Fonte: Adaptado de CHAMPE et al., 2006
As interações entre cadeias laterais de aminoácidos 
intramoleculares e intermoleculares como ligações iônicas, 
interações hidrofóbicas, formação de pontes de hidrogênio, 
ligação de Van der Walls são fundamentais para determinar o 
nível de organização das proteínas. 
IMPORTANTE
Bioquímica Humana 21
Aminoácidos essenciais e não essenciais
Podemos classificar os aminoácidos de acordo com as 
necessidades estruturais como essenciais e não essenciais.
Parte dos aminoácidos é sintetizada pelo organismo 
humano para suprir as necessidades celulares, entretanto, os 
aminoácidos ditos essenciais não podem ser sintetizados e 
devem necessariamente ser supridos pela dieta. 
Os aminoácidos essenciais são isoleucina, valina, leucina, 
fenilalanina, lisina, arginina, metionina, triptofano, treonina. 
Podemos encontrá-los em proteínas contidas em alimentos como 
carnes vermelhas, peixes, ovos, soja, leite, granola, entre outros. 
Aminoácidos com propriedades únicas 
Os aminoácidos com propriedades únicas ou aminoáci-
dos especiais compreendem principalmente: selenocisteína, 
hidroxilisina, hidroxiprolina, ornitina, citrulina e γ-carboxiglu-
tamato. 
O mineral selênio é incorporado na forma de selenocisteína 
no sítio ativo de diversas proteínas originando selenoproteínas. 
A principal selenoproteína é a glutationa peroxidase, enzima 
protetora de organelas celulares contra danos oxidativos. A 
segunda maior selenoproteína conhecida é a chamada iodotironina 
desiodase responsável pela conversão catalítica do pró-hormônio 
tiroxina (T4) em sua forma ativa triiodotironina (T3). 
Hidroxilisina e hidroxiprolina são formadas a partir da 
hidroxilação de resíduos prolil e lisil em presença de vitamina 
C. Esses aminoácidos especiais são necessários a formação de 
colágeno, proteína estrutural e mais abundante no organismo. 
Deficiência de vitamina C pode causar o escorbuto pela má-
formação da proteína colágeno.
Ornitina e Citulina são aminoácidos básicos utilizados 
apenas no ciclo da ureia que será discutido no decorrer da unidade. 
Bioquímica Humana22
A carboxilação de resíduos de glutamato capacita as 
proteínas de coagulação a se ligarem ao cálcio, permitindo assim 
a interação com os fosfolipídios das membranas de plaquetas e 
células endoteliais, o que, por sua vez, possibilita o processo 
de coagulação sanguínea normal (DAS DORES et al., 2001). 
A vitamina K é cofator da enzima gama glutamil-carboxilase 
responsável pela carboxilação e, portanto, imprescindível ao 
processo de coagulação.
Além dos aminoácidos descritos acima a glicina e 
prolina também possuem propriedades únicas. A 
Glicina é o aminoácido mais flexível que os demais, 
possibilitando a movimentação do polipeptídeo. 
A prolina é um aminoácido hidrofóbico que 
não é compatível com uma estrutura secundária 
(NOVELLI, 2005).
Saiba mais: Cisteínas são aminoácidos que contém 
grupamentos sulfidrila (SH) formadores de pontes dissulfeto 
(S-S), as quais auxiliam na estabilização de proteínas. 
Glutamato é o aminoácido mais abundante no sistema nervoso 
central (SNC) agindo como um neurotransmissor excitatório, 
atuando também no desenvolvimento neural, aprendizado, 
memória, plasticidade neuronal, tem papel no desenvolvimento 
da depressão e ansiedade. Ele não atravessa a barreira 
hematoencefálica, portanto, precisa ser sintetizado no tecido 
nervoso a partir de glicose via ciclo de Krebs ou glutamina 
(produzido nas células da glia e captado por neurônios). No 
sistema nervoso central, mais precisamente em neurônios, o 
glutamato através de ação enzimática é convertido também em 
γ-aminobutírico (GABA) que funciona como neurotransmissor 
inibitório neste sistema. GABA tem dois tipos de receptores, 
GABAa e GABAb. Fármacos ansiolíticos e sedativos como 
os benzodiazepínicos (Exemplo: diazepam) atuam nos 
receptores GABAa reforçando a ação do neurotransmissor 
inibitório no SNC. (RANG & DALE, 2008). Triptofano: 
um aminoácido essencial através de atividade enzimática 
Bioquímica Humana 23
é convertido a 5-Hidroxitriptamina ou serotonina no SNC. 
A disponibilidade desse aminoácido constitui o principal 
fator associado a regulação na síntese do neurotransmissor. 
Fármacos que bloqueiam a recaptação de serotonina como 
a Fluoxetina permitem que este neurotransmissor fique por 
mais tempo na fenda sináptica atuando na melhoria do humor 
e perda de apetite. A tirosina é precursora de neurotransmissor 
dopamina, bem como hormônios secretados na medula da 
glândula adrenal (ou suprarrenal) adrenalina e noradrenalina.
Estrutura das proteínas
As proteínas apresentam níveis de organização os quais 
descrevem os tipos de interação ou arranjos realizados por estas 
moléculas. Existem quatro níveis de organização ou estruturas: 
primária, secundária, terciária e quaternária. 
A estrutura primária corresponde a sequência de 
aminoácidos na cadeia polipeptídica.Essa estrutura é definida 
pela informação genética contida no DNA e expressa através do 
processo de tradução durante a síntese proteica. 
A saber: Para calcular o número de diferentes peptídeos 
ou proteínas possíveis de serem formados, basta 
utilizar a equação 20n (20 corresponde ao número 
de diferentes aminoácidos que podem participar 
da estrutura proteica e enquanto n= é o número de 
aminoácidos na cadeia) (NOVELLI, 2005).
O arranjo regular entre os aminoácidos que estão próximos 
uns dos outros na sequência linear da proteína é denominado 
estrutura secundária. Dois tipos de estruturas secundárias são 
mais comuns: alfa hélice (α-Hélice) e folha beta-pregueada 
(folha β-pregueada).
A α-Hélice consiste em uma cadeia polipeptídica central 
em formato espiral, compacto, cujas cadeias laterais estendem-
se para fora do eixo central em uma disposição helicoidal e a 
Bioquímica Humana24
cadeia peptídica principal forma a parte interna da estrutura. 
A estrutura em hélice é estabilizada por grande número de 
pontes de hidrogênio intra-cadeia formadas entre hidrogênios 
do grupamento amida e oxigênio do grupamento carbonila na 
cadeia peptídica principal. Cada volta completa de uma α-Hélice 
contém 3,6 aminoácidos e em todas as proteínas a torção da 
hélice é voltada para o lado direito. Aminoácidos carregados 
positivamente geralmente são encontrados a três resíduos de 
distância dos aminoácidos carregados negativamente formando 
assim pares iônicos entre eles e estabilizando a molécula. 
A folha β-pregueada pode ser formada em uma única cadeia 
polipeptídica que se dobra sobre si mesma ou por duas ou mais 
cadeias. São formando por pontes de hidrogênio intra-cadeia ou 
inter-cadeia perpendiculares ao polipeptídeo. Cada segmento 
da cadeia polipeptídica na folha β-pregueada apresenta uma 
conformação dobrada ou pregueada. As cadeias adjacentes em 
folha β-pregueada podem ser tanto paralelas quanto antiparalelas 
iguais ou opostas respectivamente. 
A estrutura primária de uma cadeia polipeptídica determina 
sua estrutura terciária, e corresponde ao arranjo tridimensional 
total de todos os aminoácidos de uma proteína. A estrutura 
terciária é estabilizada por ligações covalentes entre diversas 
cadeias laterais da proteína. Esse tipo de estrutura é mantido por 
pontes dissulfeto, ligações iônicas e interações hidrofóbicas. 
Pontes dissulfeto são ligações covalentes formadas por 
grupos sulfidrila (-SH) de dois resíduos de cisteína impedindo 
a desnaturação da proteína no meio extracelular. As interações 
hidrofóbicas acontecem porque os aminoácidos hidrofóbicos 
tendem a ficar porque os aminoácidos hidrofóbicos tendem a ficar 
localizados no interior da molécula de proteína associando-
se a outros aminoácidos hidrofóbicos. Grupos carregados 
negativamente cadeia lateral de alguns aminoácidos podem 
interagir com grupos carregados positivamente na cadeia 
lateral de outros aminoácidos promovendo interações iônica 
Bioquímica Humana 25
entre eles. Aminoácidos com cadeias laterais polares ou com 
carga tendem a ficar na superfície da molécula em contato com 
a solução aquosa. Cadeias laterais de aminoácidos contendo 
hidrogênio ligado a oxigênio ou nitrogênio podem formar 
pontes de hidrogênio com o oxigênio dos grupos carboxila ou 
carbonila das ligações peptídicas.
A saber: Peptídeos são moléculas que contêm no máximo 
50 aminoácidos em sua cadeia; polipeptídios são formados 
por cadeias contendo entre 50 a 100 aminoácidos enquanto 
proteínas possuem cadeias polipeptídicas contendo no mínimo 
100 aminoácidos.
Proteínas compostas por várias subunidades são chamadas 
de proteínas com estrutura quaternária. Essas subunidades são 
unidas por ligações não- covalentes como pontes de hidrogênio, 
ligações iônicas e interações hidrofóbicas. As subunidades podem 
funcionar independentemente umas das outras ou cooperativamente.
Proteínas podem conter outras moléculas ligadas à sua estrutura 
sendo denominadas de proteínas conjugadas. Exemplos: 
lipoproteínas, quando associada a lipídeos; glicoproteínas, quando 
moléculas de carboidratos estão ligadas a proteínas, entre outros.
CURIOSIDADE
 Considerando os níveis organizacionais mais elevados 
(terciário e quaternário) podemos classificar as proteínas em 
dois grandes grupos: fibrosas e globulares.
Bioquímica Humana26
Proteínas Fibrosas e Globulares
Proteínas fibrosas têm suas cadeias polipeptídicas 
arranjadas em longos filamentos insolúveis em água. Estas 
proteínas são utilizadas na produção de estruturas que 
garantem suporte, forma e proteção externa ao organismo. 
Elas possuem grande número de ligações covalentes entre as 
cadeias polipeptídicas. As cadeias apresentam-se enroladas 
sobre si como “cordas” multi-helicoidais formando um arranjo 
supramolecular que lhe confere grande resistência. Um exemplo 
de proteína fibrosa é o colágeno, uma molécula rígida, longa 
onde três cadeias polipeptídicas estão torcidas uma ao redor da 
outra semelhante a uma corda de tripla hélice.
Proteínas globulares possuem cadeias polipeptídicas 
dobradas em forma esférica ou globular. Elas estão dobradas 
mais compactamente do que proteínas fibrosas. Dentre o grupo 
encontram-se enzimas, proteínas transportadoras, motoras, 
reguladoras, imunoglobulinas, bem como proteínas com 
diversas outras funções. Um bom exemplo de proteína globular 
é a hemoglobina presente em hemácias. 
Principais funções proteicas
As proteínas são responsáveis pelo transporte de 
oxigênio para os tecidos por meio da hemoglobina presente nos 
eritrócitos (hemácias) e reserva de oxigênio no músculo através 
da mioglobina. A hemoglobina é composta pela porção globina, 
com 4 cadeias de aminoácidos (2 cadeias α-globinas e duas 
cadeias β-globinas) e grupamento heme contendo átomos de 
Fe2+ aos quais se ligam os átomos de oxigênio. A interação entre 
as subunidades presentes na hemoglobina induz alterações na 
conformação da proteína e afetam sua afinidade pelo oxigênio. 
Hemoglobina é responsável pelo transporte de oxigênio dos 
pulmões até os capilares dos tecidos, bem como 23% do 
transporte de dióxido de carbono (ligado a porção globina) 
dos tecidos para os pulmões. 
Bioquímica Humana 27
Hemoglobinopatias – as principais hemoglobinopatias 
incluem anemia falciforme, doença da hemoglobina 
C e talassemia. A anemia falciforme constitui uma 
alteração genética que promove modificações 
nas cadeias β-globina sem prejuízo as cadeias 
α-globinas. A alteração genética provoca a troca 
do aminoácido ácido glutâmico pelo aminoácido 
valina nas cadeias β-globina resultando em 
hemácias longas, finas, em formato de foice, com 
reduzido tempo de vida (de 120 dias para 20 dias 
apenas). É uma doença homozigota recessiva de 
maior incidência em indivíduos afro-americanos. 
Indivíduos heterozigotos para anemia falciforme 
são menos susceptíveis a malária causada pelo 
Plasmodium falciparum. Doença da hemoglobina 
C provoca uma anemia hemolítica crônica e é 
causada por substituição do aminoácido glutamato 
por lisina na posição 6 da cadeia β-globina. 
Talassemias constituem doenças hemolíticas onde 
ocorre síntese defeituosa de cadeias α-globinas 
ou β-globina. Na talassemia-β ocorre redução ou 
ausência na síntese de cadeias β, sem alteração na 
síntese de cadeias α; já na talassemia-α ocorre o 
inverso (CHAMPE, et al., 2006).
 Proteínas constituem as melhores formas de desencadear 
uma resposta imunológica. Elas são descritas como bons 
antígenos pelo fato de demorarem mais para serem digeridas, e 
quanto maior o grau de complexidade, mais tempo permanecem 
na corrente sanguínea. Citocinas são proteínas que regulam a 
resposta imune através de sinalização intercelular. Entre as 
citocinas encontramos interleucinas, responsáveis pela regulação 
das interações entre linfócitos e outros leucócitos; Intérferons 
- glicoproteínas sintetizadas em resposta a uma infecção 
viral; fatores de necrose tumoral – promovem a morte celular 
programada em células tumorais; quimiocinas –família de 
Bioquímica Humana28
pequenas proteínas com importante papel na inflamação. 
Leucócitos (células brancas do sangue) como macrófagos e 
linfócitos são originados na medula óssea. Os linfócitos B 
produzem anticorpos, proteínas que reconhecem um antígeno 
de forma específica e com alta afinidade. 
 Colágeno e elastina são proteínas fibrosas com função 
estrutural. O colágeno é formado por três cadeias polipeptídicas 
enroladas umas sobre as outras e mantidas por pontes de 
hidrogênio, constitui a proteína mais abundante no corpo 
humano, presente por exemplo em tendões, córneas, paredes 
vasculares. A elastina presente na matriz extracelular com 
propriedades elásticas é encontrada em paredes das artérias de 
grande calibre e ligamentos elásticos.
Proteínas também tem papel na contração muscular. As 
proteínas presentes no músculo esquelético ou estriado são 
actina, miosinas, troponina e tropomiosina. Os filamentos finos 
de actina e os filamentos grossos de miosina compõem 80% da 
massa de proteínas presentes no músculo e ambos interagem 
para que ocorra a contração muscular. 
 Hormônios são compostos proteicos ou peptídicos. 
Insulina é um hormônio peptídico que contém pelo menos 9 
aminoácidos. 
Uma das funções de destaque das proteínas constitui a 
catalise biológica, ou seja, essas proteínas denominadas enzimas 
ligam-se a outras moléculas e as transformam quimicamente. 
As moléculas sobre as quais as enzimas exercem seus efeitos 
são chamados substratos da reação e o sítio de ligação a esses 
substratos é chamado sitio ativo da enzima. A seguir discutiremos 
sobre a atividade enzimática, suas propriedades e sua regulação.
Bioquímica Humana 29
E então? Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu mesmo 
tudinho? Agora, só para termos certeza de que você realmente 
entendeu o tema de estudo deste capítulo, vamos resumir tudo o 
que vimos. Você deve ter aprendido que as proteínas são polímeros 
de aminoácidos e expressam a informação genética presente 
do DNA. Aprendeu também que os aminoácidos são formados 
por um grupamento ácido, grupamento carboxila e por outro 
grupamento chamado amino, grupamento básico. Na formação 
da proteína ocorre a ligação peptídica que une um grupamento 
carboxila (-COOH) de um aminoácido com um grupamento 
amino (-NH2) de um aminoácido adjacente, com liberação de 
uma molécula de água para formação da cadeia polipeptídica. 
A cadeia polipeptídica de uma proteína possui uma extremidade 
N-terminal escrita a esquerda e outra extremidade C-terminal 
escrita à direita e a sequência de leitura da proteína é da região N 
para região C-terminal. As propriedades dos aminoácidos como 
polaridade, afetam a interação intra e intercadeia e define o nível 
de organização das proteínas. A estrutura primaria da proteína 
é fundamental para definir os demais níveis de organização de 
sua cadeia. As proteínas participam de praticamente todas as 
funções celulares. As principais funções de proteínas envolvem 
formação de membranas biológicas, colágeno e elastina, fibras 
musculares, transporte de substâncias, entre outras. Atuam no 
sistema imunológico a exemplo os anticorpos e as citocinas 
inflamatórias. Além destas importantes funções, algumas 
proteínas têm papel de catalisadores biológicos, sendo chamadas 
de enzimas cuja função é diminuir a energia de ativação das 
reações químicas, tópico que será estudado ainda nesta unidade.
RESUMINDO
Bioquímica Humana30
Ao término deste capítulo você será capaz de compreender que 
enzimas são proteínas com função de catálise biológica. Entenderá 
o mecanismo de ação dessas proteínas e os fatores capazes alterar 
sua função. Aprenderá a respeito da regulação alostérica, além 
dos mecanismos de ação dos inibidores enzimáticos. E então? 
Motivado para desenvolver estes objetivos? Então vamos lá. 
Avante!
OBJETIVO
Explicando o Funcionamento das Enzimas
Enzimas
Enzimas são proteínas altamente específicas que interagem 
com um ou alguns poucos substratos catalisando apenas um 
tipo de reação química, ou seja, transformam quimicamente 
substratos em produtos durante reações essenciais para os 
sistemas vivos. As estruturas proteicas primarias, secundárias, 
terciarias e quaternárias das enzimas são fundamentais para sua 
atividade catalítica. 
A ativação de enzimas depende de sua ligação a cofatores 
que podem ser metais e/ou moléculas orgânicas derivadas de 
vitaminas denominadas coenzimas. Uma enzima ligada a cofator 
é cataliticamente ativa e chamada de holoenzima, enquanto 
a parte proteica é denominada apoenzima ou apoproteína. As 
enzimas aumentam a velocidade das reações sem sofrerem 
alterações no processo global.
Devido à grande energia de ativação, a velocidade das 
reações químicas não catalisadas são geralmente lentas. 
Bioquímica Humana 31
Energia de ativação maior reflete na velocidade de reação 
que se apresenta mais lenta. A energia de ativação é uma barreira 
energética para as reações químicas. O delta G é à medida que 
representa a variação de energia no sistema.
 
Um grande valor negativo na energia livre de Gibbs reflete um 
equilíbrio de reação favorável a conversão de substrato em produto. 
A velocidade da reação é caracterizada pelo número de moléculas 
de substrato convertidas em produtos por unidade de tempo.
A enzima permite que a reação química ocorra 
mais rapidamente ao oferecer uma rota de reação 
alternativa com menor energia livre de ativação. 
Desta forma, velocidade de reação é aumentada 
na ordem de 103 a 107 vezes em condições ótimas 
de temperatura, pH e concentração de substrato. 
A complementaridade entre enzima e substrato 
define o que muitos autores relatam como modelo 
de chave-e-fechadura (LIEBERMAN et al., 2009). 
A atividade da maioria das enzimas pode ser 
modulada. Os moduladores mais conhecidos 
são o pH e a temperatura; logo existem 
condições ótimas de pH e temperatura para que 
a enzima trabalhe em sua velocidade máxima. 
Em contrapartida, mudanças bruscas de pH 
podem inativar completamente uma enzima. 
A maioria das enzimas funcionais em animais 
superiores funciona em temperatura de 37ºC, e 
temperaturas superiores podem inativar várias 
delas (LIEBERMAN et al., 2009).
Bioquímica Humana32
A nomenclatura das enzimas pode referir-se à função 
exercida nas reações químicas. Exemplos: glicogênio fosforilase, 
piruvato desidrogenase, adenilato ciclase, entre outros. Outra 
maneira de nomeá-las é pela adição do sufixo “ase” ao nome 
referente ao substrato da reação. Exemplos: urease, sacarase.
A classificação das enzimas é baseada em suas funções: 
Oxidorredutases: catalisam a transferência de elétrons, ou seja, 
participam de reações de oxido-redução. Exemplo: NADH 
desidrogenase. Transferases: catalisam reações de transferência 
de grupamentos funcionais como grupo amino, fosfato, acil, 
carboxil. Exemplos: aminotransferases. Hidrolases: catalisam 
reações de hidrólise de ligação covalente. Exemplos: peptidases. 
Liases: catalisam a quebra de ligações covalentes e removem 
moléculas de água, gás carbônico e amônia. Exemplos: 
descarboxilases. Isomerases: catalisam reações de interconversão 
entre isômeros ópticos ou geométricos. Exemplos: Epimerases. 
Ligases: catalisam reações de formação de novas moléculas a 
partir da ligação entre duas já existentes, com uso de energia.
Equação de Michaelis – Menten
Michaelis e Menten propuseram o modelo 
que explica a atividade enzimática de proteína 
catalítica. Neste modelo a enzima combina-se 
de forma reversível ao substrato formando um 
complexo ES (Enzima+Substrato) e em seguida 
converte o substrato em produto, regenerando a 
enzima livre (CHAMPE, 2006). 
A interação do substrato com a enzima promove 
alteração conformacional, resultando na 
formação de um sítio de ligação mais forte e no 
reposicionamento dos aminoácidos formando o 
sítio ativo. Pontes de hidrogênio, ligações iônicas e 
interações hidrofóbicas contribuem para a ligação 
do substrato ao sítio ativo (DEVLIN, 1998).
Bioquímica Humana 33A equação de Michaelis – Menten descreve como 
a velocidade de reação varia com a alteração na 
concentração de substrato (CHAMPE, 2006).
Figura 5: Equação da velocidade de reação
Somente as velocidades iniciais (V0) são utilizadas 
na análise de reações enzimáticas de determinado 
substrato ([S]), refletindo a afinidade da enzima 
por seu substrato. O Km é numericamente igual 
a concentração de substrato na qual a velocidade 
da reação é igual a 1/2 da velocidade máxima) 
(CHAMPE, 2006). 
A saber: Km corresponde a constante de Michaelis-
Menten = (K-1 + K2)/K1 . Km baixo indica alta afinidade da 
enzima pelo substrato. Km alto representa baixa afinidade da 
enzima pelo substrato.
A regulação da atividade enzimática pode ser realizada 
pelo aumento ou redução na concentração de substrato 
alterando assim a velocidade das reações metabólicas. 
O aumento ou redução na velocidade de reação pode ser 
promovido por efetores alostéricos positivos (ativadores) ou 
negativos (inibidores) respectivamente em reações catalisada 
por enzimas alostéricas. 
Os efetores alostéricos ligam-se a um local especifico na 
estrutura tridimensional da enzima, o centro alostérico, atuando 
como inibidores ou ativadores de reações enzimática. Enzimas 
alostéricas catalisam reações geralmente irreversíveis.
Bioquímica Humana34
Em Vias metabólicas é frequente que o produto final iniba a 
atividade de uma enzima alostérica catalisadora das primeiras 
reações desta via, atuando, portanto, como inibidor alostérico 
negativo. Quando ocorre aumento na concentração celular de 
um produto, sua atuação como inibidor faz a velocidade da via 
diminuir restringindo sua própria produção. Esse mecanismo é 
conhecido como feedback negativo.
EXPLICANDO DIFERENTE+++
Algumas enzimas são utilizadas para diagnóstico laboratorial 
das funções cardíacas e hepáticas. O infarto do miocárdio pode 
ser detectado por meio da avaliação na atividade enzimática 
de creatina quinase e lactato desidrogenase. Na avaliação da 
função hepática são analisadas as seguintes enzimas: alanina 
aminotransferase (ALT), aspartato aminotransferase (AST), 
gama glutamiltransferase (GGT) e fosfatase alcalina (ALP). 
Elevadas concentrações destas enzimas no soro indicam dano ou 
prejuízo a integridade tecidual em coração ou fígado de acordo 
com a análise realizada.
IMPORTANTE
Bioquímica Humana 35
Inibição da atividade enzimática
Inibidores são substâncias capazes de se ligar a enzima e 
impedir sua atividade catalítica. Existem três tipos de inibidores 
enzimáticos: competitivo, não competitivos e irreversíveis.
Inibidores competitivos competem com o substrato pelo 
mesmo sitio ativo da enzima impedindo a transformação do 
substrato em produto. Este tipo de inibição pode ser revertido 
com aumento na concentração de substrato. Na inibição 
competitiva ocorre redução na velocidade máxima da reação.
Inibidores não competitivos são substâncias que se ligam a 
enzima em local diferente do sítio ativo alterando a afinidade da 
enzima pelo substrato. Pode se ligar diretamente a enzima ou ao 
complexo enzima+substrato. Neste tipo de inibição a velocidade 
máxima da reação é reduzida, mas o Km não é afetado.
Inibidores irreversíveis ligam-se a enzima e destroem a 
ação catalítica.
Muitos fármacos são utilizados como inibidores enzimáticos 
como sulfanilamida, um agente antibiótico que compete com 
o ácido p-aminobenzóico (PABA), substância necessária ao 
crescimento bacteriano. 
O metotrexato, análogo estrutural do ácido fólico é 
utilizado como inibidor da enzima diidrofolato redutase que 
catalisa a redução do ácido fólico a ácido tetraidrofólico, forma 
ativa do ácido fólico necessária a síntese de DNA e RNA. A 
ausência de folatos reduzidos (forma ativa do ácido fólico) 
impede a ocorrência de reações de transferência de átomos de 
carbono, essenciais para síntese de novo de nucleotídeos de 
purina e de timidilato. 
Fluorouracil, análogo a timina, é inibidor da timidilato 
sintase e, portanto, da síntese de DNA.
Bioquímica Humana36
Inibidores da enzima conversora de angiotensina (ECA) 
como captopril, enalapril, impedem a conversão de angiotensina 
I em angiotensina II reduzindo a pressão arterial uma vez que a 
angiotensina II é mais potente vasoconstritora quando comparada 
a angiotensina I.
Cofatores enzimáticos
Cofatores são imprescindíveis para que enzimas exerçam 
seu papel catalítico. Entre os cofatores encontram-se moléculas 
orgânicas ou coenzimas geralmente derivadas de vitaminas e 
compostos inorgânicos como íons Fe2+, Mg2+, Mn2+, Zn2+. 
Algumas enzimas, entretanto, requerem ambos, uma coenzima e 
um ou mais íons metálicos para sua ativação.
As vitaminas são divididas em dois grandes grupos: 
vitaminas hidrossolúveis quando solúveis em água e vitaminas 
lipossolúveis, solúveis em lipídeos e solventes orgânicos. 
Vitaminas não podem ser sintetizadas pelas células humanas 
(exceto vitamina D) e devem ser obtidas por meio da dieta.
As vitaminas hidrossolúveis compreendem as vitaminas 
do complexo B e ácido ascórbico (vitamina C). Essas vitaminas 
não são armazenadas no organismo, exigindo seu abastecimento 
diário. Devido a solubilidade em água, o excedente é eliminado 
na urina. O complexo B possui 8 vitaminas a saber: B1- tiamina, 
B2- riboflavina, B3- Niacina, B5- ácido pantotênico, B6- 
piridoxina, B7- Biotina, B9- ácido fólico e B12- cianocobalamina. 
As funções associadas ao complexo B são produção de energia, 
síntese e reparo de DNA, RNA, metilação genômica e não 
genômica, síntese de neuroquímicos e moléculas sinalizadoras. 
O aporte diário de todas as vitaminas do complexo B é essencial 
para o funcionamento fisiológico e neurológico ótimos. 
Bioquímica Humana 37
A biotina em doses farmacológicas pode ter efeitos 
hipolipidêmicos e hipoglicemiantes reduzindo 
as complicações em ambos modelos, animais 
e humanos. Esses efeitos foram associados a 
capacidade desta vitamina em promover mudanças 
na expressão gênica e produção de proteínas 
em órgãos considerados órgãos- chave no 
metabolismo como fígado e ilhotas pancreáticas 
(BOONE-VILLA et al., 2015)
A vitamina B12 apresenta uma pequena reserva no tecido 
hepático enquanto a vitamina B6 é armazenada também em 
pequenas quantidades no músculo esquelético.
A vitamina C atua como agente antioxidante, eliminando 
radicais livres e na formação do colágeno (proteína estrutural). 
As vitaminas lipossolúveis A, D, E e K precisam de lipídeos 
para serem bem absorvidas. Após a absorção, essas vitaminas 
são transportadas no sangue associadas a lipoproteínas.
A vitamina A ou retinol é considerado um hormônio porque 
estimula a transcrição de genes, tem como funções: ativação do 
sistema imune, diferenciação e proliferação celular, reprodução, 
crescimento, visão e atua como antioxidante. A pró-vitamina A 
de origem vegetal é conhecida como carotenóide. É armazenada 
no fígado. 
A vitamina D pode ser obtida pela dieta ou por síntese 
cutânea endógena, onde a luz ultravioleta converte o 
7-dehidrocolesterol em colecalciferol que precisa sofrer duas 
hidroxilações para tornar ativa (calcitriol). A vitamina D ou pró-
hormônio tem como funções a manutenção da homeostasia do 
cálcio e fósforo séricos; mineralização óssea; interfere de forma 
positiva na produção de insulina; exerce efeito no crescimento e 
diferenciação celular; além de melhorar a resposta imunológica. 
Assim como a vitamina A, a vitamina D é armazenada no tecido 
hepático. 
Bioquímica Humana38
Vitamina E é um potente antioxidante biológico, potencializa 
a síntese de prostaglandina e, portanto, a vasodilatação; inibe 
a agregação plaquetária em células endoteliais e geração de 
trombina. Presentes nos vegetais na forma de tocoferóis. É 
armazenada em sua maior parte no tecido adiposo. 
Vitamina K é um nome genérico de todos os 
compostos que apresentem atividade de cofator para enzimas 
γ-glutamilcarboxilase. Esta enzima catalisa a conversão de 
resíduos de ácido glutâmico a resíduos γ-carboxiglutâmicocuja 
principal função é ativar fatores de coagulação. Tem ação anti-
hemorrágica. 
Minerais são elementos inorgânicos que também 
funcionam como cofatores enzimáticos. Eles podem ser divididos 
em macrominerais quando as necessidades diárias do organismo 
são superiores a concentração de 100mg ou microminerais 
quando as necessidades diárias não ultrapassam 100mg. Dentre 
os macrominerais encontram-se cálcio, fósforo, magnésio, 
enxofre, bem como os eletrólitos sódio, potássio e cloro. Os 
microminerais são representados por ferro, cobre, manganês, 
zinco, selênio, iodo, cobalto, cromo, boro e molibdênio. 
Bioquímica Humana 39
E então? Gostou do conteúdo apresentado? Aprendeu mesmo 
tudinho? Agora, só para termos certeza de que você realmente 
entendeu o tema de estudo proposto neste capítulo, vamos resumir 
tudo o que vimos. Você deve ter aprendido que enzimas são 
catalisadores biológicos, ou seja, reduzem a energia de ativação 
das reações químicas aumentando a velocidade das reações 
metabólicas na ordem de 103 a 107 em condições ótimas de 
temperatura, pH e concentração de substrato. Enzimas precisam 
de cofatores para ativá-las, estes podem ser íons metálicos ou 
coenzimas derivadas de vitaminas. O corpo humano não é capaz 
de produzir vitaminas e minerais que precisam ser obtidos por 
meio da dieta. Na catálise biológica o substrato se liga ao sitio 
ativo da enzima convertendo-o em produto sem ser consumida 
na reação, este modelo foi proposto por Michaelis-Menten em 
1913. A atividade enzimática pode ser inibida pelo produto 
final da reação em caso de enzimas alostéricas e este processo 
chama-se feedback negativo. A ação enzimática também pode 
sofrer inibição por inibidores competitivos que competem com 
o substrato pelo sítio ativo da enzima, reduzindo a velocidade 
máxima da reação. Inibidores não competitivos se ligam a sítios 
diferentes do sítio ativo da enzima e reduz sua afinidade pelo 
substrato, reduzindo a velocidade máxima da reação. Inibidores 
irreversíveis se ligam a enzima e destroem a ação catalítica.
RESUMINDO
Bioquímica Humana40
Ao término deste capítulo você será capaz de compreender 
como ocorre a digestão de proteínas e quais as principais 
enzimas envolvidas no processo. Aprenderá sobre a degradação 
de aminoácidos e a síntese de amônia, bem como todos os 
processos envolvidos no ciclo da ureia. E então? Motivado para 
desenvolver estes objetivos? Então vamos lá. Avante!
OBJETIVO
Digestão, absorção e excreção de proteínas
Digestão e absorção de proteínas
Proteínas são macromoléculas e precisam sofrer hidrólise 
a aminoácidos para serem absorvidos no intestino. A hidrólise 
ocorre durante a digestão gástrica e intestinal.
A digestão de proteínas inicia-se no estômago onde por 
ação do ácido clorídrico (pH2 a 3) as proteínas e peptídeos 
sofrem desnaturação. O pH ácido do estômago fornece o pH 
ideal para ação das enzimas lipase gástrica e pepsina. Pepsina 
é secretada como um zimógeno inativo (pepsinogênio) pelas 
células da parede do estômago por ação da gastrina. A conversão 
do pepsinogênio a pepsina (forma ativa) ocorre por ação do 
ácido clorídrico e da própria pepsina. 
Ao contrário da lipase gástrica e da pepsina, as enzimas 
que atuam no lúmen do duodeno e do intestino têm pHs ótimos 
próximos da neutralidade. No lúmen do duodeno, o ácido do 
estômago é neutralizado pelo bicarbonato dos sucos pancreático 
e biliar. O pH neutro do lúmen do duodeno e do intestino é 
adequado à ação das enzimas que atuam nesses locais.
Bioquímica Humana 41
O estímulo para a secreção de bicarbonato tem origem na 
secretina, hormônio sintetizado por células endócrinas situadas 
no epitélio intestinal. Outro hormônio sintetizado por células 
endócrinas do epitélio intestinal é a colecistocinina, cujo papel 
é estimular a secreção de enzimas digestivas pancreáticas (pelas 
células acinares do pâncreas) e estimular a contração da vesícula 
biliar que descarga bile no lúmen duodenal. Portanto, secretina 
e colecistocinina atuam de forma paralela inibindo a motilidade 
gástrica, ativando a secreção de enzimas e bicarbonato, além 
de estimular também a secreção de sais biliares pelo fígado. 
A síntese destes dois hormônios é estimulada pela presença de 
oligopeptídeos no lúmen duodenal resultantes da ação de pepsina 
em proteínas da dieta. 
O próximo passo é a conversão do tripsinogênio em tripsina 
na superfície luminal induzida pela enzima enteropeptidase 
produzida nas células da mucosa intestinal. A tripsina é o ativador 
de todos os zimógenos pancreáticos. A tripsina, a quimotripsina, 
a elastase e a enteropeptidase são chamadas endopeptidases 
porque catalisam a ruptura de ligações peptídicas situadas no 
“interior” da estrutura primária dos seus substratos. 
Uma enzima chamada aminopeptidase presente 
na superfície luminal do intestino cliva resíduos 
N-terminais de oligopeptídeos produzindo 
aminoácidos livres e peptídeos menores enquanto 
carboxipeptidases libertam o aminoácido de sua 
extremidade carboxílica. As aminopeptidases, 
carboxipeptídases e dipeptídases são denominadas 
exopeptidases porque atuam em ligações peptídicas 
das extremidades, resultando na liberação de 
aminoácidos (MOUGHAN & STEVENS, 2013).
A absorção dos produtos da digestão proteica, 
ou seja, aminoácidos, di e tripeptídeos ocorre 
por processos complementares, podendo ser 
transportados por três mecanismos: transferência 
Bioquímica Humana42
passiva por difusão simples (celular e 
paracelular); transferência passiva por difusão 
facilitada e transferência ativa por co-transporte. 
A transferência passiva por difusão simples, 
ocorre principalmente com aminoácidos livres 
e é inversamente proporcional à hidrofilia 
e diretamente proporcional ao gradiente de 
concentração do aminoácido (HIRST, 1993.).
A transferência passiva por difusão facilitada 
ocorre principalmente com aminoácidos livres, 
porém esse transporte é mais rápido por ser 
mediado por carreadores, independentes de sódio 
(Na+) e da energia metabólica. A transferência 
ativa por co-transporte ocorre com os aminoácidos 
livres, di e tripeptídeos. É mediada por carreadores 
dependentes de sódio, porém é capaz de “bombear” 
uma substância contra gradiente de concentração 
(ou potencial eletroquímico) e, portanto, envolve 
gasto energético (KUTCHAI, 1990).
Após a absorção nos enterócitos, os aminoácidos 
atingem o sistema porta e são liberados na 
circulação geral ou metabolizados no fígado 
(CHAMPE et al, 2006).
Os aminoácidos não podem ser armazenados e seu 
excedente proveniente da síntese de novo, dieta rica em proteína 
ou degradação de proteínas endógenas devem ser excretados.
Degradação de aminoácidos 
A degradação de aminoácidos ocorre no tecido hepático. Ao 
atingir o fígado, há remoção do grupo α-amino dos aminoácidos 
para permitir que sejam degradados. 
O grupo α-amino é transferido para um grupamento 
α-cetoácido resultando em glutamato e outro grupamento 
Bioquímica Humana 43
α-cetoácido. O grupo α-cetoácido resultante aceita grupos 
amino de outros aminoácidos transformando-se em glutamato. 
Essa reação só é possível em presença de enzimas chamadas 
transaminases ou aminotransferases e piridoxal- fosfato como 
grupo prostético. 
O aminoácido glutamato produzido na reação anterior 
terá dois destinos possíveis: doar grupamentos amino para 
síntese de outros aminoácidos não essenciais ou ser desaminado 
oxidativamente. 
A síntese de outros aminoácidos ocorre no fígado, onde 
o glutamato pode sofrer transaminação com oxaloacetato para 
formar aspartato, outro doador de nitrogênio para o ciclo da ureia. 
A desaminação oxidativa do glutamato ocorre nas 
mitocôndrias das células pela ação da enzima L-glutamato 
desidrogenase. A enzima está presente na matriz mitocondrial e 
converte o glutamato em α-cetoácido e amônia. 
Os α-cetoácidos formados pela desaminação 
dos aminoácidos podem por sua vez, dar 
origem a metabólitos precursores de lipídeos 
ou carboidratos. Os aminoácidos que formamintermediários para síntese de carboidratos são 
chamados glicogênicos. Aqueles que formam 
intermediários para síntese de lipídeos são 
cetogênicos (NOVELLI et al., 2005).
Aminoácidos como alanina, glicina, serina, 
cisteína e treonina originam piruvato quando 
desaminados. Asparagina e ácido aspático dão 
origem a oxaloacetato. O α-cetoglutarato é 
originado da desaminação de glutamina, ácido 
glutâmico, prolina, arginina e histidina. Isoleucina, 
metionina e valina formam succinil-Coenzima 
A por desaminação. Fumarato é originado por 
fenilalanina e tirosina (NOVELLI et al., 2005). 
Bioquímica Humana44
Todos os aminoácidos citados originam intermediários 
do ciclo do ácido cítrico e podem ser utilizados na produção de 
energia.
 Em tecidos extra-hepáticos a amônia resultante da 
desaminação oxidativa deve ser transportada ao fígado onde será 
convertida em ureia e seguirá até os rins para ser excretada na 
urina. A amônia livre é tóxica para as células e por esse motivo 
combina-se com glutamato produzindo glutamina pela ação da 
enzima glutamina- sintase e energia na forma de ATP.
Na maioria dos animais o excedente de glutamina é 
transportado para o intestino, fígado e rins para ser processada. 
Nestes tecidos, o nitrogênio amídico é liberado como amônio 
(NH4+) na mitocôndria, onde a enzima glutaminase converte 
glutamina em glutamato e amônio. 
Através do ciclo da glicose-alanina, a alanina transporta 
grupos amino para o fígado. A alanina funciona como 
transportador de amônia e do esqueleto carbônico do piruvato 
desde o músculo até o fígado. No fígado a amônia é excretada e o 
piruvato empregado na produção de glicose, a qual pode retornar 
ao músculo em um ciclo denominado ciclo glicose-alanina. 
Assim, o nitrogênio chega ao fígado como glutamina 
(glutamato) ou como alanina (músculo). 
A amônia em animais ureotélicos é convertida a ureia nas 
mitocôndrias hepáticas via ciclo da ureia e transportada aos rins 
para ser eliminada na urina. 
Ciclo da Ureia
O processo global da síntese de ureia requer energia de três 
moléculas de ATP e a participação sucessiva de cinco enzimas.
A amônia que chega a matriz mitocondrial das células é 
unida ao dióxido de carbono produzido no ciclo do ácido cítrico 
(CO2 na forma de HCO3) formando um composto chamado 
Bioquímica Humana 45
carbamoil–fosfato. Essa reação é catalisada pela carbamoil-
fosfato sintetase I.
O ciclo da ureia possui quatro etapas. Na primeira delas 
o carbamoil-fosfato doa seu grupo carbamoil para a ornitina 
formando citrulina com liberação de fosfato inorgânico (Pi). A 
enzima que catalisa essa reação é ornitina-transcarbamoilase. A 
citrulina formada na reação anterior é transferida da mitocôndria 
para o citosol das células hepáticas. 
O passo seguinte é a condensação da citrulina com 
o aspartato produzido na mitocôndria por transaminação e 
transportado para o citosol. A reação de condensação entre 
citrulina e aspartato origina argininosuccinato, reação catalisada 
pela enzima argininosuccinato- sintetase que requer energia na 
forma de ATP.
A argininosuccinato é quebrada a arginina e fumarato. O 
fumarato é hidratado e convertido a malato, pode ser oxidado a 
oxaloacetato ou entrar na mitocôndria e participar do ciclo do 
ácido cítrico.
A enzima argininase que é dependente do mineral 
manganês cliva a arginina produzindo ureia e ornitina. A ornitina 
é transportada para a mitocôndria e inicia nova volta no ciclo da 
ureia (Figura 10). A ureia por sua vez, é liberada para o sangue 
e segue até os rins onde será eliminada.
O ciclo da ureia produz fumarato que pode ser convertido 
a oxaloacetato com produção de uma nicotinamida adenina 
dinucleotídeo (NADH) na reação catalisada pela malato-
desidrogenase. A molécula de NADH pode gerar 2,5 ATP 
durante a respiração mitocondrial e repor parte da energia gasta 
no ciclo da ureia (Figura 6).
Bioquímica Humana46
Figura 6: Ciclo da ureia
Figura 7- Equação da síntese de ureia (Fonte: NELSON & COX)
Bioquímica Humana 47
E então? Gostou do conteúdo apresentado? Aprendeu mesmo 
tudinho? Agora, só para termos certeza de que você realmente 
entendeu o tema de estudo proposto neste capítulo, vamos 
resumir tudo o que vimos. Você deve ter aprendido que as 
proteínas são moléculas muito grandes e por isso precisam 
ser digeridas a aminoácidos para serem absorvidas. A digestão 
inicia-se no estômago com a enzima pepsina, ativada por 
suco gástrico, cuja função é quebrar grandes peptídeos em 
oligopeptídeos e aminoácidos livres. Secretina e colicistocinina 
são hormônios produzidos nas células intestinais em presença 
de pH ácido proveniente do quimo e induzem a liberação de 
bicarbonato, suco pancreático e bile respectivamente. Tripsina, 
quimotripsina, elastase e enteropeptídases continuam a digestão 
dos oligopeptídeos que são absorvidos por mecanismos 
transporte passivo e transporte ativo mediado por carreadores. 
O excedente de aminoácidos não pode ser armazenado e deve 
ser eliminado. Primeiro o aminoácido é desaminado sendo 
convertido em α-cetoácido e amônia, a amônia combina-se com 
glutamato sendo convertida em glutamina e segue para o fígado. 
No músculo esquelético a alanina é o transportador de nitrogênio 
até o tecido hepático. Na mitocôndria dos hepatócitos a amônia é 
convertida em ureia através do ciclo da ureia. Esse ciclo envolve 
5 etapas e gasto de energia na forma de ATP, converte amônia 
em ureia que segue pela corrente sanguínea até os rins, onde será 
excretada na forma de urina.
RESUMINDO
Bioquímica Humana48
Ao término deste capítulo você será capaz de entender como a 
informação genética contida no DNA é expressa. Compreenderá 
os processos pós-traducionais necessários para tornar uma 
proteína funcional e as consequências da falha na degradação 
de proteínas malformadas. E então? Motivado para desenvolver 
estes objetivos? Então vamos lá. Avante!
OBJETIVO
Síntese Proteica
DNA e RNA
A informação genética armazenada no DNA é repassada 
as células-filhas através do processo de replicação e deve ser 
expressa por meio da transcrição antes de ser traduzida. No 
processo de transcrição informações contidas nos cromossomos 
são utilizadas para construção de moléculas de RNA mensageiro 
(RNAm) que, em seguida, é traduzido em proteína. Portanto, a 
via de síntese de proteínas é denominada tradução e é dependente 
da informação contida nos ácidos nucléicos (DNA e RNA) para 
expressar a sequência específica de aminoácidos utilizados na 
construção do polipeptídeo.
O código genético é representado por letras que representam 
bases nitrogenadas presentes no DNA e RNA. No processo de 
tradução esse código de letras é lido 3 a 3, ou seja, cada trinca 
de letras ou bases nitrogenadas é chamado de códon e indica 
o aminoácido que será adicionado a cadeia polipeptídica em 
construção. Esse código genético é dito universal e degenerado 
pois um códon corresponde a um único aminoácido, mas um 
aminoácido pode ter vários códons que o representam. O código 
e lido a partir de um ponto fixo em uma sequência continua de 
bases lidas 3 a 3.
Bioquímica Humana 49
As bases nitrogenadas são divididas em bases púricas e 
pirimídicas. As bases púricas são Adenina (A) e Guanina (G) 
utilizadas tanto na formação de DNA quanto RNA. Bases 
pirimídicas são representadas pela Citocina a qual participa da 
formação de nucleotídeos em DNA e RNA, Timina (T) base 
exclusiva de DNA e Uracila, base exclusiva de RNA. 
A sequência de nucleotídeos SEMPRE é escrita da 
extremidade 5’ para a extremidade 3’.
DNA e RNA constituem polímeros de nucleotídeos. 
Nucleotídeos são formados por bases nitrogenadas, discutidas 
anteriormente, ligadas a um açúcar de cinco carbonos (pentose) 
e um grupamento fosfato. O DNA é uma molécula de fita dupla 
e sua pentose é uma desoxirribose; já o RNA é composto por fita 
única dobrada em estruturas complexas e o açúcar presente em 
seus nucleotídeos é denominado ribose.
Processo de Transcrição Gênica
RNA 
Existem três tipos de RNAsque diferem no tamanho, 
função e modificações estruturais. O RNA ribossomal está 
associado a proteína chamada ribossomo, local onde ocorre a 
síntese proteica. Esse tipo de RNA apresenta quatro variações 
diferindo apenas no tamanho da molécula, 28S, 18S, 5,8S e 5S. A 
letra S indica unidade de medida de ribossomos, Svedberg, a qual 
mede a velocidade de sedimentação em uma centrifugação. RNA 
transportadores, são os menores entre os RNAs e transportam os 
aminoácidos para o local de síntese proteica (ribossomo). Existe 
pelo menos um tipo de RNAt para cada um dos 20 aminoácidos 
utilizados na construção de proteínas ou cadeias polipeptídicas. 
RNA mensageiro é a molécula que carrega a informação genética 
do DNA presente no núcleo para o citosol onde posteriormente 
será traduzido.
Bioquímica Humana50
RNAs polimerases em eucariotos
Enzimas denominadas RNA polimerases são encontradas no 
núcleo das células eucarióticas e divididas em três classes: RNA 
polimerase I, RNA polimerase II e RNA polimerase III. A RNA 
polimerase I é responsável pela síntese do precursor de ribossomos. 
RNA polimerase II sintetiza precursores de RNAm e pequenos 
RNAs ditos RNAsp presentes no núcleo. RNA polimerase II 
reconhecem regiões promotoras que servem de sítios de ligação 
para fatores de transcrição necessários em genes a serem transcritos. 
RNA polimerase III transcreve genes pra RNAr 5S e RNAt.
RNAs polimerase de células eucarióticas são mais 
complexas do que RNA polimerases de procariotos.
Etapas da Transcrição
O material genético em eucariotos está associado a 
histonas formando nucleossomos que dificultam o processo 
de transcrição. A remodelação da cromatina é necessária para 
deixá-la em uma forma mais relaxada chamada eucromatina 
para que ocorra a transcrição.
Apenas uma das fitas de DNA é transcrita em um RNAm 
por vez e apenas uma pequena parte dos genes é transcrita. As 
moléculas de ácidos nucleicos (DNA e RNA) somente conseguem 
se parear se estiverem em sentidos opostos. Esse sentido é dado pela 
posição dos carbonos 5’ e 3’ do açúcar (uma pentose - desoxirribose 
no DNA e ribose no RNA) presente nessas moléculas.
O processo de transcrição é iniciado após a enzima RNA 
polimerase reconhecer e ligar-se a uma região promotora no 
gene. Essa região é associada a fatores gerais de transcrição 
os quais atraem a enzima RNA polimerase II e a posicionam 
no local adequado para o início da transcrição. Em células 
eucarióticas a RNA polimerase II é a responsável pela ligação a 
região promotora chamada TATA ou Hodness rica em Adenina 
e Timina, localizada a 25 nucleotídeos da base inicial do sítio 
de transcrição. A região promotora contém o sitio de início da 
Bioquímica Humana 51
transcrição. Células eucarióticas apresentam um único gene 
como uma unidade de transcrição. 
Após reconhecer a região promotora e transcrever cerca 
de nove a dez nucleotídeos, fatores de alongamento se ligam a 
polimerase que se move ao longo da fita molde sintetizando o 
RNA mensageiro até atingir a região de terminação. Ao mover-
se sobre o DNA, a RNA polimerase desenrola a fita dupla desse 
nucleotídeo expondo novos segmentos a serem transcritos na fita 
molde. Os nucleotídeos são unidos a extremidade 3’ da cadeia 
de RNA em crescimento formando um hídrido DNA/RNA na 
região desenrolada do DNA. 
A terceira etapa do processo de transcrição é a fase de 
terminação. Nesta fase a RNA polimerase reconhece uma 
sequência sinalizadora de término na transcrição. 
RNAm recém-sintetizado constitui o transcrito primário, 
contendo íntrons e éxons em uma sequência longa de 
nucleotídeos. O RNAm precisa ser modificado ainda no núcleo 
da célula para ser ativado.
O RNA mensageiro formado é monocistrônico, ou seja, 
cada RNAm codifica apenas uma cadeia polipeptídica.
Modificações Pós Transcricionais
O RNAm eucariótico precisa sofrer algumas modificações 
pós-transcricionais para se tornar maduro e, portanto, ativo. 
A primeira modificação pós- transcricional envolve a 
excisão de íntros do transcrito primário pelo processo de splicing 
ou recomposição reduzindo o tamanho da molécula. 
A adição de cauda poli A, uma cadeia de bases adenina 
inserida próxima a extremidade 3’ do RNAm, é necessária para 
estabilizar a molécula e permitir sua saída do núcleo para o 
citosol da célula, local onde ocorrerá o processo de tradução.
Adição de uma extremidade 5’CAP ajuda na estabilização 
da molécula de RNAm e permite o início do processo de 
Bioquímica Humana52
tradução. A extremidade 5’CAP ou “quepe” constitui uma 
7-metilguanosina ligada a extremidade 5’ do RNAm. RNAm 
sem adição 5’CAP não pode ser transcrito.
Iniciaremos a seguir a discussão a respeito do processo de 
tradução ou síntese proteica propriamente dita.
Processo de Tradução: Expressão da 
Informação Genética
A síntese de proteínas envolve cinco etapas, a primeira 
delas é a ativação de aminoácidos e formação do complexo 
aminoácido-RNAt. A etapa seguinte é chamada de iniciação 
e constitui a ligação da metionina-acil- RNAt a subunidade 
menor do ribossomo no códon AUG do RNAm. Na elongação o 
peptídeo nascente é alongado pela ligação de novos aminoácidos 
em sequência a cadeia em formação. A terminação é a parada 
na síntese que ocorre após o encontro do códon de parada e o 
desligamento do peptídeo do ribossomo. A última etapa envolve o 
enovelamento e o processamento pós-traducional do polipeptídeo.
Para iniciar a síntese proteica é necessário a presença de 
aminoácidos, fatores de iniciação, elongação, término da cadeia 
polipeptídica e RNA transportador, responsável pela inserção 
do aminoácido ao complexo ribossomo-RNAm, RNAm a ser 
transcrito, ribossomo, todos presentes no citoplasma da célula 
onde ocorre a síntese proteica. Além disso são necessárias 
enzimas, energia na forma de ATP e GTP.
Ativação de Aminoácidos
O RNAt é uma molécula adaptadora capaz de interagir 
com sítios específicos do ribossomo durante a tradução do 
polipeptídeo definindo a posição dos aminoácidos de acordo com 
a sequência de bases do RNAm. Ele tem sítio de ligação específico 
para o aminoácido na extremidade 3’ enquanto a extremidade 5’ 
é formada pelo anticódon, local que reconhece e se associa ao 
RNAm através de interação entre bases complementares. 
Bioquímica Humana 53
A ligação entre RNAt e aminoácido é catalisada pela 
enzima aminoacil-RNAt sintetase em presença de ATP ocorrendo 
em duas etapas. Existem 20 aminoacil-sintetases para cada tipo 
de aminoácido.
Na primeira etapa o aminoácido reage com ATP formando 
aminoacil-adenilato, liberando adenosina monofosfato (AMP) 
e pirofosfato. Em seguida o aminoácido ativado reage com 
RNAt liberando AMP. A enzima tem alta especificidade no 
reconhecimento do RNAt e seu aminoácido. 
Etapas de Iniciação, Alongamento e Terminação
O RNAm é traduzido de sua extremidade 5’ para 
extremidade 3’ enquanto o polipeptídeo deve ser formado a 
partir de sua extremidade amino-terminal para extremidade 
carboxi-terminal. A leitura deve obedecer ao código de 3 letras 
chamado códon o qual especificará o aminoácido que deverá ser 
acrescido a proteína em formação (Tabela 2).
Tabela 2: Tabela com a tradução do código genético
Bioquímica Humana54
A etapa iniciação é a etapa mais demorada e pode ser 
decisiva na determinação da frequência com que o mensageiro 
deve ser traduzido. Nesta etapa o ribossomo liga-se a estrutura 
5’CAP na extremidade 5’ do RNAm movendo-se ao longo do 
RNA até atingir o códon de iniciação AUG mais próxima à 
extremidade 5’ do mensageiro. RNAt iniciador entra no sitio 
ribossomal P carregando o aminoácido metionina não formilada.
Ribossomos constituem grandes complexos de proteína e 
RNA ribossômico, localizados livres no citosol ou associados 
ao retículo endoplasmático rugoso. Essa molécula possui três 
sítios ativos de ligação para o RNAt, os sítios A, P e E os quais 
se estendem através das duas subunidades. Geralmente mais de 
um ribossomo pode participar da tradução do RNAm ao mesmo 
tempoformando um complexo denominado polissomo.
O sitio A do ribossomo é o local onde o aminoacil-RNAt 
recém-chegado se associa e libera o aminoácido na cadeia 
polipeptídica em crescimento. O sitio P ou sitio de ligação ao 
peptidil-RNAt é o local associado a molécula de RNAt pela 
extremidade carboxílica (5’) do peptídeo em crescimento. 
Sítio E ou sítio de saída é ocupado transitoriamente pelo 
RNAt livre de aminoácidos.
Sequências específicas de bases no RNAm, sequências Kozac, 
ajudam o complexo de iniciação a identificar o códon AUG 
iniciador em eucariotos. Em procariotos essa sequência é 
denominada Shine-Delgarno. 
IMPORTANTE
Bioquímica Humana 55
A fase de alongamento inicia-se logo após a formação da 
primeira ligação peptídica até o códon de término, constitui a 
fase mais rápida do processo de síntese. A formação de ligações 
peptídicas é catalisada pela peptidiltransferase presente na RNAr 
23 S na subunidade 50 S do ribossomo. 
Durante o alongamento, o ribossomo move-se ao longo 
do RNAm que está sendo traduzido. Esta fase ocorre em três 
etapas: na primeira etapa ocorre alongamento com a ligação de 
um aminoacil-RNAt ao sitio A do ribossomo; segunda etapa 
constitui a ligação peptídica com aminoácido recém-chegado 
causando transferência da cadeia polipeptídica em crescimento 
do sitio P para o sitio A e promovendo translocação do ribossomo 
ao longo do RNAm, transferindo o novo peptidil-RNAt do sitio 
A para P com posicionamento do próximo códon a ser traduzido 
no sítio A. Durante a terceira etapa o RNAt descarregado é 
deslocado para o sitio E. Esses três passos são repetidos várias 
vezes até o término da cadeia peptídica.
Fatores de alongamento são necessários na produção da 
cadeia polipeptídica. Fatores EFTu carregados com uma 
molécula de GTP (guanosina monofosfato) localizados 
no sitio A do ribossomo são essenciais para a ligação do 
aminoacil-RNAt ao sítio. O GTP é clivado durante a formação 
da ligação peptídica fornecendo energia para reação.
A terminação ocorre quando um dos três códons de 
terminação é translocado para o sitio A, UAG, UAA, UGA. 
Esses códons não codificam aminoácidos e sinalizam o término 
da síntese proteica.
Na etapa de terminação ocorre hidrólise da ligação peptidil 
–RNAt terminal com liberação do polipeptídeo do último RNAt. 
Existe um único fator de liberação do peptídeo em eucariotos 
denominado eRF dependente de GTP. Em seguida ocorre a 
dissociação do ribossomo e sua reciclagem.
Bioquímica Humana56
A cadeia polipeptídica recém-formada precisa sofrer 
modificações adicionais, reducionais pós-traducionais discutido 
a seguir.
Modificações Pós-Traducionais e Endereçamento 
de Proteínas
Modificações pós-traducionais são eventos de processamento 
covalente que mudam as propriedades das proteínas por clivagem 
proteolítica ou por adição de um grupo químico a um ou mais 
aminoácidos. Estas modificações podem determinar a atividade, a 
localização, e interações com outras proteínas. 
Grande parte das proteínas humanas sofre modificações, 
a mais comum é a glicosilação. A adição de açúcares ocorre 
no retículo endoplasmático e no complexo de Golgi. Algumas 
proteínas também podem ser fosforiladas aumentando ou 
reduzindo sua atividade enquanto outras podem ser acetiladas 
alterando sua função. As modificações em proteínas recém-
sintetizadas como enovelamento, pontes dissulfeto, glicosilação, 
entre outras, ocorrem no retículo endoplasmático.
Quanto ao endereçamento das proteínas, geralmente são 
direcionadas ao complexo de Golgi para posteriormente serem 
selecionadas e enviadas a seu destino.
Proteínas destinadas ao meio extracelular, formação 
de membranas biológicas, possuem carboidratos ligados ao 
grupamento hidroxila de aminoácidos como serina e treonina 
por exemplo. Nas proteínas que são direcionadas para retículo 
endoplasmático e mitocôndria possuem uma sequência sinal 
localizada na porção aminoterminal
Desnaturação, dobramento incorreto e 
consequências
A desnaturação é o processo de desdobramento e desorga-
nização de estruturas proteicas sem a ocorrência de hidrolise em 
Bioquímica Humana 57
ligações peptídicas. O calor, pH extremos e solventes orgânicos 
como etanol e acetona podem desnaturar as proteínas tornando-as 
insolúveis. 
Durante a formação de proteínas podem ocorrer 
dobramentos incorretos e está proteína deverá ser marcada 
por ubiquitinação para sofrer degradação no interior da célula. 
A degradação evita o acúmulo de proteínas anormais ou não 
desejadas. Proteínas que precisam ser renovadas também são 
degradadas por este sistema. 
A ubiquitina é uma proteína globular que quando ligadas 
a proteína sinaliza a necessidade de sua degradação. A proteína 
a ser degradada apresenta várias ubiquitinas adicionadas a 
sua estrutura formando uma cadeia de poliubiquitina a qual é 
reconhecida por proteassomo. O proteossomo corta a proteína 
alvo em pequenos fragmentos posteriormente degradado a 
aminoácidos cujo excedente é excretado.
Proteínas celulares destinadas à degradação pelo 
proteossomo devem estar devidamente marcadas 
com ligação covalente de múltiplos monômeros 
de ubiquitina, peptídeos compostos de 76 
aminoácidos. O sistema ubiquitina-proteossomo 
é responsável por processar e degradar proteínas 
celulares essenciais para a regulação de 
desenvolvimento, diferenciação, proliferação, 
apoptose, transdução de sinal, respostas imune 
e inflamatória, entre outros, governando, assim, 
processos celulares básicos (KIRKIN et al., 2009).
Nas últimas décadas tornou-se claro que muitas 
proteínas requerem assistência para dobrar-
se eficientemente a uma taxa biologicamente 
relevante. Essa assistência é fornecida por 
proteínas chamadas chaperonas. Diferentes 
proteínas chaperonas acompanham a cadeia 
polipeptídica nascente durante o processo de 
Bioquímica Humana58
tradução no ribossomo e subsequente dobramento 
para prevenir (ou reverter) o desdobramento e a 
agregação. As chaperonas atuam promovendo 
a blindagem de resíduos de aminoácidos 
hidrofóbicos que são expostos pelas proteínas 
em suas conformações não nativas, mas ficam 
encerrados no interior da cadeia no estado nativo 
(HARTL, 2017)
Deficiências no dobramento proteico ou no sistema de 
ubiquitinação tornam a proteína insolúvel formando agregados 
denominados amiloidose.
A amiloidose pode ocorrer de novo ou ser secundária 
a várias doenças infecciosas, inflamatórias ou 
malignas. Elas constituem agregados de proteínas 
com dobramento errôneo presentes nos meios 
intra e extracelulares. Na maioria dos casos as 
manifestações são idade-dependentes, ocorrendo 
com mais frequência em indivíduos idosos em 
decorrência do declínio na capacidade da rede de 
proteases em degradar proteínas com dobramento 
incorreto (HARTL, 2017) 
Desordens neuronais têm sido atribuídas a amiloidoses 
principalmente quando estas desordens estão associadas a 
doenças neurodegenerativas como Alzheimer, Parkinson, 
doenças de Creutzfeldt Jakob. 
Na doença de Alzheimer ocorre acúmulo de um peptídeo 
amiloide Aβ decorrente da clivagem de uma proteína precursora 
amiloide maior presente na superfície de células neurais e 
outros tecidos. Esse peptídeo contendo 40 a 43 aminoácidos se 
agrega na configuração de folha β- pregueada formando placas 
amiloides neurotóxicas que se depositam no meio extracelular 
e ao redor de vasos sanguíneos. Outra característica da doença 
de Alzheimer é a agregação amiloide envolvendo a proteína Tau 
em neurônios formando um emaranhado de neurofibrilas.
Bioquímica Humana 59
A doença de Parkinson é degenerativa do sistema nervoso 
central, crônica e progressiva onde a proteína α-sinucleína mal 
dobrada se agrega em massas filamentosas chamadas corpos 
de Lewy.
Doença do Príon ou Creutzfeldt Jakob em humanos. Nesta 
doença uma proteína denominada Príon causa encefalopatia 
espongiforme transmissível. Esta proteína é muito resistente 
a degradação proteolítica e forma agregados similares a placa 
amiloide. A infecção provocada pela