Raciocinio Bioquimica

Prévia do material em texto

Primeira prova de Bioquímica - P1 MED UFCG 
Estudo baseado nas provas antigas, nas atividades e no livro 
Caso apresentado pelo professor- Di Abietes 
Paciente portadora de DM 1, segundo acompanhante, a paciente sentiu náuseas e tontura, e vomitou 
bastante. No momento a paciente encontra-se em coma, desidratada, com pressão sanguínea baixa, 
taquicardíaca, com movimentos respiratórios profundos e rápidos (respiração de Kussmaull) e com 
hálito cetônico. Paciente tratada com solução fisiológica 0,4% de NaCl para reidratação. 
O resultado dos exames apresentou presença de corpos cetônicos na urina e no sangue e pH 
sanguíneo de 7,08 (VR: 7,36 – 7,44), o exame de sangue para dosagem de HBA relatou um valor muito 
acima do normal. 
Explicação geral: As células B pancreáticas produzem insulina, importante para o funcionamento do 
receptor GLUT 4 insulina-dependente, o qual permite a entrada de glicose na célula pela ligação da 
insulina ao receptor. Na Diabetes Mellitus 1, há a destruição autoimune das células beta pancreáticas, 
logo não há a produção de insulina e, consequentemente, não há o funcionamento do GLUT 4, não 
havendo a entrada de glicose dentro da célula, que acaba se acumulando fora dela. 
Explicação para desidratação: Com o acúmulo de glicose fora da célula, o meio interno acaba 
perdendo água por osmose, havendo, assim, uma desidratação. 
Explicação para a pressão baixa e o pulso acelerado: Com a desidratação, o volume sanguíneo 
diminui, ocasionando a queda da pressão arterial, a qual é compensada pelo aumento dos batimentos 
cardíacos. 
Explicação para náuseas, tontura e coma: Como não há glicose no interior celular, a célula utiliza a 
sua segunda reserva energética, os lipídios, quebrando-os em ácidos graxos, os quais serão utilizados 
no processo de beta oxidação, sendo transformados em acetil COA no interior das mitocôndrias. Parte 
desse produto é usado para produzir corpos cetônicos, produzidos em excesso devido à alta demanda 
energética da célula com a ausência de glicose, os quais servem de recurso para o funcionamento 
cerebral, gerando assim uma acidez no cérebro, já que estão em quantidades elevadas. Essa acidez 
causará um desequilíbrio nos centros cerebrais, levando ao enauseamento, tontura e, em último caso, 
coma. 
Explicação para hálito cetônico e para a presença de corpos cetônicos na urina: Os ácidos cetônicos 
estão em quantidades elevadas no organismo, e a presença elevada do tipo acetona por ser muito 
volátil ocasiona um hálito cetônico. Nesse sentido, o rim por ser um órgão de filtração sanguínea, filtra 
o sangue com excesso cetônico e produz uma urina repleta de corpos cetônicos. 
Outra explicação para o coma: A paciente apresenta um quadro de diurese osmótica, pois na 
tentativa de eliminar o excesso de glicose pela urina, o rim também gerou uma grande perda de água 
por osmose. Essa água perdida derivou-se do interior das células para o espaço extracelular, o que 
ocasiona uma desidratação também das células cerebrais, que nessa situação não conseguem realizar 
suas funções. 
Explicação para hiperventilação ou respiração de Kussmaul: Como há um excesso de corpos 
cetônicos no sangue, o pH sanguíneo diminui, agindo sobre o meio o sistema tampão bicarbonato, 
usando o HCO3 da reação para tamponar os íons hidrogênio no meio, produzindo o H2CO3 que em 
seguida se dissocia em CO2 e H20. Essa situação eleva a quantidade de CO2 no meio, que começa a 
ser compensado pelo sistema respiratório, que elimina o CO2 por meio da hiperventilação ou 
respiração do tipo Kussmaul, a qual é rápida e profunda. 
Explicação para o pH sanguíneo ácido: presença de corpos cetônicos no sangue. 
Explicação para o uso de solução fisiológica e não o uso de água pura: Com a ingestão de água pura 
haveria uma diminuição da osmolaridade do LEC, o qual por receber muita água ficaria hipotônico, 
diminuindo a concentração de soluto dissolvido. Com o LEC hipotônico, o interior da célula ficaria 
hipertônico, com uma quantidade maior de soluto, fazendo com que a célula ganhe água por osmose, 
ficando túrgida, diminuindo também a sua osmolaridade. Nesse sentido, isso faria com que a 
desidratação piorasse, já que há a perda de água do LEC por osmose para o LIC, interferindo no 
funcionamento fisiológico e na homeostasia de suas concentrações. 
Explicação para o aumento do HBA (Hemoglobina adulta): Na glicosilação não-enzimática, a glicose 
se liga a grupo amino exposto de uma proteína, a velocidade desse processo é proporcional à 
concentração de glicose. No caso de Diane, por ter Diabetes e estar com quadro de hiperglicemia, o 
processo de glicosilação proteica acontecerá de forma mais rápida e abundante. Por isso a dosagem 
de HBA está elevada. 
Raciocínio sobre Ácidos e Bases – Atividade dos monitores 
Resumo Geral 
. Ácido fraco: libera pequena quantidade de íons hidrogênio 
. Ácido forte: libera grande quantidade de íons hidrogênio 
. Base fraca: reage lentamente com o íon hidrogênio 
. Base forte: reage rapidamente com o íon hidrogênio ‘’retirando-o’’ da solução 
. Adição excessiva de íons hidrogênio / Remoção excessiva de íons hidroxila: Acidose 
. Remoção excessiva de íons hidrogênio / Adição excessiva de íons hidroxila: Alcalose 
. pH do sangue arterial é aproximadamente 7,4 e do sangue venoso é aproximadamente 7,35 
(ligeiramente mais baixo devido o transporte de CO2, que tem característica ácida) 
. O organismo humano aguenta sobreviver com pH mínimo de 6,8 e pH máximo de 8,0 (há algumas 
alterações nos valores de fonte pra fonte, não se prender muito a isso) 
. Pka é a constante de dissociação de um ácido fraco 
. Pka é maior no ácido fraco e menor no ácido forte 
. Ka é a tendência de dissociação de um ácido, sendo maior no ácido forte e menor no ácido fraco 
. No cálculo do Ka, usa-se apenas ácidos fracos, não se usa água (que é neutra), nem ácidos fortes. O 
cálculo é a razão entre a concentração das formas desprotonadas, pela concentração das formas 
protonadas. 
. Ácidos fortes geralmente são ácidos inorgânicos e ácidos fracos são ácidos orgnânicos 
. Pka = Ka 50% do ácido está dissociado (desprotonado) e 50% não está dissociado (protonado) 
. Pka maior que o pH, o ácido se dissocia, mas não todo, deixando prevalecer a forma protonada (não-
dissociada) 
. Pka menor que o pH, o ácido se dissocia completamente 
. Um ácido na forma não dissociada termina em ‘’ico’’ 
. Um ácido fraco se dissocia em íon hidrogênio e composto aniônico (termina em ‘’ato’’) 
Escolha de fármacos baseado no Pka e pH 
. Tomando como exemplo um Pka= 6 tanto para ácidos fracos, como para bases fracas tem-se: 
. Para ser um ácido, necessita de um pH menor que 7, e para ser fraco não pode ter um pH muito 
baixo, assim, pode-se considerar (por vozes da minha cabeça) que tal ácido fraco tem um pH= 6 ou 
pH= 5 
. Para ser uma base, necessita de um pH maior que 7, e para ser fraca não pode ter um pH muito alto, 
pode-se considerar (por vozes da minha cabeça) um pH= 8 
. Levando em consideração o ácido fraco com pH=6, tem-se que o pH=Pka, logo 50% do ácido está 
protonado e 50% está desprotonado. Levando em consideração o ácido fraco com pH=5, tem-se que 
o pH está menor que o pKa, logo o ácido não se dissocia completamente, favorecendo a forma 
protonada. 
. Levando em consideração a base fraca com pH=8, tem-se que o pH está maior que o pH, logo a base 
irá se dissociar completamente. 
A forma menos ionizada/menos dissociada (protonada) ultrapassa melhor a barreira 
hematoencefálica e consegue agir mais rápido 
. Com isso, tem-se que o ácido fraco, com pH=5 é a melhor escolha para um fármaco, já que prevalece 
a forma protonada, se dissociando menos, logo ultrapassando a barreia hematoencefálica. 
Solubilidade e pH 
. A concentração do pH é inversamente proporcional à solubilidade 
. Ao adicionar um ácido em uma solução aquosa com um determinado pH fisiológico, esse pH irá 
diminuir, favorecendo,assim, o aumento da solubilidade 
. Ao adicionar uma base em uma solução aquosa com um determinado pH fisológico, esse pH irá 
aumentar, favorecendo, assim, a diminuição da solubilidade. 
Resumo dos sistemas tampões - Questão da prova antiga 
Resumo geral 
. Um tampão é formado por um ácido fraco e por um base conjugada 
. Controla a concentração de hidrogênio, permitindo que a solução resista à certas alterações de pH 
. O Tampão não adiciona, nem retira íons hidrogênio, apenas os mantêm controlados 
. A resposta é muito rápida, em fração de segundos 
. Tampão é qualquer substância que se liga reversivelmente ao íon hidrogênio 
Sistema Tampão Bicarbonato-ácido carbônico 
. Contribui para a homeostase regulando os níveis de Hidrogênio no meio extracelular (plasma e 
líquido intersticial) 
. Seu poder tamponante vai ser determinado pela quantidade das concentrações dos componentes 
do sistema tampão 
. A bioenergética celular produz CO2, o qual se junta com a água produzindo H2CO3 com o auxílio da 
enzima anidrase carbônica. O H2CO3 se dissocia em íons Hidrogênio e HCO3, que permanecem em 
equilíbrio até que haja um distúrbio na concentração de H+. 
. Reação: C02 + H20 --> H2CO3 --> H + HCO3 
. Quando há uma acidose, ou seja, um aumento na concentração de íons hidrogênio, o HCO3 
tampona esse excesso de íon, produzindo H2CO3, cujo aumento provocará um deslocamento da 
reação tamponante na direção da produção de CO2, que induz uma compensação pelo sistema 
respiratório, induzindo a hiperventilação para eliminar o excesso de gás carbônico. 
. Quando há uma alcalose, ou seja, um aumento na concentração de hidroxilas (OH), o H2CO3 
tampona esse excesso de íon, fato que ocasiona a diminuição do H2CO3 e provoca um deslocamento 
da reação tamponante na direção do gasto de CO2, que induz a compensação pelo sistema 
respiratório, induzindo a hipoventilação para impedir a perda excessiva de gás carbônico. 
Sistema Tampão - Fosfato 
. Contribui para a homeostase regulando os níveis de hidrogênio no meio intracelular e no líquido 
tubular renal 
. Reação: H2PO4 --> H + HPO4 
. Quando há uma acidose, o HPO4 tampona o excesso de íons H+, produzindo H2PO4, minimizando a 
queda de pH. 
. Quando há uma alcalose, o H2PO4 tampona o excesso de íons OH, produzindo H20 e HPO4, causando 
uma discreta queda do pH. 
Observação: Importante no meio intracelular pois a concentração de fosfato é bem maior e porque 
o pH intra é menor do que o extra, sendo mais próxima do pka do tampão. 
Observação 2: Importante nos túbulos renais pois neles há uma grande concentração de íons 
fosfato. 
Sistema Tampão de Proteínas 
. Contribui para a homeostase regulando os níveis de pH no meio intracelular 
. Nas hemácias, a proteína hemoglobina é o principal tampão, a qual recebe ou doa prótons de acordo 
com a necessidade do meio 
. No plasma, a albumina é outra proteína tampão 
. O H e HCO3, na maior parte das vezes não atravessa a membrana, entretanto o CO2 é muito solúvel 
por ela e seu aumento ou diminuição causa variações no pH intracelular, necessitando de 
tamponamento. 
Sistema Tampão - Amônia 
. A amônia é excretada pelo rim e atua regulando o pH da urina 
. O aumento da concentração de H+ estimula o metabolismo da glutamina que eleva a formação de 
NH4 e HCO3 para ser usado como tamponante 
. Em uma acidose, o NH3 (amônia) tampona o excesso de íons H+, produzindo NH4, o amônio 
. Dependendo da necessidade o íon amônio pode liberar um íon H+ produzindo NH3 
Regulação Respiratória 
. Segunda linha de defesa 
. Controla a concentração de CO2 no LEC, que ajuda a reduzir a concentração de H+ 
. Hiperventilação: elimina CO2 do meio, reduz a concentração de H+ 
. Hipoventilação: armazena CO2 no meio, aumenta a concentração de H+ 
. O CO2 formado, se difunde para o sangue, sendo transportado para pulmões e quando chega nos 
alvéolos ele é eliminado para a atmosfera 
. O aumento do CO2 também aumenta a PCO2 
. Trabalha com feedback negativo 
. Quando há uma hipoventilação para tentar compensar a diminuição da PCO2, gera a diminuição da 
quantidade de oxigênio, já que o indivíduo está ‘’respirando pouco’’ e isso vai gerar uma resposta para 
aumentar a ventilação. Por isso, a compensação respiratória não é 100% eficiente e não consegue 
regular tudo, necessitando de ajuda dos rins 
Regulação Renal 
. Terceira linha de defesa 
. Controla a concentração de íons hidrogênio pela eliminação de urina básica ou ácida 
. Grande quantidade de HCO3 é filtrado nos túbulos, e se forem eliminados pela urina, retiram base 
do meio 
. Na acidose, o rim secreta muito hidrogrênio que reage com o HCO3, que é reabsorvido totalmente 
para que haja um aumento do pH do meio 
. Na alcalose, o rim secreta pouco hidrogênio, o HCO3 não é reabsorvido sendo eliminado pela urina, 
retirando base do meio, diminuindo o pH 
. Uma acidose crônica gera a eliminação de amônia (pelo esquema apresentado no sistema tampão 
amônia) 
Distúrbios ácido-base 
. Acidemia: pH arterial abaixo do valor normal 
. Alcalemia: pH arterial acima do valor normal 
. Alcalose respiratória: PCO2 abaixo do normal, com a compensação metabólica, diminuindo um pouco 
a concentração de HCO3 
. Acidose respiratória: PC02 acima do normal, com a compensação metabólica aumentando um pouco 
a concentração de HCO3 
. Alcalose metabólica: HCO3 acima do normal, com a compensação respiratória aumentando um 
pouco a concentração de CO2 
. Acidose metabólica: HCO3 abaixo do normal, com a compensação respiratória diminuindo um pouco 
a concentração de CO2 
. Acidose/Alcalose simples: os valores de PCO2 e HCO3 aumenta ou diminuem juntos (porque tem a 
compensação natural) 
. Acidose/Alcalose mista: os valores de PCO2 e HCO3 são inversos, ou seja, se um aumenta o outro 
diminui, havendo a presenta dos dois distúrbios juntos, havendo uma compensação muito maior ou 
muito menor do que naturalmente ocorreria. 
Casos clínicos no artigo 
1) Paciente com história pregressa desconhecida apresenta desconforto respiratório. O sangue 
arterial apresenta pH de 7,32, PCO2 de 70 mmHg (9,3 kPa) e HCO3 de 35 mEq/L. Que distúrbio o 
paciente apresenta? 
Valores de referência: 
PH arterial: 7,4 | PCO2: 35-43 (mais ou menos) | HCO3: 24-28 (mais ou menos) 
. O paciente está em acidose, tendo em vista que o pH arterial é menor do que o valor normal. Nesse 
contexto, a acidose também vem da elevada concentração de PCO2, muito maior do que o valor 
normal, obtendo assim uma acidose respiratória. Entretanto, o valor da concentração de HCO3 
também está acima do normal, podendo ser uma resposta compensatória do metabolismo para a 
acidose respiratória simples. 
. Caso houvesse uma história mais precisa, acrescentando alguns detalhes tais como vômito excessivo, 
injeção de medicamentos contendo inibidores do sistema respiratório, poderíamos ter um distúrbio 
misto. O vômito excessivo poderia ocasionar a elevação do HCO3, gerando uma alcalose metabólica. 
E a injeção de medicamentos poderiam inibir o Bulbo e causar a hipoventilação, acumulando CO2 do 
interior, gerando uma acidose respiratória. 
2) Paciente apresenta diarreia. O sangue arterial apresenta pH de 7,24, PCO2 de 24 mmHg (3,2 kPa) 
e HCO3 ou 10 mEq/L. Que distúrbios o paciente apresenta? 
Valores de referência: 
PH arterial: 7,4 | PCO2: 35-43 (mais ou menos) | HCO3: 24-28 (mais ou menos) 
. O paciente está em acidose, tendo em vista que o pH arterial é menor que o valor normal. Apresenta 
uma concentração de HCO3 muito baixa em relação ao valor normal, apresentando uma acidose 
metabólica. A concentração de CO2 e apresenta normal, devido uma pequena compensação 
respiratória em virtude da acidose metabólica simples. 
3) Considere um paciente com os seguintes valores de sangue arterial: pH 7,27, PCO2 70 mmHg (9,3 
kPa) e HCO3 19 mEq/L. 
Valores de referência: 
PH arterial: 7,4 | PCO2: 35-43 (mais ou menos) | HCO3: 24-28 (mais ou menos) 
.O paciente está em acidose, tendo em vista o pH arterial acima do valor normal. Apresenta uma 
elevada concentração de CO2, muito maior que o valor de referência, sinônimo de uma acidose 
respiratória. A concentração de HCO3 encontra-se menor que o valor de referência, induzindo que o 
paciente também possui uma acidose metabólica. Logo, o paciente possui um distúrbio misto. 
. Raciocínio sobre aminoácidos - Questão da prova antiga 
Resumo Geral 
. L aminocácidos (grupo amina pra esquerda) são os utilizados pelos seres humanos 
. Fornecem unidades monoméricas para a construção para as cadeias polipeptídicas das proteínas 
. Participam das transmissões nervosas e da produção da ureia 
. Funcionam como hormônios (qualquer substância que estimule a célula) 
. As cadeias laterais são quem determinam os tipos de interações que irão fazer com outras moléculas 
. Formados com um grupo amino, ligado ao carbono quiral, que possui como outros ligantes, o grupo 
carboxila, hidrogênio e o radical (cadeia lateral) que é diferente para cada aminoácido 
. São agrupados pela polaridade de suas cadeias laterais (carregado, não-carregado e hidrofóbico 
apolar) e pelas características estruturais (alifáticos, aromáticos e cíclicos) 
. Grupo com cadeia lateral aromática: fenilalanina – Phe/F (não há substituto – apolar), tirosina – Tyr/Y 
(Pontes de H – polar não carregado) e triptofano – Trp/W (polar) 
. Grupo com cadeia lateral alifática apolar: Glicina – Gly/G (H – mais simples), Alanina- Ala/A (metil), 
Valina – Val/V (propil), Leucina- Leu/L (butil), Isoleucina - Ile/I (butil), Metonina- Met- M (enxofre, sem 
estar na extremidade) 
. Grupo com cadeia lateral positiva em pH sanguíneo: Arginina – Arg/R (nitrogênio-guaninina) , 
Histidina – His/ H (anel inizadol), Lisina – Lys/K (amino primário) 
. Grupo com cadeia lateral negativa em ph sanguíneo: Glutamato – Glu/ E , Aspartato – Asp/ D 
. Grupo com cadeia lateral polar sem carga: Serina – Ser/S (OH-ponte de hidrogênio), Treonina - Ter/ 
T (OH-ponte de hidrogênio), Cisteína - Cys-C (Enxofre na extremidade-ponte dissulfeto), Prolina – Pro/ 
P, Glutamina- Gln-Q (amida), Asparagina- Asn- N (amida) 
Polimorfismo da estrutura das proteínas 
. Na população humana a estrutura primária pode variar entre os indivíduos, e essa variação se dá por 
meio de mutações no DNA, as quais podem resultar de uma substituição de uma base por outra, uma 
deleção ou adição de bases. No caso da anemia falciforme, há uma mutação no alelo falciforme, o 
que dá a característica falciforme à hemácia. 
. Isso se dá por uma mutação no alelo falciforme por uma substituição do aminoácido Glutamato 
(Glu), negativo em pH sanguíneo, por Valina (Val), alifático apolar nas cadeias β. Essa substituição faz 
com que a cadeia lateral da valina, por não ser carregada, crie uma porção hidrofóbica em sua 
superfície, formando uma saliência na cadeia que se associa com a cadeia β de outra hemoglobina, 
agregando a molécula de forma diferente, formando uma rede de polímeros fibrosos que distorcem 
a célula gerando na configuração de foice. 
 
Raciocínio sobre proteínas 
Dobramento e enovelamento das proteínas 
. Passagem da proteína primária para a terciária ou quaternária 
. A estrutura primária determina sua conformação tridimensional e consequentemente o seu 
enovelamento 
. A sequência das cadeiras laterais determina o padrão de enovelamento proteico 
. A proteína de enovela e reenovela até encontrar o seu estado nativo de baixa energia, durante esse 
processo ela passa por estados de alta energia, as barreiras cinéticas, as quais são vencidas pelos 
choques térmicos das proteínas, que utilizam essa energia, gerada pela hidrólise do ATP, para se 
enovelar. 
. Enzimas isomerase cis-trans e isomerase de dissulfeto participam do processo de enovelamento 
. A isomerase cis-trans converte uma ligação cis, da prolina, em trans, formando uma volta parecendo 
um grampo de cabelo 
. A isomerase de dissulfeto quebra e refaz pontes dissulfeto de dois resíduos de cisteína em estruturas 
transitórias durante o processo de enovelamento 
. As cadeiras laterais interagem com o esqueleto peptídico de outras regiões da cadeia ou com outras 
cadeiras laterais de outros aminoácidos para formar ligações hidrofóbicas, eletrostáticas, pontes de 
hidrogênio e dissulfeto, determinando o padrão de enovelamento. 
Chaperonas e Chaperoninas - Questão da prova antiga 
. Auxiliam no enovelamento proteico, pois interagem com o polipetídeo nos estágios do processo de 
dobramento 
. Proteínas 60s em forma de barril são chamadas de chaperonina 
. A proteína desdobrada se encaixa na cavidade do barril que serve de molde para o enovelamento 
. Conhecidas como proteínas de choque térmico, pois elas ‘’pegam’’ a energia da barreira cinética para 
permitir o enovelamento e garantir o estado tridimensional nativo 
. Também são importantes para manter a proteína desdobrada até que sua síntese seja completa e 
podem agir como catalizadores aumento a velocidade do dobramento 
. Protegem determinadas proteínas durante o enovelamento para que as regiões mais vulneráveis não 
formem interações indesejadas 
. Caso produtos proteicos escapem do controle das chaperonas elas são destruídas contribuindo para 
a proteostase 
Variações toleradas pela estrutura primária - Questão da prova antiga 
. Em casos de mutação conservativa: quando não há uma alteração na função proteica, como na 
substituição de aminoácido por outro similar (Lisina por Arginina, carregados positivamente, com 
tamanhos parecidos) ou como em situações de mutações na extremidade proteica. 
. Mutações em regiões não-críticas: variantes, pois não formam sítios de ligação e não são cruciais 
para a formação da estrutura terciária. 
. Desnaturação com variações de pH: processo reversível em que há a quebra de ligações dissulfeto, 
perdendo a estrutura terciária, mas não é capaz de quebrar as ligações peptídicas primárias e nem 
alterar a sequência de aminoácidos. 
Variações não toleradas pela estrutura primária 
. Mutações na sequência de aminoácidos: deleção ou adição 
. Substituição de aminoácidos por outro não-similar (Serina, polar não carregado, por Glicina, apolar) 
. Destruição das pontes de hidrogênio e ligações peptídicas 
Doenças de acúmulo 
. Formadas por um excesso da produção de proteínas ou um defeito na sua remoção 
. Uma proteína mal enovelada não forma os núcleos hidrofóbicos e deixa a parte hidrofóbica a mostra, 
a qual reage com o meio e precipita, por não ser solúvel, formando placas amilóides 
. Amiloidose: depósito na matriz de substância proteica fibrilar. As proteínas mal enoveladas se 
ligam entre si e formam fibras rígidas e lineares se acumulando nos órgãos e tecidos. O amilóide é 
derivado de uma proteína que modificou sua conformação para a estrutura amilóide de folhas beta 
repetidas, devido uma substituição de aminoácidos específicos na região variável da cadeia leve 
nativa. 
. Teste para amiloidose: coloração vermelho congo, as placas ficam vermelha no microscópio 
ópticos e verde-maçâ fluorescentes em luz polarizada. 
. Alzheimer: alterações patológicas marcadas por placas neuríticas, marcadas pela deposição 
extracelular de beta-amiloide 42, e emaranhados neurofibrilares, compostos gerados pelo acúmulo 
intracelular de proteína tau hiperfosforilada (P-tau). 
. Deposição de beta amilóide 42: Os peptídeos beta-amilóides são produzidos pela clivagem da 
proteína derivada do gene da proteína precursora amilóide (APP) e quebradas pela beta-secretase 
e gama-secretase. As presenilinas 1 e 2 fazem parte do complexo gama-secretase, e se sofrerem 
mutações não conseguem exercer sua função de quebrar as beta-amilóides, gerando o seu acúmulo. 
. Proteína Tau: Tau é uma proteína que auxilia na montagem e estabilização de microtúbulos. No 
Alzheimer, a tau torna-se hiperfosforilada, ou seja, muito ativa, e forma o filamento helicoidal 
pareado (PHF)tau, presente nos emaranhados neurofibrilares do citoplasma neural, que se 
acumulam e se tornam tóxicos para neurônios. 
Doenças priônicas 
. Proteínas príon modificadas agem como molde para o enovelamento inadequado de outras 
proteínas príon normais em uma forma que não pode ser degradada 
. Doença da vaca louca – infecciosa 
. Doença de Creitzfeld Jacob – herdada, o indivíduo já nasce com o componente genético PrPsc para 
o mal enovelamento. 
. A proteína príon natural do tipo PrPc é encontrada no cérebro, a forma causadora da doença do tipo 
PrPsc, possui a mesma composição de aminoácidos da proteína natural, mas está enovelada diferente 
e é mais rica em estruturas folha B. A existência de folhas B permite que essa proteína se ligue a 
complexos multimérico e se agregue a complexos resistentes a degradação proteolítica, dessa forma 
a PrPsc atua como molde, baixando a barreira de energia de ativação para a mudança conformacional, 
permitindo o reenolevamento de proteínas em PrPsc de forma muito rápida. 
Proteínas que o professor falou 
. Troponina: enzima encontrada no sangue, cuja medição dos seus níveis serve para diagnosticar um 
infarto. Apesar de ser o principal marcador de infarto, a troponina normalmente é dosada juntamente 
com outros marcadores, como a CK-MB e a mioglobina, cuja concentração no sangue começa a 
aumentar 1 horas após o infarto. 
. CK-MB: isoforma da tirosina-cinase, creatino-fosfocinase encontrada no músculo cardíaco 
. CK-BB: isoforma da tirosina-cinase encontrada no encéfalo 
. CK-M: isoforma da tirosina-cinase encontrada no músculo esquelético 
Raciocínio sobre enzimas 
Resumo Geral 
. Proteínas com função de catalisar reações químicas, diminuindo a energia de ativação e aumentando 
a velocidade da reação 
. Possuem sítio de ligação/sítio catalítico o qual possui resíduos de aminoácidos, grupos funcionais, 
coenzimas e metais que recebem o substrato e o transforma em produto 
. Os grupos funcionais ativam o substrato e diminuem a energia de ativação necessária para formar o 
estágio transitória, de alta energia 
. Estratégias usadas para diminuir a energia de ativação: catálise ácido-base, estabilização do estado 
transitório e intermediários covalentes 
. Co-enzimas: disponibilizam os grupos funcionais 
. Co-fatores: ligam diferentes regiões formando a estrutura terciária 
. Enzimas com múltiplos substratos: os sítios de ligação do substrato se sobrepõem no sítio catalítico 
. Quimotripsina: enzima digestiva que hidrolisa a ligação peptídica de proteínas desnaturadas, 
baixando a energia de ativação pela catálise ácido-base e utiliza a serina no seu sítio ativo. Na quebra, 
o OH da água reage com o carbono do carbonil e o H com o Nitrogênio 
. A maioria das enzimas termina em ‘’ase’’ 
. 3 etapas: ligação da enzima ao substrato, conversão do substrato a produto, liberação do produto 
. Especificidade: Capacidade da enzima receber apenas o substrato específico para o seu sítio catalítico 
e reconhecê-lo em meio à compostos similares 
. Poder catalítico: Velocidade da reação com catálise dividido pela velocidade da reação sem catálise 
. O sítio ativo refere-se à uma fenda/fissura na enzima o qual é responsável por receber o substrato, 
o qual interagem com os grupos funcionais e co-fatores para serem transformados em produtos 
. Quando o substrato se liga ao sítio ativo, há uma mudança conformacional da enzima para receber 
melhor o substrato e para permitir a interação entre as moléculas do substrato e do sítio catalítico 
. Os substratos ativados e as enzimas formam um estado de alta energia, o complexo de transição, 
que fica entre o substrato e a formação do produto 
. O complexo transitório é o estado de maior energia, o qual é muito instável, pode reverter e liberar 
o substrato ou continuar e formar o produto, e é onde o substrato está firmemente ligado os grupos 
funcionais do sítio ativo, com as ligações distendidas ao máximo. 
. Energia de ativação: diferença entre a energia do substrato e a do estado transitório 
. Velocidade total: número de moléculas que possuem energia suficiente para atingir o estado 
transitório 
. Modelo chave-fechadura: se refere a especificidade da enzima, ou seja, somente um substrato com 
conformação específica consegue se ligar ao sítio ativo, igualmente a fechadura rígida que só recebe 
sua chave correspondente. 
. Modelo de encaixe induzido: quando um substrato específico se liga ao sítio ativo, esse ambiente 
sobre uma mudança na sua conformação para ‘’acolher’’ melhor o ligante, aumento as ligações e 
reposicionando as cadeias laterais. O que confronta o modelo anterior por ser dinâmico e não rígido. 
. O aumento do pH é inversamente proporcional à velocidade da reação 
Fármacos inibidores de enzimas – Caso no livro 
. Inibidores: diminuem a velocidade da reação por mimetizarem um substrato e participarem da 
reação catalítica 
. Inibidores mais fortes: Compostos análogos ao complexo de estado transitórios, pois se ligam mais 
fortemente à enzima do que os análogos do substrato 
. Fármaco análogo do estado transitório é altamente específico para a enzima a qual foi projetado 
para inibir, entretanto são muito instáveis quando não estão ligados à enzima, não ultrapassando o 
trato digestivo ou local da injeção 
. Abordagens para lidar com a instabilidade: 
Fármacos análogos ao estado transitório, mas com modificações estáveis; 
Pró-farmaco que se transforma em fármaco análogo ao estado transitório quando ligado à enzima; 
Análogo ao estado transitório para formar anticorpos complementares. 
. Abzimas (anticorpos contra o complexo do estado transitório) possui rearranjos das cadeias 
laterais similar ao sítio ativo da enzima cocaína-esterase no estado transitório, dessa forma ao se 
ligar degradando a cocaína de forma rápida, diminuindo a dependência dos indivíduos. 
Mecanismo de cinética enzimática - Questão da prova antiga 
. Como algumas células do nosso corpo regulam a utilização de glicose: 
As diferentes células do organismo humano utilizam a glicose como fonte energética e a sua regulação 
se dá pelo Km enzimático, ou seja, a concentração na qual se estabelece metade da velocidade 
máxima da reação, sendo que a eficiência enzimática em baixas concentrações de substrato é 
inversamente proporcional à essa constante. Nesse contexto, levando em consideração as enzimas 
hexoquinase das hemácias e as glicoquinases do fígado, tem-se que as enzimas das células sanguíneas, 
devido ao metabolismo anaeróbio da glicose, possui um Km menor e consequentemente necessita de 
uma menor concentração de glicose para ser eficiente, já as enzimas hepáticas necessitam de uma 
maior concentração de substratos para obter eficiência, possuindo um Km maior que as hexoquinases. 
. Glicoquinases possuem múltiplos substratos e não se aplicam na equação de Michaelis-Menten, 
assim como enzimas que possuem uma concentração mais altas que seus substratos. 
Alteração da velocidade enzimática por ação de inibidores – Livro 
. Inibidor competitivo: É análogo ao substrato natural de uma determinada enzima e compete com 
ele pelo sítio catalítico enzimático. O inibidor competitivo aumenta o km aparente da enzima que 
aumenta a concentração de substrato necessária para saturar a enzima, logo não agem na Vmax. O 
aumento da concentração de substrato naturais impede a atuação do inibidor competitivo, pois todos 
os sítios ativos estarão ocupados pelos substratos naturais. 
. Inibidor não-competitivo: Refere-se ao inibidor que não compete pelo sítio de ligação de outro 
substrato. Presente em enzimas com mais de um substrato, levando em consideração uma enzima 
que tem sítios ativos para os substratos A e B, um análogo ao B poderia se ligar normalmente no sítio 
ativo de B sem competir com o sítio de A, logo ele não interfere no funcionamento de A e não altera 
o Km desse substrato. Entretanto, o inibidor interage com o sítio de B e issogera alterações na 
velocidade máxima da enzima. 
. Inibidor incompetitivo: Refere-se ao inibidor que não compete pelo sítio de ligação de outro, mas 
que depende da existência de outro substrato para se ligar. Levando em consideração uma enzima 
que possui sítios ativos para os substratos A e B, um análogo ao B se liga ao sítio ativo de B apenas se 
o substrato A estiver presente no sítio ativo de A, logo ele altera a velocidade máxima de ambos e 
também altera o Km de A. 
. Inibição por produto simples: Os produtos das enzimas são seus inibidores e o acúmulo destes pode 
diminuir a velocidade de produção da enzima, impedindo que ela gere produtos mais rápido do que 
eles não consumidos. 
Exemplo clínico - Questão da prova antiga 
Competitiva: Indivíduos alcóolatras apresentam álcool no sangue, degradado pela enzima álcool-
desidrogenase no processo de oxidação, havendo a redução do NAD em NADH, que funciona como 
um inibidor dessa enzima competindo com o NAD pelo sítio de ligação. Assim, altas concentrações 
sanguíneas de álcool elevam a relação NADH/NAD, elevando também a quantidade de NADH, que 
inibe a desidrogenase e diminui a velocidade de degradação, fazendo com que menos etanol seja 
degrado, situação que pode ocasionar em uma intoxicação. 
Não competitiva: Indivíduos transplantados fazem o uso da Ciclosporina A para prevenir inflamações 
pelo princípio de inibição não competitiva da enzima proteólise presente nos proteassomos. Essa 
inibição atua prevenindo a ativação do NF-KB, proteína envolvida na resposta celular aos estresses 
fisiológicos que geram o processo de inflamação e rejeição do corpo aos órgãos transplantados. 
Regulação da velocidade enzimática por alterações conformacionais – Livro 
. Ativação ou inativação de enzimas alostéricas 
. Fosforilação ou outra modificação 
. Interação entre subunidades regulatórias e catalíticas das proteínas 
. Quebra proteolítica 
Enzimas alostéricas e centros alostéricos - Atividade 
. Enzimas alostéricas são proteínas catalíticas formadas duas ou mais subunidades, possuindo o sítio 
alostérico, fisicamente separada do sítio catalítico. A primeira ligação do substrato ao sítio alostérico 
é feita com dificuldade, pois o substrato se difere do sítio, mas, por meio de interações alostéricas ele 
consegue se ligar, e por cooperatividade, altera a conformação do centro alostérico e do sítio ativo, 
aumentando a afinidade do próximo substrato ao seu sítio catalítico. 
. Ativador alostérico: ativa o sítio alostérico favorecendo a mudança da conformação e a afinidade dos 
próximos substratos. 
. Inibidor alostérico: impedem a cooperatividade ou competem um sítio catalítico. 
Os efetores alostéricos são moléculas que ao se ligarem ao sítio alostérico promovem ou impedem a 
mudança da conformação, aumento ou diminuindo a afinidade de forma positiva ou negativa. 
Efetor positivo: aumenta a afinidade da enzima pelo substrato. 
Efetores negativos diminuem a afinidade da enzima pelo substrato. 
Enzimas alostéricas nas vias metabólicas - Livro 
. A regulação de enzimas por efetores alostéricos é mais vantajosa, pois possuem um efeito muito 
mais forte sobre a velocidade das enzimas devido não ocuparem o sítio catalítico, agindo como 
ativadores. O efeito de um efetor alostérico é rápido e ocorre assim quando sua concentração 
aumenta na célula. 
Raciocínio sobre transdução de sinal 
Resumo Geral 
. Etapas da transdução de sinal: (1) O mensageiro químico é liberado pela célula em resposta a um 
estímulo. (2) Esse mensageiro é transportado pelo sangue ou pelo líquido extracelular até a célula 
alvo. (3) Se liga ao receptor de na superfície da membrana ou, se for hidrofóbico, atravessa a 
membrana e se liga aos receptores intracelulares. (4) Gera uma resposta na célula produzindo 
segundos mensageiros. (5) Após a resposta o sinal cessa 
. A transdução de sinal apresenta os seguintes mecanismos: 
Especificidade: A molécula sinalizadora é específica para o seu receptor, apenas os ligantes 
complementares ao receptor interagem com ele. E cada ligante gera uma resposta celular 
característica 
Amplificação: Enzimas ativam outras enzimas gerando uma cascata enzimática e amplificando o sinal 
Modularidade: Proteínas formam um complexo de sinalização a partir de partes intercambíveis com 
pontos de interação reversíveis pela fosforilação 
Dessensibilização: Pelo processo de retroalimentação, os ligantes podem ser desligados ou removidos 
da superfície celular 
Integração: Com dois ligantes de efeitos opostos a regulação é consequência da ativação integrada 
dos dois 
. Receptores acoplados à proteína G: importante no desenvolvimento de fármacos, hepta helicoidais 
(7 segmentos), as enzimas relacionadas são a Adenilato ciclase, que produz o AMPc e a Fosfolipase C, 
que produz o Inositol-trifosfafato e o Diacilglicerol. O princípio de funcionamento consiste em um 
determinado sinalizador que se liga ao receptor de membrana, ativando a proteína intracelular G, por 
meio da fosforilação do GDP, a qual interagem com enzimas gerando segundos mensageiros. 
. Receptores acoplados a enzimas: agem como enzimas ou se associam a enzimas intracelulares. 
Receptores tirosina-cinase (uma molécula sinalizadora se liga à dois receptores tirosina-cinases e 
promove a sua dimerização, ativando o domínio intracelular da enzima que se autofosforila em outros 
segmentos de tirosina, gerando sítios de ligação específicos que auxilia na cascata enzimática, 
ativando o fator de transcrição e alterando a expressão gênica) 
Fator de transcrição: molécula que se liga ao DNA e regula a velocidade de transcrição 
. Receptores Guanilil-Ciclase: A interação do ligante com o receptor estimula a formação do segundo 
mensageiro GMPc, o qual gera uma resposta celular. 
. Receptores associados a canais iônicos: alteram a permeabilidade da membrana e geram corrente 
elétrica, alterando o potencial elétrico. Esses canais 0se abrem ou se fecham em resposta à 
concentração do receptor ou ao potencial de membrana. Exemplo: receptor nicotínico de acetil-colina 
. Receptor de adesão: liga moléculas na matriz extracelular, altera a conformação e modifica sua 
interação com o citoesqueleto 
. Receptor nuclear: A ligação do hormônio permite ao receptor regular a expressão gênica 
Mecanismo de regulação proteica usando uma via de transdução - Questão da prova 
Utilizando a via da Adenilato Ciclase, a regulação proteica se dá pelo seguinte mecanismo: Com a 
interação molécula sinalizadora-receptor, a subunidade alfa da proteína G é ativada pela substituição 
do GDP por GTP e age sobre a enzima Adenilato ciclase, a qual produz pequenas moléculas de 
sinalização intracelular denominadas AMPcíclico. O aumento desse produto exerce efeitos na 
sinalização ao ativar a proteína cinase dependente do AMPcíclico (CPK), que fosforila serinas e 
treoninas específicas em proteínas alvo, regulando a atividade dessas proteínas. Um principal exemplo 
de ligante dessa via é a Adrenalina, na qual a CPK fosforila e ativa a fosfolipase-cinase, que também 
fosforila e ativa a glicogênio-fosfatase, a qual permite a degradação de glicogênio no músculo 
esquelético. 
Utilizando a via da Fosfolipase C, a regulação proteica se dá pelo seguinte mecanismo: Com a 
interação molécula sinalizadora-receptor, a subunidade alfa da proteína G é ativada pela substituição 
do GDP por GTP e age sobre a enzima Fosfolipase C, a qual produz pequenas moléculas de sinalização 
intracelular denominadas diacilglicerol e inositol-trifosfato. O diacilglicerol permanece na membrana 
e ativa a CPK que fosforila outras proteínas alvo, regulando as suas atividades, já o inositol-trifosfato 
é liberado no citosol e interage com o receptor de canal de cálcio na membrana das organelas, 
estimulando sua liberação. O cálcio liberado forma o complexo cálcio-calmodulina, ativando a 
proteína cinase (CPK) dependente de cálcio-calmodulina, que também fosforilaoutras proteínas e 
regula suas atividades. Um exemplo de ligante dessa via é a acetilcolina, na qual a CPK fosforila 
proteínas que induzem a diminuição da contração cardíaca. 
. Regulação da glicemia pelo glucagon e epinefrina - Questão da prova 
Quando o organismo se encontra hipoglicêmico, o corpo reage para regular esse índice e manter a 
homeostase por meio da regulação hepática, com a liberação do hormônio glucagon, e adrenal, com 
a liberação de epinefrina/adrenalina. Nesse contexto, os dois hormônios mencionados agem como 
sinalizadores para receptores acoplados à proteína G, os quais ao formarem o complexo ligante-
receptor agem ativando a subunidade alfa da proteína G, substituindo o GDP por GTP, que vai de 
encontro à enzima Adenilato ciclase ligada internamente à membrana plasmática. Esta enzima libera 
um segundo mensageiro, o AMPcíclico, que ativa a CPK, responsável pela fosforilação da fosofilpase-
cinase que fosforila a glicogênio-fosfatase, quebrando o glicogênio e elevando a concentração de 
glicose no sangue. 
. Usos terapêuticos das vias de transdução - Questão da prova 
Choque anafilático (reação alérgica severa) revertido por administração de adrenalina/epinefrina que 
agirá rapidamente pela via da adenilato ciclase. 
Desenvolvimento de fármacos que atuam nas vias de sinalização relacionadas à regulação da 
expressão gênica, como no caso da GTPASE monomérica RAS, a qual em casos de mutações, não 
permite que a enzima exerça a propriedade de dessensibilização, não se auto inativando, permitindo 
a proliferação celular exacerbada, ocasionando uma neoplasia. 
. Ligação sinalizador + receptor nuclear – Slide do professor 
Os hormônios se difundem livremente pela membrana e ligam-se a receptores específicos presentes 
no núcleo. A ligação hormônio-receptor faz com que haja uma alteração na conformação do receptor, 
formando homo ou heterodímeros com outros complexos hormônio-receptor. O complexo se liga a 
regiões reguladoras específicas, os elementos de resposta à hormônios no DNA adjacente. Com isso, 
o receptor atrai proteínas coativas ou correpressoras e regula a transcrição dos genes, aumentando 
ou diminuindo a taxa de formação do RNAm. Os níveis alterados do produto gênico regulado pelo 
hormônio produzem a resposta celular. 
. Mensageiros químicos: acetilcolina – Livro 
Os neurotransmissores são liberados pelos neurônios em resposta ao estímulo gerado pelo potencial 
de ação, os quais se difundem através da sinapse para outra célula nervosa. A acetilcolina é um 
neurotransmissor responsável pela contração e antes da sua liberação ela é a sequestrada por 
vesículas que se agrupam às membranas próximas à membrana pré-sináptica, a qual possui canais de 
cálcio voltagem-dependentes que quando se abrem liberam o cálcio. A entrada do cálcio dispara a 
fusão das vesículas e a acetilcolina é liberada na fenda sináptica e, após ser liberada, a acetilcolina se 
liga à receptores nicotínicos de acetilcolina, os quais alteram a sua conformação e abre a comporta 
dos canais, permitindo a entrada de sódio e saída do potássio, alterando a concentração desses íons, 
situação que gera respostas celulares, dentre elas a contração. Quando a secreção de acetilcolina é 
interrompida, a mensagem é rapidamente terminada pela acetilcolinesterase localizada na membrana 
pós-sináptica. Por isso, quando se necessita de uma resposta rápida da célula alvo pode-se induzir a 
interrupção rápida da acetilcolina. 
Acetilcolina é uma molécula sinalizadora do tipo parácrina, a qual só atua nos receptores que estão 
do outro lado da fenda sináptica e não em todos. 
A sinalização parácrina atua na limitação da resposta imune a uma região específica e auxilia a prevenir 
o desenvolvimento de doenças auto-imunes.