Proteínas: Estrutura, Síntese e Funções

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Proteínas
São macromoléculas, que podem ser formadas por
uma cadeia polipeptídica ou mais.
O peso molecular da água é 18, uma das maiores proteínas que
existe, a IgM (imunoglobulina do tipo M) tem peso molecular de
1 milhão de unidades.
Teoricamente, até 99 resíduos de AA tem-se um
peptídeo. Acima de 100 AA, chama-se proteína.
Calcula-se que o organismo tenha uma produção
de cerca de 25000 proteínas diferentes.
Funções das proteínas
• Estrutural;
◦ Colágeno;
◦ Queratina.
• Transporte;
◦ Hemoglobina;
◦ Albumina;
◦ Transferrina;
◦ Ceruloplasmina.
• Defesa;
◦ Imunoglobulinas;
• Sinalização;
◦ Receptores de hormônios.
◦ Bombas de sódio e potássio;
◦ Receptores de neurotransmissores;
◦ As proteínas G (responsáveis pelo
processo de transdução de sinal).
• Catálise enzimática;
◦ Enzimas hepáticas.
• Movimento;
◦ Contração muscular.
• Combustíveis.
◦ Gliconeogênese.
 
Síntese
A grande maioria é sintetizada pelo fígado. Há
exceções, como as imunoglobulinas, que são
produzidas por linfócitos.
O organismo produz cerca de 25 g de proteínas por
dia.
Albumina e mioglobina só possuem uma cadeia
polipeptídica, enquanto a hemoglobina tem 4
cadeias, duas α e duas β. 
Proteína Peso (unidades) Número de AA
Mioglobina 17000 153
Hemoglobina 65000 574
Glutamina 620000 5628
Estruturas proteicas
Quatro tipos:
• Primária: é uma sequência de AA unidos
por ligações peptídicas, que podem ter
pontes S – S (pontes dissulfeto).
Nelas não existe um arranjo que se repita.
• Secundária: além de ter ligações
peptídicas e pontes S – S, há pontes de H.
Há arranjos regulares que se repetem. 
• Terciária: estrutura tridimensional que
possui todas as ligações químicas que se
possa imaginar:
◦ Ligação peptídica;
◦ Ponte S – S;
◦ Pontes de H;
◦ Forças de Van der Waals;
◦ Ligação iônica;
• Quaternária: associação de várias
estruturas terciárias.
As proteínas secundárias podem ter dois arranjos
diferentes:
• α -hélice
O mais comum; 
Possível pelas ligações peptídicas e pontes
de H.
• β -pregueado
Cadeia polipeptídica em que duas cadeias
se encaixam.
Caderno de Bioquímica I – Ana Pich
Quando os grupamentos terminais forem
semelhantes, temos uma estrutura β-pregueada
paralela. Caso contrário (grupamento carboxila e
amino em lados contrários) a estrutura é
antiparalela.
A representação da paralela é com dois vetores
paralelos em mesma direção, e da antiparalela
vetores em direções opostas.
Exemplo: Lisozima
• 40% α-hélice;
• 12% β-pregueada;
O que falta para 100% é a estrutura primária unindo
as cadeias alfa e beta.
A transição entre cadeias alfa e beta com estrutura
primária geralmente é prolina.
Insulina
Possui estrutura primária, secundária e terciária,
apesar de ser uma molécula classificada como
peptídeo.
Desnaturação proteica
• Calor;
• pH (altera o estado iônico das cadeias
laterais dos aminoácidos);
• Adição de sal.
Quanto mais crespo o cabelo, mais pontes S – S há
nele. No alisamento capilar, um redutor rompe as
pontes S – S e o formol forma novas.
Classificação
Composição:
• Simples;
• Conjugada.
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As proteínas simples são chamadas de
homoproteínas. Por hidrólise só liberam
aminoácidos. O exemplo típico é a albumina.
As proteínas conjugadas ou heteroproteínas,
quando sofrem hidrólise, liberam aminoácidos e
uma estrutura que não é aminoácido, chamado de
grupamento prostético. As imunoglobulinas são o
exemplo típico, são glicoproteínas, seu grupamento
prostético é um glicídio.
A LDL é uma lipoproteína, seus grupamentos
prostéticos são:
• Colesterol; 
• TGA;
• Fosfolipídeos.
Os grupamentos prostéticos, no caso do LDL, são
mais abundantes que os AA.
 
Conformação:
• Globulares;
• Fibrosas.
Proteínas globulares são solúveis em água. São
exemplos as enzimas, a albumina e as
imunoglobulinas.
As proteínas fibrosas são insolúveis em água. São
exemplos a queratina e o colágeno.
Proteínas fibrosas
São proteínas com uma das dimensões dez vezes
maior que a outra.
Bastante flexíveis.
Insolúveis em água.
A mais importante delas é o colágeno.
Colágeno
É a proteína mais abundante do organismo, está
presente no tecido conjuntivo.
Um terço do colágeno é glicina, há também prolina
e hidroxiprolina.
Hidroxiprolina e hidroxilisina + glicina (1/3)
A vitamina C é necessária para converter prolina
em hidroxiprolina e lisina em hidroxilisina para
formação de colágeno.
Possui três cadeias em α-hélice entrelaçadas, isso
confere grande resistência a essa proteína. Se não
fosse essa conformação, não haveria tamanha
resistência óssea.
Rugas são formadas devido ao colágeno
quebradiço.
Se conhecem 21 tipos de colágeno diferentes.
A sequência glicina + 2 AA se repete cerca de 1000
vezes na estrutura do colágeno.
Colágeno do tipo I
Pele, ossos e tendões.
Colágeno tipo II
Discos intervertebrais e cartilagens.
Colágeno tipo III
Vasos sanguíneos.
Síndrome de Ehlers-Danlos
A pele parece solta.
É um distúrbio hereditário do colágeno
caracterizado por hipermobilidade articular,
hiperelasticidade dermal e fragilidade tecidual
generalizada.
Osteogenesis imperfecta (ossos de cristal)
Há grande chance de fraturas por deficiência de
colágeno.
No Brasil há cerca de 12 mil pessoas com essa
patologia.
Queratina
É a principal proteína de cabelos e unhas.
Apenas duas cadeias em α-hélice.
Quem predomina é a alanina; há também valina e
leucina (AA ramificados).
É possível tornar a queratina mais resistente (mais
rígida) com formol, o qual é extremamente tóxico.
Existem cerca de 30 variantes de queratina.
Elastina
Proteína extremadamente elástica, presente nos
alvéolos. 
A elastina é alterada em processos inflamatórios,
(degrada pela elastase).
A substância que evita o colabamento das
membranas alveolares é o fator surfactante, o qual
possui fosfolipídeos em sua composição.
Quando existe uma gravidez de risco, o que
determina a realização ou não do parto é a
composição do fator surfactante do líquido
amniótico. É um caso em que se administra
Caderno de Bioquímica I – Ana Pich
corticoides em grávidas, pois eles inibem a
degradação de fosfolipídeos.
Proteínas globulares
Solúveis em água.
Imunoglobulinas
São glicoproteínas.
Chamadas genericamente de anticorpos.
Obs.: anticorpos não destroem o antígeno, apenas
reconhecem o corpo estranho.
IgG 
É o anticorpo de resposta secundária, ou seja, de
fase crônica.
Tem peso molecular entre 170 mil e 220 mil
unidades. 
IgG é a única imunoglobulina que passa pela
barreira placentária.
IgM
Peso molecular de 1 milhão de unidades (nunca
passará pela barreira placentária).
É a primeira imunoglobulina que se forma quando
entramos em contato com o antígeno, ou seja, é
fase aguda.
Um dos exames mais comuns na gravidez é o da
toxoplasmose. A toxoplasmose é uma doença
avaliada no pré-natal e no oftalmologista. É causa
de cegueira oftálmica, retardo mental e aborto. O
parasita é o toxoplasma Gondii e os vetores são os
felinos.
A presença de IgG para toxoplasmose na mãe é
sinal de que ela já teve contato com o toxoplasma
Gondii. Na mãe, IgM para toxoplasmose indica fase
aguda, ou seja, está tendo contato com o parasita.
Por meio do líquido amniótico, pesquisa-se a
presença de anticorpos fetais. Se a pesquisa
indicar que há IgG no feto, existe a possibilidade de
que essa proteína passou pela barreira placentária.
Caso haja IgM no líquido amniótico, o feto está
contaminado por toxoplasma.
IgA
A mais importante IgA é a secretora (IgAs),
presente no leite materno, lágrimas e suor.
As proteínas são degradas na digestão. Contudo,
além de evitar a contaminação na mamadeira, o
aleitamento materno é vantajoso pois a IgAs tem
um componente secretor que não sofre degradação
na digestão.
IgE 
Imunoglobulina das alergias e parasitoses. 
Não sóalergias, parasitas também provocam
aumento de IgE.
Mioglobina
Possui um grupamento heme.
Tem uma única cadeia polipeptídica.
Marcador de infarto importante.
Hemoglobina
Tem duas cadeias alfa e duas beta.
É muito difícil ligar o primeiro oxigênio à
hemoglobina.
Existe sob duas formas:
• Tensa = sem oxigênio
(desoxihemoglobina);
• Forma relaxada = com oxigênio;
(oxihemoglobina).
É o terceiro sistema tampão do organismo. O
primeiro é o bicarbonato (reserva alcalina). O
segundo é monohidrogenofosfato e dihidrogeno
fosfato (H2PO4-/ HPO4-2).
A hemoglobina pode sofrer glicação (HbA1C é
parâmetro de diabetes).
Efeito Bohr 
A afinidade da hemoglobina com O2 depende do
pH. 
Quanto maior a concentração de ácido lático no
sangue, pior o prognostico (parâmetro muito usado
na UTI).
Existem gases extremadamente tóxicos que se
ligam na hemoglobina.
• CO: inodor e incolor; se forma nas
combustões incompletas.
• HCN.
Além do CO e CN- se ligarem a hemoglobina, há
outro efeito tóxico, eles agem sobre a cadeia
respiratória bloqueando seu funcionamento em
nível de citocromo oxidase (AA3). 
Hemoglobinopatias: possivelmente terão solução
genética no futuro.
Talassemia ou anemia do mediterrâneo
Causa um problema quantitativo, havendo menor
formação da cadeia alfa ou menor formação da
cadeia beta. É autossômica recessiva e, muitas
vezes, descoberta durante a gravidez, pois a
hemoglobina alterada não torna a oxigenação
insuficiente.
Anemia falciforme 
Caderno de Bioquímica I – Ana Pich
Há hemácias em formato de foice. O normal é que
o sexto AA da cadeia polipeptídica seja glutamato,
o qual possui carga negativa. 
Um dos tipos de anemia falciforme mais comum
tem a presença de hemoglobina S, nela o
glutamato é substituído por valina, que não tem
carga elétrica, é neutra. A mudança de glutamato
para valina altera a hemoglobina e faz com que as
hemácias passem a ter um formato de foice, sendo
chamadas de drepanócitos. Ao ter o formato
alterado, elas formam trombo, reduzindo a
expectativa de vida.
A hemoglobina C possui, no lugar do glutamato, a
lisina, a qual tem carga elétrica positiva.
O método mais comum e mais barato para separar
proteínas é a eletroforese, ou seja, a separação de
partículas por carga elétrica.
O pH precisa ser pré-determinado e é preciso usar
corrente contínua.
Se a hemoglobina for normal (hemoglobina A) ela
migra para o ânodo (polo positivo). A hemoglobina
S (com valina) tem migração intermediária. A
hemoglobina C (com lisina, a qual é positiva) fica
junto ao cátodo (polo negativo). 
Hoje utiliza-se HPLC (cromatografia líquida de alta
eficiência), atual método mais eficiente na
separação de proteínas.
Enzimas
São catalisadores biológicos com estrutura proteica
(proteínas globulares).
Obs.: a nível mitocondrial há um catalisador que
não é proteico.
Catalisadores são moléculas que aumentam a
velocidade de reação diminuindo a energia de
ativação sem alterar a entalpia dos reagentes ou
dos produtos (ΔH constante e sem deslocamento
do equilíbrio químico).
Não haveria mundo biológico sem enzimas, seriam
necessárias temperaturas muito altas. Somos seres
homeotérmicos, ou seja, sofremos poucas
variações de temperatura.
O músculo em repouso gasta 10-6 mol ATP/g/min.
Quando ativado, um tecido gasta, 10-3 mol de
ATP/g/min. A regulação de quem gasta mais e
quem gasta menos é feita pelas enzimas –
regulação do metabolismo.
Exemplo: decomposição da água oxigenada.
Sem catalisador 1
Platina 10
4
Catalase 10
8
As enzimas são muito mais eficientes que os
catalisadores inorgânicos.
Enzimas participam da reação, mas não são gastas
nelas. É degradada pelo sistema lisossomal.
Nomenclatura
Como muitas reações enzimáticas são reversíveis,
dependendo do lado que a reação é vista, há maior
ou menor grau de dificuldade para perceber o nome
da enzima atuante.
Existe uma popular e clínica, que possui
terminação ASE:
Enzima Substrato
Amilase Amido
Hexoquinase Glicose
Lipase Lipídios
Urease Ureia
Classificação das enzimas
Enzimas oxidoredutases
Catalisam reações de oxirredução (efetuam
transferências de elétrons (oxirredução).
Exemplo: Desidrogenases.
Etanol + NAD+ → acetaldeído + NADH + H+
O substrato é o etanol e a coenzima é o NAD+
(quem carrega os hidrogênios). O produto é um
aldeído acético. A enzima é a álcool desidrogenase
(ADH).
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A enzima álcool desidrogenase (ADH), possui a
mesma sigla do hormônio antidiurético.
Geralmente as enzimas de oxirredução são
acompanhadas pela palavra desidrogenase.
Enzimas transferases
Realizam translocação de grupos funcionais como
grupamento amina (TGO e TGP), fosfato, carbonila
e carboxila, de uma molécula para outra.
Glicose + ATP → glicose 6-fosfato + ADP + H+
A enzima é a hexoquinase ou glicoquinase.
Enzimas hidrolases
São enzimas que associadas a moléculas de água,
promovem a cisão (quebra) de ligações covalentes.
Hidrolisam a ligação peptídica, participa da maior
parte das reações da digestão.
São exemplos as peptidases:
• Pepsina no estômago;
• Tripsina no intestino;
• Quimiotripsina no intestino.
Proteína + H2O → polipeptídeo encurtado +
resíduo C-terminal.
A enzima é a carboxipeptidase A.
Enzimas liases
Quebram a ligação covalente com a retirada de
água, CO2 (descarboxilases) ou amônia.
• Histidina → histamina;
• Glutamato → GABA;
• Dopa → dopamina.
Fumarato + H2O → malato
A enzima é a fumarase.
Enzimas isomerases
Mediam a conversão de substâncias isoméricas,
sejam isômeros geométricos ou ópticos.
Diidroxiacetona fosfato → D-gliceraldeído 3-fosfato
A enzima é a triose fosfato isomerase.
Enzimas ligases
Formam novas moléculas unindo duas
preexistentes.
Tem como características: 
• Gastam ATP para a reação ocorrer;
• Junta duas moléculas e forma uma terceira.
Piruvato + CO2 → oxalacetato
A enzima é a piruvato carboxilase.
Reações enzimáticas
Todas tem um sítio ativo/sítio catalítico, onde se liga
o substrato.
Algumas enzimas possuem sítio alostérico. Nele
não se liga o substrato, mas uma substância que
regula a atividade da enzima.
O conceito chave fechadura não atende a
realidade. Apesar das enzimas serem específicas,
uma mesma enzima pode aceitar dois substratos
diferentes, os quais obviamente necessitam de uma
semelhança química.
Ex.: a hexoquinase aceita dois substratos
diferentes: glicose e frutose.
O modelo mais atual é o do encaixe induzido ou
ajuste induzido (modelo mão – luva). A estrutura da
enzima se modifica para se acoplar ao substrato.
É importante saber se o isômero é D ou L.
Cofatores e coenzimas*
Cofatores são íons inorgânicos. Um exemplo é o
zinco (cofator da anidrase carbônica), outro é
magnésio, cofator das enzimas glicolíticas.
A hemácia continua gastando glicose após a coleta
do sangue. A amostra ideal para realizar glicemia é
usando um íon que sequestra o magnésio, o F-, o
qual leva a inibição das enzimas glicolíticas,
inclusive a hexoquinase. Por isso, a amostra ideal
para fazer uma glicemia é o plasma fluoretado.
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A xantina oxidase depende de molibdênio, ela
participa da formação do ácido úrico.
Coenzimas*
São moléculas orgânicas derivadas de vitaminas.
Derivam da vitamina B3:
• NAD+
• NADP+
Depende da vitamina B2 (flavina): 
• FAD*
A função dessas coenzimas é transportar elétrons
(hidrogênios).
Formas reduzidas:
• NADH H+
• NADPH H+
• FAD H2
Esquema da foto
Coenzima A 
Representa-se pela sigla CoASH e tem como
função o transporte de dois radicais:
• Acetila (tem dois carbonos); 
• Acila.
Formando respectivamente: 
• Acetil-CoA; 
• Acil-CoA.
A coenzima A deriva de uma vitamina do complexo
B chamada ácido pantotênico. Há muitas pesquisas
em nível cerebral acerca desse ácido. 
Acetil-CoAparticipa do ciclo de Krebs.
Biotina 
Também deriva do complexo B.
Participa de reações de carboxilação (adicionar
CO2).
NAD (nicotinamida adenina dinucleotídeo)
Base nitrogenada + pentose + fosfato =
nucleotídeo.
Deriva da vitamina B3.
O NAD participa de muitas reações. Por exemplo,
quando há formação de ácido lático, esse lactato
precisa ser transformado em piruvato. Para que
isso ocorra, alguém deve transportar os
hidrogênios, assim o NAD oxidado se transforma
em reduzido. Essa reação é reversível com a
enzima desidrogenase lática.
Quando um paciente tem deficiência de vitamina
B3, possui menor produção de energia no
organismo, provocando um quadro chamado
pelagra, doença dos três D’s (diarreia, dermatite e
demência), nela o órgão afetado é o cérebro, maior
consumidor de energia do organismo.
A diferença entre NAD e NADP é que processos
específicos utilizam NADP, por exemplo o citocromo
p450. Outro processo dependente de NADP é a
síntese do colesterol.
FAD (flavina adenina dinucleotídeo)
Proveniente da B2 (flavina ou riboflavina).
Obs.: FAD não tem carga elétrica, NAD e NADP
tem.
No ciclo de Krebs há transformação de succinato
em fumarato (desidrogenase), quem carrega esses
hidrogênios é o FAD e a enzima dessa reação é a
succinato desidrogenase.
Assim, a falta de vitaminas acarreta uma série de
problemas. Um paciente alcoólatra tem deficiência
crônica de vitaminas, sendo necessário, como
primeira medida, administrar um complexo
multivitamínico.
Fatores que influenciam na atividade
enzimática:
• pH
• Temperatura
• Tempo
• Concentração de substrato (+ importante)
• Concentração da enzima
• Concentração de coenzimas
pH
Cada enzima atua em um pH ótimo.
Há enzimas que possuem o nome dizendo o pH no
qual a enzima atua, por exemplo, a fosfatase
alcalina e a fosfatase ácida (era usada antigamente
para avaliar próstata).
A amilase salivar quando chega ao estômago perde
sua atividade.
Alterar o pH é igual a alterar a carga elétrica da
enzima.
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Temperatura
Enzimas são proteínas. Menor temperatura =
menor atividade enzimática. Contudo, temperaturas
altas demais (cerca de 70o) desnaturam as
enzimas.
Concentração da enzima
Quanto maior a concentração da enzima, maior a
velocidade.
Concentração de substrato*
Boa parte das enzimas formam uma hipérbole
quando comparados concentração de substrato e
velocidade de reação.
A ocupação de todos os centros ativos é uma
barreira para o aumento da velocidade.
• Cinética de primeira ordem: maior
concentração de substrato = maior
velocidade.
• Quando chega a um platô = cinética de
ordem zero.
Km (constante de Michaelis)
É a concentração de substrato necessária para
atingir a metade da velocidade máxima.
Essa constante mede afinidade da enzima com o
substrato.
*Quanto menor for Km, maior a afinidade da
enzima com o substrato.
Km e afinidade são inversamente proporcionais.
Exemplos: 
• Enzima hexoquinase
Km da glicose: 0,1
Km da frutose: 1,5
Logo, a glicose tem maior
afinidade, pois possui menor Km.
Obs.: Km varia com a temperatura e com o pH.
Curva de enzima alostérica em relação a
concentração de substrato
O gráfico em hipérbole acompanha a cinética de
Michaelis. Enzimas com dois sítios ativos, possuem
uma curva sigmoide, não depende apenas da
concentração de substrato.
Inibição reversível
Competitiva
Na inibição reversível competitiva a estrutura do
inibidor tem estrutura química semelhante ao
substrato.
Um inibidor competitivo “compete” com um
substrato pela ligação no sítio de reconhecimento
do substrato na enzima e, portanto, em geral é um
análogo estrutural do substrato.
O caso mais típico é a intoxicação por metanol, um
solvente muito usado, principalmente em restauros.
O metanol pode provocar cegueira e quando a
intoxicação é muito intensa pode levar a morte.
Bebidas alcoólicas falsificadas podem ter metanol,
tornando-se mortais, a pior delas é vodka, que é,
além disso, a mais fácil de falsificar.
O metanol é metabolizado pela mesma enzima que
o etanol. Essa enzima é a álcool desidrogenase
(ADH – mesma sigla de hormônio antidiurético). O
tratamento é administrar etanol, que age por
inibição competitiva com o metanol.
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Características da inibição reversível competitiva:
• Semelhança estrutural;
• A Vmáxima é constante;
• Km se altera.
Ácido úrico
Quando degradamos proteínas formando
aminoácidos, esses aminoácidos podem ser
degradados formando amônia, que pode ser
transformada em glutamina nos neurônios e em
ureia no fígado.
O ácido úrico se forma a partir da degradação das
purinas, como a guanosina, formando hipoxantina,
xantina e ácido úrico.
Essas purinas estão presentes nos nucleotídeos,
nos ácidos nucleicos.
É o grande responsável pelas dores articulares,
possuindo maior incidência no sexo masculino.
O excesso leva a formação de tofos de ácido úrico,
cristais pontiagudos que se formam nas
articulações. 
Gota
Essa patologia se caracteriza pelo aumento de
ácido úrico (hiperuricemia).
Não confundir com hiperuricemia com hiperuremia.
Normal de ácido úrico: 5,5 – 6 mg/dL.
O ácido úrico tende a se concentrar nas cartilagens
e quando não tratado há destruição da articulação,
provocando artrite gotosa.
Quadro inflamatório.
Dor monoarticular em 85% dos casos (dói uma
única articulação) – sempre pesquisar ácido úrico
nesses casos.
Ocorre em crise aguda com início abrupto,
geralmente durante a noite.
Sinais inflamatórios na articulação:
• Dor;
• Calor;
• Rubor;
• Edema.
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A gota tem causa genética e é agravada por dois
fatores: alcoolismo e alguns alimentos.
Existem alimentos que favorecem a formação de
ácido úrico, dentre eles está o consumo de carnes.
Quando metabolizamos o álcool, formamos aldeído
acético e ácido acético (acetato). Esse processo
gasta muito NAD oxidado, fazendo com que o
organismo tenha dificuldade em transformar ácido
lático em glicose (gliconeogênese).
O paciente alcoólatra sofre de acidose lática.
Quado passa a ter excesso de ácido lático na
corrente circulatória o organismo passa a eliminá-lo
na urina, ou seja, joga fora uma molécula
importante e retém ácido úrico.
A reação do corpo ao pH caindo é eliminar ácido
lático e CO2 por meio da respiração de Kussmaul
para manter equilibrar.
Em pH celular o ácido lático fica na forma de lactato
e o ácido úrico na forma de urato. O urato é muito
mais solúvel que a forma ácido úrico (8x). O
organismo tenta manter o equilíbrio elétrico. Se o
pH da urina torna-se muito ácido começa a
predominar ácido úrico. O pH normal da urina é 6,
quando o cai pra 4 começa se formam cristais a
nível renal. 
Isso é uma das causas de cristais a nível renal.
Existem outros tipos de cristais que podem se
formar.
Locais mais comuns das crises de gota
A última enzima que participa da formação do ácido
úrico é a xantina oxidase. Essa enzima gera
radicais livres.
O medicamento normalmente usado para inibir a
formação de ácido úrico é o alopurinol. Existe
enorme semelhança entre alopurinol e o subtrato
normal da reação que é a hipoxantina.
A administração do alopurinol deve ocorrer antes
do surgimento da crise de gota. No momento da
crise é preciso usar anti-inflamatório e corticoides.
Não competitiva
Não há semelhança entre o inibidor e o substrato.
Não relaciona-se ao centro enzimático, geralmente
age em nível de centro alostérico.
• Vmáxima diminui;
• Km não se altera.
Inibidores irreversíveis
Podem tornar uma substância muito tóxica.
A aspirina (ácido acetilsalicílico) age inibindo de
forma irreversível a enzima ciclo-oxigenase
(abreviatura COX)*.
O radical acetila se liga no centro da enzimaCOX
de forma irreversível inibindo-a.
A COX leva a formação de prostaglandinas (PG)* e
tromboxanos, os quais são produzidos pelas
plaquetas e participam do processo de coagulação.
Além disso, prostaglandinas participam diretamente
dos processos inflamatórios.
A aspirina é um anti-inflamatório, o mais barato que
existe. 
A enzima inibida terá que ser formada novamente.
Como plaquetas não possuem núcleo, se a enzima
é inibida, essa plaqueta fica perdida.
Outro exemplo é a ação de gases tóxicos sobre a
acetilcolinesterase (AChE), enzima que exerce
papel importante na transmissão de impulsos
nervosos. A AChE é inibida irreversivelmente por
agrotóxico, principalmente do tipo organofosforado.
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Regulação enzimática
São quatro formas de regulação:
• Interações alostéricas;
• Modificação covalente reversível;
◦ A mais comum de todas é a
fosforilação (adicionar fosfato), o
grupamento que mais comumente sofre
essa fosforilação é o OH.
• Estímulo e inibição por proteínas
controladoras – proteínas G (mensageiros
intracelulares).
• Ativação proteolítica.
Interações alostéricas
As enzimas alostéricas têm grande importância
metabólica. Muitas enzimas são inibidas quando
um produto formado pela própria enzima, ou pelo
processo metabólico/ rota metabólica, começa a
sobrar.
Por exemplo, a aspartato transcarbamilase junta
dois aspartatos formando como produto final a
citidina trifosfato (CTP). 
Unindo aspartato e carbono fosfato, forma-se uma
molécula carbamoil aspartato. Ocorrem, a partir
dessas moléculas, várias reações até chegar ao
produto final, o nucleotídeo CTP.
Quando há um aumento da concentração de CTP
na célula, ela acaba por inibir a enzima aspartato
transcarbamilase. Essa inibição ocorre por meio da
ligação ao centro alostérico. Assim, como o CTP se
transforma em inibidor, o ATP é o ativador
alostérico. Em resumo, excesso de CTP inibe a
enzima que a originou.
Ativação proteolítica
É através desse mecanismo que zimogênios são
ativados. No momento que removemos uma parte
da cadeia a enzima ativa-se:
Crivação proteolítica: mecanismo dos zimogênios,
que são enzimas formadas em sua forma inativa
que perdem um pedaço da cadeia (clivagem
proteolítica) formando a enzima ativa.
Enzima inativa Enzima ativa Causa da ativação
Pepsinogênio Pepsina Suco gástrico (meio
ácido)
Tripsinogênio Tripsina Enzima
enteroquinase
Tripsinogênio é produzido pelo pâncreas e deve se
tornar ativo no intestino; a transformação é feita
pela enzima enteroquinase, que fica na borda em
escova da célula intestinal.
Autocatálise: a enteroquinase inicia o processo e as
moléculas de tripsina que se formam se tornam
autocatalisadoras, transformando novas moléculas
de tripsinogênio em tripsina. A tripsina age então
ativando as demais enzimas.
Pancreatite necrótica: a ativação ocorre no
pâncreas e as enzimas glicolíticas começam a
destruir os ácinos pancreáticos. Pode levar a morte
em cerca de 72 horas.
Há dois aminoácidos, a tirosina e a treonina (além
da serina), que são importantes por possuírem
hidroxila. Seu grupamento alcoólico é fosforilado
por um fosfato proveniente do ATP. Isso modifica a
atividade da enzima.
O glicogênio é degradado → glicose 1-fosfato →
glicose 6-fosfato.
Glicose 6-fosfato, no fígado, é transformada em
glicose pela enzima glicose 6-fosfatase.
O glicogênio do fígado é fonte de glicose para todo
o organismo.
Caderno de Bioquímica I – Ana Pich
Essa enzima – glicose 6-fosfatase – não está
presente no músculo, no qual a glicose 6-fosfato
passa por glicólise para produzir ATP, a fim de
realizar contração muscular.
Na glicólise anaeróbica os produtos são ácido lático
e duas moléculas de ATP. Na aeróbica, são CO2 +
H2O e 36/38 ATP’s.
A reserva de glicogênio é limitada, quanto mais
horas em jejum, mais ativamos a glicogenólise
(degradação do glicogênio). Enquanto a
glicogenólise hepática produz glicose para todo o
organismo, a muscular produz ATP para contração
muscular.
Quando mais horas em jejum, a reserva de
glicogênio vai diminuindo. A medida que ela
diminui, ativamos a gliconeogênese de
aminoácidos e a produção de corpos cetônicos.
A enzima que forma glicogênio é a glicogênio
sintase*. Outra enzima que participa desse
processo é a enzima ramificadora.
A glicogênio sintase existe sob duas formas, se
tiver o grupamento oxidrila livre, está na forma
ativa. Quando não tem a oxidrila, mas tem fosfato,
ela fica na forma menos ativa, ou seja, sua
atividade diminui quando é fosforilada.
A glicogênio fosforilase degrada glicogênio. Quando
essa enzima tem fosfato fica na forma ativa. Mas,
quando ela não está fosforilada, fica na forma
menos ativa.
Adrenalina e glucagon ativam a glicogenólise. Isso
se dá através de AMPc e proteína G. A cafeína, que
é uma metilxantina, potencializa esse efeito. Ela
está presente no chá-preto, café, guaraná,
refrigerantes cola e antigripais.
A glicogênio fosforilase é inibida pela insulina
(contra a degradação). Ao mesmo tempo, esse
hormônio ativa a glicogênio sintase.
Diabetes e Alzheimer: há grande correlação entre
diabetes e Alzheimer, antes da formação da placa
β-amiloide há fosforilação de peptídeos a nível
neurológico.
Isoenzimas
Estruturas diferentes com propriedades físico-
químicas diferentes, com Km diferentes que se
localizam em tecidos diferentes e catalisam a
mesma reação química. 
É possível identificar uma patologia pela isoenzima
que está alterada.
• Km diferentes;
• Localizações diferentes;
• Propriedades físico-químicas diferentes;
• Mesma reação.
A lactato desidrogenase (DHL) catalisa a conversão
reversível de lactato em ácido pirúvico. Exemplo de
enzima oxidorredutase.
Não confundir DHL ou DL (desidrogenase lática) com HDL
(lipoproteína).
Alcoólatras não conseguem transformar ácido lático
em ácido pirúvico no fígado, eles o excretam na
urina.
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O esquema acima deixa a impressão de que a
glicose é reciclada, não sendo necessário ingeri-la.
Contudo, o maior consumidor de glicose do
organismo não é a hemácia e sim o cérebro, sendo
necessário ingerir glicose.
O cérebro gasta 125 g de glicose por dia,
transformando-a em CO2 + H2O e ATP.
A DHL tem cinco isoenzimas:
• DHL1: formada por 4 unidades H (O H vem
de heart); predomina no músculo cardíaco;
• DHL2: 3 unidades H e uma unidade M;
predomina nas hemácias;
• DHL3: duas unidades H e duas unidades
M: predomina a nível pulmonar;
• DHL4: uma unidade H e três unidades;
predomina no fígado;
• DHL5 quatro unidades M; predomina nos
músculos.
Todas catalisam a mesma reação, a reação
piruvato lactado.
As hemácias são degradas 1% por dia, o normal é
ter DHL2 aumentado no sangue. 
Normal: DHL2>DHL1>DHL3> DHL4> DHL5 
**os dois últimos podem inverter-se.
Inversão do índice de DHL: no infarto agudo do
miocárdio (de 12 a 24 h depois), a DHL1 torna-se
maior que DHL2.
Se ocorrer hemólise na hora da coleta, há alteração
na inversão do Índice de DHL. A hemólise aumenta
a concentração de DHL2, encobrindo o aumento de
DHL1, ou seja, a amostra hemolisada não funciona.
As células cancerígenas fazem intensa glicólise
anaeróbica. DHL é um marcador cancerígeno.
Marcadores tumorais:
Há inúmeros, mas o preço é uma barreira.
Também indicam o grau de crescimento tumoral.
• DHL;
• Alfa-fetoproteína;
Proteína produzida no período
embrionário, que após o nascimento
tem produção praticamente nula.
Células neoplásicas produzem essa
substância. O aumento em um adulto é
indicativo de câncer.
Obs.: grávidas tem aumento de alfa-
fetoproteína.
Alguns canceres produzem muito,
como o câncer hepático.
• CEA;
Marcador de câncer intestinal.
• CA-125;
Marcador de câncer de mama.• PSA.
Marcador de câncer de próstata.
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