BIOQUIMICA METABOLICA - UNIDADE 3

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<p>77</p><p>BIOQUÍMICA METABÓLICA</p><p>Unidade III</p><p>7 METABOLISMO DE COMPOSTOS NITROGENADOS NÃO PROTEICOS</p><p>7.1 Ácidos nucleicos</p><p>Em 1868, ao estudar o pus de feridas, o médico suíço Miescher isolou uma substância a que</p><p>chamou de nucleína do núcleo das células. Mais tarde, demonstrou que tinha caráter ácido, por isso</p><p>o nome ácido nucleico. Em 1951, Rosalind Franklin trabalhou com o material que veio do núcleo das</p><p>células, o estudando por difração de raios X. Em 1953, os americanos James D. Watson e Francis Crick</p><p>propuseram um modelo que explicava os resultados da difração de raios X, fato que os levou a ganhar</p><p>Prêmio Nobel.</p><p>Tanto o ácido desoxirribonucleico (DNA) e o ácido ribonucleico (RNA) são moléculas formadas</p><p>por nucleotídeos (fosfato + pentoses + base nitrogenada púrica e pirimídica), presentes no núcleo</p><p>dos eucariotos e dispersos no citoplasma dos procariotos (figura a seguir). São chamados de material</p><p>genético das células e contêm informações de como devem ser as proteínas desse ser vivo, além de</p><p>transmitir essa informação para sua prole.</p><p>Nucleotídeo</p><p>Nucleosídeo</p><p>Pentose</p><p>Fosfato</p><p>Base</p><p>nitrogenada</p><p>Figura 51 – Representação gráfica de um nucleotídeo</p><p>As diferenças principais entre eles residem nas bases nitrogenadas pirimídicas (no DNA teremos</p><p>timina e no RNA uracila); o RNA é uma fita única e o DNA uma fita dupla; no DNA teremos a pentose</p><p>desoxirribose e no RNA a ribose (figuras a seguir).</p><p>78</p><p>Unidade III</p><p>Purinas Pirimidinas</p><p>H</p><p>H</p><p>H</p><p>H</p><p>Adenina</p><p>H</p><p>C</p><p>C</p><p>C</p><p>C</p><p>C</p><p>N</p><p>N</p><p>N 1</p><p>2</p><p>3</p><p>4</p><p>5</p><p>6</p><p>78</p><p>9</p><p>N</p><p>N</p><p>H</p><p>H</p><p>H H</p><p>N Guanina</p><p>H</p><p>C</p><p>C</p><p>C</p><p>C</p><p>C</p><p>N</p><p>N</p><p>N 1</p><p>2</p><p>3</p><p>4</p><p>5</p><p>6</p><p>78</p><p>9</p><p>N</p><p>O</p><p>H</p><p>H</p><p>H</p><p>H</p><p>O Timina</p><p>H</p><p>C</p><p>C</p><p>C</p><p>C</p><p>C</p><p>H</p><p>N 1</p><p>2</p><p>3</p><p>4</p><p>5</p><p>6</p><p>N</p><p>O</p><p>H</p><p>O Citosina</p><p>H</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>C</p><p>C</p><p>C</p><p>H</p><p>N 1</p><p>2</p><p>3</p><p>4</p><p>5</p><p>6</p><p>N</p><p>N</p><p>O</p><p>H</p><p>Uracila</p><p>O</p><p>H</p><p>H</p><p>N</p><p>C</p><p>C</p><p>N</p><p>H</p><p>C C</p><p>Figura 52 – Estrutura química das bases nitrogenadas</p><p>púricas e pirimídicas encontradas no DNA e RNA</p><p>OH</p><p>H H</p><p>OH</p><p>OH OH</p><p>P O Base</p><p>Ribose</p><p>2’</p><p>O</p><p>OCH2</p><p>OH</p><p>H H</p><p>OH</p><p>OH H</p><p>P O Base</p><p>Desoxirribose</p><p>2’</p><p>O</p><p>OCH2</p><p>A)</p><p>B)</p><p>Figura 53 – (A) esquema de um nucleotídeo do RNA;</p><p>(B) esquema de um nucleotídeo do DNA</p><p>Os nucleotídeos (base + pentose + fosfato) e nucleosídeos (base + pentose) têm denominações</p><p>relativas à base nitrogenada que tiverem, como pode ser analisado no quadro a seguir:</p><p>79</p><p>BIOQUÍMICA METABÓLICA</p><p>Quadro 4 – Bases nitrogenadas, nucleosídeo e nucleotídeo</p><p>Base nitrogenada Nucleosídeo Nucleotídeo</p><p>Adenina Adenosina AMP</p><p>Guanina Guanosina GMP</p><p>Timina Timidina TMP ou dTMP (somente no DNA)</p><p>Citosina Citidina CMP</p><p>Uracila Uridina UMP (somente no RNA)</p><p>Existem nucleotídeos que têm outras funções além de serem parte do DNA e RNA como, por exemplo,</p><p>ATP, GTP, UTP, relacionados com a doação de energia; NADH, NADPH e FADH2 como doadores e receptores</p><p>de hidrogênio; e AMP cíclico (AMPc) relacionado com a sinalização celular. A seguir estudaremos a</p><p>síntese do DNA e RNA, ou replicação, duplicação e transcrição (figura a seguir).</p><p>DNA</p><p>DNA</p><p>RNA</p><p>Transcrição</p><p>Replicação</p><p>Tradução</p><p>Proteína</p><p>Figura 54 – Esquema da replicação, transcrição e tradução</p><p>7.1.1 Síntese de nucleotídeos e bases nitrogenadas</p><p>Os nucleotídeos podem ser produzidos de duas formas, pela via de novo e pela via de recuperação</p><p>ou salvamento, isto é, as bases nitrogenadas e os nucleotídeos livres gerados pela degradação dos ácidos</p><p>nucleicos serão reciclados.</p><p>A síntese de purinas de novo ocorre com a junção de átomos dos aminoácidos aspartato, glicina e</p><p>glutamina, gás carbônico e do N10-formil tetrahidrofolato (ácido fólico) e das pirimidinas aspartato, glutamina,</p><p>NH3 e CO2, e os nucleotídeos com a ajuda de várias enzimas que ligam os componentes dos nucleotídeos.</p><p>7.1.2 Síntese de DNA (replicação ou duplicação)</p><p>As fitas de DNA são complementares (bases púricas pareiam ou ligam-se com pontes de hidrogênio</p><p>com bases pirimídicas) e antiparalelas (uma vai do extremo 3´para o 5´e a outra do 5´para o 3´).</p><p>80</p><p>Unidade III</p><p>A síntese de DNA ocorre na fase S do ciclo celular, que é dividido em fases G1, S, G2, M.</p><p>Ciclo celular</p><p>Mitosis</p><p>G0</p><p>M</p><p>M</p><p>S</p><p>Síntese</p><p>de DNA</p><p>Interfase</p><p>G2</p><p>G1</p><p>Figura 55 – Esquema do ciclo celular</p><p>Os termos 3´ou 5´ se referem ao extremo da fita que está solto, sem estar ligado com outro</p><p>nucleotídeo. Temos a desoxirribose (D) e nela está ligada um fosfato (P) na posição 5 da ribose (como</p><p>o carboidrato e a base nitrogenada contêm carbonos, chamamos os carbonos da pentose com linha),</p><p>então, a fita termina em P; e na outra fita temos a pentose sem nada ligado abaixo dela, somente a</p><p>hidroxila (OH) no carbono 3, sendo assim chamada de 3´.</p><p>P = fosfato</p><p>D = açúcar</p><p>A dupla hélice</p><p>do DNA</p><p>34 A</p><p>10 A</p><p>3,4 A</p><p>Um</p><p>nucleotídeo</p><p>DNA</p><p>Figura 56 – Esquema da conformação da dupla fita de DNA</p><p>81</p><p>BIOQUÍMICA METABÓLICA</p><p>A replicação do DNA é semiconservativa, o que significa que cada fita na dupla hélice atua como</p><p>modelo para a síntese de uma nova fita complementar, não é igual. Então, o DNA terá uma fita velha</p><p>ligada a uma fita nova (figura a seguir). As fitas novas são construídas com a ajuda de várias enzimas.</p><p>Figura 57 – Esquema da replicação com a formação de duas moléculas filhas,</p><p>cada uma com uma dupla hélice recém-formada contendo uma fita nova e uma velha</p><p>Nesse processo teremos uma fita líder sendo feita de maneira simples e rápida (fita molde é 3´-5´ e</p><p>a nascente é 5´-3´) pela enzima denominada DNA polimerase.</p><p>A outra fita, chamada de fita tardia, tem a necessidade de usar mais de uma enzima porque a DNA</p><p>polimerase precisa de extremo 3´ para se fixar e começar a síntese adicionando nucleotídeos à</p><p>extremidade 3’ de uma fita existente de DNA, sendo que essa fita tem extremo 5´.</p><p>A replicação do DNA requer outras enzimas além da DNA polimerase. Em procariontes, como E. coli,</p><p>existem duas principais DNA polimerases (de DNA polimerase I, II, III, IV, V) e em eucariotos são chamadas</p><p>de DNA polimerase α, ß, γ, δ.</p><p>marce</p><p>Realce</p><p>82</p><p>Unidade III</p><p>Observação</p><p>As células precisam copiar seu DNA rapidamente e com poucos erros</p><p>para não correr riscos de terem problemas, ou seja, mutações, como ocorre</p><p>no câncer, por exemplo. Para isso, utilizam uma variedade de enzimas e</p><p>proteínas que trabalham juntas para garantir que a replicação do DNA seja</p><p>eficiente e precisa.</p><p>O início da replicação numa fita tão grande ocorre em locais específicos no DNA, chamados de</p><p>origens de replicação, os quais têm a sequência conhecida. Na E. coli, assim como a maioria das bactérias,</p><p>há uma única origem de replicação em seu cromossomo. Nesse local, a enzima DNA helicase abre o DNA,</p><p>formando uma forquilha de cada lado chamada de bolha de replicação.</p><p>A enzima topoisomerase se coloca nesse local e diminui a torção provocada pela ação da helicase,</p><p>tornando-a muito enrolada à medida que o DNA é aberto. Ela age fazendo cortes temporários na hélice</p><p>para liberar tensão, depois os fecha para evitar danos permanentes.</p><p>A enzima DNA polimerase necessita do extremo 3´, que não tem na fita atrasada. Esse problema é</p><p>resolvido com a enzima primase, que faz um pequeno primer (iniciador) de RNA para a DNA polimerase</p><p>trabalhar. Isso ocorre em vários pontos da fita aberta. A DNA polimerase se liga no extremo 3´ do primer</p><p>de RNA e inicia a síntese de DNA complementar à fita velha, adicionando nucleotídeos.</p><p>Os pequenos fragmentos de DNA são chamados de fragmentos de Okazaki, em homenagem ao</p><p>cientista japonês que os descobriu.</p><p>Os primers de RNA são removidos e substituídos por DNA por meio da atividade da DNA polimerase</p><p>e as lacunas entre os fragmentos serão fechadas com a ajuda da DNA ligase, que coloca nucleotídeos</p><p>fechando a fita.</p><p>4</p><p>3</p><p>1</p><p>2</p><p>3’</p><p>3’</p><p>5’</p><p>5’</p><p>6</p><p>Figura 58 – Esquema da replicação do DNA com as enzimas utilizadas</p><p>marce</p><p>Realce</p><p>marce</p><p>Realce</p><p>marce</p><p>Realce</p><p>marce</p><p>Realce</p><p>marce</p><p>Realce</p><p>83</p><p>BIOQUÍMICA METABÓLICA</p><p>A figura anterior mostra o seguinte esquema das enzimas na replicação do DNA em E. coli:</p><p>• 1: helicase abre o DNA.</p><p>• 2: topoisomerase relaxa os giros provocados pela helicase.</p><p>• 3: primase sintetiza primers de RNA complementares à fita de DNA.</p><p>• 4: DNA polimerase</p><p>e GABA)</p><p>Conversão do triptofano em niacina</p><p>(vitamina B3)</p><p>Carnes, batata, grão-de-bico, cerais</p><p>e banana</p><p>B7 (biotina) Participa de reações de carboxilação (atua</p><p>como carregador do CO2 ativado)</p><p>Amendoim, avelã, amêndoa, farelo</p><p>de aveia, ovo e leite</p><p>B9 (ácido fólico)</p><p>Divisão celular</p><p>Formação das hemácias</p><p>Fechamento do tubo neural</p><p>Carnes, fígado, verduras</p><p>verde-escuras e cereais integrais</p><p>B12 (cianocobalamina)</p><p>Elaboração de células</p><p>Síntese de hemoglobina</p><p>Atua no sistema nervoso</p><p>Carnes e laticínios, sendo</p><p>sintetizada pelo organismo</p><p>C (ácido ascórbico)</p><p>Formação do colágeno</p><p>Antioxidante</p><p>Favorece a absorção do ferro</p><p>Vegetais verdes e frutas cítricas</p><p>Exemplo de aplicação</p><p>Estudos mostram que algumas vitaminas podem ser utilizadas no tratamento da dor neuropática.</p><p>Reflita sobre qual das vitaminas estudadas podem ser utilizadas em monoterapia ou combinadas a</p><p>outros fármacos, como os anti-inflamatórios.</p><p>116</p><p>Unidade III</p><p>8.2 Sais minerais</p><p>Os sais minerais são micronutrientes essenciais para as reações metabólicas e atuam como cofatores.</p><p>Também participam da regulação dos impulsos nervosos, da atividade muscular e do equilíbrio ácido-base.</p><p>Fazem parte desse grupo o cálcio, sódio, iodo, cálcio, fósforo, entre outros.</p><p>Os minerais estão presentes nos alimentos de origem animal e vegetal e podem ser classificados de</p><p>acordo com sua necessidade diária, como macrominerais e microminerais. Os macrominerais são aqueles</p><p>cuja necessidade diária é maior que 100 mg. Suas principais funções estão associadas à estrutura e</p><p>formação óssea, regulação dos fluidos corporais e secreções digestivas. Fazem parte desse grupo: cálcio,</p><p>fósforo, magnésio, cloreto, sódio e potássio.</p><p>Já os microminerais, ou elementos-traço, são aqueles cuja necessidade diária é menor que 100 mg</p><p>por dia, como é o caso do ferro, zinco, selênio, cobre, iodo e manganês. Suas funções estão relacionadas</p><p>às reações bioquímicas, ao sistema imunológico e à ação antioxidante.</p><p>8.2.1 Cálcio</p><p>A maior parte do cálcio no corpo humano (99%) está sob a forma de fosfato de cálcio na matriz</p><p>óssea dos ossos e dentes. O restante dele (1%) localiza-se no meio intra e extracelular. O cálcio participa</p><p>da formação óssea, coagulação, transmissão nervosa e também contração muscular. A absorção desse</p><p>mineral ocorre na borda em escova do enterócito, onde se liga à calbindina, de modo a manter o cálcio</p><p>em solução, já que é pouco solúvel em meio aquoso.</p><p>Esse processo é regulado pela vitamina D, que interage na membrana plasmática da borda</p><p>em escova, abrindo canais de cálcio. A vitamina D também atua facilitando a absorção de cálcio</p><p>nos rins, aumentando a calcificação e mineralização óssea. Quando o equilíbrio homeostático</p><p>do cálcio é rompido, podem ocorrer quadros de hipercalcemia ou hipocalcemia. Esse equilíbrio</p><p>é realizado pelo paratormônio (PTH) e pela vitamina 1,25(OH)2D. Quando os níveis de cálcio no</p><p>plasma diminuem ocorre aumento da produção de PTH, que age em várias células, entre elas</p><p>os osteoclastos, o que favorece a atividade dessas células que aumentam a reabsorção óssea e,</p><p>consequentemente, ocorre elevação da calcemia. Além disso, o PTH favorece a expressão gênica</p><p>de vitamina D que, na sua forma ativa, intensifica a absorção intestinal do cálcio, por aumentar</p><p>a concentração das bombas de cálcio nas células intestinais. Assim, PTH e vitamina D estão</p><p>relacionados na manutenção da calcemia.</p><p>117</p><p>BIOQUÍMICA METABÓLICA</p><p>UVB Alimentos</p><p>Vitamina D3 Vitamina D2</p><p>7-deidrocolesterol</p><p>Fígado</p><p>25-Hidroxilase</p><p>1,25-Hidroxilase</p><p>+</p><p>+</p><p>–</p><p>+ +</p><p>Paratireoides</p><p>Osso Intestino</p><p>Absorção/Excreção</p><p>túbulos renais de</p><p>cálcio e fósforo</p><p>Homeostase do</p><p>cálcio e fósforo</p><p>– 1,25(OH)D2PTH</p><p>25(OH)D</p><p>Rim</p><p>Pele</p><p>Figura 81 – Fontes e metabolismo da vitamina D. UVB: ultravioleta B; vitamina D3: colecalciferol; vitamina D2:</p><p>ergocalciferol; 25(OH)D: 25 hidroxivitamina D; 1,25(OH)2 D: 1,25 dihidroxivitamina D (calcitriol); PTH: hormônio paratireoidiano</p><p>O cálcio está presente nos alimentos de origem animal e vegetal, no entanto, o cálcio de fontes</p><p>vegetais sofre a ação de substâncias como o oxalato e o fitato, que reduzem sua absorção, sendo o</p><p>cálcio de fontes animais mais prontamente disponível. A hipocalcemia está associada à osteoporose,</p><p>fraturas e fraqueza muscular. Já o excesso de cálcio plasmático está associado à presença de cálculo</p><p>renal e insuficiência renal. Suas principais fontes são: leites e derivados, cereais integrais, castanhas, soja</p><p>e derivados e vegetais verde-escuros.</p><p>118</p><p>Unidade III</p><p>8.2.2 Fósforo</p><p>Assim como o cálcio, o fósforo participa da estrutura de ossos e dentes. É essencial na composição</p><p>das moléculas de DNA, RNA e ATP. A carência dele é rara, uma vez que está presente na maioria dos</p><p>alimentos, mas em casos isolados pode causar fraturas e atrofia muscular. Os alimentos ricos em fósforo</p><p>são: leites e derivados, cereais integrais, leguminosas e carnes.</p><p>8.2.3 Magnésio</p><p>É o segundo cátion em maior concentração no organismo. Participa como cofator de várias reações,</p><p>modula a função de canais iônicos e atua em associação ao ATP na ativação ou desativação de vias de</p><p>transdução de sinal, por exemplo, na sinalização da insulina. Cerca de 60% do magnésio no organismo</p><p>encontra-se nos tecidos mineralizados (ossos e dentes) e o restante distribuído no músculo esquelético e</p><p>outros tecidos. Observa-se um crescente interesse na elucidação dos processos bioquímicos regulados pelo</p><p>magnésio. A carência de magnésio acarreta fraqueza e hipertensão; já o excesso causa diarreia. Suas principais</p><p>fontes são: leite e derivados, castanhas, vegetais verde-escuros, frutas cítricas e chocolate amargo.</p><p>8.2.4 Sódio, cloreto e potássio</p><p>Esses três eletrólitos são componentes essenciais de fluidos corporais, como sangue e urina, e</p><p>regulam a distribuição de água ao longo do organismo, além de desempenharem papel importante no</p><p>equilíbrio ácido-básico. Considerando os fluídos corporais, o sódio (Na+) é o principal cátion extracelular,</p><p>o potássio (K+) o principal cátion intracelular e o cloro (Cl-) o principal ânion extracelular. A bomba de</p><p>Na-K ATPase das membranas celulares tem a propriedade de manter as concentrações de Na+ e K+</p><p>constantes. Essa bomba transporta de forma ativa o Na+ para o exterior das células e K+ para o interior.</p><p>O sódio também é essencial para as contrações musculares e para a transmissão de impulsos nervosos.</p><p>A regulação da concentração de sódio no organismo é controlada pela aldosterona, um hormônio</p><p>secretado pelo córtex adrenal, que estimula a reabsorção de sódio nos túbulos renais ao mesmo tempo</p><p>em que facilita e excreção de potássio. A carência de sódio provoca câimbras, desidratação, tonturas e</p><p>hipotensão arterial; já seu excesso leva à pressão alta, ao ataque cardíaco e ao aumento da perda de</p><p>cálcio. Suas principais fontes são: sal de cozinha, alimentos processados e carnes defumadas.</p><p>A importância do potássio no equilíbrio ácido-básico deve-se à competição entre os íons potássio</p><p>e prótons (H+). Na acidose para cada potássio retido, ocorre a eliminação de um hidrogênio, enquanto</p><p>na alcalose ocorre o contrário, isto é, no caso de uma acidose, na tentativa de manter o pH do sangue,</p><p>o potássio sai da célula com a entrada do próton, enquanto na alcalose o potássio entra na célula</p><p>com a saída do próton. A carência de potássio reduz a atividade muscular, inclusive do miocárdio.</p><p>Suas principais fontes são: frutas, verduras, leite e derivados.</p><p>Além de participar do equilíbrio ácido-básico o cloro é importante na produção do ácido clorídrico.</p><p>O cloreto das secreções gástricas é proveniente do cloreto do sangue, que é reabsorvido durante os</p><p>últimos estágios da digestão no intestino. O cloreto está presente principalmente no sal de cozinha e</p><p>nos alimentos processados.</p><p>119</p><p>BIOQUÍMICA METABÓLICA</p><p>8.2.5 Ferro</p><p>O ferro tem a propriedade de aceitar e doar elétrons, função essa que o torna essencial em várias</p><p>reações biológicas. Ele está presente na molécula heme e em diversas proteínas e é utilizado</p><p>pelo</p><p>organismo por meio da alimentação e da reciclagem de hemácias senescentes. O ferro da dieta é</p><p>encontrado sob duas formas: heme e não heme. A aquisição da forma heme corresponde a 1/3 do</p><p>total e é proveniente da degradação da hemoglobina e mioglobina presentes na carne vermelha.</p><p>Os ovos e laticínios fornecem menor quantidade de ferro heme, que é mais bem absorvido do que</p><p>a forma não heme. O ferro inorgânico está presente nos grãos e vegetais principalmente na forma</p><p>férrica (Fe+3). A absorção do ferro férrico é melhor na presença de vitamina C.</p><p>A carência de ferro provoca a anemia ferropriva, o que acarreta fornecimento diminuído de</p><p>oxigênio para os tecidos, fadiga, entre outros sintomas. Já o excesso de ferro é tóxico e pode ter</p><p>origem hereditária ou secundária, sendo a causa mais comum aquela determinada por condições</p><p>genéticas. Na hemocromatose hereditária verifica-se alteração no controle de absorção de ferro pelo</p><p>intestino que, além de inapropriada, resulta em acúmulo e toxicidade de diferentes tecidos (coração,</p><p>fígado e pâncreas), prejudicando o funcionamento desses. Além disso, o acúmulo de ferro pode</p><p>estar relacionado às anemias hereditárias. Suas principais fontes são: carnes, miúdos, gema de ovos,</p><p>leguminosas e cereais integrais.</p><p>Observação</p><p>O estoque de ferro do organismo se encontra nas células reticuloendoteliais</p><p>do fígado, do baço e da medula óssea, nas formas de ferritina e hemossiderina.</p><p>8.2.6 Zinco</p><p>O zinco é cofator de várias enzimas, entre elas a fosfatase alacalina, anidrase carbônica,</p><p>carboxipeptidase e desidrogenase alcoólica. Também é ativador das enzimas DNA e RNA polimerases.</p><p>Na deficiência de zinco observa-se diminuição na velocidade de crescimento, perda do paladar e olfato.</p><p>Suas principais fontes são: carnes, frutos do mar, ovo, leguminosas e castanhas.</p><p>8.2.7 Selênio</p><p>O selênio atua em conjunto com a vitamina E na proteção das membranas celulares, prevenindo a</p><p>ação dos radicais livres. O selênio é cofator de várias enzimas e um componente essencial da enzima</p><p>glutationa peroxidade (GSH-Px), presente em grande quantidade nas hemácias. Essa enzima converte o</p><p>H2O2 em O2 e H2O, com a conversão de glutationa reduzida (GSH) para glutationa oxidada (GSSG). Essa</p><p>reação permite a eliminação de espécies reativas de oxigênio das células e, portanto, protege as células</p><p>de agentes oxidantes. O excesso de selênio é tóxico e a ingestão de altas doses promove a perda de</p><p>cabelo, unhas e dentes.</p><p>120</p><p>Unidade III</p><p>Saiba mais</p><p>O selênio está presente em grandes quantidades nas castanhas,</p><p>sobretudo na castanha-do-pará. Para saber mais sobre a quantidade de</p><p>castanha que podemos ingerir de forma segura, leia o artigo a seguir:</p><p>CARDOSO, B. R. et al. Brazil nuts: nutritional composition, health</p><p>benefits and safety aspects. Food Research International, v. 100, 2017.</p><p>Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/</p><p>S096399691730474X?via%3Dihub. Acesso em: 15 jun. 2020.</p><p>8.2.8 Cobre</p><p>O cobre é cofator de várias enzimas, entre elas a citocrormo oxidase, as transaminases e a</p><p>superóxido dismutase. A carência de cobre resulta em falha na produção de colágeno e da elastina,</p><p>fraturas ósseas, osteoporose, anemia e diminuição do número de leucócitos (leucopenia). O transporte</p><p>e armazenamento do cobre é realizado pela ceruloplasmina e a dosagem dessa proteína plasmática</p><p>pode indicar estados carenciais.</p><p>Foram descritos alguns casos de intoxicação pelo cobre em agricultores de Portugal que utilizavam</p><p>misturas à base de cobre na produção do vinho, conhecidas como misturas de Bordeaux. Eles começaram</p><p>a apresentar febre, diminuição de apetite, fraqueza muscular e complicações hepáticas e pulmonares.</p><p>Suas principais fontes são: miúdos, frutos do mar, cereais integrais e vegetais verde-escuros.</p><p>8.2.9 Iodo</p><p>O iodo é essencial na produção dos hormônios tireoidianos, tirosina (T4) e tri-iodotironina (T3),</p><p>que controlam o metabolismo da água, das proteínas, dos carboidratos, dos lipídeos e de outros</p><p>minerais. A carência do iodo pode resultar em uma patologia denominada bócio e seu excesso no</p><p>aumento da concentração do hormônio estimulante da tireoide (TSH). Desde 1957 é obrigatória</p><p>a iodação do sal no Brasil, maneira mais eficiente para controlar os distúrbios por deficiência de</p><p>iodo, pois não afeta as propriedades organolépticas do sal. Além do sal, o iodo está presente nos</p><p>alimentos marinhos.</p><p>Lembrete</p><p>A síntese dos hormônios tireoidianos são a tiroxina e a tri-iodotironina,</p><p>que contêm, respectivamente, quatro e três átomos de iodo dependente do</p><p>aminoácido tirosina.</p><p>121</p><p>BIOQUÍMICA METABÓLICA</p><p>Resumo</p><p>A síntese de DNA e RNA são essenciais para a criação e reprodução da</p><p>vida. O DNA tem como função primordial armazenar a informação genética</p><p>da grande maioria dos seres vivos na forma de pequenos fragmentos</p><p>chamados de gene. O RNA (cópia do gene) leva a informação para ser</p><p>traduzida e gerar uma proteína.</p><p>A replicação é o processo que gera DNA a partir de DNA e a transcrição</p><p>gera um RNA a partir do DNA. Há ainda a transcrição reversa, geração de</p><p>um DNA a partir do RNA. Para cada um dos processos existem enzimas que</p><p>guiam toda a etapa.</p><p>A degradação dos nucleotídeos do DNA e RNA resultam em ureia (se</p><p>forem nucleotídeos de bases pirimídicas) e ácido úrico (se forem de bases</p><p>púricas), sendo as pentoses e fosfato reaproveitados. Entre as principais</p><p>patologias do processo de degradação podemos citar a gota úrica,</p><p>caracterizada por hiperuricemia e dores articulares.</p><p>As vitaminas são moléculas orgânicas necessárias ao correto</p><p>funcionamento do metabolismo e devem ser obtidas por meio da</p><p>alimentação. Grande parte das vitaminas funciona como coenzimas ou</p><p>cofatores enzimáticos, mas algumas exercem a função de hormônios, como</p><p>a vitamina D. As vitaminas são classificadas em hidrossolúveis (complexo B</p><p>e vitamina C) e lipossolúveis (A, D, E e K), de acordo com sua solubilidade em</p><p>água. A carência de vitaminas provoca estados clínicos bem estabelecidos.</p><p>Em muitos casos, a ingestão excessiva desses micronutrientes também</p><p>pode provocar doenças.</p><p>Assim como as vitaminas, os sais minerais não fornecem calorias, mas se</p><p>encontram no organismo desempenhando diversas funções, como a regulação</p><p>do metabolismo ácido-base, participam do equilíbrio hidro-osmótico,</p><p>facilitam a transferência de compostos pelas membranas celulares, entre</p><p>outras funções. As quantidades a serem ingeridas de cada mineral variam</p><p>de microgramas a gramas por dia. As necessidades nutricionais são atingidas</p><p>quando o indivíduo realiza uma alimentação diversificada, com o fornecimento</p><p>adequado de alimentos, tanto de origem animal quanto vegetal.</p><p>O consumo adequado de vitaminas e minerais é importante para a</p><p>manutenção de diversas funções celulares. Assim, a ingestão inadequada</p><p>desses micronutrientes pode levar a estados de carência nutricional, o que</p><p>gera manifestações patológicas.</p><p>122</p><p>Unidade III</p><p>Exercícios</p><p>Questão 1. (UFSC 2016, adaptada). A bilirrubina é o produto catabólico do heme. Cerca de 75%</p><p>de toda a bilirrubina é derivada da hemoglobina das hemácias senescentes, que são fagocitadas</p><p>pelas células mononucleares do baço, da medula óssea e do fígado. As concentrações aumentadas de</p><p>bilirrubina são rapidamente reconhecidas clinicamente, porque a bilirrubina dá a cor amarela à pele</p><p>(icterícia). Anormalidades no metabolismo da bilirrubina são importantes indicadores no diagnóstico</p><p>da doença hepática. Sobre o metabolismo, dosagem e significados clínicos da bilirrubina, assinale a</p><p>alternativa incorreta:</p><p>A) No paciente ictérico, sempre há o predomínio no aumento da bilirrubina indireta.</p><p>B) Níveis elevados de bilirrubina total e direta podem ser encontrados em doença hepatocelular ou biliar.</p><p>C) O aumento isolado de bilirrubina indireta pode ocorrer quando a taxa de produção excede à de conjugação.</p><p>D) Na cirrose ocorre uma piora na excreção biliar, resultando em hiperbilirrubinemia direta.</p><p>E) A bilirrubina total é formada pela soma da bilirrubina</p><p>indireta (não conjugada) e da bilirrubina</p><p>direta (conjugada).</p><p>Resposta correta: alternativa A.</p><p>Análise das alternativas</p><p>A) Alternativa incorreta.</p><p>Justificativa: no paciente ictérico, sempre há o predomínio no aumento da bilirrubina direta ou</p><p>conjugada, que corresponde a alguma lesão hepática ou obstrução biliar.</p><p>B) Alternativa correta.</p><p>Justificativa: o aumento da bilirrubina direta é um problema relacionado ao fígado ou às vias biliares,</p><p>incluindo nas causas a hepatite viral, pedra nas vias biliares, tumor no fígado ou bile e cirrose.</p><p>C) Alternativa correta.</p><p>Justificativa: os níveis de bilirrubina indireta (não conjugada) ocorrem por alteração no sangue cuja</p><p>substância se forma quando os glóbulos vermelhos são destruídos e depois transportados para o fígado</p><p>(causas: anemia hemolítica, anemia perniciosa, transfusões de sangue, hemoglobinopatias), sendo que</p><p>sua taxa fica maior que a bilirrubina direta.</p><p>123</p><p>BIOQUÍMICA METABÓLICA</p><p>D) Alternativa correta.</p><p>Justificativa: os pacientes cirróticos parecem ter depleção de glicogênio hepático e muscular por apresentarem</p><p>alteração na sua síntese. Desse modo, a oxidação de glicose está diminuída, o que aumenta a dependência à</p><p>gordura como substrato energético e, portanto, ocorre a piora na excreção da bile, produzida pelo fígado.</p><p>E) Alternativa correta.</p><p>Justificativa: a bilirrubina total e os níveis de bilirrubina direta são medidos no sangue, enquanto os</p><p>níveis de bilirrubina indireta são derivados a partir das medições de bilirrubina total e direta.</p><p>Questão 2. As vitaminas são compostos orgânicos que funcionam como coenzimas, ou seja, atuam</p><p>juntamente com as enzimas envolvidas no metabolismo celular. A deficiência de vitaminas provoca</p><p>enfermidades chamadas de doenças de carências. São dados os seguintes sintomas de carências:</p><p>I – Córnea ressecada.</p><p>II – Raquitismo na infância.</p><p>III – Deficiência na coagulação sanguínea.</p><p>IV – Anemia perniciosa.</p><p>Os sintomas carenciais enumerados anteriormente estão relacionados, respectivamente, com a</p><p>deficiência das seguintes vitaminas:</p><p>A) K, E, B2 e B12.</p><p>B) B1, D, C e E.</p><p>C) A, D, K e B12.</p><p>D) A, E, K e C.</p><p>E) D, E, A e B6.</p><p>Resposta correta: alternativa C.</p><p>Análise da questão</p><p>A córnea ressecada ou xeroftalmia é um ressecamento do tecido conjuntivo causado pela falta de</p><p>vitamina A. O raquitismo infantil é causado pela falta de vitamina D, que auxilia na absorção de cálcio</p><p>pelos ossos. A coagulação sanguínea depende da presença da vitamina K. A anemia perniciosa, que</p><p>causa menor quantidade na produção de hemácias, é causada pela má absorção de vitamina B12.</p><p>124</p><p>FIGURAS E ILUSTRAÇÕES</p><p>Figura 1</p><p>MARZZOCO, A.; TORRES, B. B. Bioquímica básica. 3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2011. p. 8.</p><p>Figura 2</p><p>01.PNG. Disponível em: http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_1283/01.png.</p><p>Acesso em: 2 jun. 2020.</p><p>Figura 5</p><p>PG294_01.PNG. Disponível em: http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9773/</p><p>pg294_01.png. Acesso em: 2 jun. 2020.</p><p>Figura 6</p><p>PG294_02.PNG. Disponível em: http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9773/</p><p>pg294_02.png. Acesso em: 2 jun. 2020. Adaptada.</p><p>Figura 7</p><p>PG294_04.PNG. Disponível em: http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9773/</p><p>pg294_04.png. Acesso em: 2 jun. 2020. Adaptada.</p><p>Figura 21</p><p>MARZZOCO, A.; TORRES, B. B. Bioquímica básica. 3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2011. p. 122.</p><p>Figura 22</p><p>MARZZOCO, A.; TORRES, B. B. Bioquímica básica. 3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2011. p. 123.</p><p>Figura 23</p><p>MARZZOCO, A.; TORRES, B. B. Bioquímica básica. 3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2011. p. 123.</p><p>Figura 24</p><p>IMAGEM150.JPG. Disponível em: http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9694/</p><p>imagem150.jpg. Acesso em: 17 jun. 2020.</p><p>125</p><p>Figura 25</p><p>02.PNG. Disponível em: https://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9694/02.png.</p><p>Acesso em: 18 jun. 2020.</p><p>Figura 26</p><p>MARZZOCO, A.; TORRES, B. B. Bioquímica básica. 3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2011. p. 133.</p><p>Figura 28</p><p>MARZZOCO, A.; TORRES, B. B. Bioquímica básica. 3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2011. p. 137.</p><p>Figura 37</p><p>MARZZOCO, A.; TORRES, B. B. Bioquímica básica. 3. ed. Rio Janeiro: Guanabara Koogan, 2011. p. 164.</p><p>Figura 38</p><p>150_0.GIF. Disponível em: http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9643/150_0.gif.</p><p>Acesso em: 4 maio 2020.</p><p>Figura 39</p><p>CODONES-ARN.PNG. Disponível em: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5a/Codones-</p><p>ARN.png. Acesso em: 4 maio 2020.</p><p>Figura 40</p><p>143_0.GIF. Disponível em: http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9643/143_0.gif.</p><p>Acesso em: 4 maio 2020.</p><p>Figura 41</p><p>IMAGEM180_MENOR.JPG. Disponível em: http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/</p><p>conteudo_9694/imagem180_menor.jpg. Acesso em: 4 maio 2020.</p><p>Figura 43</p><p>MARZZOCO, A.; TORRES, B. B. Bioquímica básica. 3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2011. p. 259.</p><p>Figura 51</p><p>131_0.GIF. Disponível em: http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/</p><p>conteudo_9643/131_0.gif. Acesso em: 10 jun. 2020.</p><p>126</p><p>Figura 52</p><p>A) IMAGEM133.JPG. Disponível em: http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/</p><p>conteudo_9643/imagem133.jpg. Acesso em: 17 jun. 2020. Adaptada.</p><p>B) IMAGEM139.JPG. Disponível em: http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/</p><p>conteudo_9643/imagem139.jpg. Acesso em: 17 jun. 2020. Adaptada.</p><p>Figura 53</p><p>A) 149.GIF. Disponível em: http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_6859/149.</p><p>gif. Acesso em: 17 jun. 2020. Adaptada.</p><p>B) 148.GIF. Disponível em: http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_6859/148.</p><p>gif. Acesso em: 17 jun. 2020. Adaptada.</p><p>Figura 54</p><p>139_0.GIF. Disponível em: http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9643/139_0.gif.</p><p>Acesso em: 10 jun. 2020.</p><p>Figura 55</p><p>587PX-CELL_CYCLE_2-2.SVG.PNG. Disponível em: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/</p><p>thumb/e/e0/Cell_Cycle_2-2.svg/587px-Cell_Cycle_2-2.svg.png. Acesso em: 10 jun. 2020.</p><p>Figura 56</p><p>13.JPG. Disponível em: https://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/Aula_9550/13.jpg. Acesso em:</p><p>10 jun. 2020.</p><p>Figura 57</p><p>138_0.GIF Disponível em: http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9643/138_0.gif.</p><p>Acesso em: 10 jun. 2020.</p><p>Figura 59</p><p>799PX-EXON-INTRON_2.JPG. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fd/Exon-intron_2.</p><p>jpg/799px-Exon-intron_2.jpg. Acesso em: 10 jun. 2020.</p><p>Figura 61</p><p>2_K%C3%B6SZV%C3%A9NY.JPG. Disponível em: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/</p><p>5d/2_k%C3%B6szv%C3%A9ny.JPG. Acesso em: 10 jun. 2020.</p><p>127</p><p>Figura 62</p><p>IMAGEM150.JPG. Disponível em: https://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9694/</p><p>imagem150.jpg. Acesso em: 10 jun. 2020.</p><p>Figura 63</p><p>04.PNG. Disponível em: https://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9694/04.png.</p><p>Acesso em: 10 jun. 2020.</p><p>Figura 64</p><p>02.PNG. Disponível em: https://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9694/02.png.</p><p>Acesso em: 10 jun. 2020.</p><p>Figura 69</p><p>AMBRÓSIO, C. L. B. et al. Caretenoides como alternativa contra a hipovitaminose A. Revista de</p><p>Nutrição, v. 19, n. 2, 2006. p. 1.</p><p>Figura 70</p><p>AMBRÓSIO, C. L. B. et al. Caretenoides como alternativa contra a hipovitaminose A. Revista de</p><p>Nutrição, v. 19, n. 2, 2006. p. 1.</p><p>Figura 71</p><p>YONEKURA, L.; NAGAO, A. Intestinal absorption of dietary carotenoids. Molecular Nutrition & Food</p><p>Research, v. 51, n. 1, 2007. p. 115.</p><p>Figura 72</p><p>CASTRO, L. C. G. O sistema endocrinológico vitamina D. Arquivos Brasileiros de Endocrinologia &</p><p>Metabologia, v. 55, n. 8, 2011. p. 568. Adaptada.</p><p>Figura 73</p><p>REKHAWI, H. A. A.; AYYAD, A. A.; NASER, S. S. A. Rickets expert system diagnoses and treatment.</p><p>International Journal of Engineering and Information Systems, v. 1, 2017. p. 152, Adaptada.</p><p>Figura 74</p><p>BAJ, A. et al. Synthesis, DFT calculations, and in vitro antioxidant study on novel carba-analogs of</p><p>vitamin E. Antioxidants, v. 8, n. 589, 2019. p. 1. Adaptada.</p><p>128</p><p>Figura 75</p><p>SCHULZ, I. Tratamento das dislipidemias: como e quando indicar a combinação</p><p>de medicamentos</p><p>hipolipemiantes. Arquivos Brasileiros de Endocrinologia Metabólica, v. 50, n. 2, 2006. p. 4.</p><p>Figura 76</p><p>BATLOUNI, M.; RAMIRES, J. A. F. Farmacologia aplicada a terapêutica cardiovascular. 2 ed. São Paulo:</p><p>Atheneu, 2004. p. 351.</p><p>Figura 77</p><p>PANIZ, C. et al. Fisiopatologia da deficiência de vitamina B12 e seu diagnóstico laboratorial.</p><p>Jornal Brasileiro de Patologia e Medicina Laboratorial, v. 41, n. 5, 2005. p. 78.</p><p>Figura 80</p><p>CERQUEIRA, F. M. et al. Antioxidantes dietéticos: controvérsias e perspectivas. Química Nova,</p><p>v. 30, n. 2, 2007. p. 444. Disponível em: https://www.scielo.br/pdf/qn/v30n2/35.pdf. Acesso em:</p><p>15 jan. 2020.</p><p>Figura 81</p><p>INDA FILHO, A. J.; MELAMED, M. L. Vitamina D e doença renal. O que nós sabemos e o que nós</p><p>não sabemos. Jornal Brasileiro de Nefrologia, v. 35, n. 4, 2013. p. 324. Adaptada. Disponível em:</p><p>http://www.scielo.br/pdf/jbn/v35n4/pt_v35n4a12.pdf. Acesso em: 15 jan. 2020.</p><p>REFERÊNCIAS</p><p>Textuais</p><p>ALBERTS, B. et al. Fundamentos da biologia celular. 2. ed. Porto Alegre: Artmed, 2006.</p><p>ALLENDE, I. Paula. São Paulo: Bestbolso, 2005.</p><p>ALTMAN, S. Ribonuclease P: an enzyme with a catalytic RNA subunit. Advances in Enzymology, v. 62, 1989.</p><p>AMBRÓSIO, C. L. B.; CAMPOS, F. A.; FARO, Z. P. Carotenoides como alternativa contra a hipovitaminose A.</p><p>Revista de Nutrição, v. 19, n. 2, p. 233-243, 2006.</p><p>ARAKAKI, T. et al. Vitamin D intoxication with severe hypercalcemia due to manufacturing and labeling</p><p>errors of two dietary supplements made in the United States. Journal of Clinical Endocrinology &</p><p>Metabolism, v. 96, n. 12, p. 3603-3608, 2011.</p><p>129</p><p>BAJ, A. et al. Synthesis, DFT calculations, and in vitro antioxidant study on novel carba-analogs of</p><p>vitamin E. Antioxidants, v. 8, n. 12, p. 589, 2019.</p><p>BATLOUNI, M.; RAMIRES, J. A. F. Farmacologia aplicada à terapêutica cardiovascular. 2. ed. São Paulo:</p><p>Atheneu, 2004.</p><p>BRASIL. Ministério da Saúde. Atenção ao pré-natal de baixo risco. Cadernos de Atenção Básica,</p><p>n. 32, s. A. Brasília, 2012.</p><p>BROWN, G. K. Glucose transporter: structure, function and consequences of deficiency. Journal of</p><p>Inherited Metabolic Disease, v. 23, p. 237-246, 2000.</p><p>BROWN, T. Bioquímica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2018.</p><p>CAMPBELL, M.; FARREL, S. Bioquímica. 8. ed. São Paulo: Cengage Learning, 2016.</p><p>CARDOSO, B. R. et al. Brazil nuts: nutritional composition, health benefits and safety aspects. Food</p><p>Research International, v. 100, 2017. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/</p><p>pii/S096399691730474X?via%3Dihub. Acesso em: 15 jun. 2020.</p><p>CASTRO, L. C. G. O sistema endocrinológico vitamina D. Arquivos Brasileiros de Endocrinologia &</p><p>Metabologia, v. 55, n. 8, p. 566–575, 2011.</p><p>CECH, T. R. RNA as an enzyme. Scientific American, v. 255, n. 5, p. 76-84, 1986.</p><p>CERCA DE 90% das pessoas que têm colesterol alto familiar não sabem que são portadoras da doença.</p><p>Incor, 2012. Disponível em: http://www.incor.usp.br/sites/incor2013/docs/imprensa/2012/Set_2012_</p><p>Hipercolesterolemia_familiar_Hipercol.pdf. Acesso em: 15 jun. 2020.</p><p>CERQUEIRA, F. M.; MEDEIROS, M. H. G.; AUGUSTO, O. Antioxidantes dietéticos: controvérsias e</p><p>perspectivas. Química Nova, v. 30, n. 2, p. 441-449, 2007.</p><p>CHAMPE, P. C.; HARVEY, R. A. Bioquímica ilustrada. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2006.</p><p>CHAMPE, P. C.; HARVEY, R. A.; FERRIER, D. R. Bioquímica. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2011.</p><p>CONN, E. E.; STUMPF, P. K. Introdução à bioquímica. São Paulo: Blucher, 1980.</p><p>COSTA, A. L. P.; JUNIOR, A. C. S. S. Príons: uma revisão de suas propriedades bioquímicas e das</p><p>características patológicas das encefalopatias espongiformes transmissíveis. Revista Arquivos</p><p>Científicos (IMMES), v. 1, n. 1, p. 4-13, 2018.</p><p>COZZOLINO, S. M. F. Biodisponibilidade de nutrientes. 5. ed. Barueri: Manole, 2016.</p><p>130</p><p>CRUZAT, V. F.; PETRY, E. R.; TIRAPEGUI, J. Glutamina: aspectos bioquímicos, metabólicos, moleculares e</p><p>suplementação. Revista Brasileira de Medicina do Esporte, v. 15, n. 5, 2009. Disponível em: http://www.</p><p>scielo.br/pdf/rbme/v15n5/15.pdf. Acesso em: 8 jun. 2020.</p><p>CUATRECASAS, P. Protein purification by affinity chromatography: derivatizations of agarose and</p><p>polyacrylamide beads. The Journal of Biological Chemistry, n. 245, p. 3059-3065, 1970.</p><p>DENG, Y. et al. Lactose intolerance in adults: biological mechanism and dietary management.</p><p>Nutrients, v. 7, n. 9, p. 8020-8035, 2015.</p><p>DEVLIN, T. M. Manual de bioquímica: com correlações clínicas. São Paulo: Blucher, 2007.</p><p>DORES, S. M. C.; PAIVA, S. A. R.; CAMPANA, A. O. Vitamina K: metabolismo e nutrição. Revista de</p><p>Nutrição, v. 14, n. 3, p. 207-218, 2001.</p><p>EDEL, Y.; MAMET, R. Porphyria: what is it and who should be evaluated? Rambam Maimonides Medical</p><p>Journal, v. 9, n. 2, p. e0013, 2018.</p><p>FERREIRA, C. P. et al. Bioquímica básica. São Paulo: Luana, 2018.</p><p>HANDS, E. S. Nutrients in food. Filadélfia: Lippincott Williams & Wilkins, 2000.</p><p>HARVEY, R. A.; FERRIER, D. R. Bioquímica ilustrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2012.</p><p>HOLICK, M. F. Vitamin D deficiency. New England Journal of Medicine, v. 357, n. 3, p. 266-281, 2007.</p><p>INDA FILHO, A. J.; MELAMED, M. L. Vitamin D and kidney disease. What we know and what we do not</p><p>know. Jornal Brasileiro de Nefrologia, v. 35, n. 4, p. 323-331, 2013.</p><p>KAKUDA, D. K.; MACLEOD, C. Na independent transport (uniport) of aminoacids and glucose in mammalian</p><p>cells. Journal of Experimental Biology, v. 196, p. 93-108, 1994.</p><p>KIRWAN, J. P.; AGUILA, L. F. Insulin signaling, exercise and cellular integrity. Biochemical Society</p><p>Transactions, v. 31, 2003.</p><p>LAIDLAW, S. A.; KOOPLE, J. D. et al. Newer concepts of indispensable amino acids. American Journal of</p><p>Clinical Nutrition, v. 46, n. 4, p. 593-605, 1987.</p><p>LBP-UNIRIO. Metabolismo de aminoácidos e amônia em situações de estresse metabólico. LBP-Unirio,</p><p>[s.d.]. Disponível em: http://www.unirio.br/lbp/linhas-de-pesquisa/metabolismo-de-aminoacidos-e-</p><p>amonia-em-situacoes-de-stress-metabolico. Acesso em: 18 jun. 2020.</p><p>LEHNINGER, A. L.; NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de bioquímica de Lehninger. 7. ed. Porto Alegre:</p><p>Artmed, 2018.</p><p>131</p><p>MACHADO, V. G.; NOME, F. Compostos fosfatados ricos em energia. Química Nova, v. 22, n. 3,</p><p>p. 351-357, 1999.</p><p>MARINHO, H. A.; CASTRO, J. S. Carotenoides e valor de pró-vitamina A em frutos da região amazônica:</p><p>pajurá, piquiá, tucumã e umari. In: XVII CONGRESSO BRASILEIRO DE FRUTICULTURA, 17., 2002, [s. l.].</p><p>Anais [...]. [S. l.], 2002.</p><p>MARQUES, C. D. L. et al. A importância dos níveis de vitamina D nas doenças autoimunes. Revista</p><p>Brasileira de Reumatologia, v. 50, n. 1, 2010. Disponível em: https://www.scielo.br/pdf/rbr/v50n1/</p><p>v50n1a07.pdf. Acesso em: 12 jun. 2020.</p><p>MARZZOCO, A.; TORRES, B. B. Bioquímica básica. 4. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2015.</p><p>MONTEIRO, W. M. et al. G6PD deficiency in Latin America: systematic review on prevalence and</p><p>variants. Memórias do Instituto Oswaldo Cruz, v. 109, n. 5, p. 553-568, 2014. Disponível em: https://</p><p>www.scielo.br/pdf/mioc/v109n5/0074-0276-mioc-0074-0276140123.pdf. Acesso em: 15 jun. 2020.</p><p>MURRAY, R. K. et al. Bioquímica ilustrada de Harper. 29. ed. Porto Alegre: AMGH, 2014.</p><p>MUSCULAÇÃO melhora os níveis de colesterol e função cardíaca. Incor, [s. d.]. Disponível em: https://</p><p>www.hcor.com.br/imprensa/noticias/musculacao-melhora-os-niveis-de-colesterol-e-funcao-cardiaca/.</p><p>Acesso em: 15 jun. 2020.</p><p>OMS. Diretriz: suplementação diária de ferro e ácido fólico em gestantes. Genebra: OMS, 2013.</p><p>PANIZ, C. et al. Fisiopatologia da deficiência de vitamina B12 e seu diagnóstico laboratorial. Jornal</p><p>Brasileiro de Patologia e Medicina Laboratorial, v. 41, n. 5, 2005.</p><p>PHILIPPI, S. T. Tabela de composição de alimentos: suporte para decisão nutricional. 2. ed. São Paulo:</p><p>Coronário, 2002.</p><p>QUEIROZ, D. et al. Deficiência de vitamina A e fatores associados em crianças de áreas urbanas. Revista</p><p>de Saúde Pública, v. 47, n. 2, p. 248-256, 2013.</p><p>REKHAWI, H. A. A.; AYYAD, A. A.; NASER, S. S. A. Rickets expert system diagnoses and treatment.</p><p>International Journal</p><p>of Engineering and Information Systems, v. 1, p. 149-159, 2017.</p><p>SCHULZ, I. Tratamento das dislipidemias: como e quando indicar a combinação de medicamentos</p><p>hipolipemiantes. Arquivos Brasileiros de Endocrinologia Metabólica, v. 50, n. 2, 2006. Disponível em:</p><p>http://www.scielo.br/pdf/abem/v50n2/29318.pdf. Acesso em: 15 jun. 2020.</p><p>SEBASTIANY, A. P. et al. A utilização da ciência forense e da investigação criminal como estratégia</p><p>didática na compreensão de conceitos científicos. Educação Química, v. 24, n. 1, p. 49-56, 2013.</p><p>132</p><p>STRYER, L. Bioquímica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008.</p><p>VOET, D.; VOET, J. G. Bioquímica. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2013.</p><p>VOET, D.; VOET, J. G.; PRATT, C. W. Fundamentos de bioquímica. 2. ed. Porto Alegre: Artmed, 2008.</p><p>WATSON, J. D. et al. Biologia molecular do gene. 7. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015.</p><p>YONEKURA, L.; NAGAO, A. Intestinal absorption of dietary carotenoids. Molecular Nutrition & Food</p><p>Research, v. 51, n. 1, p. 107-115, 2007.</p><p>ZAIA, D. A. M.; ZAIA, C. T. B. V.; LICHTIG, J. Determinação de proteínas totais via espectrofotometria:</p><p>vantagens e desvantagens dos métodos existentes. Química Nova, v. 21, n. 6, 1998.</p><p>Exercícios</p><p>Unidade I – Questão 1: INSTITUTO NACIONAL DE ESTUDOS E PESQUISAS EDUCACIONAIS ANÍSIO</p><p>TEIXEIRA (INEP). Exame Nacional de Desempenho dos Estudantes (Enade) 2011: Biologia. Questão 17.</p><p>Disponível em: https://www.aprovaconcursos.com.br/questoes-de-concurso/questao/228429.</p><p>Acesso em: 18 jun. 2020.</p><p>Unidade I – Questão 2: UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA. Concurso Vestibular UFSC</p><p>(2006): Biologia. Questão 30. Disponível em: http://antiga.coperve.ufsc.br/provas_ant/2006-2-azul.pdf.</p><p>Acesso em: 18 jun. 2020.</p><p>Unidade II – Questão 1: INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE MATO GROSSO</p><p>DO SUL (IFMS). Concurso Público Docente IFMS (2016): Biologia. Questão 11. Disponível em: https://</p><p>arquivos.qconcursos.com/prova/arquivo_prova/51535/if-ms-2016-if-ms-professor-biologia-prova.</p><p>pdf?_ga=2.235250753.1380006389.1592488010-430424504.1589380421. Acesso em: 18 jun. 2020.</p><p>Unidade III – Questão 1: INSTITUTO BRASILEIRO DE FORMAÇÃO E CAPACITAÇÃO (IBFC). EBSERH/</p><p>Hupest/UFSC (2016): Farmacêutico. Questão 44. Disponível em: https://arquivos.qconcursos.</p><p>com/prova/arquivo_prova/51946/ibfc-2016-ebserh-farmaceutico-hupest-ufsc-prova.pdf?_</p><p>ga=2.117074881.690715611.1592491327-96545875.1592491327. Acesso em: 18 jun. 2020.</p><p>133</p><p>134</p><p>135</p><p>136</p><p>Informações:</p><p>www.sepi.unip.br ou 0800 010 9000</p><p>aumenta os primers adicionando nucleotídeos na extremidade 3´ para fazer a</p><p>maior parte do novo DNA.</p><p>• 5: primers de RNA são removidos e substituídos com DNA pela DNA polimerase.</p><p>• 6: as lacunas entre fragmentos de DNA são fechadas pela DNA ligase.</p><p>7.1.3 Transcrição (síntese de RNA)</p><p>Inicialmente, uma molécula de DNA abre-se no ponto onde está o gene a ser transcrito. Em uma sequência</p><p>específica chamada de promotor, a RNA polimerase se liga e promove a abertura e a exposição das sequências</p><p>de nucleotídeos que serão transcritos. Somente uma fita de DNA será usada para a síntese de RNA.</p><p>O DNA é lido do sentido 3´ para o 5´ e o RNA é lido pelos ribossomos no sentido 5´ para o 3´. A RNA</p><p>polimerase pareará os ribonucleotídeos complementares aos que estão na fita de DNA e os ligará entre si.</p><p>Lembrete</p><p>Os nucleotídeos encontrados no DNA (desoxirribonucleotídeos) são</p><p>diferentes dos encontrados no RNA (ribonucleotídeos) pelo açúcar (RNA</p><p>tem ribose e DNA tem desoxirribose) e a base nitrogenada que pareia com</p><p>a adenina no RNA é a uracila (U) e no DNA a timina (T).</p><p>Em seguida, encontraremos a sequência na fita de DNA, por exemplo, AATGCGCGAT; já a fita de RNA</p><p>será UUACGCGCAA. A seguir descrevemos como é realizada a complementariedade:</p><p>DNA > RNA</p><p>Adenina (A) > Uracila (U)</p><p>Timina (T) > Adenina (A)</p><p>Guanina (G) > Citosina (C)</p><p>Citosina (C) > Guanina (G)</p><p>marce</p><p>Realce</p><p>marce</p><p>Realce</p><p>marce</p><p>Realce</p><p>marce</p><p>Realce</p><p>marce</p><p>Realce</p><p>84</p><p>Unidade III</p><p>O RNA que estamos nos referindo é o RNA mensageiro (que contém a mensagem de quais aminoácidos</p><p>deverá ter na proteína em questão). Conforme for surgindo a fita de RNA (cópia complementar do DNA),</p><p>a região que já foi transcrita fecha-se imediatamente. A transcrição termina quando há uma sinalização</p><p>de término, que pode ser a formação de uma alça no RNA ou a presença de uma proteína que se liga</p><p>ao DNA e barra o processo.</p><p>Observação</p><p>Em eucariotos, o DNA permanece no interior do núcleo e o RNAm sai</p><p>para ser traduzido. Aparentemente esse processo ocorre para salvaguardar o</p><p>conteúdo do DNA, uma vez que se sair para o citoplasma poderia ser degradado.</p><p>O RNAm deverá ser processado (splicing), isto é, devem ser retiradas algumas sequências que não</p><p>têm sentido para a tradução (introns), deixando somente as que têm sentido (exon). No extremo 5´ é</p><p>colocada uma sequência chamada CAP (nucleotídeo guanina, ou G, modificada, que protege o transcrito</p><p>de ser clivado), que direciona o ribossomo para o início da leitura. No final do RNAm será colocada uma</p><p>cauda de 100-200 nucleotídeos adenosinas (cauda de poli A), que torna o transcrito mais estável e ajuda</p><p>a exportá-lo do núcleo para o citoplasma.</p><p>Exon Intron Exon</p><p>mRNA maduro</p><p>Intron Exon</p><p>Figura 59 – Esquema de um processamento de RNAm para obtenção de um RNA maduro</p><p>No RNA teremos então sequências de nucleotídeos, que de três em três (trinca) nucleotídeos serão</p><p>chamados de códon. Essa combinação definirá qual aminoácido deverá ser colocado na proteína.</p><p>Observação</p><p>O código genético foi desvendado pelos pesquisadores Nirenberg e Khorana,</p><p>que verificaram qual aminoácido era recrutado para uma determinada sequência</p><p>construída em laboratório. A primeira sequência foi UUUUUUUUUUUU...,</p><p>que gerou fenilalanina-fenilalanina-fenilalanina-fenilalanina. Em seguida,</p><p>foram fazendo todas as combinações, o que culminou em uma tabela</p><p>com a primeira, segunda e terceira bases, formando um mosaico, o qual</p><p>leva ao aminoácido.</p><p>Imagina-se o seguinte caso: 1 códon tem 1 nucleotídeo = 4 combinações;</p><p>2 nucleotídeos (42) = 16 combinações. Temos então 20 aminoácidos usados</p><p>85</p><p>BIOQUÍMICA METABÓLICA</p><p>nas proteínas, portanto, com 16 combinações faltariam 4 aminoácidos.</p><p>Assim, 3 nucleotídeos (43) = 64 combinações. O processo seria, portanto,</p><p>com 4 nucleotídeos 3 a 3, resultando em 64 combinações. Dessas, 3 não</p><p>levavam a nenhum aminoácido e foram chamadas de código de terminação</p><p>(stop codon: UGA, UAA, UAG), sendo o códon de iniciação sempre AUG</p><p>(metionina, só que com um radical formil).</p><p>Esse código é universal, UUU é fenilalanina para o ser humano e os</p><p>animais e não há separação entre os códons, porém é degenerado, isto é,</p><p>há mais de uma combinação para um mesmo aminoácido.</p><p>A partir do DNA podem ser formados os outros tipos de RNA. Porém, nos concentraremos no RNA</p><p>transportador (RNAt) e ribossômico (RNAr). Após se ligar a um determinado aminoácido, o RNAt parte</p><p>em direção ao ribossomo e o transporta para ser usado na confecção da proteína. Nessa estrutura</p><p>aparece uma trinca chamada de anticódon, que pareia com o códon do RNAm.</p><p>O RNAr, constituído de duas subunidades, e chamado de ribossomo e é dessa organela que nasce a</p><p>proteína. As subunidades chamadas de 30S e 50S, na E. coli, e 40S e 60S, em humanos, são compostas</p><p>de fios de RNA enrolados em forma de uma esfera.</p><p>7.1.4 Transcrição reversa</p><p>Em 1970, Temim e Baltimore descobriram que o dogma da biologia molecular, (DNA gerando RNA,</p><p>que gera proteína) não estava totalmente correto. Os cientistas estudaram alguns vírus que continham</p><p>RNA como material genético (retrovírus) e perceberam que partículas de DNA eram formadas a partir</p><p>das de RNA viral, e se associavam ao genoma (DNA) do hospedeiro. A enzima responsável por este</p><p>processo recebeu o nome de transcriptase reversa ou DNA polimerase RNA-dependente.</p><p>Observação</p><p>O descobrimento dessa enzima levou os cientistas a utilizá-la na</p><p>biotecnologia, mais precisamente em uma tecnologia chamada de Polymerase</p><p>Chain Reaction (PCR), para amplificar fragmentos de DNA a partir de moldes</p><p>de DNA e de RNA (técnica chamada de RT-PCR). Como já se conhecem</p><p>algumas proteínas de determinadas doenças, é possível procurar seus RNAs</p><p>ou o fragmento de DNA viral integrado no DNA do hospedeiro. Se há uma</p><p>proteína específica presente, é porque o gene dela está sendo expresso e</p><p>originando mRNA para tal proteína (estudo da expressão dos genes).</p><p>A transcriptase reversa é encontrada em retrovírus. Alguns exemplos são: coronavírus, causador</p><p>de infecções respiratórias; Paramyxoviridae, causador do sarampo; Rhabdoviridae, causador da</p><p>raiva; Filoviridae, causador de ebola etc. Um dos exemplos de retrovírus mais conhecidos é o HIV,</p><p>causador da Aids.</p><p>86</p><p>Unidade III</p><p>Os vírus só se reproduzem dentro de uma célula viva. No caso do HIV ele entra na célula chamada</p><p>linfócito, seu material (RNA) se transforma em DNA dupla fita e se integra ao DNA com a ajuda de outra</p><p>enzima do vírus, a integrase. As enzimas passam por essas sequências sem perceberem que não pertencem</p><p>ao hospedeiro e são replicadas, transcritas e traduzidas pelas enzimas do hospedeiro. A outra enzima do</p><p>vírus utilizada é a protease, que cliva a proteína viral inicial em menores para serem utilizadas por ele.</p><p>Como esse vírus atinge os linfócitos, e quando se multiplica os destrói para que possam sair, o</p><p>organismo fica com menos células de defesa e fica-se suscetível aos vírus ou bactérias, por isso é</p><p>chamado de HIV, ou vírus da imunodeficiência humana.</p><p>Existem vários medicamentos que atuam em cada etapa da proliferação do vírus HIV. Por exemplo:</p><p>AZT; inibidor de transcriptase reversa semelhante ao nucleotídeo; Nevirapina; inibidores não nucleosídeos</p><p>da transcriptase reversa; Saquinavir (inibidor de protease); inibidores da integrase (Dolutegravir) etc.</p><p>7.1.5 Degradação de DNA e RNA</p><p>Esse processo pode ser produto de dois caminhos: da ingesta e dos ácidos nucleicos degradados</p><p>quando as células morrem. As células vegetais e animais ingeridas têm ácidos nucleicos que sofrem</p><p>digestão no intestino delgado pelas enzimas ribonuclease e deoxiribonuclease secretadas pelo suco</p><p>pancreático. Essas enzimas hidrolisam os ácidos nucleicos em fragmentos menores (oligonucleotídeos),</p><p>que serão hidrolisados por fosfodiesterases (vindas do pâncreas), liberando mononucleotídeos que são</p><p>hidrolisados em nucleosídeos por nucleotidases e nucleosidades. Os nucleosídeos resultantes podem</p><p>ser absorvidos pela mucosa intestinal, liberando fosfatos e pentoses, que serão reutilizados,</p><p>e bases</p><p>nitrogenadas livres, que serão metabolizadas.</p><p>O catabolismo das bases nitrogenadas púricas e pirimídicas ocorre principalmente no fígado,</p><p>gerando produtos finais altamente hidrossolúveis, como: CO2, β-aminoisobutirato e β-alanina,</p><p>principalmente NH3 (amônia).</p><p>Observação</p><p>A excreção de β-aminoisobutirato aumenta nas leucemias e após</p><p>a exposição a raios X, devido a uma pronunciada destruição de células</p><p>contidas em seu núcleo DNA.</p><p>Podem ocorrer defeitos nas enzimas do catabolismo das bases pirimídicas e púricas. Entre os das</p><p>bases pirimídicas, podemos citar a acidúria orótica, isto é, o acúmulo de ácido orótico, que causa</p><p>manifestações clínicas de anemia megaloblástica, nefropatia e malformações cardíacas. Nos das bases</p><p>pirimídicas podemos citar a gota úrica (hiperuricemia com crises de inflamação articular, litíase renal ou</p><p>nefrolitíase e imunodeficiência.</p><p>marce</p><p>Realce</p><p>marce</p><p>Realce</p><p>87</p><p>BIOQUÍMICA METABÓLICA</p><p>7.1.6 Formação de ácido úrico</p><p>A adenosina monofosfato (AMP) perde o fosfato e se transforma em adenosina cuja a inosina</p><p>monofosfato (IMP) é desaminada e transformada em inosina, que é fosforilada e se transforma em</p><p>hipoxantina, formando xantina com a ajuda da enzima marca-passo pela xantina oxidase. A xantina</p><p>é oxidada em ácido úrico pela mesma enzima: xantina oxidase. A guanosina que veio da perda de</p><p>fosfato do GMP se transforma em guanina e, em seguida, em xantina, que entra na via comum, se</p><p>transformando em ácido úrico pela enzima xantina oxidase.</p><p>O</p><p>O</p><p>O</p><p>Ácido úrico</p><p>HN</p><p>N</p><p>H</p><p>N</p><p>H</p><p>H</p><p>N</p><p>AMP GMP</p><p>Inosina monofosfato (IMP) Guanosina</p><p>Inosina Guanina</p><p>Hipoxantina</p><p>Xantina</p><p>Xantina</p><p>Xantina</p><p>Oxidase</p><p>Oxidase</p><p>Figura 60 – Esquema da síntese de ácido úrico</p><p>O ácido úrico (C5H4N4O3) tem sua maior produção no fígado, isto é, a maior parte dessa substância</p><p>é endógena, proveniente da degradação das bases púricas. Porém, uma dieta rica em purinas, alimentos</p><p>ricos em núcleos celulares como carnes, vísceras (por exemplo, fígado), crustáceos (camarão), bebidas</p><p>fermentadas (cerveja) é capaz de aumentar significativamente a quantidade de ácido úrico produzido</p><p>pelo fígado e liberado na urina, além da ureia, principal excreta nitrogenada humano, proveniente da</p><p>degradação das proteínas.</p><p>Após ser formado, o ácido úrico vai para o sangue (a concentração de ácido úrico considerada</p><p>normal fica entre 3,5 e 7,2 mg/dL), e caso esteja com valor maior que o de referência é constatado</p><p>hiperuricemia. Aproximadamente 25% dos homens possuem níveis de ácido úrico acima de 7,0 mg/dl; já</p><p>as mulheres, por conta do hormônio estrogênio, que aumenta a capacidade renal de excreção do ácido</p><p>úrico, apresentam risco baixo de hiperuricemia, se comparadas aos homens.</p><p>marce</p><p>Realce</p><p>88</p><p>Unidade III</p><p>A concentração de ácido úrico no sangue representa o balanço entre a produção pelo fígado e</p><p>intestinos e a liberação pelos rins, assim, em geral, a maioria dos pacientes com hiperuricemia apresenta</p><p>uma dieta rica em purinas e/ou uma redução da capacidade renal de excretar o ácido úrico.</p><p>O ácido úrico é um ácido fraco, sendo que a dissociação ocorre a pH = 5,8, então, como o pH da</p><p>urina é ácido (5,5 e 7,0) forma-se urato + H+ na urina. Quando está acima desse limite de referência</p><p>no sangue (hiperuricemia), há o risco de formação de cristais de urato de sódio e precipitação nas</p><p>articulações, gerando inflamação e muita dor (gota úrica) ou cristalização nos rins (cálculo renal).</p><p>Em temperaturas elevadas o ácido úrico é mais solúvel (por exemplo, no sangue, em que a temperatura média</p><p>é de 37 °C,) e menos solúvel em temperaturas mais baixas (as articulações são sensivelmente mais frias</p><p>que o sangue, apresentando uma temperatura média de 32 °C), podendo levar à artrite gotosa. Se os</p><p>níveis de ácido úrico permanecerem elevados por muito tempo, ele pode começar a se depositar em</p><p>locais mais quentes, como a pele e os rins.</p><p>O medicamento alopurinol tem fórmula estrutural muito semelhante ao substrato da enzima</p><p>xantina oxidase. Quando se ingere o medicamento alopurinol, como estará em maior quantidade que a</p><p>hipoxantina, ele entra no sítio ativo da enzima marca-passo, diminuindo ou cessando a velocidade de</p><p>catálise e a formação de ácido úrico.</p><p>HA</p><p>H</p><p>C</p><p>N</p><p>C</p><p>C</p><p>N N</p><p>H</p><p>N</p><p>HC</p><p>OH</p><p>C</p><p>N</p><p>N</p><p>C</p><p>C</p><p>N N</p><p>H</p><p>CH</p><p>HC</p><p>OH</p><p>C</p><p>Figura 61 – Fórmula estrutural do alopurinol (A) e da hipoxantina (H)</p><p>Observação</p><p>Todo paciente com gota úrica tem ácido úrico elevado no sangue,</p><p>porém o inverso não é verdadeiro. Algumas pessoas podem ter níveis</p><p>elevados de ácido úrico, mas nunca desenvolveram gota úrica, podendo</p><p>ter apenas descamação em mãos e pés.</p><p>Lembrete</p><p>Nos grandes primatas, principalmente em humanos, gorilas e</p><p>chimpanzés, o ácido úrico é o produto final do catabolismo das purinas.</p><p>Nos outros mamíferos, é metabolizado em alantoína no fígado (pela enzima</p><p>uricase), que é solúvel e de fácil excreção. Durante os anos foram ocorrendo</p><p>mutações que levaram alguns animais a metabolizarem o ácido úrico.</p><p>marce</p><p>Realce</p><p>89</p><p>BIOQUÍMICA METABÓLICA</p><p>7.2 Grupo heme</p><p>O citocromos, a hemoglobina e a mioglobina têm em comum o grupo heme. O grupo heme é um</p><p>grupo prostético, isto é, a porção não peptídica de uma proteína. Algumas proteínas apresentam grupos</p><p>químicos além da parte formada pela união entre aminoácidos, denominados grupos prostéticos,</p><p>presentes em proteínas denominadas hemeproteínas.</p><p>Uma das hemeproteínas mais conhecidas é a hemoglobina, que tem a função de transportar o</p><p>oxigênio no sangue. Milhares de moléculas de hemoglobina estão presentes dentro das hemácias, as</p><p>células mais abundantes do sangue. Além da hemoglobina, o grupo heme está presente na mioglobina,</p><p>citocromos, catalases e peroxidases. A mioglobina é uma proteína de baixo peso molecular que está</p><p>presente nos músculos e tem como função o armazenamento de oxigênio.</p><p>Hemoglobina (proteína)</p><p>Figura 62 – Molécula de hemoglobina formada por</p><p>quatro cadeias globínicas e quatro grupos heme</p><p>Figura 63 – Hemácias</p><p>marce</p><p>Realce</p><p>marce</p><p>Realce</p><p>90</p><p>Unidade III</p><p>7.2.1 Estrutura química</p><p>Em relação à estrutura química, o grupo heme é constituído de um grande anel orgânico</p><p>heterocíclico que contém um átomo de ferro (Fe+2) no centro. Os principais locais de produção</p><p>do grupo heme são na medula óssea e no fígado. Na medula óssea ocorre o processo de</p><p>produção das hemácias. As hemácias humanas não possuem núcleo, mas as células precursoras</p><p>de hemácias, que ficam alojadas na medula óssea, possuem núcleo e, por isso, ocorre a síntese de</p><p>hemoglobina. Esse processo é denominado eritropoese e ocorre quando as células precursoras</p><p>de hemácias apresentam núcleo e sintetizam hemoglobina até a fase de reticulócitos, os quais</p><p>não apresentam núcleo, mas apresentam RNA mensageiro. Nessa etapa, a célula produz a</p><p>máxima quantidade de hemoglobina e, portanto, de grupo heme. Em seguida, os reticulócitos</p><p>deixam a medula óssea e seguem para o sangue periférico, onde amadurecem e se transformam</p><p>em hemácias em um período de 12 a 36 horas.</p><p>Molécula de</p><p>oxigênio</p><p>CH CH2</p><p>H3C</p><p>H3C</p><p>Heme</p><p>CH3</p><p>CH3</p><p>N</p><p>N</p><p>N</p><p>N CH CH2</p><p>Fe</p><p>O</p><p>O</p><p>CH2</p><p>CH2</p><p>COOH</p><p>CH2</p><p>CH2</p><p>COOH</p><p>Figura 64 – Esquema da parte não proteica da hemoglobina: grupo heme</p><p>7.2.2 Síntese do grupo heme</p><p>A síntese do grupo heme ocorre a partir de um conjunto de reações catalisadas por várias enzimas</p><p>diferentes. Cada reação é catalisada por uma enzima e o ferro é incorporado na última reação.</p><p>A síntese do grupo heme é constituída por oito reações que ocorrem no citoplasma (a primeira e as</p><p>três últimas reações) e na mitocôndria das células. A síntese do grupo heme depende da participação</p><p>de oito enzimas:</p><p>marce</p><p>Realce</p><p>marce</p><p>Realce</p><p>91</p><p>BIOQUÍMICA METABÓLICA</p><p>• ALA-sintetase.</p><p>• ALA-deidratase.</p><p>• Porfobilinogênio-deaminase.</p><p>• Urobilinogênio-sintetase.</p><p>• Uroporfirinogênio-descarboxilase.</p><p>• Coproporfirinogênio-oxidase.</p><p>• Protoporfirinogênio-oxidase.</p><p>• Ferroquelatase.</p><p>Inicialmente ocorre a condensação do aminoácido glicina com a molécula de succinil-CoA</p><p>(intermediário do ciclo de Krebs) para a formação</p><p>do ácido delta levulínico ou Δ ALA. Em seguida,</p><p>ocorre a condensação de duas moléculas de ALA para a formação de um anel pirrólico. Depois disso,</p><p>quatro anéis pirrólicos reagem e formam um anel tetrapirrólico. Na reação final, a protoporfirina</p><p>combina-se com o ferro (Fe+2) para formar o grupo heme. A produção do heme é regulada por um</p><p>mecanismo de retroalimentação, isto é, a produção das enzimas, especialmente a da ALA-sintetase,</p><p>pode aumentar sempre que houver aumento da produção de hemácias.</p><p>A biossíntese do grupo heme tem início quando uma molécula de succinil-CoA, em conjunto</p><p>com uma glicina, sob ação da enzima ALA sintase, dá origem ao ácido aminolevulínico (ALA). Duas</p><p>moléculas de ácido aminolevulínico, no citosol, são condensadas pela enzima ALA desidratase, dando</p><p>origem ao porfobilinogênio (PBG). Quatro moléculas de PBG são convertidas em hidroxometilbilano</p><p>pela enzima PBG desaminase. O hidroximetilbilano pode ser convertido em uroporfirinogênio III, por</p><p>meio da uroporfirinogênio sintase, ou em uroporfirinogênio I, por meio de uma via não enzimática.</p><p>O uroporfirinogênio III é descarboxilado em coproporfirinogênio III por meio da uroporfirinogênio</p><p>descarboxilase e o uroporfirinogênio I é, por sua vez, convertido ao coproporfirinogênio I, o qual não é</p><p>intermediário para a biossíntese do heme. O coproporfirinogênio III, por meio da coproporfirinogênio</p><p>oxidade, é transformado em protoporfirinogênio IX, o qual é convertido em protoporfirina IX pela</p><p>protoporfirinogênio oxidase. Finalmente, o ferro é inserido na molécula de protoporfirina IX, por meio</p><p>da ação da ferroquelatase, dando origem ao heme.</p><p>92</p><p>Unidade III</p><p>HEME</p><p>Mitocôndria Citoplasma</p><p>Glicina + succinil-CoA</p><p>2 x ALA</p><p>4 X PORFOBILINOGÊNIO (PBG)</p><p>HIDROXIMETILBILANO (HMB)</p><p>Uroporfirinogênio III (URO III)</p><p>Coproporfirinogênio III</p><p>Protoporfirina IX</p><p>Protoporfirinogênio IX</p><p>Ácido aminolevulínico (ALA)</p><p>ALA sintase</p><p>ALA desidratase</p><p>PBG desaminase</p><p>Uroporfirinogênio III sintase</p><p>Uroporfirinogênio descarboxilase</p><p>Coproporfirinogênio oxidase</p><p>Ferroquelatase</p><p>Protoporfirinogênio</p><p>oxidase</p><p>Fe+2</p><p>Figura 65 – Reações da síntese do grupo heme</p><p>7.2.3 Porfirias</p><p>Caso o indivíduo apresente mutação genética em uma dessas enzimas, haverá acúmulo de</p><p>determinados intermediários da síntese do grupo heme na medula óssea ou no fígado. Um fato</p><p>importante é que esses intermediários são potencialmente tóxicos e, consequentemente, o acúmulo</p><p>desses na pele ou vísceras pode desencadear a sintomatologia das doenças denominadas porfirias.</p><p>As principais porfirias podem ser classificadas de várias formas, de acordo com a deficiência da</p><p>enzima específica, com os sintomas do paciente (aguda ou crônica) ou baseada no local de origem dos</p><p>precursores em excesso (eritropoéticas ou hepáticas). As porfirias hepáticas agudas são caracterizadas</p><p>por episódios neuroviscerais, sendo a porfiria aguda intermitente a forma mais comum.</p><p>93</p><p>BIOQUÍMICA METABÓLICA</p><p>Glicina Succinil-CoA</p><p>ALA</p><p>PBG</p><p>HIDROXIMETILBILANO</p><p>UROPORFIRINOGÊNIO III</p><p>COPROPORFIRINOGÊNIO IX</p><p>PROTOPORFIRINOGÊNIO IX</p><p>PROTOPORFIRINA</p><p>HEME</p><p>ALA sintetase</p><p>ALA desidratase</p><p>PBG desaminase</p><p>Uroporfirinogênio</p><p>sintase</p><p>URO descarboxilase</p><p>COPRO oxidase</p><p>PROTO gene oxidase</p><p>Ferroquelatase</p><p>FERRO</p><p>PORFIRIA DOMINANTE LIGADA AO X</p><p>PORFIRIA POR DEFICIÊNCIA DE ALA DESIDRATASE</p><p>PORFIRIA INTERMITENTE AGUDA</p><p>PORFIRIA ERITROPOIÉTICA CONGÊNITA</p><p>PORFIRIA HEPATOERITROPOIÉTICA</p><p>PORFIRIA CUTÂNEA TARDA</p><p>COPROPORFIRIA HEREDITÁRIA</p><p>PORFIRIA VARIEGATA</p><p>PROTOPORFIRINA ERITROPOIÉTICA</p><p>DEFICIÊNCIA</p><p>ENZIMÁTICA DOENÇA</p><p>Figura 66 – Classificação das porfirias de acordo com a deficiência enzimática</p><p>O quadro a seguir resume a classificação das porfirias em crônicas e agudas.</p><p>Quadro 5 – Classificação das porfirias em crônicas e agudas</p><p>Porfirias</p><p>crônicas</p><p>Porfirias</p><p>eritropoiéticas</p><p>Porfirias hepáticas</p><p>crônicas</p><p>Porfiria eritropoiética congênita</p><p>Protoporfiria eritropoiética</p><p>Porfiria cutânea tarda</p><p>Porfiria hepatoeritropoiética</p><p>Porfirias</p><p>agudas</p><p>Porfirias hepáticas</p><p>agudas</p><p>Porfiria por deficiência de ALA desidratase</p><p>Porfiria aguda intermitente</p><p>Coproporfiria hereditária</p><p>Porfiria variegata</p><p>Os pacientes portadores de porfiria aguda apresentam crises intermitentes de dores abdominais,</p><p>sintomas mentais e neurológicos como depressão, convulsões entre outros, que podem levar ao suicídio.</p><p>Essas crises ocorrem geralmente em virtude de medicamentos, álcool ou por estresse, infecções e jejum.</p><p>Já os portadores de porfirias cutâneas apresentam erupções bolhosas na pele, vermelhidão ou inchaço</p><p>após exposição solar. Nesses pacientes, certas porfirinas ficam depositadas na pele e após exposição à luz e</p><p>ao oxigênio elas podem gerar uma forma carregada e instável de oxigênio capaz de danificar a pele.</p><p>94</p><p>Unidade III</p><p>O diagnóstico das porfirias é feito a partir da dosagem das profirinas nas fezes e na urina e por</p><p>testes de biologia molecular. A solubilidade na água desses intermediários determina sua forma</p><p>de excreção: produtos solúveis em água são excretados na urina; produtos insolúveis em água são</p><p>excretados nas fezes; e produtos com solubilidade intermediária são excretados tanto na urina</p><p>quanto nas fezes.</p><p>As porfirias são doenças de difícil diagnóstico e as crises se manifestam na presença de alguns</p><p>fatores, tais como: medicamentos, jejum, tabagismo, álcool, substâncias ilícitas (maconha, ecstasy,</p><p>anfetaminas e cocaína), infecções, estresse físico e emocional e ciclos menstruais.</p><p>O tratamento apresenta quatro pilares principais: estudo da genética familiar, retirada ou controle</p><p>dos fatores precipitantes, condutas gerais e uso de derivados do grupo heme.</p><p>Por fim, vale ressaltar que em diversas doenças não relacionadas à mutação dos genes que regulam</p><p>a síntese de enzimas pode ocorrer o aumento da quantidade de porfirinas na urina. Esse fenômeno é</p><p>descrito como porfirinúria secundária e pode estar associado à exposição, por exemplo, ao chumbo.</p><p>Saiba mais</p><p>A escritora Isabel Allende relatou a experiência de sua filha Paula, que</p><p>tinha porfiria, e ficou em coma durante um ano, e faleceu aos 20 anos de</p><p>idade. Para saber mais sobre essa história, leia o livro:</p><p>ALLENDE, I. Paula. São Paulo: Bestbolso, 2005.</p><p>7.2.4 Degradação do grupo heme</p><p>O heme libera Fe2+, o qual passa a fazer parte do reservatório de ferro no organismo. Os anéis do grupo</p><p>heme primeiramente são convertidos em biliverdina, por meio do sistema microssomal heme-oxigenase</p><p>das células reticuloendoteliais, e depois são convertidos em bilirrubina pela biliverdina redutase.</p><p>A bilirrubina é um pigmento amarelo e tóxico, principalmente para o sistema nervoso. Aproximadamente</p><p>85% da bilirrubina total são derivados do catabolismo da hemoglobina presente nas hemácias, as quais</p><p>após 90 a 120 dias de atividade são degradadas e liberam o seu conteúdo de hemoglobina, sendo que</p><p>a cadeia globínica é reaproveitada integralmente ou degradada em seus aminoácidos constituintes.</p><p>O restante é obtido das outras proteínas que contêm o heme.</p><p>Observação</p><p>Ao observar um hematoma ele pode apresentar diferentes colorações</p><p>que são resultantes dos intermediários da degradação do heme.</p><p>95</p><p>BIOQUÍMICA METABÓLICA</p><p>A bilirrubina, por ser insolúvel em água e, consequentemente, insolúvel no plasma, é transportada</p><p>para o fígado e ligada à albumina, denominada bilirrubina indireta ou não conjugada. A bilirrubina</p><p>isolada que entra na célula hepática e é ligada ao ácido glicurônico é denominada bilirrubina direta ou</p><p>bilirrubina conjugada.</p><p>A bilirrubina direta é um componente normal da bile e é encaminhada para a vesícula biliar e depois</p><p>para o duodeno. No intestino, a bilirrubina direta é hidrolisada para a forma não conjugada, que é</p><p>reduzida pela flora bacteriana, transformando-se em urobilinogênio. A maior parte do urobilinogênio</p><p>é transformada em estercobilina pelas bactérias intestinais. A estercobilina tem cor marrom e dá a</p><p>coloração característica das fezes. Uma parte do urobilinogênio é reabsorvido a partir do intestino e</p><p>entra no sistema porta-hepático.</p><p>Uma porção desse urobilinogênio é captada pelo fígado e novamente</p><p>secretada na bile. A parte restante é transportada para o rim, onde é convertida em urobilina e é</p><p>excretada. A urobilina tem coloração amarela, dando a cor característica da urina.</p><p>Eritrócitocitos senescentes</p><p>(principal fonte de hemeproteínas)</p><p>Biliverdina</p><p>(pigmento verde)</p><p>Bilirrubina</p><p>absorção</p><p>Bilirrubina</p><p>(pigmento amarelo e tóxico)</p><p>Urobilinogênio</p><p>Estercobilina (marrom)</p><p>Complexo bilirrubina-albumina</p><p>Bilirrubina indireta ou</p><p>bilirrubina não conjugada</p><p>Diglicuronato de bilirrubina</p><p>Bilirrubina direta ou conjugada</p><p>Captada pelo fígado e</p><p>liberada novamente na bile</p><p>Urobilinogênio</p><p>Urobilina (amarelo)</p><p>Heme</p><p>Heme oxigenase</p><p>Biliverdina redutase</p><p>Sangue</p><p>Fígado</p><p>Vesícula bilibar</p><p>Rim</p><p>Diglicuronato de bilirrubina</p><p>Bilirrubina direta ou conjugada</p><p>Bilirrubina</p><p>+</p><p>Ácido glicurônico</p><p>Glicorunil-transferase</p><p>Fígado</p><p>Figura 67 – Esquema da degradação do heme</p><p>96</p><p>Unidade III</p><p>Em condições anormais, pode ocorrer o acúmulo tanto de bilirrubina direta quanto de bilirrubina</p><p>indireta. Esses compostos podem se depositar nos tecidos, dando-lhes o aspecto amarelado, condição</p><p>conhecida como icterícia. Essa condição não é uma patologia, mas um sinal de uma série de patologias</p><p>hepáticas e biliares. A quantidade da bilirrubina plasmática fornece um índice quantitativo da severidade</p><p>da icterícia. A concentração de bilirrubina representa um equilíbrio entre sua produção e sua excreção.</p><p>A icterícia pode ser dividida em três tipos: icterícia pré-hepática, icterícia hepática e icterícia</p><p>pós-hepática. A icterícia pré-hepática tem como consequência o aumento de bilirrubina indireta. O fígado</p><p>não consegue captar toda a bilirrubina indireta para fazer a conjugação com o ácido glicurônico.</p><p>As principais causas de icterícia pré-hepática são: icterícia fisiológica do recém-nascido, devido à</p><p>insuficiência na produção da enzima glicuronil-transferase, que catalisa a conjugação da bilirrubina;</p><p>icterícia hemolítica, quando há a destruição excessiva das hemácias; síndrome de Crigler-Najjar, em</p><p>que pode haver a ausência da enzima glicuronil-transferase, sendo fatal nos primeiros meses de vida;</p><p>e síndrome de Gilbert, caracterizada pela redução da produção da enzima glicuronil-transferase. Na icterícia</p><p>pré-hepática, também ocorre aumento do urobilinogênio fecal e urinário.</p><p>Na icterícia hepática ocorre aumento da bilirrubina direta e indireta, diminuição do urobilinogênio</p><p>fecal (fezes claras) e aumento do urinário (urina escura), com presença de bilirrubina na urina. As principais</p><p>causas são as lesões hepáticas, como o câncer, a cirrose ou a hepatite.</p><p>Na icterícia pós-hepática ocorre aumento de bilirrubina direta, diminuição do urobilinogênio fecal</p><p>(fezes claras) e presença de bilirrubina na urina. A principal causa é a obstrução do ducto biliar, que</p><p>impede a bilirrubina de ir para o intestino e, como consequência, ela reflui para o sangue. Nas doenças</p><p>hepáticas agudas ou crônicas observa-se uma diminuição dos níveis séricos de proteínas, como da</p><p>albumina e das proteínas de coagulação.</p><p>8 VITAMINAS E SAIS MINERAIS</p><p>Vitaminas e sais minerais são micronutrientes, isto é, são necessários em quantidades reduzidas e</p><p>devem ser obtidos por meio da alimentação. Embora as vitaminas e sais minerais estejam amplamente</p><p>distribuídos nas frutas, verduras, hortaliças, ovos e carnes, infelizmente estudos apontam inúmeros</p><p>casos de hipovitaminose em algumas regiões do Brasil. A deficiência de micronutrientes é um</p><p>problema grave de saúde pública que afeta o bem-estar da população e representa um sério obstáculo</p><p>para o desenvolvimento socioeconômico na maioria dos países em desenvolvimento. As principais</p><p>causas de hipovitaminose estão associadas à deficiência alimentar e à má absorção dos nutrientes,</p><p>por causas diversas.</p><p>As vitaminas e os sais minerais recebem o nome de micronutrientes. São essenciais para o bom</p><p>funcionamento do corpo e para a manutenção da saúde. Diferentemente dos macronutrientes</p><p>(carboidratos, proteínas e gorduras), são necessários em quantidade reduzida, obtidos por meio da</p><p>alimentação. O consumo alimentar é influenciado por fatores culturais, entre eles os hábitos alimentares,</p><p>as preferências individuais e familiares, e por fatores socioeconômicos que influenciam a escolha e</p><p>compra desses alimentos.</p><p>97</p><p>BIOQUÍMICA METABÓLICA</p><p>8.1 Vitaminas</p><p>As vitaminas existem na natureza como tal ou sob a forma de precursores, que são ingeridos por</p><p>meio dos alimentos. Diferentemente dos macronutrientes, as vitaminas não produzem energia, portanto,</p><p>não geram calorias. Elas são importantes porque atuam como coenzimas, isto é, facilitam a ação das</p><p>enzimas que transformam os substratos por meio das reações metabólicas.</p><p>Lembrete</p><p>As enzimas são constituídas por uma parte proteica chamada de</p><p>apoenzima e outra parte não proteica, chamada de cofator. Quando o</p><p>cofator é uma molécula orgânica, recebe a denominação de coenzima.</p><p>Muitas vitaminas atuam como coenzimas.</p><p>As necessidades diárias variam de acordo com a idade, gênero, estado fisiológico e atividade física do</p><p>indivíduo. Em algumas situações, elas são aumentadas, por exemplo, na fase de crescimento, gestação,</p><p>lactação ou na presença de doenças.</p><p>Quanto à classificação, as vitaminas podem ser lipossolúveis ou hidrossolúveis. Essa informação</p><p>é importante para entendermos a importância dos lipídios para a adequada absorção das vitaminas</p><p>lipossolúveis, que são representadas pelas vitaminas A, D, E, e K. Já as hidrossolúveis necessitam de</p><p>água, e esse grupo compreende as vitaminas do complexo B e a vitamina C. Vejamos a classificação das</p><p>vitaminas a seguir.</p><p>Vitamina C</p><p>Hidrossolúveis Lipossolúveis:</p><p>A</p><p>D</p><p>E</p><p>K</p><p>Complexo B:</p><p>B1 (tiamina)</p><p>B2 (riboflavina)</p><p>B3 (niacina)</p><p>B5 (ácido pantotênico)</p><p>B6 (piridoxina, pirodoxal e piridoxamina)</p><p>B7 (biotina)</p><p>B9 (ácido fólico)</p><p>B12 (cianocobalamina)</p><p>Vitaminas</p><p>Figura 68 – Esquema de classificação das vitaminas quanto à solubilidade</p><p>98</p><p>Unidade III</p><p>8.1.1 Vitamina A</p><p>Em tecidos animais, a vitamina A é encontrada predominantemente sob a forma de retinol ou de</p><p>seus ésteres, de retinal e, em menor quantidade, de ácido retinoico. O retinol é um álcool primário</p><p>que apresenta um anel β-ionona com cadeia lateral insaturada e é encontrado em tecidos animais</p><p>como éster retinila com ácidos graxos de cadeia longa. Já o retinal é o aldeído derivado da oxidação</p><p>do retinol. O retinal e o retinol podem ser facilmente interconvertidos. O ácido retinoico é o ácido</p><p>derivado da oxidação do retinal. Esse ácido não pode ser reduzido no organismo e, assim, não pode</p><p>originar retinal ou retinol.</p><p>Anel de β-ionona</p><p>Cadeia poliênica</p><p>Anel de β-ionona</p><p>β-caroteno</p><p>β-caroteno</p><p>H3C CH3</p><p>H3C</p><p>H3C</p><p>CH3</p><p>CH3CH3CH3CH3</p><p>H3C</p><p>H3C CH3CH3CH3</p><p>CH3</p><p>β-Caroteno</p><p>H3C CH3 CH3 CH3</p><p>CH3</p><p>OH</p><p>Retinol</p><p>Figura 69 – Estrutura química e clivagem do β-caroteno</p><p>O termo retinoide refere-se à classe de compostos com quatro unidades isoprenoides e inclui retinol</p><p>e seus derivados químicos. A indústria de alimentos utiliza o acetato de retinil e o palmitato de retinil</p><p>para a fortificação de alimentos. Os carotenoides contribuem significativamente para a atividade da</p><p>vitamina A em alimentos tanto de origem vegetal como animal, por exemplo, o caso conhecido da</p><p>cenoura, rica em vitamina A.</p><p>Os carotenoides são geralmente tetraterpenoides de 40 átomos de carbono e apresentam-se na</p><p>natureza com coloração amarela, laranja ou vermelha. São encontrados em vegetais e classificam-se</p><p>em carotenos ou xantofilas. Os alimentos de origem vegetal contêm β-caroteno, que pode ser quebrado</p><p>no intestino em duas moléculas de retinal (aldeído). Entre os carotenoides, o β-caroteno apresenta</p><p>maior atividade pró-vitamínica A. Na maioria dos animais, a absorção da vitamina A varia de 70% a</p><p>90%, mas a eficiência na absorção de carotenoides adicionados à dieta é de 40% a 60%, dependendo</p><p>do carotenoide.</p><p>99</p><p>BIOQUÍMICA METABÓLICA</p><p>α-caroteno</p><p>FucoxantinaHO</p><p>O O</p><p>OCOCH3</p><p>HO</p><p>Violaxantina</p><p>HO O</p><p>CH3 CH3</p><p>CH3 CH3</p><p>H3CCH3</p><p>OH</p><p>OH</p><p>O</p><p>ZeaxantinaHO</p><p>OH</p><p>Licopeno</p><p>ξ-caroteno</p><p>γ-caroteno</p><p>Luteína</p><p>HO</p><p>OH</p><p>Criptoxantina</p><p>HO</p><p>β-caroteno</p><p>Figura 70 – Estrutura química de alguns carotenoides</p><p>Na dieta estão presentes os ésteres de retinol que são hidrolisados na mucosa intestinal e originam</p><p>retinol e ácidos graxos livres. O retinol é novamente esterificado e transformado em ácidos graxos</p><p>de cadeia longa na mucosa do intestino e secretado como componente dos quilomícrons que são</p><p>transportados para o sistema linfático.</p><p>100</p><p>Unidade III</p><p>β-caroteno</p><p>Emulsão</p><p>Micelas</p><p>Lúmen intestinal</p><p>Linfa</p><p>Sangue</p><p>Lipases pancreáticas e</p><p>sais biliares</p><p>Figura 71 – Digestão e absorção da vitamina A</p><p>Os ésteres de retinol presentes nos quilomícrons remanescentes são captados pelo fígado e nele</p><p>armazenados como ésteres de retinil. Quando as células precisam de retinol, esse é liberado do fígado</p><p>e transportado para os tecidos extra-hepáticos pela proteína ligadora de retinol (PLR). O complexo</p><p>PLR-retinol liga-se a receptores específicos na superfície das células dos tecidos periféricos, permitindo</p><p>a entrada do retinol. A partir daí, ocorre a transcrição de genes que originarão proteínas importantes</p><p>para o nosso organismo.</p><p>A vitamina A desempenha papel imprescindível no ciclo visual, na diferenciação e manutenção</p><p>celular epitelial, na promoção do crescimento, na atividade do sistema imunológico e na reprodução.</p><p>Entretanto, merece especial atenção a participação na manutenção da integridade epitelial do globo</p><p>ocular, pois a consequência das lesões oculares decorrentes de sua carência é a cegueira noturna, em</p><p>virtude da dificuldade de visão em ambientes com pouca luminosidade.</p><p>101</p><p>BIOQUÍMICA METABÓLICA</p><p>No processo da visão, a vitamina A é um importante componente dos pigmentos visuais das células</p><p>cones e bastonetes. Os bastonetes da retina contêm um pigmento denominado rodopsina, que consiste</p><p>em 11-cis-retinal ligado especificamente à proteína opsina. Quando a rodopsina é exposta à luz, ocorre</p><p>uma série de reações denominadas isomerizações fotoquímicas, as quais resultam no desbotamento do</p><p>pigmento visual e a liberação do trans-retinal e opsina. Esse processo origina um impulso nervoso, que</p><p>é transmitido pelo nervo óptico para o encéfalo. A regeneração da rodopsina necessita da isomerização</p><p>do trans-retinal, formando novamente o 11-cis-retinal. O trans-retinal, após ser liberado da rodopsina,</p><p>é isomerizado e transformado em 11-cis-retinal, que se combina espontaneamente com a opsina, para</p><p>formar a rodopsina, completando o ciclo.</p><p>A deficiência prolongada de vitamina A leva à perda irreversível do número de células visuais.</p><p>A deficiência grave leva à xeroftalmia, o ressecamento patológico da conjuntiva e da córnea. Se não for</p><p>tratada, a xeroftalmia resulta em ulceração da córnea e, por fim, cegueira devido à formação de tecido</p><p>de cicatrização opaco. A vitamina A, administrada como retinol ou ésteres de retinila, é utilizada para o</p><p>tratamento de pacientes que têm deficiência dessa vitamina.</p><p>Fígado, rim, manteiga e ovos são boas fontes de vitamina A. Os vegetais amarelos e</p><p>verde-escuros e as frutas são boas fontes dietéticas de carotenos. Alimentos de origem vegetal</p><p>contêm precursores de vitamina A, que são os retinoides, particularmente o β-caroteno, com</p><p>atividade pró-vitamina A de 100%.</p><p>Tabela 1 – Conteúdo de vitamina A em frutos brasileiros</p><p>Alimento Vitamina A (ER/100g)</p><p>Abacate 61,2</p><p>Caqui 250,0</p><p>Damasco seco 724,0</p><p>Manga 289,0</p><p>Polpa de acerola 720,0</p><p>Pupunha 1500,0</p><p>Suco de laranja com cenoura 1081,6</p><p>Pajurá 255,0</p><p>Piquiá 305,0</p><p>Tucumã 1450,0</p><p>Umari 1470,0</p><p>Adaptado de: Marinho e Castro (2002).</p><p>Contudo, a ingestão excessiva desses alimentos pode gerar a hipervitaminose, provocando danos</p><p>ao organismo. Entre os sintomas estão pele seca e pruriginosa, fígado aumentado (pode evoluir para</p><p>cirrose) e no caso de gestantes pode provocar malformações congênitas no feto em desenvolvimento.</p><p>102</p><p>Unidade III</p><p>8.1.2 Vitamina D</p><p>A vitamina D possui diversas formas químicas, entretanto, as principais são a vitamina D2</p><p>(ergocalciferol) e a vitamina D3 (colecalciferol). A vitamina D2 é obtida por meio de fontes vegetais da</p><p>alimentação de suplementos orais. A vitamina D3 é obtida por meio da irradiação ultravioleta B (RUVB)</p><p>presente na luz solar do prercursor do colesterol 7-dihidrocolesterol e pela ingestão de alimentos, tais</p><p>como leite e derivados, cereais, soja, suplementos orais e óleos de peixe.</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p><p>4</p><p>5</p><p>6</p><p>7</p><p>8</p><p>9</p><p>19</p><p>A B</p><p>H H</p><p>H</p><p>C</p><p>D</p><p>10</p><p>11</p><p>12</p><p>13</p><p>14</p><p>15</p><p>20</p><p>21 22</p><p>23</p><p>24</p><p>25</p><p>26</p><p>27</p><p>17</p><p>16</p><p>18</p><p>(a) 5-α-colestano</p><p>A B H</p><p>H</p><p>HO</p><p>C D</p><p>(b) 7-deidrocolesterol</p><p>H</p><p>HO</p><p>(c) Colecalciferol-D3</p><p>H</p><p>HO</p><p>(d) Ergosterol-D2</p><p>H</p><p>H OH</p><p>HO</p><p>(e) 25(OH)-Vitamina D3</p><p>H</p><p>H OH</p><p>HO OH</p><p>(f) 1α, 25(OH)2-Vitamina D3</p><p>Figura 72 – Fórmulas esterioquímicas da vitamina D: (a) 5α-colestano, com a respectiva numeração dos carbonos</p><p>e a denominação dos anéis do ciclo pentanoperidrofenantreno; (b) 7-deidrocolesterol; (c) colecalciferol (vitamina D3);</p><p>(d) ergosterol (vitamina D2 ); (e) 25-hidroxivitamina D [25(OH)D ou calcidiol; (f) 1α,25-diidroxivitamina D [1α,25(OH)2D</p><p>ou calcitriol. O 5-α-colestano é um dos esteroides utilizados como referência para numeração dos carbonos, segundo</p><p>orientações da Iupac. As estruturas apresentadas para a 25(OH)D e 1α,25(OH)2D são aquelas derivadas do colecalciferol</p><p>103</p><p>BIOQUÍMICA METABÓLICA</p><p>A vitamina D2 e a vitamina D3 não são biologicamente ativas, mas são convertidas in vivo na forma</p><p>ativa da vitamina D, por uma série de reações de hidroxilação. A primeira reação ocorre no fígado e é</p><p>formada a 25-hidroxicolecalciferol (25-OH-D3), que é a forma predominante da vitamina D no plasma</p><p>e sua principal forma de armazenamento. Essa forma é posteriormente hidroxilada nos rins, resultando</p><p>na formação de 1,25-diOH-D3 (vitamina D3 ou calcitriol).</p><p>Sol</p><p>Pele</p><p>Fígado</p><p>Rim</p><p>25(OH)D</p><p>1,25(OH)2D</p><p>Alimentação</p><p>Vitamina D2</p><p>Vitamina D3</p><p>UVB</p><p>ProD3 ProD3 Vitamina D3</p><p>Figura 73 – Hidroxilação da vitamina D</p><p>Apesar de não ser produzida por uma glândula endócrina, estudos recentes demonstraram que a</p><p>vitamina D participa de inúmeras funções regulatórias vitais, isto é, regula a expressão de mais de mil</p><p>genes e, por isso, é considerada um hormônio.</p><p>Os valores séricos da vitamina D considerados satisfatórios vão de 20 a 100 ng/mL. Valores abaixo de</p><p>20 ng/mL resultam em hipovitaminose. Para se atingir valores adequados, é necessária a exposição solar</p><p>com duração média de 15 minutos por dia no momento da emissão de RuvB. Entretanto, vários fatores</p><p>influenciam os níveis séricos de vitamina D, tais como o uso de protetor solar ou não, pigmentação da</p><p>pele, estado nutricional do indivíduo, entre outros.</p><p>A forma biologicamente ativa da vitamina D está associada: à regulação do crescimento das células;</p><p>à prevenção do diabetes; à prevenção da progressão do câncer a partir da redução da angiogênese; ao</p><p>aumento da diferenciação celular e apoptose das células cancerígenas e redução da proliferação de</p><p>células e metástases.</p><p>104</p><p>Unidade III</p><p>Apesar de a forma ativa da vitamina D ser a 1,25OH2D3, ela não é utilizada para avaliar sua</p><p>concentração sérica, pois sua meia-vida é de apenas 4 horas e sua concentração é mil vezes menor do</p><p>que a de 25(OH)D. Além disso, em caso de hipovitaminose D, ocorre um aumento compensatório na</p><p>secreção do paratormônio (PTH), o que estimula o rim a produzir mais a 1,25OH2D3. Desse modo, quando</p><p>ocorre deficiência de vitamina D e queda dos níveis de 25(OH)D, as concentrações de 1,25OH2D3 se</p><p>mantêm dentro dos níveis normais e, em alguns casos, até mesmo mais elevadas. Isso justifica a dosagem</p><p>da forma 25(OH)D, que representa sua forma circulante em maior quantidade, com meia-vida de cerca de</p><p>duas semanas.</p><p>Tabela 2 – Fontes de vitamina D</p><p>Alimento (100 g) Quantidade de vitamina D (VD)</p><p>Salmão selvagem 600 a 1000 UI de VD3</p><p>Salmão de cativeiro 100 a 250 UI de VD2 ou VD3</p><p>Sardinha em lata 300 UI de VD3</p><p>Cavala em lata 250 UI de VD3</p><p>Atum em lata 230 UI de VD3</p><p>Cogumelo tipo shitake</p><p>fresco 100 UI de VD2</p><p>Cogumelo tipo shitake ao sol 1600 UI de VD2</p><p>Gema de ovo 20 UI de VD3</p><p>Adaptado de: Holick (2007).</p><p>A vitamina D é necessária para a mineralização óssea, receptores de vitamina D presentes nos</p><p>osteoblastos controlam a síntese de proteínas como o colágeno, osteopontina, osteocalcina e</p><p>osteonectina, que constituem a fração proteica do osso sobre a qual será depositada a matriz mineral.</p><p>A vitamina D também participa da absorção e utilização do cálcio e fósforo pelo organismo. A deficiência</p><p>de vitamina D é uma das principais causas de raquitismo e osteomalácia.</p><p>O raquitismo é um distúrbio da mineralização da matriz óssea ainda em crescimento. Já a osteomalácia</p><p>também é um defeito de mineralização óssea, entretanto, ocorre após o término do crescimento e,</p><p>portanto, só atinge a porção corticoendosteal do osso. A hipovitaminose D também está associada a</p><p>casos de osteoporose, que é a mais comum das doenças osteometabólicas, caracterizada pela diminuição</p><p>de massa óssea, tornando o osso menos resistente e mais sujeito a fraturas.</p><p>É importante ressaltar que os receptores de vitamina D estão presentes em muitas células do organismo</p><p>e, assim, verifica-se a importância dessa vitamina para o bom funcionamento do sistema imunológico.</p><p>A quantidade ideal de vitamina D necessária para o bom funcionamento do sistema imunológico não está</p><p>completamente elucidada e é alvo de muitas controvérsias clínicas.</p><p>105</p><p>BIOQUÍMICA METABÓLICA</p><p>Saiba mais</p><p>Para saber mais sobre a importância da vitamina D nas doenças autoimunes,</p><p>leia o artigo a seguir:</p><p>MARQUES, C. D. L. et al. A importância dos níveis de vitamina D nas</p><p>doenças autoimunes. Revista Brasileira de Reumatologia, v. 50, n. 1, 2010.</p><p>Disponível em: https://www.scielo.br/pdf/rbr/v50n1/v50n1a07.pdf. Acesso em:</p><p>12 jun. 2020.</p><p>Os casos de hipervitaminose D geralmente ocorrem em situações de excesso de suplementação.</p><p>Os suplementos de vitamina D podem ser facilmente adquiridos sem prescrição médica, em apresentações</p><p>e dosagens variadas. Como a vitamina D é lipossolúvel e pode ser armazenada no organismo, não são raros</p><p>casos de intoxicação. Não se sabe qual é o limite de ingestão diária de vitamina D necessário para causar</p><p>toxicidade, entretanto, até 10.000 UI por dia foi considerado seguro em uma população saudável. Doses</p><p>acima de 100.000 UI por semana ou meses podem causar perda de apetite, náuseas, sede e estupor.</p><p>8.1.3 Vitamina E</p><p>Vitamina E é o termo genérico para dois grupos de compostos que apresentam atividade vitamínica</p><p>semelhante: tocóis e tocotrienóis. Os tocóis apresentam uma cadeia lateral saturada contendo 16 átomos de</p><p>carbono. Esse grupo inclui quatro dos oito compostos, sendo eles o α-tocoferol, β-tocoferol, γ-tocoferol e o</p><p>δ-tocoferol. A diferença entre estas moléculas reside na quantidade de grupos metil que substituem o anel</p><p>aromático do tocol. Já os tocotrieóis incluem: α-tocotrienol, β-tocotrienol, γ-tocotrienol e δ-tocotrienol.</p><p>A diferença entre essas moléculas e as suas homólogas anteriores é que estas possuem uma cadeia lateral</p><p>insaturada contendo 16 átomos de carbono. Todas essas moléculas homólogas possuem atividade biológica.</p><p>HO HO</p><p>O O</p><p>R RR R</p><p>α</p><p>β</p><p>γ</p><p>δ</p><p>6 5</p><p>7</p><p>8</p><p>1</p><p>4</p><p>3</p><p>2 2</p><p>4’ 3’8’ 7’ 11’R2 R2</p><p>R1 R1</p><p>Tocoferóis Tocotrienóis</p><p>R1 R2</p><p>CH3 CH3</p><p>CH3 H</p><p>H CH3</p><p>H H</p><p>Figura 74 – Estrutura química dos tocoferóis e tocotrienóis</p><p>Os tocoferóis estão na forma de óleo viscoso amarelo-pálido quando estão à temperatura ambiente.</p><p>São muito solúveis em óleos e solventes orgânicos, são pouco sensíveis ao calor e à luz. Os tocoferóis são</p><p>constituintes naturais de todas as membranas biológicas e contribuem para a estabilidade da membrana</p><p>devido a sua atividade antioxidante. Os tocoferóis e os tocotrienóis de ocorrência natural também</p><p>contribuem para a estabilidade de óleos vegetais. Dessa forma, os tocoferóis são os únicos entre as</p><p>vitaminas que agem primariamente como antioxidantes, isto é, diferentemente das demais vitaminas</p><p>eles não atuam como cofatores. Primariamente, essa vitamina protege os ácidos graxos insaturados da</p><p>camada fosfolipídica da membrana celular e também protege a partícula LDL da oxidação. A LDL oxidada</p><p>106</p><p>Unidade III</p><p>é um importante mediador de aterosclerose. A vitamina E também está associada com a melhora da</p><p>resposta imune e estudos apontam que a associação dessa vitamina ao selênio mostrou-se benéfica.</p><p>8.1.4 Vitamina K</p><p>A descoberta da vitamina K tem um aspecto curioso, em 1929 o bioquímico dinamarquês Henrik</p><p>Dam observou presença de hemorragia em galinhas, como sinal característico de uma dieta livre de</p><p>gorduras. Posteriormente, em 1935, Dam reportou que o sintoma era aliviado pela ingestão de uma</p><p>substância solúvel em gordura, a qual denominou vitamina K ou vitamina da coagulação. A designação</p><p>vitamina K deriva da primeira letra da palavra dinamarquesa koagulation. As formas da vitamina K são:</p><p>filoquinona, dihidrofiloquinona, menaquinona e menadiona. O quadro a seguir resume as características</p><p>das formas de vitamina K.</p><p>Quadro 6 – Diferentes formas de vitamina K</p><p>Vitamina K Fontes</p><p>K1 (filoquinona) Vegetais</p><p>Óleos vegetais e hortaliças</p><p>K2 (menaquinona) Sintetizada por bactérias</p><p>Produtos animais e alimentos fermentados</p><p>K3 (menadiona) Composto sintético utilizado para terapia, a ser convertido em K2 no intestino</p><p>A família das menaquinonas é composta por uma série de vitaminas designadas MK-n, em que o n</p><p>indica o número de resíduos isoprenoides na cadeia lateral. A menadiona, (2-metil-1,4 naftoquinona),</p><p>é um composto sintético normalmente utilizado como fonte da vitamina para a alimentação animal.</p><p>A figura a seguir indica as estruturas químicas das formas biologicamente ativas da vitamina K.</p><p>O 3</p><p>*</p><p>Filoquinona</p><p>O 6</p><p>*</p><p>Menaquinona-7</p><p>O</p><p>Menadiona</p><p>O</p><p>O</p><p>[ ] * Número de resíduos isoprenoides das cadeias</p><p>Figura 75 – Estruturas das formas biologicamente ativas da vitamina K</p><p>O principal papel da vitamina K é sua participação na coagulação sanguínea, ela é necessária para</p><p>a síntese hepática de protrombina e dos fatores de coagulação sanguínea II, VII, IX e X. Essas proteínas</p><p>são sintetizadas como moléculas precursoras inativas. A formação dos fatores de coagulação requer</p><p>carboxilação de resíduos de ácido glutâmico, que é dependente de vitamina K.</p><p>107</p><p>BIOQUÍMICA METABÓLICA</p><p>Deve-se ter atenção quanto ao uso de varfarina (anticoagulante cumarínico) e o consumo de</p><p>alimentos ricos em vitamina K. A varfarina é utilizada para tratar pacientes em risco por coagulação</p><p>excessiva, como pacientes cirúrgicos e trombose. Atua como um antagonista da vitamina K, inibindo</p><p>redutases envolvidas na síntese de hidroquinona a partir do epóxido, particularmente a epóxido-redutase.</p><p>Assim, a ação da varfarina e da vitamina K são antagônicas.</p><p>OH</p><p>O</p><p>CH3</p><p>CH3</p><p>*</p><p>OH</p><p>O O</p><p>CH3</p><p>O</p><p>R</p><p>R</p><p>O</p><p>Pró-zimógeno</p><p>inativo</p><p>Vitamina KH2</p><p>(hidroquinona)</p><p>Vitamina K</p><p>quinona-redutase</p><p>Vitamina K</p><p>epóxido-redutase</p><p>Inibição pelo</p><p>varfarina</p><p>Vitamina K</p><p>CO2</p><p>O2</p><p>Pró-zimógeno</p><p>carboxilado</p><p>Vitamina K epóxido</p><p>Figura 76 – Ação da varfarina na síntese dos fatores da cascata de coagulação</p><p>As principais fontes de vitamina K são os vegetais e óleos, sendo esses os responsáveis pelo aumento</p><p>da absorção da filoquinona. Boas fontes de vitamina K são: brócolis, couve-flor, agrião, rúcula, repolho,</p><p>alface, espinafre, entre outros vegetais verdes. Os óleos vegetais, como o azeite, também contam com o</p><p>nutriente, assim como as oleaginosas e o abacate.</p><p>Tabela 3 – Faixa de concentração (µg de filoquinina por 100 g de alimento)</p><p>0,1 – 1,0 1 – 10 10 – 100 100 – 1000</p><p>Abacate (1,0) Maçã (6) Repolho roxo (19) Brócolis (179)</p><p>Bananas (0,1) Farelo de trigo (10) Couve-flor (31) Repolho (339)</p><p>Carne, bife (0,8) Manteiga (7) Ervilhas (34) Alface (129)</p><p>Leite de vaca (0,6) Cenoura (6) Óleo de oliva (80) Óleo de canola (123)</p><p>Arroz branco (0,1) Óleo de milho (3) Óleo de soja (173)</p><p>Batata (0,5) Aveia (10) Espinafre (380)</p><p>Iogurte (0,8) Gema de ovo (2) Agrião (315)</p><p>Adaptada de: Dores, Paiva e Campana (2001).</p><p>108</p><p>Unidade III</p><p>O quadro a seguir mostra um resumo das funções e fontes das vitaminas estudadas até aqui.</p><p>Quadro 7 – Vitaminas lipossolúveis</p><p>Vitaminas lipossolúveis Funções Fontes</p><p>Vitamina A Mecanismo da visão</p><p>Fígado, rins, ovos, laticínios,</p><p>cenoura, espinafre e mamão</p><p>Vitamina D Manutenção óssea</p><p>Fígado, gema de ovo, laticínios,</p><p>gérmen de trigo</p><p>Vitamina E</p><p>Antioxidante</p><p>Previne peroxidação lipídica</p><p>das membranas celulares</p><p>Azeites, fígado, abacate e</p><p>vegetais de folhas verdes</p><p>Vitamina K</p><p>Previne sangramentos</p><p>Síntese de fatores da cascata</p><p>da coagulação</p><p>Vegetais verdes folhosos</p><p>8.1.5 Complexo B</p><p>O complexo B envolve um conjunto de vitaminas como: vitamina B1 (tiamina), B2 (riboflavina),</p><p>B3 (niacina), B5 (ácido pantotênico), B6 (piridoxina), B7 (biotina), B9 (ácido fólico) e B12 (cianocobalamina).</p><p>De um modo geral, as vitaminas do complexo B participam como cofatores de inúmeras reações</p><p>bioquímicas do metabolismo de carboidratos, lipídeos e proteínas.</p><p>8.1.5.1 Vitamina B1 (tiamina)</p><p>A forma ativa da tiamina é o pirofosfato de tiamina (TPP), formada pela transferência do grupo</p><p>pirofosfato do ATP para a tiamina. Ele atua como coenzima na formação ou degradação de α-cetóis</p><p>pela transcetolase e na descarboxilação oxidativa dos α-cetoácidos. Também atua como coenzima na</p><p>descarboxilação-oxidação do piruvato, com sua conversão em acetil-CoA, e do α-cetoglutarato no</p><p>ciclo de Krebs, formando succinil-CoA; e nas reações das transcetolases, na via das pentoses-fosfato.</p><p>Desempenha papel importante na maioria das células, mas especialmente no tecido nervoso, na</p><p>descarboxilação oxidativa do piruvato e do α-cetoglutarato. A TTP é importante na transmissão do</p><p>impulso nervoso, a coenzima se localiza nas membranas periféricas dos neurônios e é necessária para a</p><p>biossíntese de acetillcolina e nas reações de translocação de íons na estimulação nervosa.</p><p>A deficiência de tiamina resulta em perda do apetite, constipação, enjoo, depressão, neuropatia</p><p>periférica, irritabilidade e fadiga. Em casos de deficiência moderada, verifica-se confusão mental,</p><p>ataxia (andar cambaleante e disfunção motora) e oftalmoplegia (perda da coordenação ocular). E na</p><p>deficiência severa ocorre o beribéri em humanos caracterizada pelo edema no sistema neuromuscular,</p><p>dor, atrofia e debilidade muscular, podendo levar a óbito.</p><p>A tiamina está presente no fígado e em outras vísceras, no gérmen de trigo, em carnes magras,</p><p>em feijões, em peixes, na gema de ovo e no amendoim. A absorção da vitamina B1 é diminuída com</p><p>consumo de álcool.</p><p>109</p><p>BIOQUÍMICA METABÓLICA</p><p>8.1.5.2 Vitamina B2 (riboflavina)</p><p>As duas formas biologicamente ativas são flavina mononucleotídeo (FMN) e flavina adenina</p><p>dinucleotídeo (FAD), formadas pela transferência de um AMP do ATP para o FMN. O FMN e o FAD podem</p><p>aceitar reversivelmente dois átomos de hidrogênio, formando FMNH2 ou FADH2.</p><p>A deficiência de riboflavina provoca dermatite, glossite (língua lisa e púrpura) e queilose (fissuras</p><p>nos cantos da boca). O FMN e o FAD provenientes dos alimentos são hidrolisados no intestino e liberam</p><p>a riboflavina. Esta, por sua vez, é absorvida e transportada pela corrente sanguínea para os tecidos alvos</p><p>em associação com a albumina. A riboflavina está presente em laticínios, fígado, rins, cereais, carnes</p><p>magras, peixes, ovos, brócolis e folhas verdes.</p><p>8.1.5.3 Vitamina B3 (niacina)</p><p>Também conhecida como ácido nicotínico. As formas biologicamente ativas da coenzima são</p><p>nicotinamida-adenina-dinucleotídeo (NAD+) e nicotinamida-adenina-dinucleotídeo-fosfato (NADP+).</p><p>A nicotinamida é derivada do ácido nicotínico, que contém uma amida substituindo um grupo carboxila, e</p><p>também ocorre na alimentação. A nicotinamida é desaminada no organismo e equivale nutricionalmente</p><p>ao ácido nicotínico. O NAD+ e o NADP+ são coenzimas que podem se transformar nas formas reduzidas</p><p>NADH e NADPH, respectivamente, e originam muitos ATP quando reoxidadas na cadeia respiratória.</p><p>A niacina está presente nos cereais, na levedura, no amendoim, no leite e em carnes, principalmente</p><p>no fígado. A carência de niacina está associada à pelagra, cujos sintomas são dermatite, diarreia e</p><p>demência. O não tratamento da pelagra pode levar ao óbito.</p><p>8.1.5.4 Vitamina B5 (ácido pantotênico)</p><p>É um componente da coenzima A, a qual participa da transferência de grupos acila. A coenzima A</p><p>contém um grupo tiol que transporta compostos acila como ésteres do tiol ativados. Essas estruturas</p><p>apresentam-se na forma de succinil-CoA, acil-CoA e a acetil-CoA, do grupo de carboidratos, e na de</p><p>lipídios, pois o ácido pantotênico é também um componente da sintetase dos ácidos graxos.</p><p>A vitamina B5 é encontrada principalmente no fígado, no coração, no abacate, em cogumelos, no</p><p>brócolis, na gema de ovo, em leveduras, em cereais integrais e em legumes. A deficiência dessa vitamina</p><p>é rara e geralmente é associada à desnutrição grave.</p><p>8.1.5.5 Vitamina B6</p><p>É uma denominação que engloba a piridoxina, o piridoxal e a piridoxamina, todos derivados da</p><p>piridina. A diferença entre essas estruturas reside na natureza do grupo funcional ligado ao anel. A piridoxina</p><p>ocorre principalmente nas plantas, enquanto o piridoxal e a piridoxamina são de origem animal. As três</p><p>formas de vitamina B6 podem ser precursoras da coenzima biologicamente ativa, o piridoxal-fosfato.</p><p>A vitamina B6 atua como coenzima nas reações de transaminação e descarboxilação de aminoácidos, e</p><p>também participa do metabolismo da glicose e dos lipídios.</p><p>110</p><p>Unidade III</p><p>A piridoxina 5-fosfato (PLP) participa da síntese de neurotransmissores (GABA, serotonina, epinefrina,</p><p>noraepinefrina e GABA). Além disso, a PLP também é necessária para a reação de conversão do triptofano</p><p>em niacina (vitamina B3), que por sua vez é utilizada como coenzima pela enzima glicogênio fosforilase,</p><p>importante para via de glicogenólise e gliconeogênese.</p><p>A vitamina B6 ocorre nas carnes, na batata, no grão-de-bico, em cerais e na banana. Os casos</p><p>graves de hipovitaminose B6 são as neuropatias e a anemia sideroblástica (deficiência na síntese</p><p>de hemoglobina).</p><p>8.1.5.6 Vitamina B7 (biotina)</p><p>É o grupo prostético de várias enzimas que participam em reações de carboxilação (atua como</p><p>carregador do CO2 ativado). As mais importantes dessas enzimas são: piruvato carboxilase, que catalisa</p><p>a conversão do piruvato em oxaloacetato e participa da gliconeogênese; e acetil-CoA carboxilase, que</p><p>catalisa a conversão do acetil-CoA em malonil-CoA e participa da biossíntese de ácidos graxos.</p><p>A deficiência de biotina é rara, pois está amplamente distribuída nos alimentos. Alimentos ricos</p><p>em biotina incluem: amendoim, avelã, amêndoa, farelo de aveia, ovos e leite. As bactérias intestinais</p><p>também produzem a biotina.</p><p>8.1.5.7 Vitamina B9 (ácido fólico)</p><p>A deficiência de ácido fólico pode ser causada pelo aumento na demanda (por exemplo,</p><p>durante a gestação e a lactação), absorção deficiente (causada por patologia do intestino delgado),</p><p>alcoolismo ou tratamento com drogas, que são inibidoras da diidrofolato-redutase, como, por</p><p>exemplo, o metotrexato.</p><p>A principal consequência da deficiência de ácido fólico é a anemia megaloblástica, causada pela</p><p>diminuição na síntese de bases nitrogenadas, o que leva a uma incapacidade da célula em produzir</p><p>DNA, o que consequentemente impede as células de se dividirem. A deficiência de ácido fólico também</p><p>pode causar defeitos do tubo neural ao nascimento, como espinha bífida e anencefalia. Portanto, é</p><p>extremamente importante que as gestantes façam suplementação de ácido fólico na dieta. A Organização</p><p>Mundial de Saúde (OMS) e o Ministério da Saúde do Brasil recomendam a dose de 400µg (0,4 mg),</p><p>diariamente, por pelo menos 30 dias antes da concepção até o primeiro trimestre de gestação, para</p><p>prevenir os defeitos do tubo neural, e durante toda a gestação, para prevenção da anemia. Em casos de</p><p>antecedentes de malformações congênitas, a gestante deve tomar a dose de 5 mg/dia a fim de reduzir</p><p>o risco de recorrência de malformação.</p><p>8.1.5.8 Vitamina</p><p>B12 (cianocobalamina)</p><p>É sintetizada somente por micro-organismos. O termo vitamina B12 compreende uma família de</p><p>substâncias que apresentam um anel tetrapirrólico que circunda um átomo central de cobalto, um</p><p>grupo nucleotídico que consiste na base 5,6-dimetilbenzimidazol e numa ribose fosforilada esterificada</p><p>com 1-amino, 2-propanol.</p><p>111</p><p>BIOQUÍMICA METABÓLICA</p><p>CH3</p><p>CH3</p><p>Co</p><p>R</p><p>H3C</p><p>H3C</p><p>H3C</p><p>H3C</p><p>H2N</p><p>H2N</p><p>H2N</p><p>OH</p><p>HO</p><p>CH3</p><p>CH3</p><p>CH3</p><p>NH2</p><p>NH2</p><p>NH2</p><p>CH3</p><p>O</p><p>O</p><p>O</p><p>O</p><p>O</p><p>O</p><p>O</p><p>O</p><p>O</p><p>O</p><p>O</p><p>CH3</p><p>N</p><p>NP</p><p>O</p><p>N N</p><p>NN</p><p>Figura 77 – Estrutura da vitamina B12</p><p>Os animais podem obter a vitamina B12 a partir da microbiota ou pela ingestão de alimentos de origem</p><p>animal. Essa vitamina não está presente nos vegetais. Os alimentos ricos em vitamina B12 são o fígado, leite e ovos.</p><p>Tabela 4 – Fontes de vitamina B12</p><p>Alimentos Peso (g) Vitamina B12 (µg)</p><p>Bife de fígado cozido 100 112</p><p>Mariscos no vapor 100 99</p><p>Ostras cozidas 100 27</p><p>Fígado de frango cozido 100 19</p><p>Coração cozido 100 14</p><p>Caranguejo cozido 100 9</p><p>Leite desnatado 245 0,93</p><p>Ovo cozido 50 0,49</p><p>Adaptada de: Hands (2000).</p><p>A vitamina B12 é liberada pelas proteínas de origem animal e atravessa o estômago ligada ao fator</p><p>intrínseco gástrico (FI), produzido pelas células parietais gástricas. Essa ligação também protege a vitamina</p><p>B12 da ação das enzimas proteolíticas da luz intestinal. Posteriormente, a vitamina B12 se adere a receptores</p><p>específicos das células epiteliais do íleo terminal, onde é absorvida e ligada a um transportador plasmático</p><p>e lançada na circulação. Assim, é absorvida no íleo terminal e então ligada à transcobalamina (Tc II),</p><p>adentra a circulação portal e é distribuída para as células que expressam receptores específicos, os quais</p><p>112</p><p>Unidade III</p><p>internalizam a vitamina na forma de complexo Tc-vitamina B12. A presença de anticorpos bloqueadores</p><p>de FI ou de anticorpos anticélulas parietais pode levar à anemia perniciosa.</p><p>Dieta</p><p>Para o íleo</p><p>Célula da mucosa</p><p>no íleo</p><p>Estômago</p><p>Proteína</p><p>ligadora</p><p>de B12</p><p>B12</p><p>B12</p><p>Fl</p><p>B12</p><p>Fl</p><p>B12 Fl</p><p>B12</p><p>B1</p><p>2</p><p>Figura 78 – Transporte da vitamina B12 ao longo do sistema digestório</p><p>A vitamina B12 participa da síntese da metionina e da isomerização da metilmalonil-CoA, que é</p><p>produzida na degradação de alguns aminoácidos e de ácidos graxos com número ímpar de carbono.</p><p>Na carência da vitamina B12, ácidos graxos anormais acumulam-se e são incorporados nas membranas</p><p>celulares, incluindo as do sistema nervoso. Isso pode contribuir para algumas manifestações neurológicas</p><p>da deficiência da vitamina B12.</p><p>A principal consequência da hipovitaminose B12 é a anemia megaloblástica, que ocorre porque</p><p>durante a eritropoiese (processo de produção de hemácias) as células se dividem rapidamente e</p><p>necessitam de vitamina B12 para a síntese de nucleotídeos. Durante a formação das hemácias, as</p><p>formas N5,N10-metileno e N10-formil do tetraidrofolato são necessárias para a síntese de nucleotídeos,</p><p>utilizados na replicação do DNA.</p><p>113</p><p>BIOQUÍMICA METABÓLICA</p><p>Ácido fólico</p><p>Anel de purina</p><p>Anel de purinaHCOOH</p><p>N5, N10-formil H4folato</p><p>N5, N10-metileno H4folato</p><p>N5-metil H4folato</p><p>dTMP</p><p>Ser</p><p>Gly</p><p>N10-formil H4folato</p><p>Metionina Homocisteína</p><p>H2folato</p><p>H4folato H4folato</p><p>His</p><p>Figura 79 – Interconversões metabólicas do ácido fólico e vitamina B12. A importante reação que</p><p>depende de vitamina B12 e converte N5-metil tetra-hidrofloato (H4folato) de volta em H4folato é</p><p>indicada por uma seta tracejada cinza. Legenda: Desoxitimidina 5´ monofosfato (dTMP); Serina (Ser); Glicina (Gly)</p><p>Especial atenção deve ser dada aos indivíduos que tenham sofrido gastrectomia total ou parcial, os</p><p>quais tornam-se deficientes ao fator intrínseco e não conseguem mais absorver a B12. A deficiência</p><p>ocorre devido à retirada da mucosa gástrica que produz o fator intrínseco. Esse fator liga-se à B12 para</p><p>que ocorra sua absorção no intestino. Essa falta de absorção pode gerar uma anemia carencial, podendo</p><p>ser por deficiência de vitamina B12 (anemia megaloblástica). Por isso, é importante a suplementação</p><p>dessa vitamina após a cirurgia bariátrica.</p><p>Observação</p><p>O vegetarianismo tem criado bastante adeptos no Brasil e é importante</p><p>saber que há diferentes modalidades dentro dessa dieta. O veganismo é um</p><p>estilo de vida, são pessoas que não consomem qualquer tipo de produto</p><p>proveniente de origem animal ou que envolva animais em sua produção.</p><p>O vegetarianismo é seguido por pessoas que excluem de sua dieta tudo de</p><p>origem animal, como carne, leite ou ovos. Já os ovolactovegetarianos não</p><p>comem nenhum tipo de carne, mas incluem ovos e leite em sua alimentação.</p><p>Os ovos, leite e queijos são de origem animal e contêm B12. Assim, quem</p><p>consome esses alimentos regularmente talvez não precise de suplementação.</p><p>No entanto, os vegetarianos estritos (que não utilizam alimentos fortificados)</p><p>e vegetarianos que consomem ovos e laticínios com pouca frequência talvez</p><p>não obtenham a quantidade diária recomendada dessa vitamina.</p><p>114</p><p>Unidade III</p><p>8.1.6 Vitamina C (ácido ascórbico)</p><p>Os seres humanos e outros primatas, bem como a cobaia, são os únicos mamíferos que não podem</p><p>sintetizar vitamina C. Esse fato se deve à deficiência genética da enzima gulonolactona oxidase, o que</p><p>impede a síntese do ácido L-ascórbico a partir da glicose.</p><p>A forma ativa da vitamina C é o ácido ascórbico. A principal função do ascorbato é a de agente</p><p>redutor em diversas reações diferentes. A figura a seguir mostra o potencial redutor da vitamina C.</p><p>HO HO HO</p><p>O O O</p><p>HO HO HO</p><p>O O O</p><p>OH O O–O O O</p><p>AscH–</p><p>Ascorbato</p><p>AscH .–</p><p>Radical ascorbila</p><p>DHA</p><p>Ácido desidroascórbico</p><p>– e–, – H+ – e–</p><p>+ e–, + H+ + e–</p><p>.–</p><p>Figura 80 – A oxidação do ácido ascórbico por um elétron (e-) forma o radical ascorbila que,</p><p>ao ser oxidado novamente, gera ácido desidroascórbico. Os elétrons são recebidos por compostos oxidantes</p><p>A vitamina C tem um papel essencial nas reações de hidroxilação da prolina para formar hidroxiprolina,</p><p>necessária para a síntese de colágeno. A deficiência de ácido ascórbico resulta no escorbuto, doença</p><p>caracterizada por sangramento gengival, dentes frouxos, fragilidade dos vasos sanguíneos, edemas nas</p><p>articulações e anemia. Esses sintomas foram verificados na época das grandes navegações, quando a</p><p>tripulação permanecia meses no mar. O médico escocês James Lind foi o primeiro a correlacionar a alta</p><p>morbidade e mortalidade dos marinheiros ingleses com a deficiência da vitamina C.</p><p>Outro papel importante da vitamina C é facilitar a absorção do ferro da dieta no intestino. Por isso é</p><p>preciso consumir feijão acompanhado de suco de laranja, por exemplo, pois isso favorece a absorção do</p><p>ferro dessa leguminosa.</p><p>Tabela 5 – Teor de vitamina C nos alimentos</p><p>Alimentos Vitamina C mg/100 g</p><p>Acerola 1700</p><p>Caju 252</p><p>Couve 105</p><p>Goiaba 273</p><p>Quiuí 71</p><p>Laranja 48,3</p><p>Mamão papaia 61,4</p><p>Tangerina poncã 48,8</p><p>Adaptada de: Cozzolino (2016).</p><p>115</p><p>BIOQUÍMICA METABÓLICA</p><p>O quadro a seguir resume as funções e fontes das vitaminas hidrossolúveis.</p><p>Quadro 8 – Vitaminas hidrossolúveis</p><p>Vitaminas</p><p>hidrossolúveis Funções Fontes</p><p>B1 (tiamina)</p><p>Biossíntese da acetilcolina</p><p>Participa no funcionamento do sistema</p><p>nervoso</p><p>Carnes, gema de ovo, leveduras,</p><p>cereais integrais e frutas secas</p><p>B2 (riboflavina)</p><p>Respiração celular, integridade da pele,</p><p>mucosas e sistema ocular</p><p>Formas ativas: flavina mononucleotídeo (FMN)</p><p>e flavina adenina dinucleotídeo (FAD)</p><p>Carnes e laticínios, cereais,</p><p>leveduras e vegetais verdes</p><p>B3 (niacina)</p><p>Agente redutor</p><p>Formas ativas:</p><p>nicotinamida-adenina-dinucleotídeo (NAD+) e</p><p>nicotinamida-adenina-dinucleotídeo-fosfato</p><p>(NADP+)</p><p>Carnes, fígado e rins, laticínios, ovos,</p><p>cereais integrais, levedura e legumes</p><p>B5 (ácido pantotênico) Componente da coenzima A utilizado na</p><p>síntese de ácidos graxos</p><p>Fígado, coração, abacate, cogumelos,</p><p>brócolis, gema de ovo, leveduras,</p><p>cereais integrais e legumes</p><p>B6 (piridoxina, piridoxal</p><p>e piridoxamina)</p><p>Reações de transaminação e descarboxilação</p><p>de aminoácidos</p><p>Síntese de neurotransmissores (GABA,</p><p>serotonina, epinefrina, noraepinefrina</p>