Vitaminas e Suas Funções

Prévia do material em texto

Bioquímica humana
Prof. Tyago Eufrásio de Souza 
Vitaminas
Prof. Tyago Eufrásio de Souza 
Introdução
As vitaminas são micromoléculas orgânicas essenciais que o organismo 
humano é incapaz de sintetizar em quantidades suficientes (com poucas 
exceções parciais), devendo ser obtidas obrigatoriamente por meio da 
dieta. 
Diferente dos macronutrientes (carboidratos, lipídios e proteínas), as 
vitaminas não desempenham função energética nem estrutural direta; 
atuam fundamentalmente como coenzimas, precursores de cofatores 
metabólicos, moduladores da expressão gênica ou antioxidantes.
Classificação e propriedades físico-químicas gerais
A classificação das vitaminas baseia-se prioritariamente em sua 
solubilidade, parâmetro físico-químico que determina os mecanismos de 
absorção intestinal, transporte plasmático, capacidade de 
armazenamento tecidual e vias de excreção.
Classificação e propriedades físico-químicas gerais
Propriedade
Vitaminas lipossolúveis (A, D, 
E, K)
Vitaminas hidrossolúveis (Complexo 
B e C)
Natureza 
química
Apolares / Hidrofóbicas (derivados 
isoprenóides/lipídicos).
Polares / Hidrofílicas.
Absorção 
intestinal
Requer digestão lipídica, sais 
biliares e formação de micelas.
Absorção direta no epitélio intestinal por 
transporte ativo/difusão.
Transporte 
plasmático
Requer quilomícrons, 
lipoproteínas ou proteínas 
carreadoras específicas.
Circulam livremente dissolvidas no 
plasma (com raras exceções).
Armazenamento
Acumulam-se no tecido adiposo e 
fígado em quantidades 
significativas.
Armazenamento tecidual mínimo (exceto 
a Vitamina B12, retida no fígado).
Excreção Biliar/Fecal (mínima via urinária).
Urinária (excesso é prontamente filtrado 
e excretado).
Risco de 
toxicidade
Elevado em caso de megadoses 
(Hipervitaminose).
Baixo (excesso excretado na urina, 
exceto em doses maciças extremas).
Vitaminas lipossolúveis
Vitamina A (Retinol, Retinal, Ácido retinóico e β-caroteno)
Ocorrência: Fígado, gema de ovo, laticínios integrais (retinoides pré-
formados); vegetais folhosos verde-escuros e frutos amarelo-alaranjados 
(β-caroteno / provitamina A).
Funções fisiológicas:
• Visão: O 11-cis-retinal combina-se com a opsina nos bastonetes da 
retina para formar a rodopsina, pigmento responsável pela visão em 
pouca luminosidade.
• Expressão gênica e diferenciação celular: O ácido retinoico liga-se a 
receptores nucleares (RAR e RXR), regulando a transcrição de genes da 
diferenciação de tecidos epiteliais e secreção de muco.
Vitaminas lipossolúveis
Distúrbios:
✓ Deficiência: cegueira noturna (nictalopia); xeroftalmia (secura da córnea 
e conjuntiva); manchas de Bitot; hiperqueratose folicular e 
vulnerabilidade a infecções.
✓ Toxicidade (Hipervitaminose A): teratogênese (malformações fetais 
em gestantes), hipertensão intracraniana idiopática (pseudotumor 
cerebri), hepatomegalia e descamação cutânea.
Vitaminas lipossolúveis
Vitamina D (Colecalciferol-D3 e Ergocalciferol-D2)
Ocorrência e biossíntese: a vitamina D3 é sintetizada na pele a partir do 
7-desidrocolesterol sob ação dos raios UV-B; fontes alimentares incluem 
peixes gordurosos (salmão, atum), óleo de fígado de bacalhau e alimentos 
fortificados.
Ativação metabólica: sofre primeira hidroxilação no fígado pela 25-
hidroxilase (25-OH-D3 ou calcidiol) e segunda hidroxilação nos rins pela 1-
α-hidroxilase para formar a molécula hormonalmente ativa: 1,25-
dihidroxicolecalciferol (Calcitriol).
Funções fisiológicas: estimula a absorção intestinal de cálcio e fosfato; 
promove a reabsorção renal de cálcio e modula o remodelamento ósseo 
em sinergia com o paratormônio (PTH).
Vitaminas lipossolúveis
Distúrbios:
✓ Deficiência: raquitismo em crianças (deformidade e desmineralização 
das placas de crescimento ósseo); Osteomalacia em adultos 
(amolecimento ósseo); aumento da suscetibilidade a fraturas e fraqueza 
muscular.
✓ Toxicidade: hipercalcemia, calcificação metastática de tecidos moles 
(rins, vasos sanguíneos) e nefrolitíase.
Vitaminas lipossolúveis
Vitamina E (α-tocoferol)
Ocorrência: óleos vegetais (germens de trigo, girassol, milho), nozes, 
castanhas e sementes.
Funções fisiológicas: principal antioxidante lipofílico que previne a 
peroxidação lipídica nas membranas celulares. 
Varre radicais livres peroxila, protegendo os ácidos graxos poli-insaturados 
da bicamada fosfolipídica. É regenerada pela vitamina C.
Distúrbios:
✓ Deficiência: rara; ocorre em síndromes de má absorção de gorduras 
(ex.: fibrose cística). Gera anemia hemolítica (devido à fragilidade da 
membrana dos eritrócitos), ataxia espinocerebellar e neuropatia 
periférica.
Vitaminas lipossolúveis
Vitamina E (α-tocoferol)
Vitaminas lipossolúveis
Vitamina K (Filoquinona - K1 e Menaquinona - K2)
Ocorrência: vegetais folhosos verdes (espinafre, couve, brócolis) (K1); 
sintetizada pela microbiota intestinal e encontrada em alimentos 
fermentados (K2).
Funções fisiológicas: coenzima essencial para a γ-glutamil carboxilase, 
enzima que realiza a modificação pós-traducional de resíduos de ácido 
glutâmico em γ-carboxiglutamato nos fatores de coagulação II 
(protrombina), VII, IX e X, além das proteínas C e S. 
Essa carboxilação permite a ligação de íons cálcio e ancoragem nas 
membranas plaquetárias.
Vitaminas lipossolúveis
Distúrbios:
Deficiência: diátese hemorrágica (tendência a sangramentos), equimoses e 
aumento do Tempo de Protrombina (TP). 
Ocorre comumente em recém-nascidos (Doença hemorrágica do recém-
nascido), prevenida pela administração profilática de vitamina K ao 
nascimento.
Vitaminas hidrossolúveis
A maioria das vitaminas do Complexo B atua diretamente como 
precursoras de coenzimas do metabolismo intermediário (carboidratos, 
lipídios, aminoácidos e nucleotídeos).
As vitaminas do complexo B são encontradas em alimentos de origem 
animal e vegetal, como carne bovina, fígado, ovos, leite, grãos integrais, 
aveia e folhas verdes.
Vitaminas hidrossolúveis
Vitamina B1 (Tiamina)
Coenzima ativa: Tiamina pirofosfato (TPP).
Papel metabólico: coenzima de complexos multienzimáticos de 
descarboxilação oxidativa de α-cetoácidos (piruvato desidrogenase e α-
cetoglutarato desidrogenase no Ciclo de Krebs) e da transcetolase (via das 
pentoses-fosfato).
Distúrbios relacionados:
✓ Beribéri: Beribéri Seco (polineuropatia periférica simétrica) e Beribéri 
Molhado (insuficiência cardíaca de alto débito e edema).
✓ Síndrome de Wernicke-Korsakoff: manifestação neurológica grave 
observada em alcoólatras crônicos (ataxia, confusão mental, 
oftalmoplegia e amnésia anterógrada).
Vitaminas hidrossolúveis
Vitamina B2 (Riboflavina)
Coenzimas ativas: Flavina Mononucleotídeo 
(FMN) e Flavina Adenina Dinucleotídeo 
(FAD).
Papel metabólico: carreadores de elétrons 
em reações de oxidorredução metabólicas 
(Cadeia Respiratória, β-oxidação de ácidos 
graxos e succinato desidrogenase).
Distúrbios relacionados: ariboflavinose 
(queilose angular, estomatite, glossite 
avermelhada, dermatite seborreica e 
vascularização da córnea).
Vitaminas hidrossolúveis
Vitamina B3 (niacina/ácido nicotínico/nicotinamida)
Coenzimas ativas: Nicotinamida Adenina 
Dinucleotídeo (NAD+) e Nicotinamida Adenina 
Dinucleotídeo Fosfato (NADP+). 
Pode ser sintetizada no organismo em quantidade 
limitada a partir do aminoácido triptofano.
Papel metabólico: aceptores/doadores universais de 
elétrons e hidreto (H-) na glicólise, ciclo de Krebs, via 
das pentoses-fosfato e síntese de lipídios.
Distúrbios relacionados: pelagra (caracterizada pela 
clássica "Tríade dos 3 Ds": Dermatite fotossensível em 
áreas expostas ao sol, Diarreia e Demência).
Vitaminas hidrossolúveis
Vitamina B5 (ácido pantotênico)
Coenzima ativa: Coenzima A (CoA-SH) e Proteína Carreadora de Acila 
(ACP).
Papel metabólico: transferência de grupos acila e formação de tioésteres 
de alta energia (ex.: Acetil-CoA e Succinil-CoA) no metabolismocentral.
Distúrbios relacionados: extremamente rara na espécie humana por ser 
ubíqua na alimentação (pantos = em todo lugar); causa parestesia em 
extremidades (síndrome dos pés ardentes).
Vitaminas hidrossolúveis
Vitamina B6 (piridoxina, piridoxal, piridoxamina)
Coenzima ativa: Piridoxal Fosfato (PLP).
Papel metabólico: coenzima indispensável de todas as reações do 
metabolismo de aminoácidos (transaminação pelas enzimas ALT e AST, 
descarboxilação e racemização), síntese de neurotransmissores (GABA, 
serotonina, dopamina) e síntese do grupo heme.
Distúrbios relacionados: neuropatia periférica, convulsões (especialmente 
em lactentes) e anemia sideroblástica. 
✓ Nota clínica: O uso prolongado do tuberculostático isoniazida induz 
deficiência de B6 por inativação e eliminação do piridoxal.
Vitaminas hidrossolúveis
Vitamina B7 ou B8 (Biotina)
Coenzima ativa: biotina covalentemente ligada a 
resíduos de lisina da enzima (biocitina).
Papel metabólico: coenzima de reações de 
carboxilação, atuando em enzimas como a 
piruvato carboxilase (gliconeogênese) e acetil-
coa carboxilase (síntese de ácidos graxos).
Distúrbios relacionados: raros. Pode ser 
induzida pelo consumo excessivo de ovo cru, 
pois a proteína avidina presente na clara do ovo 
liga-se à biotina com afinidade extrema, 
impedindo sua absorção intestinal.
Vitaminas hidrossolúveis
Vitamina B9 (Ácido fólico/Folato)
Coenzima ativa: tetraidrofolato (THF).
Papel metabólico: transferência de 
unidades monocarbonadas (grupos 
metil, metileno, formil) essenciais para a 
síntese de purinas e timidilato (dTMP), 
necessários para a síntese e reparo do 
DNA, além do metabolismo da 
homocisteína.
Vitaminas hidrossolúveis
Vitamina B9 (Ácido fólico/Folato)
Distúrbios relacionados:
✓ Anemia megaloblástica: falha no amadurecimento dos precursores 
eritroides na medula óssea devido ao bloqueio da síntese de DNA 
(hemácias grandes, imaturas e neutrófilos hipersegmentados).
✓ Defeitos do tubo neural: a deficiência em gestantes nos primeiros 28 
dias de gestação aumenta drasticamente o risco de anencefalia e 
espinha bífida no feto (justificando a suplementação pré-concepcional).
Vitaminas hidrossolúveis
Vitamina B12 (Cobalamina)
Coenzimas ativas: Metilcobalamina e 5'-Desoxiadenosilcobalamina.
Absorção: requer a produção de Fator intrínseco pelas células parietais do 
estômago e absorção no íleo terminal.
Papel metabólico: 
• Metionina sintase: converte homocisteína em metionina, remetilando o 
THF (a deficiência aprisiona o folato na forma inativa N5-metil-THF — a 
"armadilha do folato").
• L-Metilmalonil-CoA Mutase: Converte metilmalonil-CoA em succinil-
CoA na degradação de ácidos graxos de cadeia ímpar.
Vitaminas hidrossolúveis
Vitamina B12 (Cobalamina)
Distúrbios Relacionados: 
✓ Anemia perniciosa: Doença autoimune 
contra o fator intrínseco ou células 
parietais, levando à má absorção severa 
de B12.
✓ Degeneração combinada subaguda da 
medula espinhal: desmielinização dos 
cordões posterior e lateral da medula 
devido ao acúmulo de metabólitos 
anômalos (ácido metilmalônico), gerando 
atrofia neurológica irreversível (diferencial 
crucial em relação à deficiência isolada 
de folato).
Vitaminas hidrossolúveis
Vitamina C (Ácido ascórbico)
Ocorrência: Frutas cítricas (laranja, limão, acerola, goiaba) e vegetais 
frescos.
Papel metabólico e fisiológico:
• Agente redutor/co-substrato: mantém o íon de ferro no estado 
reduzido (Fe2+) nas reações de hidroxilação da prolina e lisina no 
colágeno (Prolil e Lysil hidroxilases).
• Absorção do ferro: aumenta a absorção intestinal do ferro não-heme 
(Fe3+ → Fe2+).
• Antioxidante hidrossolúvel: neutraliza espécies reativas de oxigênio e 
regenera a Vitamina E.
Vitaminas hidrossolúveis
Vitamina C (Ácido ascórbico)
Distúrbios relacionados: escorbuto (fragilidade capilar extrema, 
sangramento gengival, afrouxamento dentes, petéquias e falha na 
cicatrização devido ao colágeno defeituoso sem pontes cruzadas).
Vitaminas hidrossolúveis: um resumo
Vitamina Nome químico Forma coenzimática ativa Principal reação catalisada / função
B1 Tiamina Tiamina Pirofosfato (TPP) Descarboxilação oxidativa de α-cetoácidos.
B2 Riboflavina FMN e FAD Oxidorredução.
B3 Niacina NAD+ e NADP+ Oxidorredução.
B5 Ácido pantotênico Coenzima A (CoA-SH) Transferência de grupos acila.
B6 Piridoxina Piridoxal Fosfato (PLP)
Transaminação e descarboxilação de 
aminoácidos.
B7 Biotina Biocitina Carboxilação.
B9 Ácido fólico Tetraidrofolato (THF)
Transferência de unidades 
monocarbonadas (síntese de DNA).
B12 Cobalamina
Metilcobalamina / 
Desoxiadenosilcobalamina
Remetilação da homocisteína e 
isomerização do metilmalonil-CoA.
C Ácido ascórbico
Ácido ascórbico (estado 
reduzido)
Hidroxilação da prolina/lisina no colágeno e 
ação antioxidante.
Exercícios 
As vitaminas são micromoléculas essenciais classificadas em lipossolúveis e 
hidrossolúveis de acordo com suas propriedades físico-químicas de solubilidade. 
Essa classificação físico-química impacta diretamente a fisiologia da absorção, 
armazenamento e excreção dessas substâncias no organismo humano. 
Com base nessa divisão, assinale a alternativa correta:
A) As vitaminas hidrossolúveis necessitam da digestão de lipídios e da ação dos sais 
biliares para formarem micelas antes de serem absorvidas no intestino.
B) As vitaminas lipossolúveis são prontamente filtradas pelos glomérulos renais e 
excretadas na urina quando ingeridas em excesso.
C) As vitaminas hidrossolúveis, por acumularem-se significativamente no tecido adiposo 
e no fígado, apresentam alto risco de hipervitaminose por megadoses.
D) As vitaminas lipossolúveis dependem de lipoproteínas ou proteínas carreadoras 
específicas para seu transporte no plasma e possuem maior potencial de toxicidade 
por acúmulo tecidual.
E) A vitamina B12 e a vitamina C são vitaminas lipossolúveis excretadas 
exclusivamente por via biliar.
Exercícios 
A vitamina K desempenha papel indispensável na cascata de coagulação 
sanguínea. A sua função bioquímica precisa ocorre na modificação pós-
traducional de resíduos do aminoácido glutamato em resíduos de α-
carboxiglutamato (Gla) nos fatores de coagulação II, VII, IX e X. 
O objetivo fisiológico dessa γ-carboxilação é:
A) impedir a ligação dos fatores de coagulação ao fibrinogênio.
B) permitir que os fatores de coagulação se liguem aos íons cálcio e ancorem-se 
na superfície de membranas plaquetárias.
C) converter os fatores de coagulação diretamente em enzimas digestivas 
pancreáticas.
D) degradar os trombos formados por meio do aumento da atividade da 
plasmina.
E) inibir a ação da protrombina e reduzir o Tempo de Protrombina (TP) no 
plasma.
Exercícios 
Um paciente idoso deu entrada na emergência com sinais neurológicos graves, 
incluindo ataxia (falta de coordenação motora), oftalmoplegia (paralisia dos 
músculos oculares) e confusão mental com perda acentuada de memória recente 
(amnésia anterógrada). A acompanhante relatou que ele possui histórico de 
etilismo crônico grave há mais de 20 anos e alimentação extremamente deficiente. 
O quadro do paciente é compatível com a Síndrome de Wernicke-Korsakoff, 
provocada pela deficiência da vitamina:
A) Vitamina B1 (Tiamina), que atua na forma de Tiamina Pirofosfato (TPP) em reações 
de descarboxilação oxidativa de α-cetoácidos.
B) Vitamina B3 (Niacina), levando à interrupção imediata do ciclo das pentoses-fosfato.
C) Vitamina B12 (Cobalamina), que causa degeneração do tecido muscular liso 
intestinal.
D) Vitamina C (Ácido ascórbico), impedindo a hidroxilação do colágeno nos neurônios.
E) Vitamina A (Retinol), resultando na perda de bastonetes e cegueira noturna 
irreversível.
Exercícios 
A pelagra é uma doença nutricional historicamente conhecida pela clássica tríade 
dos 3 Ds: Dermatite fotossensível em áreas expostas à luz solar, Diarreia e 
Demência. Essa enfermidade é desencadeada pelacarência severa de niacina 
(vitamina B3)). 
A importância metabólica fundamental da niacina reside no fato de ela ser a 
precursora direta das coenzimas:
A) FMN e FAD, responsáveis pela oxidação de ácidos graxos no citosol.
B) NAD+ e NADP+, envolvidas em reações essenciais de oxidorredução como 
aceitadoras/doadoras de elétrons e hidreto.
C) Coenzima A (CoA-SH) e Biotina, responsáveis pelo transporte de oxigênio nas 
hemácias.
D) Piridoxal Fosfato (PLP), indispensável em todas as reações de transaminação de 
aminoácidos.
E) Tetraidrofolato (THF), necessário para a síntese do grupo heme na medula óssea.
Exercícios 
Um paciente em tratamento para tuberculose pulmonar utilizando o 
fármaco isoniazida começou a queixar-se de parestesias (sensação de 
formigamento e queimação) nas mãos e nos pés, além de quadros 
convulsivos eventuais. O médico explicou que a isoniazida inativa 
uma vitamina importante no metabolismo de aminoácidos e na síntese 
de neurotransmissores como o GABA. 
A vitamina afetada por essa interação medicamentosa é a:
A) Vitamina B6 (Piridoxina), cuja forma ativa é o Piridoxal Fosfato (PLP).
B) Vitamina B2 (Riboflavina), cuja forma ativa é o FAD.
C) Vitamina B5 (Ácido pantotênico), cuja forma ativa é a Coenzima A.
D) Vitamina E (α-Tocoferol), cuja forma ativa atua como antioxidante de 
membrana.
E) Vitamina D (Calcitriol), cuja forma ativa regula a absorção de cálcio.
Exercícios 
A suplementação de ácido fólico (vitamina B9) é universalmente 
recomendada para mulheres que planejam engravidar e durante as 
primeiras semanas de gestação. 
O fundamento bioquímico dessa recomendação preventiva relaciona-se ao 
papel da coenzima tetraidrofolato (THF) na:
A) síntese de ácidos graxos de cadeia curta necessários para o desenvolvimento 
do tecido adiposo fetal.
B) transferência de unidades monocarbonadas essenciais para a síntese de 
purinas e de timina (dTMP), garantindo a duplicação adequada do DNA e 
prevenindo defeitos do tubo neural.
C) carboxilação da protrombina no fígado do feto para prevenir a icterícia 
neonatal.
D) hidroxilação dos resíduos de prolina no colágeno da placenta.
E) manutenção da integridade da membrana eritrocitária por ação antioxidante 
lipofílica.
Exercícios 
Tanto a deficiência de Ácido Fólico (Vitamina B9) quanto a de Cobalamina 
(Vitamina B12) levam ao desenvolvimento de anemia megaloblástica, 
caracterizada pelo surgimento de precursores eritroides grandes e imaturos 
no sangue periférico. 
No entanto, o diagnóstico diferencial entre essas duas deficiências é 
clinicamente crítico porque apenas a deficiência de Vitamina B12 manifesta:
A) queda nos níveis de ferritina e redução na saturação de transferrina.
B) sangramento gengival difuso e afrouxamento dentes por defeito na síntese de 
colágeno.
C) alterações neurológicas progressivas (como a degeneração combinada 
subaguda da medula espinhal) associadas ao acúmulo de ácido 
metilmalônico e falha na mielinização.
D) quadros severos de dermatite seborreica induzidos pela ingestão de ovos 
crus.
E) aumento do RNI e elevação acentuada da excreção renal de vitamina C.
Exercícios 
O escorbuto é uma doença metabólica clássica descrita nas grandes 
navegações e caracterizada por fragilidade capilar intensa, petéquias na 
pele, sangramento de gengivas, afrouxamento dentes e retardo na 
cicatrização de feridas. 
O mecanismo molecular que explica todas essas manifestações clínicas no 
escorbuto é a:
A) ausência de vitamina C (ácido ascórbico), impedindo a hidroxilação de 
resíduos de prolina e lisina necessários para a estabilização e formação de 
pontes cruzadas no colágeno.
B) falha na proliferação de osteoclastos devido à falta de vitamina D ativa.
C) destruição acelerada das hemácias pela ação de radicais livres de oxigênio 
livres no plasma.
D) bloqueio na degradação de ácidos graxos de cadeia ímpar nas mitocôndrias.
E) inibição irreversível do complexo enzimático piruvato desidrogenase na matriz 
mitocondrial.
Exercícios 
Um lactente de 1 ano de idade, criado em um apartamento urbano com 
pouquíssima exposição à luz solar e alimentado exclusivamente com dietas não 
fortificadas, apresentou deformidades nos ossos longos das pernas 
(encurvamento arqueado), alargamento dos punhos e atraso no fechamento das 
fontanelas. O quadro foi diagnosticado como raquitismo. 
A alteração bioquímica central associada a essa condição é:
A) Falha no transporte de aminoácidos aromáticos na mucosa intestinal por falta de 
vitamina B6.
B) Deficiência de calcitriol, resultando na redução da absorção intestinal de cálcio e 
fosfato e consequente falha na mineralização da matriz óssea.
C) Acúmulo de pigmentos de bilirrubina não conjugada na pele devido à falta de 
vitamina E.
D) Perda maciça de proteínas plasmáticas pela urina induzida pela deficiência de 
vitamina K.
E) Inativação da enzima α-hidroxilase pela ingestão excessiva de vegetal folhoso verde.
Exercícios 
Durante um estudo sobre estresse oxidativo e envelhecimento celular, 
pesquisadores demonstraram que certas substâncias conseguem se 
posicionar no interior do núcleo lipofílico das membranas celulares, 
interrompendo as reações em cadeia de peroxidação lipídica e 
protegendo os ácidos graxos poli-insaturados do ataque de radicais 
livres. 
A principal vitamina lipossolúvel que atua como esse antioxidante 
protetor de membrana é o(a):
A) Retinol (Vitamina A).
B) α-Tocoferol (Vitamina E).
C) Biocitina (Vitamina B7).
D) Filoquinona (Vitamina K1).
E) Riboflavina (Vitamina B2).
	Slide 1
	Slide 2
	Slide 3
	Slide 4
	Slide 5
	Slide 6
	Slide 7
	Slide 8
	Slide 9
	Slide 10
	Slide 11
	Slide 12
	Slide 13
	Slide 14
	Slide 15
	Slide 16
	Slide 17
	Slide 18
	Slide 19
	Slide 20
	Slide 21
	Slide 22
	Slide 23
	Slide 24
	Slide 25
	Slide 26
	Slide 27
	Slide 28
	Slide 29
	Slide 30
	Slide 31
	Slide 32
	Slide 33
	Slide 34
	Slide 35
	Slide 36
	Slide 37