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Metabolismo do Heme

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METABOLISMO DO 
HEME 
Profª: Dra. Aline Vieira 
Conteúdo da Aula 
1. Estrutura Básica das Porfirinas 
2. Biossíntese do Heme 
3. Regulação da Síntese do Heme 
4. Porfirias 
5. Catabolismo do Heme 
6. Icterícia 
 QUAL A IMPORTÂNCIA 
DE ESTUDAR O GRUPO 
HEME? 
Estrutura do Grupo Heme 
1 2 
3 4 
δ β 
γ 
α 
Metil 
Vinil 
Propionil 
Estrutura das Porfirinas 
α 
β 
γ 
δ 
I 
II 
IV 
III 
Pirrol 
“Pontes” 
Metenilo 
Biossíntese do Heme 
Ocorrência  Fígado e Medula óssea 
 
Etapas 
1. Formação do Anel Porfirina 4 reações 
2. Rearranjo das Cadeias Laterais  3 reações 
3. Incorporação de Ferro  1 reação 
 
Localização  Mitocôndria e Citosol 
1. FORMAÇÃO DO 
ANEL PORFIRINA 
1. Formação do Ácido δ-
Aminolevulínico 
Succinil-CoA Glicina 
ALA sintase 
Ácido δ-aminolevulínico (ALA) 
PLP 
2. Formação do Porfobilinogênio 
ALA 
Desidratase 
2 Ácido δ-aminolevulínico 
(ALA) 
Porfobilinogênio 
(PBG) 
3. Formação do Hidroximetilbilano 
PBG 
Desaminase 
Hidroximetilbilano 
(HMB) 
Porfobilinogênio 
(PBG) 
4 
4 NH3 
4. Formação do anel porfirínico 
Uroporfirinogênio 
(URO III) 
Hidroximetilbilano 
(HMB) 
URO III Sintase 
 
2. REARRANJO DAS 
CADEIAS LATERAIS 
5. Formação do Coproporfirinogênio III 
URO 
descarboxilase 
 
Uroporfirinogênio III 
Coproporfirinogênio III 
(COPRO III) 
6. Formação do Protoporfirinogênio IX 
Coproporfirinogênio III 
(COPRO III) 
 Protoporfirinogênio IX 
(PROTO IX) 
COPRO 
 
oxidase 
 
+ O2 
1 
2 3 
4 
7. Formação do Protoporfirina IX 
 Protoporfirinogênio IX 
(PROTO) Protoporfirina IX 
(PORFI) 
Proto 
 
oxidase 
 
1 
2 3 
4 
α 
β 
γ 
δ 
3. INCORPORAÇÃO DE 
FERRO 
8. Formação do Heme 
 Protoporfirina IX 
Ferro quelatase 
 
Heme 
1 
2 3 
4 
Fe2+ 
Heme 
Ferroquelatase 
Glicina 
NH2 CH2 COOH 
Succinil - CoA 
COOH CH2 CH2 CO 
+ SCoA 
 
Síntese do Heme 
NH2 
ALA 
COOH CH2 CH2 CO CH2 
(Ac. amino levulínico) 
ALA Sintase 
2 ALA 
COOH 

CH2

CH2

C O H2

CH2 
N 
H2 
O CH2 

NH2 
COOH 

CH2 

C
 
C 
Porfobilinogênio 
(PBG) 
COOH 

CH2

CH2 
COOH 

CH2 
CH2 
 
NH2 
N 
H 
PBG 
sintase 
 
 
 + 2 H2O 
Ac P 
Uro III 
sintase 
Ac 
Ac Ac 
P 
P P 
NH 
N 
H 
NH 
N 
H 
Uroporfirinogênio III (URO III) 
M P 
M 
M M 
P 
P P 
NH 
N 
H 
NH 
N 
H 
Coproporfirinogênio 
III 
(COPRO III) 
CO2 
URO 
descarboxilase 
Protoporfirinogênio 
IX 
M P 
M 
M M 
V 
V P 
NH 
N 
H 
HN 
N 
H Copro 
oxidase 
Fe2
+ 
Protoporfirina IX 
6 H + 
Proto 
oxidase 
M P 
M 
M M 
V 
V P 
N 
N 
H 
N 
N 
H 
REGULAÇÃO DA SÍNTESE 
DO HEME 
Regulação da Síntese do Heme 
Succinil-CoA 
COOH 

CH2 

CH2 

C  O 

CoA 

NH2 

CH2 

COOH 
+ 
 ALA sintase 
PLP 
COOH 

CH2 

CH2 

C  O 

CH2 

NH2 

( - ALA) 
Glicina 
- Estrógeno, Progesterona 
- Barbitúricos 
- Etanol, Fumo 
+ 
-Heme 
- Hematina 
- Glicose 
- Chumbo 
- 
PORFIRIAS 
Hipertricose 
Dor abdominal 
Lesão cutânea Fotossensibilidade 
Alucinação 
Psicose 
Depressão 
PORFIRIAS 
Ácido δ-
Aminolevulínico 
Porfobilinogênio 
Hidroximetilbilano 
Uroporfirinogênio 
III 
Coproporfirinogênio 
Protoporfirinogênio 
Protoporfirina 
Heme 
Deficiência da ALA 
desidratase 
Porfiria Intermitente 
Aguda 
Porfiria Eritropoiética 
Congênita 
Porfiria Cutânea Tarda 
Coproporfiria 
Hereditária 
Porfiria Variegata 
Protoporfiria 
Eritropoiética 
PORFIRIAS 
Rei George III 
Van Gogh 
Aleijadinho 
PORFIRIAS x VAMPIROS 
CATABOLISMO DO HEME 
Hemácia Hemoglobina Globina + Heme 
1. Abertura do anel porfirínico 
Biliverdina 
Heme oxigenase 
NADPH + 
+ NADP+ 
2. Redução da Biliverdina 
Biliverdina 
Bilirrubina 
Biliverdina 
redutase 
3. Transporte da Bilirrubina 
4. Conjugação da Bilirrubina 
Bilirrubina 
2 UDP-ácido glicurônico 
 
2 UDP 
Diglicuronil-bilirrubina 
UDP-glicuronil 
transferase 
REL 
NADPH 
NADP+ 
Catabolismo do Heme 
Heme 
Biliverdina
Heme oxigenase 
O2 
CO + Fe3+ 
Biliverdina 
redutase 
Bilirrubina 
indireta (Br I) 
(insolúvel) 
BrI 
Albumina 
Albumina 
BrI 
BrI Ligandinas 
Macrófago 
UDP 
Ácido glicurônico 
REL 
Diglicuronil 
bilirrubina 
 UDP Glicuronil 
transferase 
Conjugacão 
Captação 
Luz del canalículo 
biliar 
Vesícula biliar 
Para o duodeno 
por via biliar 
Excreção 
BrI 
5. Redução da Bilirrubina Conjugada 
Diglucuronil 
bilirrubina 
β-glicuronidases 
bacterianas 
Urobilinogênio 
Ciclo Entero-Hepático do Urobilinogênio 
Intestino 
Vesícula 
Biliar Fígado 
6. Oxidação do Urobilinogênio 
1 2 3 4 1 2 
3 
4 
Sangue 
circulante 
S.R.E. 
Urobilina 
(Urina) 
Br conjugada 
(Direta) 
Fígado 
Urobilinogênio 
Rins 
Br (Indireta) 
Intestino 
Bile 
Urobilinogênio 
Estercobilina 
(Fezes) 
Urobilinogênio 
Catabolismo do Heme 
S.R.E. = 
Sistema 
Reticulo-
endotelial 
ICTERÍCIA 
Icterícia Pré-hepática 
Sangue 
circulante 
S.R.E. 
Br conjugada 
(Direta) 
Fígado 
Rins 
Hemólise 
Br (Indireta) 
 Urobilinogênio 
 Urobilina 
 Urobili-- 
nogênio 
Intestino 
 Estercobilina 
Icterícia Pós-hepática 
(Fezes claras) 
Sangue 
circulante 
NO Urobili-- 
nogênio 
S.R.E. 
Br Conjugada 
(Direta) 
Fígado 
Rins 
  Br (Direta) 
Intestino 
 = Br (Indireta) 
NO Estercobilina 
NO Urobilina 
Br Conjugada 
(Urina escura) 
Icterícia Neonatal 
0 6 12 18 24 30 Prematuro 
A termo 
U
D
P
- 
g
li
c
u
r
o
n
il
 t
r
a
n
s
fe
r
a
s
e
 
Dias pós-natais 
Kernicterus 
Harper 
VOET 
Devlin 
FIM 
Pergunta 1 
A heme oxigenase: 
a) Pode oxidar a ponte metileno em quaisquer 
anéis pirrólicos do heme 
b) Requer oxigênio molecular 
c) Produz bilirrubina 
d) Produz dióxido de carbono 
e) Pode usar tanto heme como protoporfirina 
IX como substrato 
 
Pergunta 2 
Ácido aminolevulínico sintase: 
 
a) Requer NAD para atividade 
b) É ativada alostericamente por heme 
c) Produz porfobilinogênio 
d) Requer piridoxal fosfato como coenzima 
e) Estimulada por testosterona 
 
Pergunta 3 
Uroporfirinogênio III: 
 
a) É sintetizado a partir do porfobilinogênio 
b) Não contém um anel tetrapirrólico 
c) É formado a partir de coproporfirinogênio 
por descarboxilação 
d) É convertido em protoporfirinogênio IX 
e) Sua formação é a etapa limitante da síntese 
do heme 
 
Pergunta 4 
A bilirrubina: 
 
a) É formada a partir do heme nos macrófagos do 
baço; 
b) É um tetrapirrol cíclico amarelo; 
c) Origina-se da biliverdina no fígado; 
d) É hidrossolúvel e excretada na urina em sua 
forma livre; 
e) É responsável pela coloração das fezes e urina;

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