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Descomplicando a Bioquímica 101p LIVRO

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DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
E EVENTUAL SUBTITULO MEDIO 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DICIONÁRIO AURÉLIO : 
s.f. Parte da química que compreende o estudo dos constituintes da 
matéria viva e de suas reações. O mesmo que química biológica. 
 
DICIONÁRIO MICHAELIS: 
sf (bio+química) Biol 1 Estudo dos fenômenos químicos que se passam 
nos seres vivos; química biológica; química fisiológica. 2 Terapia 
fundada nesse estudo. 
 
BIOQUÍMICA: Alguns significados... 
WIKIPPÉDIA: 
Bioquímica é a ciência que estuda os processos químicos que ocorrem 
nos organismos vivos. Trata da estrutura e função metabólica de 
componentes celulares como proteínas, carboidratos, lipídios, ácidos 
nucléicos e outras biomoléculas (...) 
 
(...) A bioquímica estuda as propriedades de moléculas biológicas 
importantes, como as proteínas e os ácidos nucléicos, e em particular 
a química de reações catalisadas por enzimas, através de diversas 
áreas de estudo como do código genético, da síntese de proteínas, do 
transporte de membrana celular e transdução de sinal. 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Para os alunos... 
“Muito difícil...” 
 
“Meus amigos médicos, nutricionistas, biólogos, veterinários, etc. 
me disseram que é a pior matéria da faculdade...” 
 
“não entendo nada, acho que só dá pra passar colando...” 
 
“Por que eu preciso saber isso??” 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
E na realidade? 
É tudo!!!! 
E por que? 
 
 
 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Porque: 
Saúde é bioquímica! 
Doença é bioquímica! 
Amor é bioquímica! 
Beleza é bioquímica! 
Esqueci de algo? 
 
Enfim, 
BIOQUÍMICA = QUÍMICA DA VIDA 
 
 
 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
 
Água 
 
 
 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
• Substâncias Hidrofílicas 
(polares) 
 
• Substâncias Hidrofóbicas 
(apolares) 
 
• Substâncias Anfipáticas 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Carboidratos 
 
- São as moléculas orgânicas mais abundantes na natureza. 
São poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas, ou substâncias que, 
hidrolisadas, originam estes compostos 
 
- Funções energéticas, estruturais, comunicação entre células, etc. 
 
Classificação: 
 
- Monossacarídeos, dissacarídeos, oligossacarídeos, polissacarídeos 
- Glicoconjugados (Glicoproteínas e Glicolipídeos ) 
 
Metabolismo de carboidratos 
 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Metabolismo de carboidratos 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Metabolismo de carboidratos 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Metabolismo de carboidratos 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Metabolismo de carboidratos 
Cadeias não-ramificada (a) e ramificada (b) 
 
Extremidade redutora- resíduo de glicose com o carbono 1 (do 
grupo aldeído, redutor) livre. 
 
Extremidade não redutora- resíduos de glicose com o carbono 1 
comprometido em ligações glicosídicas 
 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Metabolismo de carboidratos 
Glicólise 
 
Na Glicólise , uma molécula de glicose é degradada em uma série 
de reações catalisadas por enzimas para produzir duas moléculas 
de três carbonos, o piruvato 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Metabolismo de carboidratos 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Fase preparatória 
 
1 - Hexoquinase 
2 - Fosfohexose isomerase 
3 - Fosfofrutoquinase 1 (PFK-1) 
4 - Aldolase 
5 - Triose fosfato isomerase 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Fase de Pagamento 
 
6 - Gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase 
7 - Fosfoglicerato quinase 
8 - Fosfoglicerato mutase 
9 - Enolase 
10 - Piruvato quinase 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Destinos do Piruvato 
 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Maior parte da frutose absorvida pelo intestino delgado de 
vertebrados é fosforilada pela hexoquinase, essa é a principal forma 
de metabolização que ocorre nos músculos e nos rins: 
No entanto, no fígado a frutose entra por um caminho diferente. A 
enzima hepática frutoquinase cataliza a fosforilação da frutose no C-1, 
ao invés do C-6: 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
A galactose, produto da degradação do 
dissacarídeo lactose , é metabolizada no 
fígado através da atividade de três enzimas. 
 
A deficiência de qualquer uma das três 
enzimas leva a galactosemia, onde o 
aumento nas concentrações de galactose 
desencadeia reações com a formação do 
metabólito galactiol levando a danos ao 
organismo. 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Ciclo de Krebs (Ciclo do ácido cítrico), 
Cadeia Transportadora de Elétróns e 
Fosforilação Oxidativa 
 
 
 
 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Mitocôndria – 
 O Ciclo de Krebs ocorre na 
matriz mitocondrial 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Conversão de Piruvato em Acetil-CoA pelo complexo 
Piruvato desidrogenase- 
Formação de 1 NADH e 1 CO2 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Ciclo de Krebs (Matriz Mitocondrial) 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Para cada Acetil –CoA que entra no Ciclo de Krebs são formados 3 NADH, 1 FADH2, 
1 GTP (ATP) e a molécula é completamente oxidada gerando 2 CO2 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Cadeia de transporte de elétrons 
 
Grupos prostéticos que atuam como centos de óxido-
redução: 
 
• Flavina mononucleotídeo (FMN) – Complexo I 
 
 
• Centros ferro-enxofre – Complexo I, II e III 
 
 
• Heme - Citocromo c, Complexo III e IV (citocromos) 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
A Fosforilação oxidativa é acoplada à cadeia de transporte de elétrons 
(cadeia respiratória) 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Oxidação do NADH citosólico (lançadeira malato-aspartato) 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Oxidação do NADH citosólico (lançadeira do glicerol fosfato) 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Desacopladores (termogenina - UCP) 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Inibidores da cadeia transportadora de elétrons e o complexo 
sobre o qual cada uma atua 
Inibidores Complexo 
Barbituratos (hipnóticos) I 
Rotenona (inseticida) I 
Malonato (inibidor da succinato desidrogenase) II 
Antimicina A (antibiótico) III 
Cianeto (CN-), monóxido de Carbono (CO), azida 
(N3-) 
IV 
Oligomicina (antibiótico)- Inibição da porção F0 da ATP 
sintase, que se torna impermeável à prótons 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Via das pentoses-fosfato 
 Via alternativa de oxidação da glicose, que leva à produção de dois 
compostos importantes: ribose 5-fosfato e a forma reduzida da 
nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato (NADPH). 
 
 - Ribose 5-fosfato- Constituinte de nucleotídeos que compõem os 
ácidos nucléicos e várias coenzimas ( NAD+, NADP+, FAD, Coenzima A, 
ATP, GTP, etc.) 
 
 - NADPH- Atua como coenzima doadora de hidrogênio em sínteses 
redutoras e em reações de proteção contra compostos oxidantes 
Via das pentoses-fosfato 
NAD+ X NADPH- Papéis opostos no metabolismo 
 
 
 NAD
+ - Utilizado quando o substrato está sendo oxidado. NADH 
Produzido no metabolismo degradativo é reoxidado na cadeia de 
transporte de elétrons. 
 
NADPH- Utilizado quando o substrato está sendo reduzido. NADPH não 
é substrato da cadeia de transporte de elétrons, e sua oxidação é feita 
em vias de sínteses redutoras, como a síntese de ácidos graxos e 
esteróides. 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Via das pentoses-fosfato 
A via das pentoses constade uma parte 
oxidativa, que produz NADPH e de uma parte 
não oxidativa, que interconverte açucares 
fosforilados 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Glicogênio 
 
O glicogênio é a forma de armazenamento de glicose em animais. 
Este polímero de glicose é armazenado principalmente no fígado e 
no tecido muscular. O glicogênio hepático é degradado e lançado no 
sangue quando os níveis de glicose diminuem. Já o glicogênio 
muscular é utilizado pelo próprio músculo em atividade intensa, 
como fonte de energia. 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Síntese de Glicogênio 
(glicogênese*) 
 
 
* Não confundir com gliconeogênese!! 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Ocorre no estado alimentado, estimulada por insulina. A síntese consiste na 
repetida adição de unidades de glicose na extremidade não-redutora de um 
fragmento de glicogênio. A glicose incorporada deve estar na forma ativada, 
ligada a um nucleotídeo de uracila (UDP-glicose). 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Glicose + ATP Glicose 6-fosfato + ADP+ H+ 
 
Glicose 6-fosfato Glicose 1-fosfato 
 
Glicose 1-fosfato + UTP UDP- Glicose + PPi 
 
 
UDP- Glicose + (Glicogênio)n resíduos de glicose (Glicogênio)n+1 resíduos de glicose + UDP 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
A enzima que incorpora UDP glicose à extremidade não-redutora de um 
fragmento de glicogênio é a glicogênio sintase. Com ligações do tipo 
a1,4. 
 
A enzima que promove ramificações na cadeia do glicogênio é a enzima 
ramificadora, que transfere uma pequena cadeia de 6 ou 7 resíduos de 
glicose da extremidade para a parte mais interna da molécula, criando 
uma ligação a1,6. 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
A glicogênio sintase é incapaz de 
promover a união das duas primeiras 
unidades de glicose para iniciar o 
polímero, ela necessita de um 
fragmento de glicogênio inicial, formado 
por uma enzima, glicogenina, para 
adicionar a UDP-glicose 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Degradação de Glicogênio 
(glicogenólise) 
 
 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Consiste na remoção sucessiva de resíduos de glicose, à partir das 
extremidades não-redutoras por ação da enzima glicogênio fosforilase. A 
glicose é liberada da ligação a1,4 como glicose 1-fosfato. 
A enzima fosfoglicomutase converte Glicose 1-fosfato em 
Glicose 6-fosfato 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
A enzima glicogênio fosforilase não é capaz 
de remover glicose nos pontos de 
ramificação (ligação a1,6). A degradação 
pode continuar com a ação de outra 
enzima, enzima desramificadora, que 
possui duas atividades distintas: glicosil 
transferase, transferindo 3 ou 4 resíduos de 
glicose para outra extremidade do resíduo 
de glicogênio (a1,4) e atividade a1,6 
glicosidase, desfazendo a ramificação com 
a remoção do resíduo de glicose. 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Metabolismo de lipídeos 
 
O excesso de nutrientes, quer este excesso ingerido sob forma de 
carboidratos, proteínas ou dos próprios lipídeos são armazenados 
sob a forma de triacilgliceróis. Os lipídeos da dieta humana, 
absorvidos no intestino, e aqueles sintetizados endogenamente são 
distribuídos aos tecidos pelas lipoproteínas plasmáticas, para 
utilização ou armazenamento 
 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Lipídeos 
 
- Grupo quimicamente diverso que tem em comum a característica 
de insolubilidade em água 
 
- Funções - Assim como a química, as funções dos lipídeos 
também são diversas, dentre elas podemos destacar funções 
energéticas , estruturais e reguladoras (hormônios esteróides, 
vitaminas lipossolúveis- A,D E e K). 
 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
 
 
 
 
 
 
1- Ácidos Graxos 
Ácidos carboxílicos com cadeias de hidrocarboneto de tamanhos variáveis, 
na maioria com número par de carbonos variando entre 12 e 24. O grupo 
carboxila constitui a região polar e a cadeia carbônica a região apolar. 
Podem ser saturados (somente ligações simples entre os carbonos) ou 
insaturados (uma, duas ou mais ligações duplas na configuração cis entre 
os carbonos) 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Á
c
id
o
s
 g
ra
x
o
s
 e
s
s
e
n
c
ia
is
 
(ômega-3) que está presente 
em grande quantidade nos 
peixes (especialmente o 
salmão) e óleos de peixe 
(ômega-6), presente nos óleos 
vegetais (soja, milho, girassol) 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Síntese de ácidos graxos 
 
O excesso de acetil-CoA proveniente dos diversos nutrientes, se 
condensa com o oxaloacetato formando citrato, o primeiro 
intermediário do ciclo de Krebs. No estado alimentado, os níveis altos 
de energia no fígado (ATP, NADH e FADH2), aliado a influência 
hormonal, estimula a sáida de citrato da mitocôndria . O citrato é 
degradado no citossol e o acetil-CoA é utilizado na síntese de ácidos 
graxos pelo complexo enzimático ácido graxo sintase (na forma de 
malonil CoA). Os ácidos graxos formados são esterificados com o 
glicerol, formando triacilglicerol, que é enviado para o tecido adiposo, 
para estocagem. 
 
 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
A síntese de ácidos graxos é ativada pelo acumulo de citrato 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Reação da Acetil-CoA carboxilase- formação de Malonil-CoA à partir de 
Acetil-CoA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Complexo ácido graxo sintase 
(enzimas) 
 
* Na síntese de ácidos graxos 
(molécula reduzida), o doador de 
elétrons é o NADPH!! 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Degradação de ácidos graxos 
 
 
 
A mobilização do depósito de triacilgliceróis é iniciada por ação da 
enzima lipase hormônio sensível, que separa os três ácidos graxos 
do glicerol dos estoques e os ácidos graxos são transportados para 
oxidação por outras células. Para oxidação, os ácidos graxos são 
ativados e transportados para a matriz mitocondrial (local da beta-
oxidação) 
 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Acil CoA-graxo 
Acil CoA-graxo 
sintetase 
Acil CoA-graxo 
sintetase 
Ativação do ácido graxo 
Ácido graxo 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Transporte do ácido graxo ativado para matriz mitocondrial 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Produção de corpos cetônicos no 
fígado 
 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Degradação de aminoácidos e 
Ciclo da uréia 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Aminoácidos e Proteínas 
 
- Subunidades monoméricas que se unem para a formação de 
proteínas 
 
- Todas as proteínas são sintetizadas a partir de apenas 20 
aminoácidos diferentes 
 
- Os aminoácidos também servem como precursores de 
biomoléculas importantes, como histamina, catecolaminas, 
glutationa, serotonina, etc. ou podem funcionar como 
neurotransmissor, como o glutamato. 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Estrutura dos aminoácidos 
Todos os aminoácidos, com exceção da glicina, possuem um Carbono 
assimétrico que se liga a um grupo amina (-NH2), uma carboxila (-COOH), 
um átomo de Hidrogênio (-H) e uma cadeia lateral ou Radical (R). A cadeia 
lateral diferencia os aminoácidos. 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Os aminoácidossão unidos por ligações peptídicas 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Organização estrutural das proteínas 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
AMINOÁCIDOS 
Proteínas da dieta Proteínas endógenas 
Compostos nitrogenados não 
proteicos (componentes de ácidos 
nucleicos, coenzimas, 
glicosaminoglicanas, epinefrina, 
histamina, etc.) 
Cadeia carbônica 
Grupo amino (NH3
+) 
uréia 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Degradação dos aminoácidos - Transaminação 
Aminoácido + a-cetoglutarato a-cetoácido + Glutamato 
Aminotransferases ou transaminases 
(coenzima piridoxal-fosfato) 
Aminoácido + Oxaloacetato a-cetoácido + Aspartato 
Aminotransferases ou transaminases 
(coenzima piridoxal-fosfato) 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Alanina transaminase (ALT) ou 
Transaminase glutâmico-pirúvica (TGP) 
Alanina + a-cetoglutarato 
 
 Piruvato + Glutamato 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Ciclo da uréia 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Gliconeogênese 
 
Os níveis sanguíneos de glicose não podem variar muito, mesmo 
no intervalo entre as refeições ou estado de jejum. No jejum ou 
em dietas sem fontes de carboidratos a glicose é sintetizada por 
uma via chamada gliconeogênese, à partir de precursores que 
não são carboidratos. Esta via ocorre principalmente no fígado. 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Principais compostos utilizados na gliconeogênese: 
Lactato, glicerol e aminoácidos 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Lactato desidrogenase 
(LDH) 
Piruvato Lactato 
NAD+ NADH 
Lactato 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Oxaloacetato 
Fosfoenolpiruvato (PEP) 
PEP 
carboxiquinase 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Bicarbonato Piruvato 
Oxaloacetato 
biotina piruvato 
carboxilase 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Aminoácidos 
Aminoácidos glicogênicos, agrupados pelo 
sítio de entrada 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Triacilglicerol 
Ácidos 
graxos 
Glicerol 
Glicerol 3-fosfato 
Glicerol 
Diidroxiacetona 
fosfato 
Glicerol 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA 
Glicose 6-fosfatase 
Frutose1,6- bisfosfatase 
DESCOMPLICANDO A BIOQUÍMICA

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