Roteiro de Estudos (2)

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Universidade Nove de Julho 
Faculdade de Medicina 
 
Roteiro de Estudos 
Bioquímica & Fisiologia Celular 
 
 Carboidratos 
 
• Conhecer a estrutura geral dos carboidratos. 
ü São poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas. 
ü Possuem isomeria óptica: carboidratos utilizados pelos seres vivos são do tipo D. 
ü Possuem a fórmula química CnH2nOn 
ü São os principais substratos energéticos da dieta humana. 
ü Principais carboidratos: 
§ Diidroxiacetona (cetotriose); 
§ Gliceraldeídeo (aldotriose); 
§ Ribose (altopentose); 
§ Glicose (aldohexose); 
§ Galactose (aldohexose); 
§ Frutose (cetohexose). 
 
• Ciclização de carboidratos. 
ü Piranoses: 
§ α-D-Glicopiranose 
§ β-D-Glicopiranose. 
§ α-D-Galactopiranose 
§ β-D-Galactopiranose. 
ü Furanoses: 
§ α-D-Frutofuranose 
§ β-D-Frutofuranose. 
§ α-D-Ribofuranose. 
§ β-D-Ribofuranose. 
ü Reconhecer os carbonos anoméricos das formas cíclicas. 
ü Derivados de hexose: 
§ Ácido glicurônico. 
§ Ácido N-acetilmurâmico. 
§ Ácido Siálico. 
ü Carboidratos fosfatados. 
 
• Ligações glicosídicas: 
ü Dissacarídeos: 
§ Sacarose: Glc(α1à2)Fru 
§ Lactose: Gal(β1à4)Glc. 
§ Maltose: Glc(α1à4)Glc. 
§ Trealose: Glc(α1à1)Glc. 
ü Trissacarídeos: 
§ Maltotriose: Glc(α1à4)Glc(α1à4)Glc. 
ü Polissacarídeos: 
§ Amido/Glicogênio: Glc(α1à4)Glc & Glc(α1à6)Glc. 
§ Celulose: Glc(β1à4)Glc. 
§ Quitina: N-acetil-glicosamina em ligações (β1à4) 
ü Heteropolissacarídeos: 
§ Glicosaminoglicanos: matriz extracelular. 
• Ácido hialurônico. 
• FODMAPs 
ü O que são e qual a importância na alimentação. 
ü Intolerância a lactose: primária e secundária. 
ü Uso de antibióticos e a flora intestinal. 
 Lipídeos 
 
- insolúveis em água. 
- possuem diferentes funções. 
 
• Funções: 
- Armazenamento de energia: Óleos e Gorduras (triacilgliceróis). 
- Estrutura das membranas: Glicerofosfolipídeos, Esfingolipídeos, Esteróis. 
- Cofatores enzimáticos: Vitamina E, Vitamina K. 
- Transportadores de elétrons: Coenzima Q. 
- Pigmentos Fotossensíveis: Vitamina A – cis e trans Retinal. 
- Âncoras hidrofóbicas para proteínas: Diacilglicerol. 
- Agentes emulsificantes no trato digestivo: Ácido Biliares (derivado dos esteróis). 
- Hormônios: Eicosanoides e Esteroides. 
- Mensageiros intracelulares: derivados dos Glicerofosfolipídeos e Esfingolipídeos. 
 
• Rancificação dos alimentos: modificação química que ocorrem quando alimentos ricos em 
lipídeos são expostos por muito tempo ao oxigênio do ar, afetando suas caracteristicas 
organoléíticas (cor, aroma, sabor, viscosidade) e nutricional. Alimentos rançosos: gosto e 
cheiro ruim. 
 
 
v Ácidos Graxos 
 
- Possuem uma extremidade polar com um grupo carboxílico e uma cadeia de hidrocarbonetos 
(4 a 36 carbonos) altamente reduzidos, assim sua oxidação (a CO2 e H2O) é altamente exergônica. 
- A cadeia de hidrocarbonetos pode ser: saturada (ligações simples) ou insaturada (ligações 
duplas em cis ou em trans). Os insaturados podem ser: mono ou poli-insaturados. 
 
• Nomenclatura de Ácidos Graxos: 
 
a) Numeração dos carbonos a partir do carbono da carboxila 
 
Ex1. 18:1(Δ9) Ácido Oleico 
18 carbonos, 1 ligação dupla, a dupla está no carbono 9. 
 
Ex2. 18:0 Ácido Esteárico 
18 carbonos, 0 ligação dupla, portanto saturado. 
Obs: a maioria dos ácidos graxos as duplas estão no Δ9, Δ12, Δ15. 
 
b) Numeração dos carbonos a partir do carbono ômega. 
C
O
O-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
 
Ex1. Ácido Graxo ômega-9 (ω9) – Ácido Oleico 
1 dupla ligação no carbono 9. O carbono 1 é o ômega (ω). 
• Ácidos graxos essênciais: não são sintetizados pelo organismo, precisam ser obtidos pela 
dieta. 
 
1. Poli-insaturados ômega-3 (ω3): aumentam o HDL (vulgarmente chamado de colesterol 
“bom”). 
Ex. Ácido α-Linolênico (18C) (fonte: oleagenosas e óleos vegetais, mas em pouca 
quantidade), a partir desse podemos sintetizar outros dois poli-insaturados ω3 (Ácido 
Eicosapentaenoico –EPA e Ácido Docosaexaenoico – DHA). O EPA (20C) e DHA (22C) 
também podem sem obtidos pela ingestão de peixes que vivem em água gelada e se 
alimentam de plâncton que sintetizam esses ác. graxos (diminuem tanto o LDL quanto a 
agregação plaquetária – anti-inflamatório). 
 
2. Poli-insaturados ômega-6 (ω6): NÃO aumentam o HDL. 
Ex. Ácido α-Linoleico (18C) (fonte: oleagenosas e óleos vegetais). Porém ingerimos em 
grandes quantidades. Níveis excessivos (10:1) ômega-6 em relação ao ômega-3 podem 
aumentar a probabilidade de ocorrência de doenças cardiovasculares. A razão indicada 
é 4:1. O excesso de ômega-6 (pró-inflamatório) interfere com os benefícios à saúde de 
ômega-3. 
 
3. Monoinsaturados ômega-9 (ω9): aumentam o HDL. 
Ex. Ácido Oleico (18C) (fonte: azeite e abacate). 
 
• Hidrogenação parcial dos ácidos graxos (AG) na industria. 
 
 
- Saturados e Insaturados trans são ruins para a saúde, aumentam LDL (vulgarmente chamado 
de colesterol “ruim”). 
C
O
O-
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
ω1
- C	– C	=	C	– C-
H	
H	
H	 H	 H	
H	
- C	– C	=	C	– C-
H	
H	
H	 H	 H	
H	
- C	– C	=	C	– C-
H	
H	
H	
H	
H	
H	
- C	– C	- C	– C-
H	
H	
H	 H	 H	
H	H	 H	
H2
(Hidrogenação)
Objetivo!!!	
AG	Insaturado	cis
Óleo	Vegetal	(líquido)
AG	saturado
Gordura	Vegetal	Hidrogenada	(sólido)
Resto	de	AG	Insaturado	cis AG	Insaturado	trans
(sólido)
Consequência!!!
- Insaturados cis: são bons para a saúde, aumentam HDL. 
- Alimentos naturais: em sua maioria as insaturações são cis. 
- Alimentos industrializados: em sua maioria as insaturações são trans. 
- Carne bovina: rica em insaturações trans. 
 
 
• Propriedades físicas dos Ácidos Graxos 
- Cadeia de hidrocarboneto: >comprimento e < nᵒ de insaturações, < solubilidade em água. 
- Ponto de fusão: > nᵒ de insaturações, < ponto de fusão 
Em temperatura ambiente: - saturados: são sólidos. 
 - insaturados: são líquidos. 
• Ácidos Graxos NÃO estereficados (com o grupo carboxilato livre) são transportados na 
corrente sanguínea ligados não covalentemente a proteína albumina. 
• Ésteres de Ácidos Graxos (sem grupo carboxilato livre) também podem estar presentes no 
plasma e são ainda menos solúveis em água. 
 
 
v Ésteres de Ácido Graxos do Glicerol (Triacilglicerol) 
 
 
 
- Triacilglicerol: 1 glicerol + 3 ácidos graxos. 
- Simples: se 1, 2, 3 são ácidos graxos iguais. 
- Misto: se 1, 2, 3 são ácidos graxos diferentes (a maioria). Assim, C2 é carbono quiral. 
- Não tem porção polar (grupo carboxila) livre, são totalmente hidrofóbicos, insolúveis em água. 
 
• Função dos Triacilglicerol 
 
1. Armazenamento de energia 
- 80% da massa de um adipócito é constituida de gotas de triacilglicerol no citosol. 
- os carbonos do triacilglicerol estão mais reduzidos, fornecendo mais energia que os 
carboidratos. 
 
2. Isolante térmico 
- Focas, Morsas, Pinguins (animais polares de sangue quente): superfície corporal recoberta com 
triacilglicerol. 
- Ursos (animais hibernantes): reserva de energia e isolante térmico. 
 
 
v Ceras biológicas 
 
- são ésteres com ác. graxos saturados / insaturados longos + álcool de cadeia longa. 
- tem ponto de fusão mais alto (cadeia longa) que os triacilglicerol. 
- Funções: 
 1) reserva energética: microrganismos marinhos (plâncton alimentos dos peixes). 
 2) Impermeabilidade: Humanos: pele, pelo. 
 Aves aquáticas: penas. 
 Lã de carneiro (lanolina) – industria farmacêutica e cosmética. 
 Cera de abelha – industria farmacêutica e cosmética. 
Gl
ice
ro
l Ác.	Graxo	(1)
Ác.	Graxo	(2)
Ác.	Graxo	(3)
•
•
•
•	Ligação	Éster
v Lipídeos estruturais em membrana- são 5 a 10% da massa seca da maioria das células. 
- Membrana biológica: dupla camada de lipídeos atuando como uma barreira à passagem de 
moléculas polares e íons. 
 
- Em vertebrados constituida por 3 tipos de lipídeos principais: 
1. Glicerofosfolipídeos 
2. Esfingolipídeos 
3. Esteróis 
 
 
1. Glicerofosfolipídeos 
 
 
 
- um tipo de fosfolipídeo. 
- seu percursor é o ácido fosfatídico (na figura: porção rosa). 
- PO4 possui uma carga negativa em pH 7,0. 
- Nomenclatura: depende do grupo polar na “cabeça”. 
 
- O grupo polar da “cabeça” pode estar em pH 7,0: carregado negativamente ou neutro. Essas 
cargas contribuem significativamente para as propriedades de superfície das membranas. 
 
 
 
 
 
2. Esfingolipídeos 
(LEC)
(LIC)
Moléculas	
anfipáticas
“Cabeça”	Hidrofílica	(polar)
“Cabeça”	Hidrofílica	(polar)
“Caudas”	Hidrofóbicas	(apolar)
Gl
ic
er
ol
Ác.	Graxo	saturado	(C1)
Ác.	Graxo	insaturado	(C2)
PO4
•
• ≈Ligação	Fosfodiéster
•	Ligação	Éster
Álcool
≈
“caudas”	hidrofóbicas
“cabeça”	hidrofílica
*	Colina:																																					fosfatidilcolina
(-)																		(+)								(carga	líquida	zero)
*	Etanolamina:																										fosfatidiletanolamina
(-)																			(+)								(carga	líquida	zero)
*	Serina:																																						fosfatidilserina
(-)																	(-)	(+)					(carga	líquida	negativa)
*	Glicerol:																																			fosfatidilglicerol
(-)																	(0)									(carga	líquida	negativa)
*	Inositol	4,5-bifosfato:													fosfatidilinositol	4,5-bifosfato
(-)																	(-)									(carga	líquida	negativa)
 
 
a) Fosfolipídeo c/ esfingosina (s/ glicerol) 
-Esfingomielinas: ceramida + PO4 + colina/etanolamina 
 (-) (+) (carga líquida zero) 
- presente na face interna da membrana na bainha de mielina que reveste os axônios (neurônios). 
 
 
b) Glicolipídeo c/ esfingosina (s/ glicerol) 
- Glicoesfingolipídeos: ceramida + carboidrato (1 ou +) 
- presente na face externa da membrana celular (glicocálix). 
 
- Subdivididos em 3 tipos: 
 
1. Cerebrosídeos: ceramida + monossacarídeo (carga líquida zero) 
Galactose em tecido neural (Galactocerebrosídeos) 
Glicose tecidos não neurais (Glicocerebrosídeos) 
2. Globosídeos: ceramida + di/oligossacarídeo (carga líquida zero) 
3. Gangliosídeos: ceramida + carboidratos complexos com carga negativa (ác. siálico) 
 
- Função dos Glicoesfingolipídeos: a porção dos carboidratos na face externa da membrana está 
ligada a sítios de reconhecimento na superfície celular (glicocálix). 
 
Ex1. O tipo de oligossacarídeo ligado a membrana externa das hemácias define qual será o tipo 
sanguíneo (O, A, B). 
 
Ex2. O tipo/quantidade de gangliosídeo na face externa da membrana das células muda durante 
o desenvolvimento embrionário. Esses açúcares funcionam como ponto de reconhecimento para 
moléculas externas e células vizinhas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Degradação dos Fosfolipídeos e Esfingolipídeos ocorrem no lisossomo/peroxissomo. 
- remoção do primeiro ác. graxo: fosfolipase 
- remoção do segundo ác. graxo: lisofosfolipase 
- remoção dos açúcares: conjunto de enzimas lisossomais 
Es
fin
go
sin
a
Ác.	Graxo
PO4
•
≈ Ligação	Fosfodiéster
•	Ligação	Amida
Colina/Etanolamina
≈
“caudas”	hidrofóbicas	- Ceramida
“cabeça”	hidrofílica
Es
fin
go
sin
a
Ác.	Graxo•
Mono/oligossacarídeo
*
* Ligação	Glicosídica
a) b)
- defeito nas enzimas lisossomais/peroxissomais pode levar ao acúmulo de lipídeos causando 
consequências graves. 
 
Ex1. Doença de Tay-Sachs 
- defeito na enzima hexosaminidase A. 
- acúmulo de gangliosídeos no encéfalo e baço. 
- sintomas: retardo no desenvolvimento, paralisia, cequeira, morte até 3-4 anos de idade. 
 
Ex2. Adrenoleucodistrofia (ALD) 
- defeito de enzimas no peroxissomo. 
- acúmulo de ácidos graxos de cadeia longa nos tecidos (cérebro e adrenais). 
- a consequência desse acúmulo é a destruição da bainha de mielina, afetando a transmissão dos 
impulsos nervosos. 
- sintomas: dificuldade de deambulação; disfunção adrenal; incontinência urinária; deterioração 
neurológica. 
- tratamento: ingestão de óleo de Lorenzo (4:1 – trioleína:trierucina; triacilgliceróis derivados de 
ác. oleico e erúcico). O óleo atua interrompendo a síntese endógena dos ác. graxos (tanto de cadeia 
longa quando de cadeia curta), não ocorrendo acúmulo de ácidos graxos de cadeia longa, 
estagnando a evolução da desmielinização. 
 
 
3. Esteróis 
 
- 4 anéis de carbono fusionados (núcleo esteroidal) + cadeia lateral alquila + “cabeça” polar. 
- são lipídeos estruturais nas membranas das células eucarióticas (colesterol). 
- são percursores de diversos produtos com atividade biológica específica (Hormônio Esteroides 
– regulação da expressão gênica; Ácidos Biliares – detergentes no intestino). 
- Colesterol: principal esterol dos tecidos animais. 
 
 
 
 
 
v Lipídeos como sinalizadores, cofatores e pigmentos 
- lipídeos presentes em menor quantidade no organismo. 
 
1. Sinalizadores Intracelulares 
a) Glicerofosfolipídeos: Ex. Fosfatidilinositol 4,5-bifosfato. 
Núcleo	Esteroidal
(3	anéis	c/	6C	e	
1	anel	c/	5C)
Cadeia		Lateral	
Alquila
“cabeça”	hidrofílica
“caudas”	hidrofóbicas
 
 
 
- O Fosfatidilinositol 4,5-bifosfato (PIP2) na face interna da membrana serve como reservatório 
de moléculas mensageiras intracelulares (Inositol 1,4,5-trifosfato – IP3) que são liberadas dentro 
da célula em resposta a sinais extracelulares (hormônios) que interagem com receptores de 
superfície de membrana específicos (Ex. Receptores de Proteína G). A ligação dos hormônios ao 
receptores de membrana ativam a Fosfolipase C por fosforilação. A Fosfolipase C-fosforilada 
(ativa) hidrolisa o PIP2, originando também âncoras hidrofóbicas (Ex. Diacilglicerol) na 
membrana interna para outras proteínas sejam capazes de se ligar à membrana (Ex. Proteína-
cinase C) e realizarem sua função. 
Glicerol
Ác
.	G
ra
xo
	sa
tu
ra
do
	(C
1)
Ác
.	G
ra
xo
	in
sa
tu
ra
do
	(C
2)
PO4
Inositol
PO4
PO4
Glicerol
Ác
.	G
ra
xo
	sa
tu
ra
do
	(C
1)
Ác
.	G
ra
xo
	in
sa
tu
ra
do
	(C
2)
PO4
Inositol
PO4
PO4
Hormônio se liga ao 
receptor extracelular 
do tipo Proteína G,
ativando a
Fosfolipase C
que se encontra ancorada
na membrana interna
(PIP2)
(IP3)
Inositol
1,4,5-trifosfato
livre no citosol
se liga ao RE
e libera Ca+2.
Diacilglicerol
âncora hidrofóbica 
para outras proteínas
(Ex. Proteína-cinase C)
Camada 
externa
Camada 
interna
 
b) Esfinolipídeos: na face interna da membrana. 
- Podem servir como fonte de mensageiros intracelulares: 
ü Ceramida: esfingosina + ácido graxo. 
ü Esfingomielina: ceramida + PO4 + Colina/Etanolamina. 
- São potentes reguladores das Proteínas-cinases (PKs). 
- A ceramida, através da regulação das PKs, por exemplo, está envolvida na regulação da divisão 
celular. 
 
2. Mensageiros de células próximas 
 
- Os Eicosanoides são hormônios parácrinos atuam somente em células próximas do local que 
foram sintetizados. Não são transportados na corrente sanguínea. Os fosfolipídeos de membrana 
originam o Ácido Araquidônico (ác. graxo poli-insaturado de 20C), e este originaram as 
Prostaglandinas, Tromboxanos e Leucotrienos. 
 
a) Prostaglandinas: apresentam diversas funções – grupo 1: estimulam contração da 
musculatura lisa do útero na menstruação e no trabalho de parto; grupo 2: afetam o fluxo 
sanguíneo a órgão específicos; afetam o ciclo sono-vigília; afetam a sensibilidade de certos 
tecidos a hormônios como efedrina e glucagon; grupo 3: elevam a temperaturacorporal 
(febre) e causam inflamação e dor. 
b) Tromboxanos: produzidos pelas plaquetas e atuam na formação dos coágulos e na redução 
de fluxo sanguíneo no local do coágulo. 
c) Leucotrienos: encontrados nos leucócitos, induz a contração da musculatura lisa das vias 
aéreas e pulmão. Aumento da concentração de leucotrienos causa os ataques de asma. 
 
- AINES: antiflamatórios não esteroidais. Inibidores de COX-1 e COX-2 com ação anti-
inflamatória (Ex. Ibuprofeno) por inibir a produção de prostaglandina, ou anti-agregante 
plaquetário (Ex. AAS) por inibir a produção de tromboxanos. 
- AIES: antiflamatórios esteroidais. Inibidores de Fosfolipase A2. Inibem a produção de 
prostaglandinas, tromboxanos e leucotrienos. 
3. Mensageiros entre tecidos 
 
- Hormônio esteroides (derivados dos esteróis de membrana) são transportados pela corrente 
sanguínea em carregadores proteicos (albumina) até o tecido-alvo, entrando na célula ligando-se 
a receptores no núcleo e causando mudanças na expressão gênica, portanto, no metabolismo. 
Ativos em baixas doses, pois possui grande afinidade pelos receptores. 
 
a) Hormônios sexuais: testosterona (testículo) e estradiol (ovário, placenta). 
b) Hormônios adrenais: cortisol (metabolismo da glicose) e aldosterona (excreção de Na+ nos 
rins). 
Fosfolipídeos de
membrana
(COX 1
COX 2)
Prostaglandinas
e
Tromboxanos
X X AINESAIES
* Farmácos esteroidais sintéticos (AIES): prednisolona, prednisona (anti-inflamatórios potente, 
inibe síntese de ácido araquidônico). 
 
4. Vitaminas Lipossolúveis 
 
4.1. Precursora de Hormônios 
 
a) Vitamina D3 (Colecalciferol) 
- Na pele, sintetizada a partir de seu percursor, o 7-deicrocolesterol, que é catalizado pela UV da 
luz solar em colecalciferol, e este último no fígado/rin é covertido a 1,25-diidroxicolecalciferol 
(hormônio que regula a captação de Ca+2 no intestino). 
- Deficiência de vitamina D3 causa raquitismo. 
- Pacientes em tratamento de osteoporose devem ser suplementados com Vitamina D3 para ter 
melhor capturação de Ca+2 no intestino. 
- Fonte: banho de sol ou suplementos alimentares. 
 
b) Vitamina A (Retinol) 
- Precursor do ácido retinóico (hormônio para células epiteliais). 
- Precursor do cis Retinal (sinal neuronal para o cérebro). 
 
 
 
- Ácido retinóico: regula a expressão gênica no desenvolvimento do tecido epitelial (pele). É o 
composto ativo da droga tretinoína (Roacutan ®) utilizada no tratamento de acne grave e rugas 
da pele. 
- Retinal: um pigmento que inicia a resposta dos bastonetes e cones na retina à luz, produzindo 
um sinal neuronal para o cérebro. 
 
 
4.2. Cofatores de oxidorredução 
 
a) Vitamina E (Tocoferóis) 
- Associada a membrena, depósitos de lipídeos ou as lipoproteínas do sangue. 
- Antioxidantes biológicos, reagem com radicais livres (-OH/O2-) destruindo-os, protegendo, 
assim, que os ácidos graxos insaturados da membrana sofram oxidação, impedindo seu dano. 
- Fonte: ovos, óleos vegetais, germe de trigo. 
- Deficiência: pele escamosa, fraqueza muscular e esterelidade. 
 
b) Vitamina K 
- Sofre oxirredução para ativar a enzima protombina que é responsável pela conversão de 
fibrinogênio a fibrina. Esta última mantém a formação do coágulo. 
- Fonte: vegetais verde-escuro (couve, espinafre, brócolis) 
1 molécula de 
β-caroteno
2 moléculas de 
Vitamina A1
(Retinol) 
cis-Retinal
(pigmento fotossensível)
trans-Retinal Ácido Retinóico
(No escuro)
Rodopsina
+
cis-Retinal
(Na claridade)
Rodopsina
+
trans-Retinal
Luz
Essa transformação nos bastonetes da retina
manda sinais elétricos para o cérebro, que é 
a base da transdução visual.
- Deficiência: retardo da coagulação sanguínea (pode ser fatal). 
- Warfarina: droga sintética que inibe a formação de protrombina ativa (antagonista de vitamina 
K), utilizada no tratamento de pessoas em risco por coagulação execessiva (trombose crônica). 
Neste caso, o paciente deve evitar ingestão de alimentos contendo vitamina K. 
 
c) Coenzima Q (quinolonas) 
- Funcionam como transportadores lipofílicos de elétrons em reações de oxirredução que levam 
à síntese de ATP na mitocondria.