Resumo Bioquímica II P2

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Resumo Bioquímica P2 
 
FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA 
 
Síntese de ATP por meio da fosforilação oxidativa 
É importante saber como o gradiente de H+ é utilizado para formação de ATP e qual é o 
mecanismo químico que acopla o fluxo de H+ com a fosforilação. Para isso devemos estudar o 
modelo quimiosmótico. 
 
Modelo quimiosmótico: Nesta representação da teoria quimiosmótica aplicada às mitocôndrias, 
os elétrons do NADH e de outros substratos oxidáveis são entregues e passam através de uma 
cadeia de carregadores assimetricamente arranjados na membrana interna (os complexos). O 
fluxo de elétrons é acompanhado pela transferência de prótons através da membrana para o 
espaço intermembrana, produzindo tanto um ​gradiente químico (∆pH) quanto um ​gradiente 
elétrico (∆ψ). A membrana mitocondrial interna é impermeável a prótons; os prótons só podem 
retornar à matriz através de canais específicos de prótons (F0). A força próton-motriz que 
direciona os prótons de volta para a matriz proporciona a energia para a síntese de ATP, 
catalisada pelo complexo F1, associado ao F0, sendo F1 e F0 partes da ATPsintase 
 
Sabemos então que a transferência de elétrons e a ​fosforilação oxidativa estão 
obrigatoriamente​ acopladas​. 
Levando isso em consideração, a inibição da passagem de elétrons pelos complexos bloqueia 
também a síntese de ATP pois sem a transferência exergônica de elétrons não ocorre 
bombeamento de H+ para o espaço intermembrana (não é gerada a força próton-motriz). 
E a inibição da síntese de ATP também bloqueia a transferência de elétrons pois sem a 
fosforilação oxidativa não ocorre o fluxo de H+ para a matriz mitocondrial. Sendo assim, o fluxo 
de elétrons causa um gradiente eletroquímico cada vez maior e a força próton-motriz se 
acúmula até um ponto que a energia da transferência e elétrons não é capaz de “pagar” o 
bombeamento de H+, visto que o fluxo de elétrons deve ocorrer junto a transferência de 
prótons. 
 
 
 
Agentes que interferem com a Fosforilação oxidativa 
 
 
 
A ATP-sintase 
A ATP-sintase catalisa a formação de ATP a partir de ADP e Pi, acompanhada pelo fluxo de 
prótons do espaço intermembrana (lado P da membrana) para a matriz mitocondrial (lado N da 
membrana). É também chamada de Complexo V e é composta de dois componentes distintos: 
- F¹ = proteína periférica de membrana; 
- F0= proteína integral de membrana. 
 
A F¹ apresenta 3 conformações. 
Na 1° conformação, ocorre a reação ADP+Pi formando ATP + H²O, por meio da passagem de 
próton, porém essa reação é prontamente reversível, 
Na 2° conformação o ATP é estabilizado, pois a passagem de H+ impulsiona a ligação de ATP 
mais fortemente. Essa energia de ligação direciona o equilíbrio para a formação do produto 
ATP. Ou seja, ao final dessa etapa o ATP está formado mas ainda está ligado firmemente à 
enzima. 
Na 3° conformação o gradiente de H+ é utilizado para liberar o ATP. A passagem do próton 
pela enzima faz com que ela libere o ATP formado em sua superfície. 
 
Para que a síntise de ATP seja continuada a ATP-sintase deve oscilar entre ​uma forma que liga 
ATP muito fortemente​ e ​outra forma que libera ATP. 
 
Essas diferentes conformações acontecem devido a rotação da F¹. 
A ATP-sintase tem 3 subunidades em pares alfa e beta. Cada subunidade tem um sítio para 
ligação de nucleotídeos de adenina. Cada sítio pode estar em 3 tipos de conformação: 
B-ADP: que liga ADP + Pi 
B-ATP: que liga firmemente e estabiliza o ATP 
B-vazia: possui baixa afinidade pelo ATP, liberando-o do sítio catalítico. 
 
Uma nova rodada começa quando a subunidade vazia assume a forma de B-ADP, ligando ADP 
ao Pi 
 
Essas mudanças ocorrem simultaneamente, ou seja, enquanto há um sítio em conformação 
B-ADP, o outro está na conformação B-ATP e o outro na conformação B-vazia. Com a rotação 
do eixo central pela ação da força próton-motriz, cada uma dessas subunidades assume a 
próxima conformação, e isso acontece repetidamente. 
 
 
De onde vem ADP e Pi? 
 
A formação de ATP ocorre na matriz mitocondrial, mas é no citoplasma que ocorre grande 
parte das reações que consomem ATP. Para que o ADP e o Pi estejam disponíveis na matriz 
mitocondrial, é importante a ação de dois sistemas de transporte da MMI: a 
Adenina-nucleotídeo-translocase e a Fosfato-translocase. 
 
 
A Adenina-nucleotídeo-translocase é um antiportador: move ADP para a matriz ao mesmo 
tempo que move ATP para fora da matriz. 
 
No simporte de H2PO4- e H+ a concerntração relativamente baixa de prótons na matriz 
favorece o movimento de H+ de fora para dentro. 
Sendo assim, a força próton-motriz é responsável por fornecer energia tanto para síntese de 
ATP quanto para o transporte de substrato e produtos dessa síntese. 
O número de H+ requeridos para possibilitar a síntese de uma molécula de ATP são 4 prótons. 
3 H+ (prótons) precisam fluir para dentro através do complexo F0F1 
E 1 H+ (próton) é usado para o transporte de Pi através da MMI. 
 
 
Lançadeiras 
 
A NADH-desidrogenase da MMI de células animais só pode aceitar elétrons do NADH da 
matriz mitocondrial e a MMI não é permevável a NADH. 
Como os elétrons do NADH citosólico são encaminhados para CTE? 
São encaminhados por meio de um sistema de lançadeiras de elétrons que carregam 
equivalentes redutores por uma via indireta. 
 
 
 
 
 
 
Estequiometria da síntese de ATP 
 
Ao transferir 2 elétrons de um NADH ao O², quantos H+ são bombeados para o espaço 
intermembrana (EIM) 
R: 10 prótons. No complexo I e III são bombeados 4H+ e no complexo IV são 
bombeados 2H+. 
 
Ao transferir 2 elétrons de um succinato (FAD) para o O², quantos H+ são bombeados 
para o espaço intermembrana (EIM)? 
R: 6 prótons, sendo que no complexo III bombeia-se 4H+ e 2H+ no complexo IV. Essa 
diminuição na quantidade de prótons se dá porque os elétrons são entregues ao 
succinato, não passando pelo complexo I. 
 
 
 
 
METABOLISMO DE LIPÍDIOS 
 
Os lipídios são a principal forma de armazenar energia, além disso possuem diferentes 
funções no nosso corpo como: composição de membranas, fornecimento de energia, 
precursores de hormônios esteróides, sais biliares e transportadores. 
A vantagem de usar lipídio como fonte de energia é que fornecem cerca de 2x mais 
 
energia que os carboidratos, como são insolúveis em água, se agregam em gotículas 
lipídicas, possuindo menor osmolaridade e não são solvatadas. 
 
-Digestão: 
As células podem obter energia de ácidos graxos a partir de três fontes: 
 1- Gordura na dieta- maioria é absorvida no intestino delgado. 
 2- Armazenamento em células- adipócitos; 
 3- Sintetizadas em um órgão e transportada para outro. 
Obs: quando há um excesso de carboidrato na dieta, o fígado é capaz de converter 
esse carboidrato em lipídio e transportar para outros órgãos. 
 
Os ​sais biliares são detergentes biológicos que emulsificam as gorduras da dieta, ou 
seja, agem degradando a gordura e aumentando a superfície de contato, formando 
então as ​micelas​, que aumenta o acesso a ação das ​lipases intestinais​, responsáveis 
por converter TAG em compostos menores, como ácidos graxos e glicerol. Após isso, 
ocorre a ​absorção​pela mucosa e conversão novamente em TAG (esterificação) e são 
incorporados aos ​quilomícrons, ​os que possuem a apolipoproteína C-II se deslocam 
para o sistema linfático e posteriormente para o sistema sanguíneo. A ​lipoproteína 
lipase​, ativada por ​Apoc-II nos capilares converte TAG em AG + Glicerol. ​Esse AG são 
absorvidos novamente e entra na célula​, onde podem ser oxidados ou esterificados, 
dependendo do estado energético. 
Obs: ​A B-oxidação é realizada por enzimas da mitocôndria e em casos de biossíntese 
de AG e conversão em TAGs são feitas por enzimas do citosol. 
 
-Mobilização e Transporte 
Os lipídeos sao armazenados nos adipócitos na forma de gotículas e sua superfície é 
revestida por perilipinas (proteínas). Para que ocorra a mobilização é necessário a 
ação de alguns agentes. No estado de jejum há a liberação do hormônio Glucagon 
que liga-se ao receptor de membrana, e estimula adenil-ciclase a produzir AMPc, ativa 
PKA que age fosforilando alvos como a ​perilipina e a ​lipase sensível a hormônio​, 
isso permite que a lipase tenha acesso a gotícula lipídica, e degrade o TAG em AG + 
Glicerol. Como os AG são insolúveis eles se ligam a ​albumina (proteína solúvel) e 
passam do adipócito para o sangue, quando chegam a tecidos alvos, esses AG se 
dissociam dessa proteína e por meio de transportadores de membrana entram na 
célula. Como a glicemia está baixa, esses AG sofrem ​beta-oxidação​, servindo de 
combustível. 
 
 
Obs: o glicerol liberado é convertido em gliceraldeído-3-P, oxidado na glicólise. 
 
LIPÓLISE (Catabolismo de Lipídios) 
 
As enzimas de oxidação dos AG encontram-se na mitocôndria e para passar do citosol 
para a mitocôndria, os AG com 14 ou mais carbonos precisam de um sistema- ​Circuito 
da Carnitina​, que consiste de três reações que agem ativando e transportando o AG. 
 
1ª Reação: ATIVAÇÃO DO AG 
 
 AG + Coa → Acil-graxo-Coa 
 
O AG é ligado a uma CoA pela ação da enzima ​Acil-CoA- sintetase​, essa etapa ocorre 
no citosol e o Acil-graxo-Coa pode ser destinado para biossíntese ou para a oxidação 
(fases seguintes do circuito). Há um gasto de 2 ATP. 
 
2ª Reação: TRANSESTERIFICAÇÃO 
 
 Acil-graxo-CoA + grupo hidroxil da Carnitina→ Acil-graxo-Carnitina 
 
A Acil-graxo-CoA é transesterificada com a carnitina pela ação da enzima 
carnitina-acil-transferase I (CAT I)​, essa enzima compromete a via com a 
beta-oxidação e é um ponto de regulação. Essa reação ocorre no espaço 
intermembrana. 
A Acil-graxo-Carnitina entra na matriz através do transportador acil-carnitina/carnitina. 
 
3ª Reação: TRANSESTERIFICAÇÃO 
 
 Acil graxo + CoA intra-mitocondrial 
 
 
A enzima ​carnitina-acil-transferase II (CAT II), transfere o acil graxo da carnitina para a 
CoA intramitocondrial. Essa carnitina retorna para o espaço intermembrana através do 
transportador acil-carnitina/carnitina. 
 
Obs​: CAT I é inibida por Malonil-CoA. 
 
 
 ​Oxidação de AG 
Ocorre em 3 etapas: 
● 1° etapa - beta-oxidação:​ Os ácidos graxos sofrem remoção sucessiva de 2 
carbonos na forma de acetil-CoA e esse processo de oxidação começa pela 
extremidade carboxílica da cadeia de acil graxo. Essa primeira etapa consiste de 
quatro reações: 
- Desidrogenação​ (oxidação): A enzima Acil-CoA-Desidrogenase adiciona uma 
ligação dupla, e os elétrons removidos são entregues ao FAD → FADH2 → 
Coenzima Q. 
-Hidratação​: A enzima Enoil-CoA-hidratase é responsável por adicionar água à 
ligação dupla. 
Obs: Isso só é possível quando a conformação for do tipo TRANS 
-Desidrogenação​ (oxidação): Nessa etapa age a enzima 
B-hidroxiacil-CoA-desidrogenase e os elétrons são entregues ao NAD→ 
NADH→ Complexo I. 
-Clivagem​ (tiólise): A enzima tiolase, que promove a reação da B-cetoacil-CoA 
com uma molécula de Coa separando dois fragmentos: Acetil-CoA e um 
Acil-graxo CoA com 2C a menos. 
 
● 2º etapa​: O grupo Acetil da Acetil-CoA são oxidados a CO2 no Ciclo do Ácido 
Cítrico. 
● 3º etapa:​ Transportadores NADH e FADH2 doam os elétrons para a cadeia 
transportadora até passar para o O2 (aceptor final) e junto a isso ocorre a 
fosforilação oxidativa. 
 
Obs: São formados 4 ATPs por ciclo de B-oxidação. 
 
A maioria dos AG são ​insaturados​ e para que sofram B-oxidação, são necessárias a 
ação de duas enzimas auxiliares: 
- Isomerase: CIS → TRANS 
- Redutase 
A ação dessas duas enzimas corrigem a posição e a configuração da ligação dupla 
(deve ficar no carbono 2 e 3). 
 
Enquanto a oxidação de AG ​ímpar​ (ex: propionil-CoA- 3C) necessita de 3 reações: 
- Carboxilação 
- 2 Isomerizações 
O produto final é o Succinil-CoA, componente que pode entrar no ciclo do ácido cítrico. 
 
 
Regulação da Oxidação do AG 
A via que o AG vai seguir vai depender da sua transferência para a matriz mitocondrial, 
logo podemos concluir que, o circuito carnitina é um ponto de regulação, principalmente 
a enzima carnitina-acil-transferase I (CATI) que é inibida pelo malonil. 
Estado alimentado: Insulina → fosfatase → desfosforila ACC, ativando →ACC catalisa 
a formação de Malonil-CoA→ ↑ Malonil-CoA → inibe CATI→ impede a B-oxidação 
 
Estado de Jejum: Glucagon → AMPc→ PKA→ fosforila ACC, inativando→ 
↓ Malonil-CoA→ diminui a inibição da CATI→ B-oxidação 
 
 
Produção de Corpos Cetônicos 
 A acetil-CoA formada no fígado durante a oxidação de AG pode: 
- Entrar no ciclo do ácido cítrico 
- Ser convertida a corpos cetônicos para ser exportada para outros tecidos. Formando 
Acetona; Acetoacetato e B-hidroxibutirato. 
Em estado de jejum prolongado o Acetoacetato e ​ β​-hidroxibutirato são importantes 
para o encéfalo, já a acetona é produzida em pequena quantidade e esse composto é 
exalado. Pessoas saudáveis em bem nutridas possuem uma taxa de produção de 
corpos cetônicos baixa. 
 
Formação dos corpos cetônicos no fígado para exportação 
1º passo –condensação 
Enzima:tiolase 
 2 Acetil-CoA→ acetoacetil-CoA + CoA 
 
2º passo – condensação 
Enzima: HMG-CoA sintase 
 acetoacetil-CoA + Acetil-CoA→ HMG-CoA 
 
3º passo – clivagem 
Enzima:HMG-CoA liase 
 HMG-CoA→ Acetoacetato + Acetil-CoA 
 
 
 
Oxidação dos corpos cetônicos nos tecidos extra-hepáticos 
Desidrogenação 
Enzima:D-β-hidroxibutirato-desidrogenase 
 D-β-hidroxibutirato→ acetoacetato + NADH 
 
Ativação/esterificação com a Coenzima A (CoA) 
Enzima: β-cetoacil-CoA-transferase (ou tioforase) 
 acetoacetato + Succinil-CoA→ acetoacetil-CoA 
Clivagem/tiólise 
Enzima:tiolase 
 Acetoacetil-CoA→ 2 Acetil-CoA 
 
 
Obs: Os corpos cetônicos são usados em todos os tecidos, exceto no fígado pois esse 
órgão não possui a enzima tioforase. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LIPOGÊNESE (Anabolismo de lipídios) 
 
A biossíntese e a degradação acontecem em vias diferentes, com enzimas diferentes e 
em localização celular diferente. 
 
Para biossíntese são necessários Malonil-CoA + Acetil-CoA, a enzima 
Ácido-Graxo-Sintase (AGS) e NADPH. 
 
Formação de malonil-CoA 
 
O malonil-CoA é formado a partir de acetil-CoA em um processo irreversível e 
catalisado pela acetil-CoA-Carboxilase. Nesse processo 1 ATP é gasto. 
 
 
Etapas de formação de AG 
 
Os AG são formados pela repetição de 4 etapas. Essas 4 etapas compõem um ciclo, e 
ao final de cada ciclo, 2 carbonossão adicionados à cadeia do grupo acila graxo. 
Ao final de cada ciclo o grupamento acila saturado torna-se o substrato da 
condensação subsequente com um grupo malonila ativado. 
 
A ​AGS ​é a enzima que catalisa a formação de ácidos graxos. Ela é um sistema 
multienzimático presente no citoplasma, que forma um único produto e NÃO são 
liberados intermediários. Esses intermediários permanecem covalentemente ligados 
como tioésteres a um de dois grupos tiol. 
É multienzimática devido seus múltiplos domínios que atuam como enzimas distintas 
porém ligadas. 
Dois domínios: 
ACP com um grupo -SH 
Resíduo de Cisteína e seu grupo -SH 
 
A ACP é uma proteína transportadora de grupos acila, é um 'braço flexível' que segura 
a cadeia acila do AG em crescimento unida à superfície do complexo da AGS enquanto 
transporta os intermediários da reação do sítio ativo de uma enzima para a próxima. 
 
Etapa de ativação da biossíntese 
 
 
Assim como na oxidação dos ácidos graxos, na biossíntese também há uma etapa de 
ativação. Essa etapa consiste de duas reações: 
 
1° reação: Grupo acetila da acetil-CoA é transferido para a ACP e então transferido 
para o grupo -SH da Cisteína em outro domínio 
 
 
2° reação:​ transferência do grupo malonila do malonil-CoA para o grupo -SH da ACP 
 
Após essas duas reações, a via de biossíntese foi ativada e o ciclo de 4 reações 
catalisadas pela AGS I para adição de 2 carbonos à cadeia de ácido graxos se inicia. 
 
1° reação:​ condensação 
Reação catalisada pela enzima ​β-cetoacil-ACP-sintase 
O grupo acetil ativado e o grupo malonil ativado são condensados formando 
acetoacetil-ACP​. Liberação de CO² 
 
2° reação:​ redução do grupo carbonil 
Reação catalisada pela enzima ​β-cetoacil-ACP-redutase 
Acetoacetil-ACP é reduzido formando ​B-hidroxibutiril-ACP.​ Utilização de um ​NADPH 
 
3° reação:​ desidratação 
Reação catalisada pela enzima ​β-hidroxiacil-ACP-desidratase 
Elementos da água são removidos da D-β-hidroxibutiril-ACP e uma ligação dupla é 
formada, formando​ trans-​Δ²-butenoil-ACP 
 
4° reação:​ redução da ligação dupla 
Reação catalisada pela enzima ​enoil-ACP-redutase 
A ligação dupla da ​trans-​Δ²-butenoil-ACP é reduzida formando ​butiril-ACP.​Utilização de 
um NADPH 
 
 
 
 
Imagina-se que o ácido graxo que está em formação é um palmitato (contém 16 
carbonos). Ao final do primeiro ciclo obtém-se um grupo acil saturado aumentado em 2 
carbonos, ou seja, com 4 carbonos ao todo (como na imagem acima). Esse grupo acil 
saturado é transferido para o -SH da cisteína e um grupo malonila é transferido para 
-SH da ACP (etapa de ativação), iniciando um novo ciclo. Esses ciclos se repetem até 
 
que se forme o ácido graxo completo, nesse caso o palmitato, resultando em um total 
de 7 ciclos. 
 
Energia química utilizada ​(para cada 2 carbonos adicionados) 
 
● 2 ATP para transporte da Acetil-CoA da mitocôndria para o citoplasma (para 
formação do malonil) 
● 1 ATP para formação do malonil 
● 2 NADPH para as duas reações de redução 
Origem do NADPH 
 
 
Origem do acetil-CoA 
 
 
 
Regulação da biossíntese de AG 
 
O aumento de fonte de energia para o organismo, ultrapassando as 
necessidades energéticas, é convertido em AG e de AG armazenados na forma de 
TAG (triacilgliceróis). Regulação da ACC (acetil-CoA-carboxilase) 
● Regulação alostérica: 
 
- Aumento de citrato modula positivamente: Citrato ⟹ Acetil-CoA ⟹Malonil-CoA 
⟹ AG 
- Aumento de AG já formados modula negativamente 
 
● Regulação covalente 
Regulação da enzima ACC, ​ponto chave da regulação 
- ⇑ [Insulina] ativa fosfatase ⟹ ativa ACC ⟹ forma malonil-CoA que é substrato 
para síntese de AG e inibe CAT I (impedindo β-oxidação de AG) 
- ⇑ [Glucagon] ativa PKA ⟹ inativa ACC ⟹ para de produzir malonil-CoA, inibindo 
a via da biossíntese e permitindo a β-oxidação de AG 
 
Ácidos graxos essenciais 
 
As plantas são capazes de converter oleato em linoleato, entretanto os mamíferos não 
são capazes. Por tanto, esse ácido graxo é essencial na dieta. 
 
Biossíntese de eicosanóides 
 
- Eicosanóides são importantes na sinalização biológica. Por meio do fosfolipídio 
araquidonato (que é derivado do linoleato) obtemos os seguintes eicosanóides: 
tromboxanos, prostaglandinas e leucotrienos. 
 
Lipoxigenase ⇒ Leucotrienos (potentes na constrição muscular e participam dos 
processos de inflamação crônica (aumenta permeabilidade vascular). 
 
COX 1 (mucina gástrica) ou COX 2 (inflamação, dor e febre) ⇒ Prostaglandinas 
(participa de processos inflamatórios, fluxo de sangue, formação de coágulo e induz 
trabalho de parto) e Tromboxanos (constrição de vasos sanguíneos e agregação 
plaquetária) 
 
Biossíntese de TAG (triacilgliceróis) 
 
 
Ácidos graxos sintetizados ou ingeridos podem: 
- Ser incorporados em fosfolipídios de membrana; ou 
- Ser incorporados em triacilgliceróis para armazenamento de energia. 
 
 
 
 
Regulação da síntese de TAG 
 
O aumento de glicose e aminoácidos provenientes da dieta levam a formação de 
bastante acetil-CoA e a alta concentração deste colabora para a produção de ácidos 
graxos que em grandes quantidades que ultrapassem as necessidades metabólicas, 
são armazenados na forma de TAG. 
Nesse momento de alta glicemia, a insulina liberada promove desfosforilação de 
lipases que degradariam os TAG, inativando-as. 
Quando a glicemia está baixa, ocorre a liberação do glucagon. Durante a atividade 
física, ocorre liberação de epinefrina. Esses dois hormônios agem sobre lipases 
intracelulares, fosforilando-as e ativando-as, promovendo então a degradação de TAG. 
 
 
 
Biossíntese de colesterol 
 
O colesterol também é sintetizado a partir da acetil-CoA. 
Essa síntese é feita em 4 estágios: 
 
Estágio 1: síntese do mevalonato 
A síntese do mevalonato é composta de 3 reações 
Na primeira reação, a tiolase utiliza 2 acetil-CoA e forma um ​acetoacetil-CoA​. Na 
segunda reação, a HMG-CoA-sintase utiliza a acetoacetil-CoA + 1 acetil-CoA 
resultando em ​β-hidroxi-β-metilbutirato-CoA (HMG-CoA)​. Na terceira reação, a 
HMG-redutase utiliza o produto da reação anterior (HMG-CoA) + 2 NADPH e forma 
então o Mevalonato. Essa terceira reação é o comprometimento com a via de 
biossíntese do colesterol. É o ponto de regulação. 
 
Estágio 2: conversão de mevalonato em 2 isoprenos ativados 
- Transferência de 3 grupos fosfatos de três moléculas de ATP para o 
mevalonato. 
- Saída de um grupo fosfato e um grupo carboxil, produzindo uma ligação dupla, 
resultando em Δ³-isopentenil-pirofosfato (isoprenoativados). Com a isomerização 
de um Δ³-isopentenil-pirofosfato, é produzido um dimetilalil-pirofosfato. 
 
Estágio 3: condensação dos dois isoprenos ativados 
- Os dois isoprenos ativados são condensados e um grupo pirofosfato é 
deslocado, formando o geranil-pirofosfato. (5C + 5C= 10C) 
- O geranil-pirofosfato é condensado com mais um isopreno ativado formando o 
farnesil-pirofosfato. (10C + 5C= 15C) 
- Duas moléculas de farnesil-pirofosfato são condensadas formando um 
esqualeno (15C + 15C= 30C) 
Estágio 4: conversão do esqualeno no núcleo esteróide de 4 anéis 
- Adição de O² ao esqualeno, formando um epóxido. 
- Ciclização do esqualeno linear, formando lanosterol 
- Na etapa final o lanosterol é convertido em colesterol com múltiplas reações. 
Gasto total de ATP para produção do esqualeno= 18 ATPs 
 
Regulação da biossíntese de colesterolComo dito anteriormente, a etapa limitante e de regulação da biossíntese é a redução 
da HMG-CoA para formar o mevalonato. Quem catalisa essa reação é a 
HMG-CoA-redutase, portanto, a via é regulada por meio dessa enzima. 
 
No momento de alta glicemia, a insulina é liberada, levando a desfosforilação da 
HMG-CoA-redutase, ativando e, portanto, sintetizando colesterol. 
Já com a baixa glicemia e então a liberação de glucagon, a HMG-CoA-redutase é 
fosforilada,tornando-se inativa e não produzindo colesterol. 
 
 
METABOLISMO DE AMINOÁCIDOS 
 
Quando ocorre a degradação de aminoácidos? 
- Em animais, a degradação de aminoácidos ocorre em 3 situações: 
1. Durante a síntese e degradação normal de aminoácidos, alguns aminoácidos 
liberados por hidrólise não são mais necessários para biossíntese de novas 
proteínas, então são degradados 
2. No caso de uma dieta rica em proteínas, quando os aminoácidos ultrapassam as 
necessidades do organismo, o excesso é catabolizado pois aminoácidos ​não 
são armazenados 
3. No jejum ou diabetes não controlado - situações em que o carboidrato não está 
disponível ou não são utilizados adequadamente -, as proteínas das células é 
que são utilizadas como combustível 
 
Participação em outras vias 
- Há uma convergência de esqueletos carbonados da maioria dos aminoácidos 
que entram como intermediários em outras vias, como glicólise, ciclo do TCA e 
acetil-CoA. 
 
 
Existe uma diferença do catabolismo de aminoácidos para outros processos 
catabólicos: na degradação de aminoácidos, há uma etapa muito importante que 
consiste da separação do grupo amino do esqueleto carbonado e o envio desse grupo 
para as vias do​ metabolismo do grupo amino. 
 
CATABOLISMO DE AMINOÁCIDOS 
 
- Os aminoácidos da dieta dão origem a maior parte dos grupos amino. 
 
- A maioria dos aminoácidos são metabolizados no fígado. Uma parte da amônia 
(NH³) produzida é reciclada e utilizada em vias biossintéticas, e o excesso dela é 
excretado como amônia ou convertido em uréia (ácido úrico) e excretado. Por 
isso a detecção de grandes quantidades de ácido úrico na urina indica consumo 
excessivo de proteínas na dieta. 
 
 
 
Excesso de amônia em tecidos extra-hepáticos 
 
Em tecidos como nervoso, muscular e cardíaco, o excesso de amônia (NH³) é 
convertido em glutamina, uma forma não tóxica de transportar a amônia para o fígado. 
No tecido muscular esquelético, o excesso de NH³ é transferido para o piruvato, 
formando alanina que também é uma forma não tóxica de transportar amônia para o 
fígado. 
 
Já no citosol dos hepatócitos os grupos NH³ podem ser transferidos para 
α-cetoglutarato, formando glutamato. O glutamato e também a glutamina podem entrar 
na mitocôndria e perder o grupo amino para formar NH4 
 
 
Balanço de nitrogênio 
● Negativo 
- Jejum ou diabetes: carboidrato não disponível ou não é utilizado corretamente. 
Excreta mais nitrogênio do que ingere. 
- Dieta deficiente em aminoácidos essenciais 
 
● Positivo 
- Crianças em crescimento porque incorporam mais aminoácidos em proteína do 
que degradam 
- Gravidez 
- Realimentação após jejum 
 
Transferencia grupo amino 
Amino 
 
ALT e AST no plasma são sinais de lesão hepática 
 
No fígado 
 
Glutamato + NH³ ------ Glutamina-sintetase ------ > glutamina (requer gasto de ATP) 
 
Glutamina ----glutaminase---- > NH4+ + ​glutamato ​---- glutamato-desigrogenase ---- > 
NH4+ + a-cetoglutarato 
 
CICLO DA GLICOSE-ALANINA 
 
No músculo: 
Glutamato doa o grupo NH³ para o ​piruvato​, resultando em ​a-cetoglutarato 
(glutamato - NH³ = a-cetoglutarato) e ​alanina ​(piruvato + NH³ do glutamato= alanina) 
 
No fígado: 
 
Ocorre o contrário: a alanina doa seu NH4 para o a-cetoglutarato, formando glutamato 
e piruvato. 
Esse piruvato liberado, pode, em uma situação de jejum, seguir a via da 
gliconeogênese, produzindo glicose para o músculo. 
 
 
 
Glutamato doa grupos amino tanto para vias de biossíntese quanto para vias de 
excreção (ciclo da ureia) 
 
CICLO DA UREIA 
 
Animais ureotélicos ​excretam o nitrogênio do grupo amino como ureia. A amônia que 
fica depositada na mitocôndria dos hepatócitos é convertida em uréia no ciclo da uréia. 
Depois a ureia circula pela corrente sanguínea até os rins e é excretada pela urina. 
 
- O ciclo da uréia ocorre na mitocôndria e no citoplasma. Tem uma reação inicial e 
mais 4 reações 
 
Reação inicial 
Na mitocôndria: ​NH4+​ + ​ ​CO²​ ​(como ​HCO³​) = ​carbamoil-fosfato​ (gasto de 2 ATP) 
 
1° reação 
Carbamoil​-fosfato ----- > ​carbamoil​ + ornitina = Citrulina (libera Pi) 
A citrulina passa da matriz da mitocôndria para o citoplasma. 
 
2° reação 
Citrulina + ​NH4+​ (do aspartato) = arginino-succinato (gasto de 2 ATP) 
 
3° reação 
Arginino-succinato ---clivação----> = arginina e fumarato. 
(O fumarato é um intermediário que pode ser utilizado no Ciclo de Krebs) 
 
4° reação 
 
Arginina -----clivação----> = uréia e ornitina 
(Ornitina volta para matriz podendo ser utilizada novamente em um novo ciclo de uréia) 
 
 
 
 
 
O ciclo da uréia pode estar interligado com o ciclo de Krebs, diminuindo o custo 
energético que o ciclo de krebs requer. 
 
 
 
 
Regulação do ciclo da uréia 
 
A demanda pela atividade das enzimas do ciclo da uréia aumenta a velocidade de 
síntese das mesmas e da carbamoil-fosfato. 
Em casos de jejum ou dietas com alto conteúdo proteico essas mesmas enzimas são 
sintetizadas em taxas mais altas. 
 
 
CATABOLISMO 
 
- Fornece 10 a 15% da energia (ATP) 
 
Os aminoácidos inteiros ou parcias podem entrar em outras vias, sendo classificados 
em: 
 
Aminoácidos cetogênicos: degradados em acetoacetil-CoA ou acetil-CoA que podem 
ser destinados a formação de corpos cetônicos (cetogênese) 
* No jejum, a formação do acetoacetato e D-𝝱-hidroxibutirato é importante para o 
encéfalo. 
 
Aminoácidos glicogênicos: são degradados em piruvato, 𝝰-cetoglutarato, succinil-CoA, 
fumarato e/ou oxaloacetato que podem ser convertidos em glicose e glicogênio. 
(gliconeogênese) 
*Ocorre no jejum como forma de obter combustível. 
 
ANABOLISMO DE AMINOÁCIDOS 
 
Todos os aminoácidos são derivados de: 
1. intermediários da glicólise 
2. ciclo do ácido cítrico 
3. via das pentose-fosfato 
 
 
Aminoácidos não essenciais: aminoácidos sintetizados por mamíferos (NÃO são 
necessários na dieta) 
 
Aminoácidos essenciais: são necessários na dieta pois não podem ser sintetizados por 
mamíferos. São mais complexos apresentando anéis aromáticos e cadeia ramificada. 
 
 
Agrupamento de aminoácidos de acordo com o precursor metabólico 
 
 
 
REGULAÇÃO DA BIOSSÍNTESE DOS AMINOÁCIDOS 
 
 
A biossíntese é regulada alostericamente pelos produtos finais (presença de muito 
produto: inibição)