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ENZIMAS
Conceitos gerais e funções
As enzimas são proteínas (exceção: ribozima, RNA com propriedades calatalíticas) especializadas na catálise de reações biológicas. Elas estão entre as biomoléculas mais notáveis devido a sua extraordinária especificidade e poder catalítico, que são muito superiores aos dos catalisadores produzidos pelo homem. Praticamente todas as reações que caracterizam o metabolismo celular são catalisadas por enzimas.
Como catalisadores celulares extremamente poderosos, as enzimas aceleram a velocidade de uma reação, sem no entanto participar dela como reagente ou produto. As enzimas atuam ainda como reguladoras deste conjunto complexo de reações. As enzimas são, portanto, consideradas as unidades funcionais do metabolismo celular.
Classes 
 Nomenclatura
Existem 3 métodos para nomenclatura enzimática: 
            - Nome Recomendado:  Mais curto e utilizado no dia a dia de quem trabalha com enzimas; Utiliza o sufixo "ase" para caracterizar a enzima. Ex: Urease, Hexoquinase, Peptidase, etc. 
            - Nome Sistemático: Mais complexo, nos dá informações precisas sobre a função metabólica da enzima. Ex: ATP-Glicose-Fosfo-Transferase 
            - Nome Usual: Consagrados pelo uso; Ex: Tripsina, Pepsina, Ptialina. 
Cofatores e Coenzimas
Para alguns tipos de processos biológicos, apenas a cadeia protéica não é suficiente, por isso a proteína requer uma molécula que pode ser:
Os cofatores que são compostos inorgânicos e geralmente estáveis em temperatura alta. A catálise ativa enzima-cofator é denominada holoenzima, quando o cofator é removido, se mantém a proteína, a qual é catabolicamente inativa e é denominada apoenzima. 
Ou as coenzimas que são compostos orgânicos, quase sempre derivados de vitaminas, que atuam em conjunto com as enzimas. Podem atuar segundo 3 modelos: 
            - Ligando-se à enzima com afinidade semelhante à do substrato. 
 - Ligando-se covalentemente em local próximo ou no próprio sítio catalítico da apoenzima. 
 - Atuando de maneira intermediária aos dois extremos acima citados. 
Especificidade: sítio ativo
              As enzimas são muito específicas para os seus substratos. Esta especificidade pode ser relativa a apenas um substrato ou a vários substratos ao mesmo tempo. 
            Esta especificidade se deve à existência, na superfície da enzima de um local denominado sítio de ligação do substrato. O sítio de ligação do substrato de uma enzima é dado por um arranjo tridimensional especial dos aminoácidos de uma determinada região da molécula, geralmente complementar à molécula do substrato, e ideal espacial e eletricamente para a ligação do mesmo. O sítio de ligação do substrato é capaz de reconhecer inclusive isômeros óticos "D" e "L" de um mesmo composto. Este sítio pode conter um segundo sítio, chamado sítio catalítico ou sítio ativo, ou estar próximo dele; é neste sítio ativo que ocorre a reação enzimática. 
              Alguns modelos procuram explicar a especificidade substrato/enzima: 
            - Modelo Chave/Fechadura que prevê um encaixe perfeito do substrato no sítio de ligação, que seria rígido como uma fechadura. No exemplo da figura abaixo, uma determinada região da proteína - o módulo SH2 - liga-se à tirosina fosfatada, que se adapta ao sítio ativo da enzima tal como uma chave faz a sua fechadura. 
              - Modelo do Ajuste Induzido que prevê um sítio de ligação não totalmente pré-formado, mas sim moldável à molécula do substrato; a enzima se ajustaria à molécula do substrato na sua presença. 
            - Evidências experimentais sugerem um terceiro modelo que combina o ajuste induzido a uma "torção" da molécula do substrato, que o "ativaria" e o prepararia para a sua transformação em produto.
Catálise
              As enzimas aceleram a velocidade de uma reação por diminuir a energia livre de ativação da mesma, sem alterar a termodinâmica da reação, ou seja: A energia dos reagentes e produtos da reação enzimática e de sua equivalente não enzimática são idênticas. 
Energia de ativação: energia necessária para romper a configuração eletrônica estável
ΔG: diferença de energia entre produtos e reagentes; não depende da EA
A enzima (catalisador) diminui a EA, não altera o equilíbrio e nem o ΔG        
 São 4 os mecanismos principais através dos quais as enzimas aceleram uma reação:
            - Catálise Ácido-Base, que ocorre com a participação de aminoácidos com cadeias laterais ionizáveis, capazes de doar ou liberar prótons durante a catálise. 
            - Torção de Substrato, que depende da torção do substrato induzida pela ligação do mesmo com o sítio de ligação da enzima, alcançando o estado de transição e estimulando sua conversão em produto. 
            - Catálise Covalente, que resulta do ataque nucleofílico ou eletrofílico de um radical do sítio catalítico sobre o substrato, ligando-o covalentemente à enzima e induzindo a sua transformação em produto. Envolve com freqüência a participação de coenzimas. 
            - Efeito de Diminuição da Entropia. As enzimas ajudam no posicionamento e na definição da estequiometria correta da reação, facilitando os mecanismos anteriores. 
Cinética
A cinética de uma enzima é estudada avaliando-se a quantidade de produto formado ou a quantidade de substrato consumido por unidade de tempo de reação. 
            Uma reação enzimática pode ser expressa pela seguinte equação: E + S  <==> [ES]  ==> E + P
(1)   S + E             ES   etapa reversível/rápida (EA menor)
(2)   ES     E + P     etapa irreversível/lenta etapa limitante da velocidade da reação
           Equação de Michaelis-Menten: Michaelis e Menten foram 2 pesquisadoras que propuseram o modelo acima citado como modelo de reação enzimática para apenas um substrato. A partir deste modelo, estas pesquisadoras criaram uma equação, que nos permite demonstrar como a velocidade de uma reação varia com a variação da concentração do substrato. Esta equação pode ser expressa graficamente, e representa o efeito da concentração de substrato sobre a velocidade de reação enzimática. 
Em concentrações de substrato muito baixas, a velocidade inicial de reação v0 é quase proporcional à concentração da concentração do substrato e a reação é de primeira ordem em relação ao substrato. Entretanto, a proporção que a concentração do substrato aumenta, a taxa inicial passa a crescer menos, significando que não é mais proporcional à concentração do substrato. Nessa zona, as ordens das reações estão misturadas. Com o posterior aumento na concentração do substrato, a taxa de reação torna-se essencialmente independente da concentração do substrato e aproxima-se assintoticamente  a uma taxa constante. Nesses valores de concentrações de substrato a reação é de ordem zero em relação ao substrato e a enzima é tida como estando saturada com o substrato. O Km de um substrato para uma enzima específica é característico, e nos fornece um parâmetro de especificidade deste substrato em relação à enzima. Quanto menor o Km, maior a especificidade, e vice-versa. 
Fatores influenciadores da cinética
            - Temperatura: Quanto maior a temperatura, maior a velocidade da reação, até se atingir a temperatura ótima; a partir dela, a atividade volta a diminuir, por desnaturação da molécula.
              - ph: Idem à temperatura; existe um ph ótimo, onde a distribuição de cargas elétricas da molécula da enzima e, em especial do sítio catalítico, é ideal para a catálise. 
 -Concentração de enzima: determina a velocidade inicial da reação
 -Concentração de substrato: determina a velocidade máxima da reação
Inibição Enzimática
              Os inibidores enzimáticos são compostos que podem diminuir a atividade de uma enzima. A inibição enzimática pode ser reversível ou irreversível; 
Inibição Enzimática Reversível Competitiva:
Quando o inibidor se liga reversivelmente ao mesmo sítio de ligação do substrato;
O efeito é revertido aumentando-se aconcentração de substrato
Este tipo de inibição depende das concentrações de substrato e de inibidor.
Inibição Enzimática Reversível Não-Competitiva:
Quando o inibidor liga-se reversívelmente à enzima em um sítio próprio de ligação, podendo estar ligado à mesma ao mesmo tempo que o substrato;
Este tipo de inibição depende apenas da concentração do inibidor. 
Inibição Enzimática Irreversível
Há modificação covalente e definitiva no sítio de ligação ou no sítio catalítico da enzima.
  REGULAÇÃO ENZIMÁTICA: 
              Algumas enzimas podem ter suas atividades reguladas, atuando assim como moduladoras do metabolismo celular. Esta modulação é essencial na coordenação dos inúmeros processos metabólicos pela célula. 
            Além dos mecanismos já citados de modulação de atividade enzimática - por variação da concentração do substrato, ou por inibição enzimática, por exemplo - existem 2 modelos de regulação enzimáticos mais conhecidos: 
1.     Modulação Alostérica 
Ocorre nas enzimas que possuem um SÍTIO DE MODULAÇÃO, ou ALOSTÉRICO, onde se liga de forma não-covalente um modulador alostérico que pode ser positivo (ativa a enzima) ou negativo (inibe a enzima).
A ligação do modulador induz a modificações conformacionais na estrutura espacial da enzima, modificando a afinidade desta para com os seus substratos;
Um modelo muito comum de regulação alostérica é a inibição por "FEED-BACK", onde o próprio produto da reação atua como modulador da enzima que a catalisa.
1.  Modulação Covalente:
Ocorre quando há modificação covalente da molécula da enzima, com conversão entre formas ativa/inativa.
O processo ocorre principalmente por adição/remoção de grupamentos fosfato de resíduos específicos de serina.
	
Carboidratos
Definição
São substâncias orgânicas chamadas de hidratos de carbono(2 átomos de hidrogênio, 1 de carbono e 1 átomo de oxigênio). Sua fórmula empírica é (CH2O)n - carbo (carbono) hidrato (hidros = água). Os carboidratos são a maior reserva de energia de todo o reino vegetal, sendo produto do processo fotossintético(amido) e no reino animal, são encontrados em pequenas quantidades no sangue, sob a forma de glicose, e no fígado e músculos, sob a forma de glicogênio
Carboidratos são compostos aldeídicos ou cetônicos ou substâncias que liberam tais compostos por hidrólise. Podem ser divididos em três classes principais de acordo com o número de ligações glicosídicas: monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos. 
Função
Atuam como componentes das membranas celulares
Arcabouço estrutural (DNA e RNA) 
Servem como componente estrutural (sustentação) de muitos organismos (ex: paredes celulares de bactérias, esqueleto de insetos, celulose fibrose de plantas); 
Participam dos mecanismos de defesa (glicoproteinas e imunoglobulinas); 
Nos alimentos exercem uma série de funções: edulcorantes, geleificantes, espessantes, precursores de compostos de aroma e cor; 
Nos alimentos são responsáveis pela maioria das reações de escurecimento. 
São uma forma de armazenamento de energia (amido, glicogênio)
Classificação
Segundo a ocorrência ou não de hidrólise os carboidratos são classificados em:
Monossacarídeos
Os monossacarídeos geralmente têm sabor adocicado, são carboidratos simples que consistem somente de uma unidade de poliidroxialdeídos ou cetonas. Tem fórmula estrutural Cn(H2O)n. 
São classificados de acordo com o número de átomos de carbono que contém. Exemplos de monossacarídeos comumente encontrados: 3C – trioses; 4C – tetroses; 5C – pentoses; 6C – hexoses; 7C heptoses (raras)
Possuem cadeia não ramificada, na qual um dos átomos de carbono é unido por meio de uma dupla ligação a um àtomo de oxigênio, constituindo assim um grupo carbonila e não podem ser hidrolisados; Devido à alta polaridade, são sólidos cristalinos em temperatura ambiente, solúveis em água e insolúveis em solventes não polares. 
Pentoses:
-Ribose C5H10O5 forma o RNA
-Desoxiribose C5H10O4 forma o DNA
Pentoses são monossacarídeos de 5 carbonos. Para os seres vivos, as pentoses mais importantes são a ribose e a desoxirribose, que entram na composição química dos ácidos nucleícos, os quais comandam e coordenam as funções celulares.
Hexoses:
-Glicose C6H12O6
-Frutose C6H12O6
-Galactose C6H12O6
Hexoses são monossacarídeos de 6 carbonos, que obedecem à fórmula geral - cnh2n0n (n=6). As hexoses mais importantes são a glicose, a frutose e a galactose, principais fontes de energia para os seres vivos. Ricas em energia, as hexoses constituem os principais combustíveis das células. 
Oligossacarídeos
Os oligossacarídeos são formados por cadeias curtas de monossacarídeos. Os mais comuns são os dissacarídeos. São dois monossacarídeos unidos por ligações glicosídicas. Dissacarídeos têm moléculas relativamente pequenas, solúveis em água, razão por que interferem, assim como os monossacarídeos, no equilíbrio osmótico das células. São também a principal forma de transporte dos carboidratos.
A Ligação glicosídica é formada entre o grupo hidroxila (anomérico ou redutor) de um átomo de carbono anomérico com um grupo hidroxila de outra molécula, com eliminação de uma molécula de água (hidrólise), elas são, portanto, ligações intermoleculares (ocorre entre duas moléculas diferentes). O produto resultante da ligação glicosídica é um glicosídeo. 
Exemplos: sacarose (glicose + frutose), maltose (glicose + glicose), lactose (glicose + galactose). 
Polissacarídeos
Açúcares contendo mais de 20 unidades são denominados polissacarídeos, os quais podem possuir milhares de monossacarídeos e são a forma predominante dos carboidratos na natureza. Os polissacarídeos se encontram amplamente distribuídos na natureza e possuem grande importância por desempenharem funções como: 
Materiais estruturais (nos vegetais: celulose, hemicelulose e pectina; nos animais: quitina) 
Substâncias de reserva (nos vegetais: principalmente o amido; nos animais: glicogênio) 
Substâncias capazes de reter água (nos vegetais: ágar, pectinas e alginatos). 
Ao contrário dos mono e dos dissacarídeos, os polissacarídeos são insolúveis em água; não alteram, pois, o equilíbrio osmótico das células e se prestam muito bem à função de armazenamento ou reserva nutritiva.
Amido: o amido é a fonte de reserva mais importante nos vegetais e pode ser encontrado em raízes, sementes e tubérculos. 
Composição do amido: O amido é constituído por uma mistura de dois polissacarídeos, a amilose e a amilopectina, em proporções que variam com a espécie e o grau de maturação. 
Celulose: é a substância orgânica mais abundante na natureza, e assim como os outros materiais fibrosos, é resistente às enzimas digestivas humanas, não sendo digerida. Um de seus papéis é ajudar no bom funcionamento do intestino, formando o bolo fecal. É encontrada exclusivamente nas plantas e compreende a parte estrutural das folhas, caules, raízes, sementes e cascas de frutas. É um homopolissacarídeo linear de ß-D-glicose, e todos os resíduos estão ligados por ligações glicosídicas ß (1 → 4). 
Glicogênio: São polímeros de α-D-glicose, que ocorrem em animais, sendo uma forma de armazenamento de energia. Possui cadeia ramificada, com ligações α (1 → 4) e 
α (1 → 6) nos pontos de ramificação. 
Quitina: É semelhante à celulose, em estrutura e função, com resíduos ligados por ligações glicosídicas ß (1 → 4). Difere-se da celulose na natureza de monossacarídeos; na celulose o monômero é a ß-D-glicose, e na quitina o monômero é a N-acetilß-D-glicosamina. Possui papel estrutural e apresenta boa resistência mecânica (filamentos individuais unidos por pontes de H). 
Homopolissacarídeos (homoglicanos): contêm apenas um tipo de monossacarídeo. 
Heteropolissacarídeos (heteroglicanos): formados por dois ou mais tipos de diferentes de monossacarídeos. 
Lipídeos
Os lipídeos definem um conjunto de substâncias químicas que, ao contrário das outras classes de compostos orgânicos, não são caracterizadas por algum grupo funcional comum, e sim pela sua alta solubilidadeem solventes orgânicos e baixa solubilidade em água. Fazem parte de um grupo conhecido como biomoléculas. Os lipídeos se encontram distribuídos em todos os tecidos, principalmente nas membranas celulares e nas células de gordura.
Características gerais:
Não se misturam com água (solubilidade relativa);
São ésteres ou substâncias capazes de formá-los;
Funções variadas predominando as estruturais e energéticas (armazenamento).
Funções:
Componentes de membranas;
Cofatores enzimáticos;
Armazenamento energético;
Transportadores de elétrons;
Agentes emulsificantes;
Hormônios;
Isolante térmico/amortecedor físico 
Classes de Lipídeos:
Ácidos Graxos
A hidrólise ácida dos triacilglicerídios leva aos correspondentes ácidos carboxílicos - conhecidos como ácidos graxos. Este é o grupo mais abundante de lipídeos nos seres vivos, e são compostos derivados dos ácidos carboxílicos. Este grupo é geralmente chamado de lipídeos saponificáveis, porque a reação destes com uma solução quente de hidróxido de sódio produz o correspondente sal sódico do ácido carboxílico, isto é, o sabão. São ácidos orgânicos de cadeias lineares de hidrocarbonetos com um grupo carboxila em uma terminação e um grupo metil na outra. Dando aos ácidos graxos uma característica anfipática onde o grupo carboxila é hidrofílico e a cauda de hidrocarboneto é hidrofóbica.
Ácidos graxos saturados: apresentam apenas ligações simples entre os carbonos na cadeia, assim, não possuem ligações duplas. São geralmente sólidos à temperatura ambiente. Gorduras de origem animal são geralmente ricas em ácidos graxos saturados, encontrados em alimentos animais (carne bovina, frango, porco, laticínios) e alimentos vegetais (palmeira e sua semente e óleo de coco). 
Ácidos graxos insaturados: possuem uma ou mais duplas ligações, são geralmente líquidos à temperatura ambiente, a dupla ligação, quando ocorre em um AG natural, é sempre do tipo “cis”. Os óleos vegetais são ricos em AG insaturados. Quando existem mais de uma dupla ligação, estas são sempre separadas por pelo menos 3 carbonos, nunca são adjacentes nem conjugadas. 
Ácidos graxos monoinsaturados: apresentam apenas uma ligação insaturada entre os carbonos. Tem como fonte os ácidos oleicos: azeite, óleo de canola, óleo de amendoim, amendoins, nozes, pecã, amêndoas e abacate.
Ácidos graxos poliinsaturados: São ácidos graxos que possuem duas ou mais duplas ligações em sua composição. Existem duas principais famílias desse grupo de ácidos graxos: ômega 3 e ômega 6. Estes têm funções ainda não muito bem conhecidas no tratamento de muitas doenças do organismo, como por exemplo: esclerose múltipla, artrite reumatoide e dermatite atípica, assim como na prevenção de aterosclerose.
Ácidos graxos essenciais: têm como definição um ácido graxo que o organismo humano não tem capacidade de produzir e por isso ele se torna um componente obtido essencialmente pela dieta, no caso, com a ingestão de óleos vegetais. Temos como exemplo o ácido linoléico, ác. Linolênico e araquidônico. É um ácido graxo poliinsaturado, encontrado nos óleos de açafrão, soja, milho, semente de algodão e de amendoim. Outro tipo de óleo essencial são os ômegas 3 e 6.
Ácidos graxos trans ou cis: são formas para diferentes posições dos hidrogênios nas cadeias dos ácidos graxos monoinsaturados. A forma cis provoca uma prega na cadeia hidrocarbonada no local da dupla ligação. A forma trans tem um formato semelhante aos ácidos graxos saturados, com a cadeia estendida. Estão presentes nas margarinas que são preparadas na forma de hidrogenação (transformação de óleos líquidos em semissólidos e mais estáveis), bem como nas frituras comercializadas, produtos de panificação, ricos em gorduras e lanches salgados.
Os ácidos graxos “trans” no organismo humano podem tornar-se extremamente tóxicos. Assim, na hidrogenação da margarina há a formação abundante de ácidos graxos “trans” que podem inclusive inibir enzimas importantes como a delta 6 desaturase. Hidrogenação é o processo pelo qual os átomos de hidrogênio são adicionados aos ácidos graxos para torná-los mais sólidos e saturados. 
Nomenclatura:
- Nome sistemático: vem do hidrocarboneto correspondente.
- Nome comum: nome pelo qual ficou conhecido (descobridor, derivação, etc.)
- Nomenclatura simplificada: indica a quantidade de carbonos, quantas instaurações existem na cadeia (se houver) e a posição da instauração.
Ex.:
CH3(CH2 )10COOH
- Nome sistemático: Ác. N-dodecanóico
- Nome comum: Ác. Láurico
- Nomenclatura simplificada: 12:0
Propriedades físicas e químicas:
Propriedades físicas: Determinadas pelo comprimento e pelo grau de instauração da cadeia de hidrocarbonetos. 
Pequena solubilidade em água. 
Cadeia de hidrocarbonetos: apolar
Grupo ácido carboxílico: polar
Ácidos graxos livres
Derivados de ácidos graxos
São geralmente sólidos à temperatura ambiente (maior ponto de ebulição)
O ponto de fusão dos ácidos graxos aumenta com o aumento da cadeia, mas diminui com o aumento do número de insaturações. Isso ocorre porque a configuração "cis" das duplas ligações provoca uma dobra de 30º na cadeia, o que dificulta a agregação das moléculas. 
Reações químicas:
* Hidrogenação: é a reação do ácido graxo insaturado + H2, formando ácido graxo saturado. 
* Halogenação: é a reação do ácido graxo insaturado com um halogênio, formando ácido graxo saturado halogenado.
* Saponificação: é a reação de um ácido graxo + base, formando sal (sabão).
Lipídios de armazenamento
Os Triacilgliceróis são lipídios formados pela ligação de 3 moléculas de ácidos graxos com o glicerol, um triálcool de 3 carbonos, através de ligações do tipo éster. São absolutamente hidrofóbicos, sendo também chamados de "Gorduras Neutras", ou triglicerídeos. Os ácidos graxos que participam da estrutura de um triacilglicerol são geralmente diferentes entre si.
A principal função dos triacilgliceróis é a de reserva de energia, e são armazenados nas células do tecido adiposo, principalmente. São armazenados em uma forma desidratada quase pura, e fornece por grama aproximadamente o dobro da energia fornecida por carboidratos.
Lipídios de origem vegetal x Lipídios de origem animal
Os lipídios de origem animal são saturados, encontra-se sólidos e os lipídios de origem vegetal são insaturados, líquidos.
Ceras
Ésteres de ácidos graxos saturados e insaturados de cadeia longa (C14 a C36), com alcoóis de cadeia longa (C16 a C30). Possuem estrutura linear o que facilita a agregação entre as moléculas, formando cadeias hidrofóbicas que configuram sua função impermeabilizante.
Classificam-se em vegetais e animais;
São combustíveis metabólicos;
Vegetais fabricam ceras para revestir folhas, evitam evaporação de água;
Aves têm suas penas revestidas por gorduras, não se encharcam de água e facilita flutuação.
* Lipídios sem Ácidos Graxos em sua Composição: Não são saponificáveis. As vitaminas lipossolúveis e o colesterol são os principais representantes destes lipídios que não são energéticos, porém desempenham funções fundamentais no metabolismo.
Lipídios estruturais de membrana	
Glicerofosfolipídeos: também chamado de fosfoglicerídeos, são os mais importantes fosfolipídios de membrana. Os fosfolipídios ocorrem em praticamente todos os seres vivos. Como são anfifílicos, também são capazes de formar pseudomicrofases em solução aquosa; a organização, entretanto, difere das micelas. Os fosfolipídios se ordenam em bicamadas, formando vesículas. Estas estruturas são importantes para conter substâncias hidrossolúveis em um sistema aquoso - como no caso das membranas celulares ou vesículas sinápticas. Mais de 40% das membranas das células do fígado, por exemplo, é composto por fosfolipídios. Envolvidos nestas bicamadas encontram-se outros compostos, como proteínas, açúcares e colesterol.
As membranas celulares são elásticas e resistentes graças às fortes interações hidrofóbicas entre os grupos apolares dos fosfolipídios. Estas membranas formam vesículas que separam os componentes celulares do meio intercelular- dois sistemas aquosos.
Esfingolipídios: A estrutura dos esfingolipídeos se assemelha a dos glicerofosfolipídeos, entretanto não têm glicerol e sim um aminoálcool de cadeia longa, que normalmente é a ESFINGOSINA.
Na figura abaixo, quando X = H, o esfingolipídeo é a CERAMIDA, precursora de todos os outros esfingolipídeos.
De acordo com o grupo ligado à ceramida, os esfingolipídeos podem ser classificados em:
Esfingomielinas – por ter um grupo fostato é classificado como fosfolipídeo e são abundantes na bainha de mielina e nas membranas biológicas;
Cerebrosídeos – ligados à gli (glicocerebrosídeos) ou gal (galactocerebrosídeos), sendo constituintes de membranas celulares; quando possuem mais de um áçúcar ligado normalmente participam como moléculas sinalizadoras na membrana celular;
Glangliosídeos – são mais complexos e possuem oligossacarídeos ligados; perfazem cerca de 6% da matéria cinzenta do cérebro;
Esteróis
São lipídeos não saponificáveis, extremamente hidrofóbicos, que se caracterizam por conter o núcleo esteroide, formados por 4 anéis fundidos, sendo COLESTEROL o principal representante dessa classe de compostos (não é encontrado em estrutura vegetal). O núcleo esteróide é quase planar e relativamente rígido, os anéis fusionados não permitem rotação ao redor das ligações carbono-carbono (C-C). Esses lipídios não apresentam ácidos graxos em suas estruturas. 
Colesterol: O colesterol é uma substância isoprenóide do tipo esterol (álcool de esteroide). O núcleo de anéis fusionados e a cadeia lateral alifática conferem um caráter apolar ao colesterol, enquanto a OH confere um caráter polar, fazendo do colesterol um molécula anfipática. O colesterol é também um importante constituinte das membranas biológicas, e atua como precursor na biossíntese dos esteroides biologicamente ativos, como os hormônios esteroides e os ácidos e sais biliares. 
O excesso de colesterol no sangue é um dos principais fatores de risco para o desenvolvimento de doenças das artérias coronarianas, principalmente o infarto agudo do miocárdio. Os esteroides são precursores de uma variedade de produtos com atividades biológicas específicas.
Lipoproteínas
São associações entre proteínas e lipídeos encontradas na corrente sanguínea, e que tem como função transportar e regular o metabolismo dos lipídeos no plasma. A fração proteica das lipoproteínas denomina-se Apoproteína, e se divide em 5 classes principais - Apo A, B, C, D e E - e vária subclasses. 
A fração lipídica das lipoproteínas é muito variável, e permite a classificação das mesmas em 5 grupos, de acordo com suas densidades e mobilidade eletroforética:
* Quilomícron = É a lipoproteína menos densa, transportadora de triacilglicerol exógeno na corrente sanguínea;
* VLDL = "Lipoproteína de Densidade Muito Baixa", transporta triacilglicerol endógeno;
* IDL = "Lipoproteína de Densidade Intermediária", é formada na transformação de VLDL em LDL;
* LDL = "Lipoproteína de Densidade Baixa", é a principal transportadora de colesterol; seus níveis aumentados no sangue aumentam o risco de infarto agudo do miocárdio;
* HDL = "Lipoproteína de Densidade Alta"; atua retirando o colesterol da circulação. Seus níveis aumentados no sangue estão associados a uma diminuição do risco de infarto agudo do miocárdio.
Membranas
Os lipídios podem assumir várias formas conforme o número de cadeias carbônicas:
Lipídios com 1 cadeia carbônica apolar apresentam forma cônica, e tendem a formar miscelas, como é o caso de sabões e detergentes. (muito importante na digestão de lipídios da dieta pela ação da bile)
Lipídios com 2 cadeias carbônicas polares apresentam forma cilíndrica, e tendem a formar a bicamada lipídica, formando um meio hidrofóbico e extremidades hidrofílicas. Esta bicamada tende a se organizar em visículas, na forma de lipossomos, mantendo uma cavidade interior capaz de isolar e armazenar compostos polares do meio externo. Caso das membranas celulares.
Experiências com os lipossomos indicam que a bicamada lipídica permite a livre difusão de moléculas apolares, mas é impermeável a compostos iônicos ou polares, insolúveis no centro hidrofóbico da bicamada.
As bicamadas fosfolipídicas sofrem mudanças de estado físico em temperaturas específicas, chamadas temperatura de transição. Abaixo desta temperatura, as cadeias são mais ordenadas e interagem fortemente, apresentando consistência sólida; acima desta temperatura, elas são mais desordenadas e menos compactas, apresentando um estado líquido. A temperatura de transição varia conforme a composição da membrana: aumenta, quanto maior for o teor de ácidos graxos com cadeias longas e saturadas (aumenta a interação), e diminui quanto maior for o teor de ác. Graxos com cadeias curtas e insaturadas.
Membranas biológicas
Nos organismos superiores, as membranas celulares são construídas por fosfolipídios, proteínas (glicoprotínas e glicolipídios) e colesterol.
O colesterol é importante porque, no organismo vivo, a membrana biológica é fluída, e o colesterol é o responsável por (1) um aumento na rigidez na porção periférica da membrana, (2) quando presente em concentrações muito altas, impede que as cadeias carbônicas interajam fortemente, aumentando a fluidez da membrana.
As duas monocamadas da membrana apresentam proteínas diferentes, pois, devido à sua fluidez, as proteínas podem migrar lateralmente, mas não conseguem mudar de monocamada devido á hidrofobicidade do meio. Por ex.: os glicolipídios apresentam-se apenas na monocamada externa.
Enquanto os lipídios são os principais responsáveis por manter a forma e fluidez da membrana biológica, as proteínas são responsáveis pelas funções específicas associadas a cada tipo de membrana, apresentando alta concentração em membranas com alto conteúdo de enzimas e permeases, como a membrana interna mitocondrial.
As proteínas dispõem-se de acordo com o mosaico fluido, no qual os integrantes interagem por meio de ligações não covalentes e podem difundir-se lateralmente em um meio de consistência líquida.
Algumas proteínas estão imersas na bicamada lipídica, ligando-se fortemente com as cadeias apolares dos lipídios. Estas são chamadas de integradas. Ex.: proteínas transportadoras de elétrons da membrana interna da mitocôndria (exceto citocromo c).
Outras proteínas se ligam á superfície da membrana por pontes de hidrogênio ou interações iônicas. Estas são chamadas de proteínas periféricas. Ex.: citocromo c. Algumas proteínas agem como receptores de moléculas extracelulares ou antígenos de superfície. 
Carboidratos presentes nas membranas ocorrem como cadeias de oligossacarídios ligados covalentemente a proteínas (glicoprotéinas) e a lipídios (glicolipídios). Eles são os mediadores da comunicação entre as células, sendo reconhecidos por proteínas que se ligam especificamente a carboidratos. Ex: espermatozóide que fecunda o óvulo, sistema sanguíneo ABO e problemas de rejeição de órgãos.
Transporte através de membranas
O transporte pode ser passivo ou ativo.
Quando passivo, quer dizer que o transporte ocorre a favor de um gradiente de concentração e eletroquímico; quando ativo, o transporte ocorre contra estes gradientes.
O transporte de moléculas, seja ele passivo ou ativo, pode ser facilitado por proteínas, de forma que a energia livre necessária para atravessar a membrana seja reduzida, e neste caso é chamado de transporte ativo secundário, caso contrário, é o transporte ativo primário.
Transporte de íons e moléculas pequenas:
As membranas biológicas são solúveis apenas a moléculas apolares solúveis em lipídios. Apesar disso, íons e alguns metabólitos estão em fluxo constante através da membrana graças ao sistema de transporte especializado, constituído por proteínas integrais. Estas proteínas se organizam em forma de a-hélice ou folha b-pregueada, formando um canal que se preenche de água, possibilitando a passagem de íons e moléculas polares.
Em alguns casos, a proteína não se liga ao composto que irá migrar, em outros, permeases ou translocasesse ligam a estas moléculas de forma reversível e o transportam para o outro lado da membrana.
Neste casa das translocases, o transporte se comporta com a cinética michaeliana, onde a velocidade do transporte aumenta conforme a concentração do substrato, chegando a um ponto de saturação, onde a velocidade do transporte é máxima.
As permeases podem ser (1) cotransportadoras: o transporte de uma molécula depende da migração simultânea de outra, que pode acontecer no mesmo sentido – simporte – ou no sentido oposto – antiporte. Ou (2) uniportadoras: o transporte não depende de outra molécula migrando.
Transporte de macromoléculas e partículas: endocitose e exocitose
O transporte de macromoléculas e partículas não ocorre através das permeases devido ao seu tamanho. Estas são envoltas em vesículas delimitadas por membranas, que podem ser internalizadas ou exteriorizadas em processos denominados endocitose e exocitose.
A exocitose ocorre por fusão de vesículas intracelulares com a membrana plasmática, e na endocitose, formam-se vesículas a partir de segmentos da membrana plasmática que sofrem invaginações. Algumas endocitoses são altamente seletivas, e podem ser adsortivas ou endocitose mediada pelo receptor. 
Atpases tipo P, V e F:
A família de transportadores ativos chamados atpases tipo P é transportadora de cátions resversívelmente fosforilados pelo ATP como parte do ciclo de transportes, onde a fosforilação causa uma mudança conformacional que tem importância central na movimentação do cátion através da membrana. Todos eles são sensíveis à inibição por vanato, um íon análogo ao fosfato.
Transporte ativo de Na+ e K+: O gradiente de Na+ e K+ controla o volume celular e torna células nervosas e musculares eletricamente excitáveis, além de acionar o transporte ativo de aminoácidos e glicoses. 
O sódio deve estar no interior da célula, enquanto que potássio deve estar no exterior para ativar a atpase e para serem transportados através da membrana. A atpase é fosforilada por Na+ e Mg+: E + ATP --- E-P + ADP . E é hidrolisada na presença de K+: E-P + H2O --- E + Pi.
Três sódios e dois potássios são transportados por ATP hidrolisado, de forma que a bomba gera uma corrente elétrica através da membrana citoplasmática.
Para o modelo acima, admitimos que a proteína pode assumir duas formas: E1 e E2. De forma que E1 é virada para o interior da célula e tem afinidade alta por 3 molécula de Na+; e que E2 é virada para o exterior da célula e tem afinidade por 2 moléculas de K+. E1, após acoplar o sódio, é fosforilada por um ATP, mudando sua conformação para E2, que libera as moléculas de sódio e acoplar as moléculas de potássio, podendo então ser hidrolisada e voltar para sua forma E1 liberando Pi.
A bomba de sódio e potássio é muito importante porque pode funcionar acoplada a outros transportes, como o da glicose.
Bomba de cálcio: Os íons de cálcio são bombeados para fora do citossol por uma atpase relacionada à bomba de sódio e potássio.
O cálcio desempenha um papel importante na contração muscular. Ele é responsável por mudar a conformação da troponina e tropomiosina, de forma que a miosina pode se ligar à actina, permitindo a contração muscular.
O cálcio, durante o repouso, é mentido dentro do retículo sarcoplasmático, mantendo uma diferença de concentração muito grande em relação ao sarcoplasma, graças à ação da Ca+2 – atpase. Um impulso nervoso leva à despolarização da membrana, tornando-a permeável à Ca+2. Assim, o cálcio entra no citossol por meio de canais específicos.
A Ca+2 – atpase atua de forma similar à bomba de sódio-potássio. Dois íons de Ca+2 se liga à forma E1 da proteína, em que a cavidade está voltada para o citossol. E1 contendo cálcio a ATP, e a fosforilação muda seu estado conformacional para E2, que inverte a cavidade para a luz do retículo sarcoplasmático e o cálcio é, então, liberado. Sem os íons de cálcio ligados, E2-P pode ser hidrolisada em E2 e se converte em E1 novamente.
Transporte de oses e aminoácidos: Muitos processos de transporte não são dirigidos diretamente pela hidrólise de ATP. Muitos são acoplados ao fluxo de iontes contra seu gradiente eletroquímico.
Glicose: é bombeada para a célula simultaneamente com o sódio, num processo denominado simporte. A velocidade e o grau do transporte de glicose depende do gradiente de sódio através da membrana citoplasmática. O íon de sódio que entra na célula é transportado para fora através da Na+ -K+ atpase, e a glicose é prontamente fosforilada, garantindo que esta não saia mais da célula. 
Este é um caso de transporte ativo, contra-gradiente, que consome ATP.
Também existe o transporte passivo, que é a favor do gradiente de concentração, e não consome ATP.
A glicose entra nas hemáceas por meio de difusão facilitada através de um transportador específico: GLUT1. GLUT1 funciona como uma enzima, e apresenta velocidade de transporte que varia com a concentração de glicose fora da célula, mas atinge uma velocidade máxima, conforme as enzimas michaelianas.
O transportador existe em duas conformações: T1, com o sítio de ligação exposto para a superfície externa da membrana, e T2, que apresenta o sítio de ligação na superfície interna. A glicose do plasma sanguíneo se liga ao sítio de T1, mudando a conformação para T2, que se desliga da glicose (dentro do citoplasma), e o transportador volta á sua forma T1.
GLUT2 é responsável pelo transporte de glicose para fora das células hepáticas, quando o glicogênio hepático é degradado para repor o nível glicêmico plasmático.
As atpases do tipo F são catalisadores da passagem transmembranar de prótons no sentido contragradiente, que são impulsionados pela hidrólise de ATP. Como essa reação é reversível, a proteína pode trabalhar no sentido inverso, usando o gradiente de prótons para a síntese de ATP: ATP-sintase.
As atpases do tipo V são responsáveis em muitos organismos pela acidificação de compartimentos intracelulares. São usadas principalmente para manter o vacúolo de fungos e vegetais com ph ácido.
Transporte da água: aquaporinas: As aquaporinas formam canais para o transporte rápido da água através de todas as membranas plasmáticas. As moléculas de água fluem de um canal AQP-1, que apresenta seletividade bastante alta, e não deixa nenhum próton atravessar a membrana. Sua seletividade pode ser explicada por sua conformação, que forma um canal tão estreito que só permite que moléculas de água passem em fila indiana.
Técnica pinçamento da membrana:
Esta técnica retira um pedaço da membrana que pode conter alguns canais. A atividade do canal iônico é medido através da corrente elétrica formada. Assim, pode ser medida a força e duração do canal iônico aberto a partir de algum evento celular, além da atividade de toxinas.
ÁCIDOS NUCLÉICOS
Acreditando que estas substâncias fossem encontradas apenas no núcleo das células, denominou-as de “ácidos nucléicos”. Atualmente sabe-se que os ácidos nucléicos também são encontrados nos cloroplastos e nas mitocôndrias.
São macromoléculas constituídas por unidades denominadas “Nucleotídeos”. Ou seja, são polímeros de Nucleotídeos, ou ainda, são polinucleotídeos.
Nucleosídeo 
É constituído por uma base nitrogenada (citosina, adenina, guanina, timina ou uracila) e por uma pentose (ribose ou desoxirribose) sem a presença do grupo fosfato.
Nucleotídeos
São as unidades constituintes dos ácidos nucléicos. Ou seja, são os monômeros dos ácidos nucléicos.
Estrutura do Nucleotídeo
Basicamente, um nucleotídeo é constituído por três partes:
Uma base nitrogenada
Uma pentose
Um grupo fosfato
Bases Nitrogenadas 
São compostos orgânicos nitrogenados de cadeia fechada.
Ocorrem dois tipos: Púricas e Pirimídicas.
• As Bases Púricas apresentam dois anéis. 
São elas: adenina e guanina.
• As bases pirimídicas apresentam um só anel. 
São elas: adenina, timina e uracila ou uracil.
Representação das bases nitrogenadas
Na formação dos ácidos nucléicos as bases púricas se combinam com as bases pirimídicas da seguinte forma:As bases nitrogenadas dão nome aos nucleotídeos e ligam as duas fitas do DNA.
Pentoses 
São monossacarídeos (oses) de cinco carbonos na cadeia. Têm a função de dar sustentação a molécula. São elas:
Ribose no RNA
Desoxirribose no DNA
As pentoses do DNA e RNA se diferenciam pela presença de um grupo hidroxila no carbono-2 deste.
Grupo Fosfato (PO4)
É derivado do ácido fosfórico (H3PO4) - é comum tanto ao DNA como ao RNA. Tem a função de ligar os nucleotídeos de uma mesma fita.
DNA (Ácido Desoxirribonucléico)
Constituído por duas fileiras de polinucleotideos unidas por ponte de hidrogênio. A ligação de hidrogênio promove a forma e a estabilidade do DNA para proteger o código genético, mas também prevê a fácil ruptura das ligações (“Unzip”) através da ação de enzimas para a replicação do DNA.
Em cada fita de DNA, o “corrimão” é formado por ligações (fosfodiéster) entre moléculas de açúcar e radicais fosfato. O radical fosfato se liga ao carbono 3’ de um açúcar e ao carbono 5’ do seguinte (5’3’)
Características do DNA
Apresenta-se como fita dupla, formando uma dupla hélice (modelo de Watson e Crick, 1972).
Apresenta a pentose (ose) Desoxirribose com exclusividade;
Apresentam a base nitrogenada “Timina” com exclusividade;
Promove a Duplicação ou Replicação: Sintetiza cópias idênticas de si mesmo;
Promove a transcrição: Sintetiza moléculas de rnam (mensageiro);
O DNA é encontrado em maior quantidade no núcleo (na cromatina) que no citoplasma (nas mitocôndrias e cloroplastos);
Duplicação ou Replicação
É o processo através do qual uma molécula de DNA dá origem a uma outra molécula, idêntica a molécula mãe. A duplicação é semiconservativa, ou seja, cada molécula de ADN formada conserva uma das fitas da molécula-mãe.
Etapas da Duplicação
Em presença da enzima helicase e dnapolimerase, ocorre o afastamento das duas fitas do DNA; Nucleotídeos com desoxirribose (desoxirribonucleotídeos), livres no núcleo, encaixam-se nas fitas separadas;
Ao final do processo, estão formadas duas moléculas de DNA, cada uma contendo uma das fitas das moléculas – mãe.
Transcrição 
Consiste na síntese de uma molécula de rnam (mensageiro) pelo DNA. Esta molécula contém uma mensagem contida nos “códons” (trincas de bases), para a síntese de uma proteína específica. A transcrição ocorre no núcleo.
Etapas da transcrição
Em presença da enzima RNA-polimerase, ocorre o afastamento de parte de uma das fitas do DNA, denominada “fita molde” ou “fita ativa”;
Nucleotídeos contendo ribose (ribonucleotídeos) livres no núcleo, encaixam-se no segmento de fita ativa que encontra-se afastado no DNA;
Formado o filamento de rnam, este separa-se do DNA e migra para o citoplasma, através dos poros da carioteca (anulli);
A enzima DNA-ligase, reconstitue o DNA;
RNA
Características do RNA
É sintetizado pelo DNA
É constituído por fita única de nucleotídeos.
Apresenta as bases púricas adeninas e guaninas ; e as bases pirimídicas citosina e uracila.
Apresenta a Pentose Ribose
Embora não seja constituído por dois polinucleotídeos, o RNA ainda assim pode dobrar a si mesmo e formar estruturas secundárias e terciárias, como duplas hélices e loops internos. Pelo fato de o RNA possuir uma hidroxila no C2’, o RNA não forma dupla hélice B, por motivos estéricos. Forma, portanto, hélice do tipo A.
Tipos de RNA
RNA m (mensageiro)
É sintetizado pelo DNA, no processo denominado TRANSCRIÇÃO ;
Apresenta fita de comprimento intermediário;
É o que se apresenta em menor quantidade;
Conduz a mensagem do núcleo para o citoplasma, através de grupos de três nucleotídeos (trincas de bases) denominados CÓDONS.
Obs. Cada molécula de rnam corresponde a cópia de um gen ou gene do DNA.
RNA r (ribossomal)
É o de cadeia mais longa;
É o mais abundante nas células;
Origina-se na “zona sat” ou satélite dos cromossomos, constituindo os nucléolos;
Migram para o citoplasma, associam-se a proteínas e formam os ribossomos.
Obs.: Os ribossomos são, portanto, grânulos de ribonucleoproteínas.
RNA t (transportador)
Tem forma de folha de trevo;
É o menor deles;
Transporta os aminoácidos até o rnam;
Apresenta-se dobrado sobre si mesmo.
Tradução
Ocorre no citoplasma celular e consiste na decodificação da mensagem contida nos códons do rnam através da ação do rnat e dos ribossomos, culminando assim na síntese de uma proteína específica.
Etapas da Tradução
Os ribossomos percorrem o filamento do rnam cobrindo dois códons por vez;
Um rnat conduzindo um aminoácido específico, se aproxima de um ribossomo combinando o seu anticódon com o códon correspondente do rnam coberto pelo ribossomo;
O rnat deixa ali o aminoácido e um outro repete o mesmo processo no próximo códon;
Formam-se ligações peptídicas entre os aminoácidos;
Quando cada ribossomo chega ao final do rnam está formada uma proteína específica.
O conjunto de vários ribossomos associados a um filamento de rnam recebe o nome de “polissomo”.