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apostila bioquimica

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1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ROTEIRO DE AULAS 
TEÓRICAS: BIOQUÍMICA 
CURSO: FISIOTERAPIA 
1º PERÍODO 
PROF: M.Sc. MARCELO SANTOS DE OLIVEIRA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Barbacena – MG 
2013
 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PARTE 1 
ESTRUTURA E FUNÇÃO
Prof. M.Sc. Marcelo Santos de Oliveira 
 
3 
CARBOIDRATOS 
 
São aldeídos ou cetonas poliidroxilados ou substâncias que liberam esses 
compostos por hidrólise. 
 
Possuem em sua maioria a fórmula geral (CH2O)n, pois alguns possuem também 
átomos de N, P e S. 
 
PROPRIEDADES 
• Sólidos em forma de cristais; 
• Possuem sabor adocicado; 
• Solúveis em água; 
 
Funções 
• Propriedade estrutural. Ex.: celulose (parede celular vegetal) e quitina 
(exoesqueleto dos artrópodes). 
• São alimentos de reserva. Ex.: amido (vegetais) e glicogênio (animais). 
• Função energética: ao serem metabolizados vão liberar certa quantidade de 
energia na forma de ATP que é armazenada e utilizada em outros processos 
metabólicos no organismo. 
 
NOMENCLATURA 
 
Possuem o sufixo OSE, principalmente os monossacarídeos. 
 
CLASSIFICAÇÃO 
 
Divididos em três classes principais: 
• MONOSSACARÍDEOS São os glúcides mais simples, que não sofrem 
hidrólise, originando outras substâncias glucídicas. 
Ex.: glicose, galactose, frutose. 
 
• OLIGOSSACARÍDEOS São formados por cadeias curtas de unidades 
monossacarídicas, unidas entre si por ligações características, chamadas 
ligações O-glicosídicas. Sofrem hidrólise originando outras substâncias 
glucídicas. 
Ex.: Sacarose (glicose + frutose) 
 
• POLISSACARÍDEOS São polímeros de açúcares que contêm mais de 20 
unidades de monossacarídeos. 
Ex.: Amido e glicogênio 
MONOSSACARÍDEOS 
 
Consistem de uma única unidade de poliidroxialdeído ou cetona. São os glúcides 
mais simples, que não sofrem hidrólise, originando outras substâncias glucídicas. 
 
Possuem de 3 a 7 átomos de carbono. 
 
Prof. M.Sc. Marcelo Santos de Oliveira 
 
4 
O esqueleto carbônico dos monossacarídeos é constituído por uma cadeia 
carbônica não ramificada na qual todos os átomos de carbono estão unidos entre si 
por ligações covalentes simples. 
 
Um dos átomos de C é unido por uma dupla ligação a um átomo de oxigênio 
formando um grupo CARBONILA, cada um dos outros átomos de C tem um grupo 
hidroxila. 
 
Quando o grupo carbonila está em uma das extremidades da cadeia carbônica, o 
monossacarídeo é um aldeído chamado de ALDOSE. 
 
Quando o grupo carbonila está em qualquer outra posição, o monossacarídeo é uma 
cetona chamada CETOSE. 
 
CLASSIFICAÇÃO DOS MONOSSACARÍDEOS 
 
a) Baseado no grupo funcional 
ALDOSES e CETOSES 
 
b) Baseado no número de carbonos 
 
CARBONOS ALDOSES CETOSES 
3 ALDOTRIOSE CETOTRIOSE 
4 ALDOTETROSE CETOTETROSE 
5 ALDOPENTOSE CETOPENTOSE 
6 ALDOHEXOSE CETOHEXOSE 
7 ALDOHEPTOSE CETOHEPTOSE 
 
 
OLIGOSSACARÍDEOS 
 
São formadas por cadeias curtas de unidades monossacarídeas, unidas entre si por 
ligações características, chamadas ligações O-glicosídicas. 
 
Os mais abundantes são os dissacarídeos, formados por 2 unidades de 
monossacarídeos. 
 
 
 
PRINCIPAIS OLIGOSSACARÍDEOS DE INTERESSE 
 
1. Maltose- É um dissacarídeo formado por 2 moléculas de glicose unidas 
através de ligação O-glicosídica do tipo (α 1 4). 
Fontes de obtenção: hidrólise parcial do amido. 
 
2. Isomaltose- É um dissacarídeo formado por 2 moléculas de glicose unidas 
através de ligação O-glicosídica do tipo (α1 6). 
Fontes de obtenção: hidrólise parcial do amido. 
 
Prof. M.Sc. Marcelo Santos de Oliveira 
 
5 
3. Lactose- É um dissacarídeo formado por 1 molécula de galactose e 1 de 
glicose unidas através de ligação O-glicosídica do tipo (β1 4). 
Fontes de obtenção: leite e derivados. 
 
4. Sacarose- É um dissacarídeo formado por 1 molécula de glicose e 1 molécula 
de frutose unidas através de ligação O-glicosídica do tipo (α1 β2). 
Fontes de obtenção: Cana-de-açúcar e beterraba. 
 
 
POLISSACARÍDEOS 
 
São também chamados glicanos. São polímeros de açúcares que contêm mais de 
20 unidades de monossacarídeos. 
 
CLASSIFICAÇÃO: 
 
• Homopolissacarídeos contêm apenas um único tipo de unidade monomérica. 
• Heteropolissacarídeos contêm dois ou mais tipos diferentes de unidades 
monoméricas. 
 
1) Homopolissacarídeos 
 
Amido: Carboidrato de reserva energética em vegetais. Contém dois tipos de 
polímeros da glicose, a amilose e a amilopectina. 
Amilose consiste de cadeias longas, não-ramificadas de unidades de D-glicose 
conectadas por ligação (α1 4). 
Amilopectina porção ramificada da molécula de amido. As ligações glicosídicas 
entre as unidades de glicose nas cadeias de amilopectina são do tipo (α1 4), 
mas nos pontos de ramificação ( cerca de 1 a cada 24 a 30 unidades) são (α1 
6). 
Glicogênio: É o principal polissacarídeo de reserva das células animais. Polímero 
de unidades de D-glicose unidas por meio de ligações (α1 4), com ligações (α1 
6) nas ramificações. O glicogênio está presente principalmente no músculo 
esquelético e no fígado. 
 
Celulose: Encontrada na parede celular vegetal. Polímero linear e não ramificado 
de 10 a 15 mil unidades de D-glicose unidas por ligação (β1 4). 
 
Importância da celulose 
 
Nos vegetais tem função estrutural. Nos animais tem outras funções: 
• As fibras de celulose participam da formação do bolo fecal, dando-lhe 
consistência. 
• Ajuda a aumentar os movimentos peristálticos intestinais levando a uma 
menor retenção das fezes possibilitando uma ação limpadora, eliminando 
substâncias tóxicas e até cancerígenas. 
• A celulose indiretamente reduz os níveis de colesterol total, pois se liga 
aos sais biliares de maneira forte e irreversível. Dessa forma estes 
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6 
deixam de exercer sua função emulsificadora de gorduras. Ocorrerá 
então uma maior mobilização do colesterol sangüíneo uma vez que este 
é o precursor da síntese de ácidos e sais biliares. Um indivíduo com 
alimentação pobre em celulose reutilizará os sais biliares várias vezes. 
 
Quitina: Polissacarídeo linear composto por unidades de N-acetil-D-
glicosamina em ligação (β1 4). É o principal componente do exoesqueleto 
duro dos artrópodes, pex. Insetos, caranguejos. 
 
2) Heteropolissacarídeos Normalmente os heteropolissacarídeos possuem 2 
unidades glicosídicas diferentes e alternadas, assim como podem apresentar 
também 2 ligações glicosídicas diferentes e alternadas. 
 
Peptideoglicano: Componente rígido das paredes celulares bacterianas é um 
heteropolímero constituído por unidades alternantes de N-acetilglucosamina e 
ácido N-acetilmurâmico unidas por ligação (β1 4). 
 
Ácido hialurônico: É um heteropolissacarídeo da família dos 
glicosaminoglicanos. Contém unidades alternadas de ácido D-glucurônico e 
N-acetilglucosamina unidos por ligações alternadas (β1 3) e (β1 4). 
 
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7 
LIPÍDIOS 
 
São substâncias orgânicas, de origem animal ou vegetal, insolúveis em água e 
solúveis em solventes não polares como clorofórmio, éter entre outros. 
 
FUNÇÕES 
 
• Armazenamento de energia (triacilglicerol); 
• Componentes das membranas celulares (fosfolipídios e esteróis); 
• Sinalizadores biológicos; 
• Desempenham papéis importantes como co-fatores enzimáticos, hormônios, 
transportadores de elétrons; 
• Isolantes térmicos; 
• Proteção mecânica. 
 
ÁCIDOS GRAXOS 
 
As gorduras e os óleos são derivados dos ácidos graxos que são ácidos 
carboxílicos com cadeias hidrocarbonadas de comprimento entre 4 a 36 carbonos. 
Em geral têm número parde carbonos, cadeia linear e podem ser saturados 
ou insaturados. 
Os principais ácidos graxos saturados de interesse são: 
ácido palmítico 16 C (16:0) 
ácido esteárico 18 C (18:0) 
Os principais ácidos graxos insaturados de interesse são: 
Nome comum Nº carbonos Insaturações Esqueleto 
carbônico 
ácido palmitoléico 16 C 1 (16:1) 
ácido oléico 18 C 1 (18:1) 
ácido linoléico 18 C 2 (18:2) 
ácido linolênico 18 C 3 (18:3) 
ácido araquidônico 20 C 4 (20:4) 
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8 
Uma nomenclatura simplificada para esses compostos especifica o comprimento da 
cadeia e o número de duplas ligações, separados por dois pontos. 
Ex.: um ácido graxo de 16 carbonos saturado é designado como 16:0. 
 
As posições das duplas ligações são especificadas por números superescritos a 
seguir da letra grega ∆ (delta). 
Ex.: um ácido graxo com 20 carbonos e uma dupla ligação entre C-9 e C-10 e outra 
entre C-12 e C-13 é designado 20:2 (∆9,12). 
 
Para efeito de numeração da cadeia carbônica o carbono 1 será sempre o carbono 
carboxílico. 
 
A localização das duplas ligações nos ácidos graxos é regular; na maioria dos 
ácidos graxos monoinsaturados a dupla ligação está entre C-9 e C-10 (∆9), e as 
outras duplas ligações de ácidos graxos poliinsaturados são geralmente ∆12 e ∆15. 
 
LIPÍDIOS DE ARMAZENAMENTO 
 
TRIACILGLICERÓIS 
 
São ésteres formados por três moléculas de ácido graxo e um glicerol. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Função: Fonte e reserva de energia 
 
 
 
 
 
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TIPOS DE TRIACILGLICERÓIS 
 
Gorduras - Misturas de triacilgliceróis com alto teor de ácidos graxos saturados. São 
sólidos à temperatura ambiente. Principalmente de origem animal. 
 
Óleos - Mistura de triacilgliceróis com alto teor de ácidos graxos insaturados. São 
líquidos à temperatura ambiente. Principalmente de origem vegetal. 
 
LIPÍDIOS DE MEMBRANA 
 
Os lipídios de membrana são ANFIPÁTICOS, isto é, possuem uma porção 
polar e outra apolar na mesma molécula. 
Existem três tipos gerais de lipídios de membrana os glicerofosfolipídios, os 
esfingolipídios e esteróis. 
 
1- GLICEROFOSFOLIPÍDIOS 
 
São lipídios de membrana em que dois primeiros carbonos do glicerol estão 
esterificados com um ácido graxo cada e o terceiro carbono está ligado a um grupo 
altamente polar, geralmente o ácido fosfórico. 
São lipídios que contêm álcool (glicerol) + ácido graxo + ácido fosfórico + 2° 
álcool. 
 
 
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2 - ESFINGOLIPÍDIOS 
 
São a segunda maior classe de lipídios de membrana. São compostos 
constituídos de uma molécula do aminoálcool de cadeia longa, a esfingosina, uma 
molécula de ácido graxo e um grupo polar. 
A ceramida é o precursor de todos os esfingolipídios. 
Os diferentes esfingolipídios se formam por ligação de diferentes grupos 
polares a estrutura da ceramida, de acordo com a qual podem ser classificados em 
três tipos: 
 
 
 
 
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11 
 
 
2.1 - Esfingomielina 
 
Contém fosfocolina ou fosfoetanolamina como grupo polar. Estão presentes 
nas membranas plasmáticas de células animais e são especialmente importantes na 
bainha de mielina que envolve os neurônios. A presença do grupo fosfato permite 
classificá-las juntamente com os glicerofosfolipídios. 
 
2.2 – Glicoesfingolipídios 
 
Contém um ou mais açúcares como grupo polar ligados diretamente a OH em 
C1 da ceramida, portanto não contém grupo fosfato. Dividem-se em cerebrosídeos e 
globosídeos. 
• Cerebrosídeos têm um único açúcar ligado à ceramida. Aqueles com 
galactose são caracteristicamente encontrados na membrana plasmática de 
células de tecidos neurais. Enquanto aqueles com glicose são 
caracteristicamente encontrados na membrana plasmática de células de 
tecidos não neurais. 
• Globosídeos têm dois ou mais açúcares ligados à ceramida. 
 
2.3 – Gangliosídeos 
 
São os esfingolipídios mais complexos contendo oligossacarídeos como seu 
grupo polar. 
 
 
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12 
 
 
3 - ESTERÓIS 
 
São lipídios estruturais e estão presentes nas membranas da maioria das 
células eucarióticas. Sua estrutura característica é o núcleo esteróide consistindo de 
quatro anéis fundidos, três com seis átomos de carbono e um com cinco. 
Colesterol é o mais importante esterol dos tecidos animais. Esteróis 
semelhantes são encontrados em outros eucariotos como nas plantas 
(estigmaesterol) e nos fungos (ergosterol). 
Além de seus papéis como constituintes de membrana, os esteróis servem 
como precursores de hormônios sexuais, da vitamina D, ácidos biliares. 
 
 
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14 
AMINOÁCIDOS E PEPTÍDEOS 
 
Aminoácidos (aa) 
 
São moléculas que normalmente apresentam um grupamento carboxílico (COOH), 
um grupamento amínico (NH2) e um grupamento R ligados a um mesmo átomo de 
carbono (carbono α) de acordo com a seguinte fórmula geral: 
 
Os aa diferem entre si por suas cadeias laterais ou grupos R, os quais variam em 
estrutura, tamanho e carga elétrica e influenciam a solubilidade do aa em água. 
 
�Os aa são constituintes dos peptídeos e proteínas. 
�Todas as proteínas são construídas com o mesmo conjunto de 20 aminoácidos 
(aa), ligados por ligações covalentes em sequências lineares. 
Destes 20 aa, 8 são considerados indispensáveis (essenciais): triptofano, 
fenilalanina, lisina, valina, leucina, isoleucina, metionina e treonina. 
 
CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
 
� Classificados de acordo com 2 critérios: 
- natureza polar ou apolar da cadeia lateral (polaridade); 
- presença de um grupo ácido ou básico na cadeia lateral. 
 
1. GRUPO R NÃO-POLAR E ALIFÁTICO: glicina, alanina, prolina, valina, leucina, 
isoleucina, metionina. 
 α 
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15 
 
2. GRUPO R AROMÁTICO: fenilalanina, tirosina e triptofano. 
 
3. GRUPO R POLAR E NÃO CARREGADO: serina, treonina, cisteína, asparagina, 
glutamina. 
 
4. GRUPO R CARREGADO NEGATIVAMENTE (AA ÁCIDOS): aspartato e 
glutamato. 
 
5. GRUPO R CARREGADO POSITIVAMENTE (AA BÁSICOS): lisina, arginina e 
histidina. 
 
 
 
 
 
 
 
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17 
 
 
 
 
Peptídeos 
 
• Polímeros de aminoácidos 
• Substâncias formadas pela união de aminoácidos através de grupos –
COOH e –NH2. 
 
 
 
 
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18 
 FORMAÇÃO DA LIGAÇÃO PEPTÍDICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tripeptídeo/Tetrapeptídeo/Oligopeptídeo/Polipeptídeo 
 
Resíduo de aa presente na extremidade do peptídeo que exibe um grupo α-amino é 
o resíduo aminoterminal (N-terminal). O resíduo na outra extremidade, que exibe o 
grupo carboxila livre é o carboxiterminal (C-terminal). 
 
IMPORTÂNCIA 
Alguns oligopeptídeos que ocorrem na natureza apresentam atividades biológicas 
importantes, e seus efeitos ocorrem mesmo em concentrações pequenas. 
Exemplos: 
Aspartame- adoçante 
Oxitocina- hormônio que estimula as contrações uterinas. 
Insulina- regula o metabolismo da glicose 
Glucagon- regula o metabolismo da glicose. Tem efeito antagônico à insulina. 
 
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19 
PROTEÍNAS 
 
 São macromoléculas compostas de uma ou mais cadeias polipeptídicas, em 
que cada cadeia possui uma sequência característica de aminoácidos unidos por 
ligações peptídicas. 
 
NAS CÉLULAS: 
 *macromoléculas mais abundantes; 
 *milhares de tiposdiferentes; 
 *informações genéticas são expressas como proteínas; 
 
PROPRIEDADES DAS PROTEÍNAS 
1. Funções Biológicas: 
Classe Funcional Exemplos 
Enzimas Ribonuclease 
Tripsina 
Fosfofrutoquinase 
Catalase 
Transportadoras Hemoglobina 
Albumina sérica 
Armazenamento Caseína do leite 
Ovalbumina 
Contráteis Actina 
Miosina 
Estruturais Colágeno 
Elastina 
Alfa-queratinas 
Proteção Imunoglobulinas 
 
CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS 
• De acordo com a natureza dos constituintes: 
a- SIMPLES: apenas aminoácidos 
b- CONJUGADAS: formadas por aa e uma parte não protéica (grupo prostético). 
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20 
 
Grupo Prostético: íon metálico ou componente orgânico que não aminoácido 
(coenzima), que se liga covalentemente à proteína e é essencial para sua atividade. 
 
Tabela: Proteínas conjugadas 
Classe Grupo prostético Exemplo 
Lipoproteínas Lipídios HDL 
Glicoproteínas Carboidratos Imunoglobulina G 
Fosfoproteínas Grupo fosfato Caseína do leite 
Heme-proteínas Heme Hemoglobina 
Metaloproteínas Ferro Ferritina 
 
• De acordo com a estrutura: 
a- FIBROSAS: estruturas alongadas, com função protetora, de sustentação, 
contração e distensão. Ex: colágeno, miosina, queratina, fibroína. 
b- GLOBULARES: estruturas enoveladas, com funções metabólicas como 
enzimática, hormonal, defesa, transporte. Ex: albumina (transporte, reserva), 
globulinas (defesa imunológica). 
 
ENZIMAS 
 
* Enzimas são proteínas, exceto alguns RNAs, que apresentam atividade 
catalítica. São catalisadores de natureza protéica, que atuam favorecendo a 
realização de reações biológicas. 
* São compostos facilmente destruídos pelo calor (temperatura acima de 
70ºC), por agitação intensa, por ondas ultravioleta e ultra-sonoras, por substâncias 
como o cianeto de sódio, o fluoreto de sódio, traços de metais pesados, ácidos ou 
bases, etc. 
* Aceleram reações específicas e, geralmente, atuam em condições “suaves” 
de temperatura e pH. 
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21 
* 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. 
CATÁLISE ENZIMÁTICA 
As enzimas são catalisadores biológicos extremamente eficientes. Aceleram em 
média 109 a 1012 vezes a velocidade da reação, transformando de 100 a 1000 
moléculas de substrato em produto por minuto de reação. 
 • Atuam em concentrações muito baixas. 
 • Atuam em condições suaves de temperatura e pH. 
 • Possuem todas as características das proteínas. 
 • Podem ter sua atividade regulada. 
 • Estão quase sempre dentro da célula, e compartimentalizadas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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PARTE 2 
METABOLISMO 
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23 
METABOLISMO- UMA VISÃO GERAL 
 
O metabolismo é uma atividade celular altamente coordenada na qual diversos 
sistemas multienzimáticos atuam conjuntamente visando a quatro funções: 
 
1. Obter energia química; 
2. Degradar os nutrientes; 
3.Síntese de macromoléculas tais como proteínas, polissacarídeos, ácidos 
nucléicos; 
4. Sintetizar e degradar biomoléculas como os lipídios de membrana. 
 
O metabolismo é o somatório de todas as transformações químicas que ocorrem em 
uma determinada célula ou organismo. 
 
Divisão do metabolismo: 
 
Catabolismo é a fase degradativa do metabolismo na qual moléculas nutrientes 
orgânicas (carboidratos, gorduras e proteínas) são convertidas em produtos finais 
menores e mais simples (ácido lático, CO2, NH3). As vias catabólicas liberam energia 
(ATP e transportadores de elétrons reduzidos). 
 
Anabolismo é a fase de biossíntese na qual moléculas precursoras pequenas e 
simples são ligadas formando moléculas maiores e mais complexas (lipídios, 
carboidratos, proteínas e ácidos nucléicos). As reações anabólicas requerem um 
fornecimento de energia para ocorrerem (ATP e transportadores de elétrons 
reduzidos). 
 
 
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24 
 
 
As formas de energia utilizáveis geradas no catabolismo são utilizadas no 
anabolismo para gerar substâncias complexas a partir das mais simples. 
 
ESTÁGIOS NA EXTRAÇÃO DE ENERGIA DE ALIMENTOS 
 
Estágio I as macromoléculas são quebradas em moléculas menores. Nenhuma 
energia utilizável é produzida. 
 
Estágio II Várias moléculas pequenas são degradadas a moléculas mais simples 
que desempenham papel central no metabolismo. A maioria delas é transformada 
em acetil CoA. 
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25 
 
Estágio III Produção de ATP em maior quantidade comparada aos estágios 
anteriores. 
Este estágio engloba o ciclo do ácido cítrico e a fosforilação oxidativa que são os 
estágios finais de degradação das macromoléculas. 
 
 
 
 
 
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26 
FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA 
 
A Fosforilação oxidativa é o estágio final do metabolismo produtor de energia nos 
organismos aeróbicos. 
Todas as etapas oxidativas na degradação dos carboidratos, lipídios e aminoácidos 
convergem para esse estágio final do metabolismo, no qual a energia proveniente da 
oxidação é responsável pela síntese do ATP. 
Nos eucariotos a fosforilação oxidativa ocorre nas mitocôndrias e envolve a redução 
do O2 a H2O com elétrons doados pelo NADH e FADH2. Estas duas moléculas são 
coenzimas reduzidas formadas durante o metabolismo. 
A fosforilação oxidativa começa com a entrada de elétrons na cadeia respiratória. Os 
componentes da cadeia respiratória estão localizados na membrana mitocondrial 
interna como cinco complexos enzimáticos separados I, II, III, IV e V. 
Os complexos I a IV fazem parte do transporte de elétrons enquanto o complexo V é 
responsável pela síntese de ATP. 
 
 
 
 
 
 
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27 
 
A HIPÓTESE QUIMIOSMÓTICA 
 
 
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METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS 
 
Os carboidratos provenientes da dieta são digeridos no trato gastrointestinal a 
simples monossacarídeos, os quais são absorvidos pela membrana epitelial da 
vilosidade intestinal e são lançados no sangue portal. 
 
As glândulas salivares e o pâncreas são responsáveis pela digestão dos 
carboidratos, sendo os polímeros transformados em dextrinas e dissacarídeos e 
depois a monossacarídeos. 
 
O amido gera glicose diretamente, enquanto a frutose (derivada da sacarose) e a 
galactose (derivada da lactose) são absorvidas e convertidas a glicose no fígado. A 
glicose no fígado é metabolizada ou armazenada como glicogênio. O fígado também 
libera glicose para a circulação sistêmica, tornando-a disponível a todas as células 
do organismo. 
 
 
 
A glicose é o carboidrato de ocorrência mais frequente no organismo e é a fonte 
primária de energia do corpo humano. 
A captação de glicose pelas células é feita pelo hormônio insulina. 
O efeito biológico da insulina é promover a captação e armazenamento de glicose. 
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A insulina atua através de um receptor localizado na membrana celular, e seus 
principais alvos são o fígado, músculo e tecido adiposo. 
A insulina é o principal hormônio que regula os níveis de glicose no sangue, atuando 
como um agente hipoglicemiante, sendo a compreensãode sua ação um importante 
requisito para o estudo do diabetes mellitus. 
 
Nos vegetais superiores e nos animais, a glicose tem três destinos principais: 
 
 
 
 
GLICÓLISE 
 
É a degradação de uma molécula de glicose, por uma série de reações catalisadas 
enzimaticamente, para liberar duas moléculas de piruvato. 
 
Durante as reações da glicólise parte da energia liberada da glicose é conservada 
na forma de ATP e NADH. 
Ocorre no citoplasma das células. 
 
Glicose 
Glicogênio, amido 
armazenamento 
Ribose-5-fosfato Piruvato 
Oxidação pela via das 
Pentoses fosfato 
Oxidação pela via 
glicolítica 
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DESTINOS DO PIRUVATO 
O piruvato pode tomar três rotas metabólicas. 
1. Em condições anaeróbicas é reduzido a lactato através da via chamada de 
fermentação do ácido láctico. 
2. Em alguns vegetais e microrganismos é convertido anaerobicamente em 
etanol em um processo chamado fermentação alcoólica. 
3. Em condições aeróbicas é oxidado para formar a acetil CoA que é totalmente 
oxidada pelo ciclo de Krebs. 
 
 
Fermentação Láctica 
 
Quando o tecido não pode ser suprido com oxigênio suficiente para suportar a 
oxidação aeróbica do NADH, o NAD+ é regenerado a partir do NADH pela redução 
do Piruvato a lactato. 
 
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- processo utilizado por microrganismos e células de mamíferos (hemácias, fibras 
musculares sob contração vigorosa). 
- Oxigênio trazido pela circulação torna-se insuficiente para promover oxidação da 
grande quantidade de NADH resultante do trabalho muscular, e a célula muscular 
fica submetida a uma anaerobiose relativa. 
Esta reação é catalisada pela enzima lactato desidrogenase. 
 
Fermentação alcoólica 
 
Fermentação da glicose em etanol e CO2 que ocorre em alguns microrganismos e 
vegetais. 
Nesse processo o NADH é regenerado durante a formação do etanol. 
 
 
 
Conversão do Piruvato a Acetil CoA 
 
Em condições aeróbicas o Piruvato é oxidado a Acetil CoA a qual entra no ciclo de 
Krebs. 
Esse processo conecta a glicólise ao ciclo de Krebs. 
Ocorre na mitocôndria. 
 
 
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Via das Pentoses Fosfato 
 
É uma via alternativa de degradação de glicose que ocorre principalmente no fígado, 
nas glândulas mamárias, no tecido adiposo e no córtex adrenal. 
A via das pentoses fosfato produz NADPH e ribose-5-fosfato. 
Importância do ciclo: 
• Produção de NADPH que é empregado como agente redutor nas vias de 
síntese de ácidos graxos, colesterol, bases nitrogenadas e é usado na 
manutenção da integridade das hemácias. 
• Produção de ribose-5-fosfato que é empregada na síntese dos ácidos 
nucléicos. 
 
METABOLISMO DO GLICOGÊNIO 
 
Glicogenólise 
 
É a degradação do glicogênio. As unidades externas de glicose da molécula de 
glicogênio são liberadas para entrar na via glicolítica por ação sequencial de duas 
enzimas: a fosforilase do glicogênio e a fosfoglicomutase. 
A glicogenólise ocorre normalmente no jejum ou no exercício muscular intenso e 
leva ao aumento dos níveis de glicose no sangue. 
 
Glicogênese 
 
É a síntese de glicogênio a partir de glicose-6-fosfato. Ocorre quando a taxa de 
glicose sanguínea está elevada. Ocorre principalmente no fígado e no músculo 
esquelético. 
No fígado, o glicogênio funciona como um reservatório de glicose fácil de ser 
convertido em glicose livre no sangue para ser distribuída para outros tecidos. No 
músculo o glicogênio é quebrado liberando glicose (glicogenólise) que gera ATP na 
glicólise para ser utilizado pelo próprio músculo quando faz contração. 
 
 
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Neoglicogênese 
 
É a formação de glicose a partir de precursores não carboidratos. Os precursores 
mais importantes são: o lactato, o piruvato, o glicerol, e a maioria dos aminoácidos. 
Ocorre principalmente no fígado. 
Isso ocorre, pois a biossíntese da glicose é uma necessidade absoluta nos 
mamíferos, porque o cérebro e o restante do sistema nervoso, bem como a medula 
renal, os testículos, os eritrócitos e os tecidos embrionários, necessitam da glicose 
fornecida por meio do sangue como sua principal, ou mesmo única, fonte de 
energia. 
Ocorre principalmente no jejum prolongado. Ocorre durante o exercício muscular. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CICLO DE KREBS 
 
• Ciclo do Ácido Cítrico 
• Ciclo do Citrato 
• Ciclo dos Ácidos Tricarboxílicos 
 
Características do Ciclo de Krebs 
 
• É um ciclo metabólico, pois o oxaloacetato, que inicia a via metabólica, sofre 
transformações e é regenerado no final do ciclo. 
• O ciclo de Krebs ocorre em aerobiose. 
• O sistema enzimático do ciclo está localizado nas mitocôndrias. 
• É fundo comum no metabolismo dos carboidratos, lipídios e proteínas. 
• O Ciclo de Krebs tem a característica de uma via anfibólica, isto é, degrada a 
acetil-CoA em dióxido de carbono e água (catabolismo), mas alguns de seus 
intermediários são utilizados para a síntese de outros compostos 
(anabolismo). 
 
Funções do Ciclo de Krebs 
 
• Oxidar a acetil-CoA em CO2 e H2O. 
• Como consequência desta oxidação, o Ciclo de Krebs é o maior fornecedor 
de elétrons (NADH e FADH2) para a Cadeia Respiratória e, sendo assim, é 
um grande gerador de energia (ATP). 
• Alguns de seus intermediários são precursores de compostos 
bioquimicamente importantes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Sequência de reações 
 
 
 
 
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METABOLISMO DOS LIPÍDIOS 
 
A oxidação dos ácidos graxos de cadeia longa em acetil-CoA é uma via central 
liberadora de energia nos animais. Durante a oxidação formam-se NADH e FADH2 
que passam seus elétrons através da cadeia respiratória levando a produção de 
ATP. 
O produto acetil-CoA pode ser completamente oxidado até CO2 no ciclo do Krebs 
resultando na produção de mais energia. 
 
As células podem obter ácidos graxos combustíveis de três fontes: 
• Gorduras ingeridas na alimentação; 
• Gorduras armazenadas nas células; 
• Gorduras sintetizadas em um órgão para serem exportadas para outro. 
 
Gorduras da dieta 
 
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Gorduras armazenadas 
 
Cerca de 95% da energia fornecida pelos triacilgliceróis se deve aos seus três 
ácidos graxos, apenas 5% é gerada pelo glicerol. 
Os triglicerídios armazenados no tecido adiposo são mobilizados após sinal 
hormonal da epinefrina e glucagon => LIPÓLISE. 
Hormônios ativam uma lipase hormônio-sensível intracelular dos adipócitos = 
liberação de ácidos graxos e GLICEROL. 
 
 
 
 
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Ativação dos ácidos graxos e transporte para o interior das mitocôndrias 
 
As enzimas da oxidação dos ácidos graxos estão localizadas na matriz mitocondrial. 
Os ácidos graxos livres não podem passar diretamente para o interior das 
mitocôndrias através das membranas. Para isso precisam ser ativados e se ligar a 
carnitina formando um éster acil-carnitina que cruza a membrana interna da 
mitocôndria. 
O processo de entrada mediado pela carnitina é o passo limitante da velocidade de 
oxidação dos ácidos graxos. 
 
 
ββββ-Oxidação 
 
É o primeiro estágio da oxidação mitocondrial dos ácidos graxos (segundo estágio: 
ciclo de Krebs; e terceiro estágio: cadeia respiratória). 
Na β-oxidação os ácidos graxos sofrem remoção de sucessivas unidades de dois 
átomos de carbono na forma de acetil-CoA, começando pela extremidade carboxila 
da cadeia.E a cada par de carbonos retirados da cadeia para formar acetil forma-se 
NADH e FADH2. 
 
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Corpos cetônicos 
 
Durante a oxidação dos ácidos graxos no fígado o acetil-CoA formado pode entrar 
no ciclo de Krebs ou pode ser convertido nos chamados corpos cetônicos que são: 
acetona, acetoacetato e β-hidroxibutirato. Essas moléculas são exportados para 
outros tecidos através do sangue como: músculo esquelético, coração e rins. Em 
condições de jejum prolongado o cérebro pode usar esses compostos para obtenção 
de energia. 
 
A produção e a exportação dos corpos cetônicos permitem que a oxidação dos 
ácidos graxos seja continuada mesmo que a acetil-CoA não possa ser oxidado pelo 
ciclo de Krebs. 
 
Isso acontece nos estados de inanição e no diabetes mellitus. Nestes dois casos a 
deficiência de glicose na célula estimula a degradação dos ácidos graxos resultando 
na produção de acetil-CoA. Ao mesmo tempo há uma aceleração da neoglicogênese 
que retira intermediários do ciclo de Krebs para síntese de glicose. Com isso o 
excesso de acetil-CoA produzido na oxidação dos ácidos graxos não pode entrar no 
ciclo de Krebs e dessa forma se converte em corpos cetônicos. O aumento desses 
compostos, que são ácidos, no sangue reduz o pH sangüíneo resultando numa 
condição conhecida como acidose metabólica (cetose). 
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LIPOPROTEÍNAS 
 
 
 
São responsáveis pelo transporte dos lípidios no plasma e são compostas por 
lípides e proteínas, as chamadas apolipoproteínas → APO. 
 
As lipoproteínas são partículas esféricas com um núcleo central de lipídios apolares 
– ésteres de colesterol e triglicérides - circundado por uma monocamada de lipídios 
anfipáticos – fosfolipídios e colesterol - à qual estão associadas moléculas de 
proteínas. 
 
 
 
 
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Classes de lipoproteínas: 
 
Quilomícrons: Maiores e menos densas ricas em triglicérides (origem exógena). 
Formados no intestino. 
 
VLDL: Lipoproteína de densidade muito baixa rica em triglicérides de origem 
endógena. Origem hepática. 
 
IDL: Lipoproteína de densidade intermediária sendo precursora da LDL. Origina do 
catabolismo da VLDL pela ação da lipase lipoprotéica. 
 
LDL: Lipoproteínas de densidade baixa sendo ricas em colesterol. Origina- se do 
catabolismo da VLDL via IDL e são responsáveis elo transporte de colesterol no 
plasma até os tecidos. 
 
HDL: Lipoproteínas de densidade alta ricas em colesterol. Origina-se no fígado, 
intestino e durante o catabolismo dos quilomícrons e da VLDL. São responsáveis 
pelo transporte reverso do colesterol do tecido para o fígado. 
 
A densidade a lipoproteína está relacionada com seu conteúdo de proteínas e de 
triglicérides sendo as de menores densidades associadas com elevado conteúdo de 
triglicérides e baixo teor de proteínas. 
 
 
 
Via exógena de transporte de lipídeos no sangue 
Via endógena 
de transporte 
de lipídeos 
no sangue 
LPL (lipoproteína lipase): enzima presente nos superfície do endotélio 
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LIPIDIOS E ATEROSCLEROSE 
 
A aterosclerose é uma doença inflamatória crônica de origem multifatorial que ocorre 
em resposta à agressão endotelial, acometendo principalmente a camada íntima de 
artérias de médio e grande calibre. 
 
O desenvolvimento da aterosclerose apresenta progressão lenta, iniciando-se na 
infância com a formação de ateromas (depósitos de lipídios na camada íntima das 
artérias), situação que leva ao estreitamento da luz dos vasos sanguíneos 
ocasionando a restrição do fluxo sanguíneo normal, podendo surgir as seguintes 
manifestações clínicas: infarto do miocárdio, acidente vascular cerebral e doença 
vascular periférica. 
 
BIOPATOLOGIA DA 
ATEROSCLEROSE 
 
- A aterosclerose é uma 
resposta inflamatória 
frente à lesão presente 
na parede da artéria: 
- Envolve os seguintes 
processos: 
1. Lesão do 
revestimento 
endotelial (HAS) 
2. Entrada de monócitos e agregação de plaquetas. 
3. Acúmulo de lipídeos (LDL-C) para o espaço subendotelial. 
4. Oxidação dos lipídeos. 
5. Fagocitose das moléculas de LDL-C oxidadas por macrófagos (células 
espumosas). 
6. Macrófagos são ativados e iniciam um processo inflamatório local. 
7. Há destruição local: enzimas destroem musculatura e tecido conjuntivo 
(metaloproteases) 
8. Ocorre estímulo dos fibroblastos e células musculares lisas, que fornecem 
colágeno. 
9. Inicia-se um processo de calcificação local. 
10. Macrófagos acumulam excesso de LDL-C e morrem, liberando colesterol e 
lipídios, reiniciando o processo. 
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LDL-C X HDL-C 
 
- As moléculas de LDL-C são as maiores responsáveis pela aterosclerose pois: 
• Atravessam mais facilmente a barreira endotelial das artérias. 
• São mais facilmente oxidadas. 
• São mais reconhecidas pelos fagócitos (macrófagos e monócitos) 
- A cada 1% de aumento do LDL-C aumenta a taxa de eventos coronarianos em 2%. 
 
- As moléculas de HDL-C apresentam efeitos antiateroscleróticos pois : 
• Melhoram a função endotelial (maior relaxamento e inibição da agregação 
plaquetária) 
• Reduzem a oxidação das partículas LDL-C 
• Reduzem a lesão celular pela LDL-C oxidada (efeitos antiinflamatórios) 
• Transportam o colesterol das partículas LDL-C e VLDL para o fígado. 
- A cada 1mg/dL de aumento do HDL-C diminui o risco de aterosclerose em 2-3%. 
 
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METABOLISMO DO NITROGÊNIO 
 
OXIDAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
 
Nos animais, os aminoácidos podem sofrer degradação oxidativa em três 
circunstâncias metabólicas diferentes: 
 
a) Durante a síntese e a degradação normais das proteínas celulares, alguns dos 
aminoácidos liberados, durante a quebra das proteínas, sofrerão degradação 
oxidativa, caso não sejam necessários para a síntese de novas proteínas. 
b) Quando, devido a uma dieta rica em proteínas, os aminoácidos são ingeridos 
em excesso, com relação às necessidades corporais de biossíntese de 
proteínas, o excedente é catabolizado, já que os aminoácidos livres não podem 
ser armazenados. 
c) Durante o jejum severo ou diabetes mellitus, quando os carboidratos estão 
inacessíveis ou não são utilizados adequadamente, as proteínas corporais 
serão hidrolisadas e seus aminoácidos empregados como combustível. 
 
Em todas essas circunstâncias metabólicas, os aminoácidos perdem seus grupos 
amino e os α-cetoácidos assim formados podem sofrer oxidação até CO2 e H2O. 
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Digestão das proteínas 
 
Ocorre no trato gastrointestinal. 
 
 
Mucosa gástrica gastrina HCl (células parietais) e pepsinogênio (células 
principais). 
 
 
 
Pepsinogênio (zimogênio) HCl Pepsina (hidrólise das ligações peptídicas) 
 
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A digestão continua no intestino delgado. A entrada de aminoácidos na parte superior 
do intestino libera o hormônio colecistoquinina que estimula a secreção de várias 
enzimas, a saber: Tripsinogênio, quimotripsinogênio e procarboxipeptidase, 
zimogênios da tripsina, quimotripsina e carboxipeptidase e secretados pelo pâncreas. 
 
 
Tripsinogênio enteropeptidase Tripsina 
 
 
 
 
 
Quimotripsinogênio tripsina Quimotripsina 
 
 
Procarboxipeptidadse tripsina Carboxipeptidase 
 
O intestino delgado também secreta umaaminopeptidase. 
Pela ação sequencial dessas enzimas proteolíticas e peptidases, as proteínas 
ingeridas são hidrolisadas até uma mistura de aminoácidos livres, que podem então 
ser transportados por meio das células epiteliais que, por sua vez recobrem 
internamente o intestino delgado. 
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Transaminação 
 
Quando os aminoácidos chegam ao fígado, o primeiro passo no seu catabolismo é a 
remoção dos grupos α-amino promovida por enzimas chamadas aminotransferases ou 
transaminases. 
Essas enzimas fazem a transferência dos grupos amino de um aminoácido para o α-
cetoglutarato formando glutamato e o α-cetoácido correspondente. 
O glutamato conduz os grupos amino para ser utilizados por vias biossintéticas ou, 
então, para uma sequência final de reações pelas quais são formados produtos 
nitrogenados degradados que, a seguir, são excretados. 
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EXCREÇÃO DO NITROGÊNIO 
 
Quando não são empregados para a síntese de novos aminoácidos ou de outros 
compostos nitrogenados, os grupos amino são destinados à formação de produto final 
para ser excretado. 
 
Os animais aquáticos excretam o nitrogênio do grupo amino como amônia e são 
chamados amoniotélicos. 
Os pássaros e os répteis excretam o nitrogênio amino como ácido úrico e são 
chamados uricotélicos. 
Os animais terrestres na maioria excretam o nitrogênio do grupo amino na forma de 
uréia são chamados ureotélicos. 
 
Nos animais ureotélicos, a amônia é convertida em uréia no fígado por meio do ciclo 
da uréia. Dos hepatócitos, a uréia passa para o sangue, que a transporta até os rins, 
onde é excretada na urina.

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