Bioquímica área V - Victória Kreling Lau

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Victória Kreling Lau – AD2020 1 
 
Bioquímica – Prova V: 
Introdução ao Metabolismo dos Aminoácidos: as proteínas desempenham inúmeras funções no 
organismo, entre elas: estrutural, motora, hormonal, enzimática, defesa (anticorpos), transporte e reserva. 
Os aminoácidos podem ser essenciais ou 
não-essenciais, sendo que um aminoácido 
não-essencial pode se tornar essencial por 
alguma deficiência na rota de síntese. Além 
disso, um aminoácido pode ser 
inicialmente essencial (ex: Arginina) e 
depois se tornar não-essencial, uma vez 
que a importância dele é na infância. 
Além disso, os aminoácidos são classificados pelos produtos 
originados na degradação das suas cadeias carbonadas, 
podendo ser cetogênicos (acetoacetato) e ou glicogênicos 
(piruvato ou intermediário do ciclo de Krebs). 
O pool de aminoácidos é composto pelas proteínas da dieta, 
pelos aminoácidos não-essenciais sintetizados e pelas proteínas 
corporais; esse pool poderá seguir três caminhos: síntese de 
proteínas corporais; síntese de compostos nitrogenados; quebra 
para utilização da cadeia carbonada (originar glicose, 
glicogênio, corpos cetônicos, ácidos graxos ou simplesmente 
gás carbônico e água) com liberação do grupo amino 
(degradado à ureia). 
O valor biológico das proteínas de origem animal é superior ao das 
proteínas vegetais. Além disso, a obtenção de proteínas de uma dieta 
apenas vegetal é muito difícil, visto que em média cada 100g de 
vegetais oferece meros 1-2g de proteínas, enquanto 100g de carne 
pode oferecer até 30g de proteínas; como se isso não bastasse, a 
proteína vegetal apresenta menor digestibilidade, ou seja, por mais que 
se consuma a mesma quantidade de proteína animal e vegetal, a 
quantidade de proteína absorvida, se essa for vegetal, será menor. 
É muito importante que haja um equilíbrio entre os compostos nitrogenados ingeridos e os excretados (90% - 
urina; 10% - fezes); do contrário poderemos ter um balanço ou positivo ou negativo: 
 Balanço Nitrogenado Positivo: quando a ingesta for maior que a excreção; é muito importante durante o 
crescimento, a gestação e a lactação. 
 Balanço Nitrogenado Negativo: quando a excreção for maior que a ingesta; em situações de jejum 
prolongado, infecções, queimaduras, cirurgias e em dietas pobres em proteína (Marasmo – dieta calórica 
inadequada - e Kwashiorkor – falta de proteínas na dieta); o grande problema desse balanço é que leva o 
indivíduo a um estado hipercatabólico, o que leva a uma super mobilização das reservas para manter 
necessidades básicas como: energia, resposta imune, proliferação celular e síntese de novas proteínas. 
 
 
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A digestão das proteínas ingeridas na dieta tem início no estômago e término no intestino delgado; as enzimas 
envolvidas na digestão são produzidas em três locais: estômago, pâncreas e intestino delgado; os dois primeiros 
produzem zimogênios, precursores inativos das enzimas, enquanto o intestino delgado produz diretamente as 
enzimas. Os zimogênios precisam ser clivados a formas menores com atividade proteolítica para agirem. Essa 
digestão apresenta três fases: cefálica (estímulos olfatórios e visuais; secreção pancreática por impulsos trazidos 
pelo nervo vago), gástrica (produção de gastrina, que estimula a liberação de pepsinogênio, HCl e a secreção 
pancreática) e intestinal (a acidez do quimo estimula a produção de secretina – estimula a secreção de bicarbonato 
e das enzimas pancreáticas - e colecistoquinina – diminui a motilidade, estimula a secreção da enteropeptidase e 
das enzimas pancreáticas). 
 No estômago: as células principais secretam pepsinogênio e 
as parietais HCl; a acidez estomacal permite a ativação de 
pepsinogênio em pepsina por uma ativação autocatalítica (o 
próprio pepsinogênio cliva-se); a acidez desnatura as 
proteínas, levando a inativação e a desdobramentos. 
 No intestino delgado: quando o quimo entra no intestino 
delgado, o bicarbonato neutraliza e alcaliniza seu pH ácido, 
para que as proteases pancreáticas possam agir; a 
enteropeptidase é responsável pela ativação do 
tripsinogênio em tripsina, que é a responsável por ativar o 
quimotripsinogênio em quimotripsina, a pró-elastase em 
elastase e a pró-carboxipeptidase em carboxipeptidase. Com 
isso, é possível perceber o papel central da enteropeptidase 
e da tripsina, uma vez que sem uma das duas a digestão das 
proteínas no intestino delgado estaria prejudicada. Além das 
enzimas pancreáticas, aqui, também entrarão em ação as 
enzimas produzidas pelo próprio intestino; elas poderão agir 
tanto dentro da borda em escova quanto dentro do 
enterócito. 
Após a digestão, os aminoácidos, os dipeptídios e os tripeptídios resultantes são absorvidos por meio de sistemas 
de transporte ativo secundário dependente de íon sódio e por meio de difusão facilitada; os dipeptídios e 
tripeptídios serão convertidos em aminoácidos no enterócito pela ação de dipeptidases e tripeptidases, para que, 
finalmente, os aminoácidos entrem na corrente sanguínea. 
 Co-transporte de Na+ e Aminoácidos: o bombeamento de sódio 
(em baixa concentração dentro da célula) para fora da célula, cria um 
gradiente de sódio; o aminoácido acopla-se ao sódio e entra na 
célula a favor desse gradiente criado. Esses aminoácidos são 
transportados depois para a circulação (contra-lumial) por 
transporte facilitado. Encontramos 7 tipos de transportadores na 
borda em escova cada um com sua especificidade. 
 Transporte de Aminoácidos para Dentro das Células: os aminoácidos 
trazidos pela corrente sanguínea são transportados através das 
membranas celulares por co-transportes Na+ dependentes e, em 
menor escala por transporte facilitado. 
 
 
 
 
 
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O pool de aminoácidos dentro da célula é gerado tanto pelos aminoácidos da dieta quanto pela degradação das 
proteínas celulares, que são continuamente sintetizadas e degradadas. Essa degradação pode ser de duas formas: 
 Lisossomal: partes do citoplasma são sequestradas para dentro das vesículas lisossomais, onde preteases 
degradam as proteínas ingeridas e aminoácidos livres; os aminoácidos reciclados podem então deixar o 
lisossoma e reingressar no pool de aminoácidos intracelular; esse processo recebe o nome de autofagia. 
 Via Ubiquitina-Proteassoma: a ubiquitina é uma 
proteína que marca proteínas intracelulares para a 
degradação; esse processo é realizado por um 
sistema de três enzimas que adicionam a 
ubiquitina às proteínas-alvo para a degradação; é 
dependente de ATP; essa proteína marcada será 
degradada pelo complexo proteolítico conhecido 
como proteassoma; depois que a proteína 
marcada é degradada, a ubiquitina é liberada 
intacta; os aminoácidos resultantes juntam-se ao 
pool de aminoácidos intracelular. 
 
Os aminoácidos livres podem sofrer inúmeras reações envolvidas no metabolismo dos mesmos, entre elas: 
 Transmetilação: é a transferência de metila para outros compostos; por exemplo, na transferência de metila 
do tetraidrofolato para a vitamina B12, que, por sua fez, transfere para a homocisteína, que acaba sendo 
transformada em metionina pela enzima metionina-sintase; a metionina transfere essa metila para 
inúmeras outra substâncias originando diversos compostos importantes. 
 Descarboxilação: quando há retirada do grupo carboxílico para formação da amina correspondente; o 
cofator necessário é a forma ativa da vitamina B6 (PLP). 
 Transamidação: é a transferência de um grupamento amida. 
 Transulfuração: é a transferênciade enxofre de um aminoácido para outro. 
 Reação de Desidrase: é a retirada de água e amônio de um aminoácido. 
 Transaminação: é a principal reação para remoção de nitrogênio dos 
aminoácidos; na maioria dos casos, esse nitrogênio é transferido para o alfa-
cetoglutarato formando glutamato, enquanto o aminoácido original é 
convertido no alfa-cetoácido correspondente; o glutamato formado pode ser 
desaminado oxidativamente ou utilizado como doador de grupo amino para 
síntese de aminoácidos não essenciais; apenas a lisina e a treonina não são 
submetidas a essa reação; essas reações são catalisadas por aminotransferases 
ou transaminases, que são enzimas específicas para um ou poucos doadores 
de grupamento amino; o PLP é o cofator necessário para a reação; são reações 
reversíveis, por isso estão envolvidas tanto na síntese quando na degradação 
de aminoácidos. 
 Desaminação: é uma reação catalisada pela enzima glutamato-desidrogenase, que resulta na liberação do grupo amino como amônia livre; essa reação ocorre na mitocôndria das células e fornece alfa-cetoácidos, que podem entrar nas vias centrais do metabolismo energético, e amônia, fonte de nitrogênio para a síntese de ureia; é importante lembrar que essa é uma reação reversível, que pode incorporar ou liberar amônia. ATP e GTP são inibidores alostéricos da enzima, enquanto ADP e GDP são ativadores dessa enzima, logo, 
 
 
 
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quando a célula está com baixa disponibilidade de energia, a degradação está ativada, permitindo, assim, que os esqueletos de carbono liberados sejam utilizados para produção de energia; além disso, é regulada pela disponibilidade de substrato, ou seja, a presença de amônia estimula a formação de glutamato. Existem D e L-aminoácidos, por isso também existem D e L-aminoácido oxidases, que são enzimas dependentes de FAD, irreversíveis, que catalisam a remoção de grupamento amino desses aminoácidos. Alanina-aminotransferase (ALT): também conhecida como TGP; está presente em muitos tecidos; catalisa a transferência do grupo amino da alanina para o alfa-cetoglutarato, resultando na formação de piruvato e glutamato; durante o catabolismo dos aminoácidos, no entanto, essa enzima funciona na direção da síntese de glutamato. Aspartato-aminotransferase (AST): também conhecida como TGO; é uma exceção à regra de que as aminotransferases afunilam os grupos amino para formar glutamato; durante o catabolismo dos aminoácidos, a AST transfere grupos amino do glutamato para o oxalacetato, formando aspartato, o qual é utilizado como uma fonte de nitrogênio no ciclo da ureia.  As aminotransferases são, normalmente, enzimas intracelulares, de modo que os baixos níveis observados no plasma representam a liberação de conteúdos celulares durante a renovação celular normal. A presença de níveis plasmáticos elevados de aminotransferases indica lesão em células ricas nessas enzimas. Em doentes hepáticos, os níveis plasmáticos de TGO e TGP. A TGP é mais específica que a TGO para doenças hepáticas, mas essa última é mais sensível, pois o fígado contém maiores quantidades de TGO; medidas enzimáticas seriais são frequentemente úteis para a determinação da evolução do dano hepático. Porém, as aminotransferases podem estar elevadas em doenças não-hepáticas, como infarto do miocárdio e doenças musculares. Remoção e Transporte da Amônia: as células do corpo e as bactérias do 
intestino liberam o nitrogênio de certos aminoácidos na forma de amônia ou íon 
amônio, que devem entrar no ciclo da ureia, uma vez que a amônia é 
extremamente tóxica para o organismo. As duas fontes de nitrogênio para o ciclo 
da ureia são o glutamato (através das reações de transaminação) e o aspartato. 
A grande questão é que as enzimas do ciclo da ureia são ativas principalmente no 
fígado, o que cria a necessidade de transportar o nitrogênio dos aminoácidos 
para lá; a alanina (exportada principalmente pelo músculo; transaminação do 
piruvato com o glutamato para formar alanina; no fígado, a alanina será 
reconvertida a piruvato – segue a via glicolítica - e o glutamato restaurado 
liberará o amônio para o ciclo da ureia) e a glutamina (sintetizada a partir da 
fixação de amônia ao glutamato pela ação da enzima glutamina-sintetase na 
presença de ATP; é a principal forma de transporte; na mitocôndria dos 
hepatócitos, as glutaminases liberam glutamato e amônio, o qual entrará no ciclo 
da ureia) são os principais transportadores de aminoácidos no sangue. 
 A glutamina apresenta diversas funções metabólicas entre elas: síntese 
proteica, produção de energia, tamponamento urinário, remoção de 
amônia, transporte de glutamato e ser uma fonte de nitrogênio. 
 
 
 
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A amônia é o principal produto do metabolismo de aminoácidos, porém é 
um composto extremamente tóxico para o organismo (em especial para o 
SNC), por isso o organismo possui uma via que transformasse esse produto 
extremamente tóxico em ureia, que é menos tóxico; o fígado remove 
rapidamente a amônia do sangue e converte-a em ureia rapidamente por 
meio dessa via. O nitrogênio entra no ciclo da ureia como íon amônio e 
aspartato; as duas primeiras reações do ciclo ocorrem na mitocôndria; as 
demais, no citosol. As enzimas do ciclo podem ser induzidas – a longo prazo 
- por uma dieta altamente calórica ou por jejum prolongado. 
 Formação do Carbamoil-Fosfato: íon amônio reage com bicarbonato 
para formar carbamoil-fosfato numa reação catalisada pela enzima 
carbamoil-fosfato-sintetase I (CPSI); nessa reação é necessária a 
clivagem de 2ATP; é a reação marcapasso do ciclo. 
 Formação da Citrulina: o carbamoil-fosfato reage com a ornitina 
para formar citrulina numa reação catalisada pela enzima ornitina-
transcarbamoilase; a ligação fosfato de alta energia do carbamoil-
fosfato fornece a energia necessária para a reação; a citrulina é 
transportada para o citosol pela membrana em troca de ornitina do 
citosol para a mitocôndria. 
 Síntese de Argininossuccinato: condensação da citrulina com o aspartato para formar argininossuccinato 
numa reação catalisada pela enzima argininossuccinato-sintetase; há clivagem de ATP em AMP; o aspartato 
provém da transaminação pelo oxaloacetato. 
 Clivagem do Argininossuccinato: a enzima argininossuccinato-liase cliva o argininossuccinato para formar 
fumarato e arginina; o fumarato é convertido a malato (pode seguir a gliconeogênese ou regenerar 
oxaloacetato, que pode originar aspartato ou glicose) pela fumarase citoplasmática; a arginina é precursor 
imediato da ureia. 
 Clivagem da Arginina em Ornitina e Ureia: a arginase cliva a arginina em ureia e ornitina; a ornitina entra na 
mitocôndria em troca da saída de citrulina. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Hiperamonemia: concentrações elevadas de amônia no sangue causam sintomas de intoxicação por amônia, incluindo tremores, discurso inarticulado, sonolência, vômito, edema cerebral e visão borrada. Em altas concentrações, a amônia pode causar coma e morte. Pode ser adquirida (doenças hepáticas) ou congênita (deficiência de alguma das enzimas envolvidas no ciclo da ureia, acumulando todas as substâncias que precedem a enzima deficiente, inclusive a amônia; o tratamento é: limitar a ingestão proteica e remover o excesso e amônia – através da utilização de compostos que se ligam a aminoácidos formando moléculas que podem ser excretadas pelos rins). Encefalopatia Hepática: lesões severas nofígado ou deficiências genéticas levam a uma diminuição da atividade do 
ciclo da ureia e, consequentemente, uma hiperamonemia. 
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Cofatores Importantes no Metabolismo dos Aminoácidos: 
 Piridoxal Fosfato (Vitamina B6): é uma vitamina amplamente distribuída; participa como cofator das reações 
de transaminação, descarboxilação e desidrase; é muito importante para a síntese, catabolismo e 
interconversão de aminoácidos, síntese de serotonina, de norepinefrina, de esfingolipídios necessários para 
a formação da bainha de mielina, de ALA (ácido aminolevulínico; precursor do heme) e para a estabilização 
da glicogênio fosforilase. 
 
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 Biotina: envolvida em reações de carboxilação; participa 
da reação de conversão do propionil-CoA em D-
Metilmalonil-CoA pela enzima propionil-CoA 
carboxilase. 
 Tetrahidrofolato: é a forma ativa do ácido fólico (presente em vegetais folhosos verdes, fígado e cereais integrais); é produzido a partir do folato (a enzima que participa dessa transformação é a diidrofolato-redutase em uma reação com dois passos, que necessitam de 1 mol de NADPH cada um). O tetrahidrofolato recebe unidades de um carbono de doadores e os transfere para intermediários; essa transferência está envolvida na síntese de glicina a partir de serina, de base timina requerida para a síntese de DNS, de bases púricas requeridas para as sínteses de DNA e RNA e na transferência de grupos metila para a vitamina B12. A principal forma de folato no sangue é N5-metil-FH4.  Cobalamina (Vitamina B12): seu aspecto mais incomum 
é a presença de cobalto na estrutura; na forma ativa, o 
cobalto deve estar reduzido a Co+; é sintetizada por 
microorganismos, por isso não está presente em 
vegetais. A absorção da vitamina passa por um 
processo: inicialmente, no estômago, ela liga-se a 
transcobalamina I, da qual só separa após a ação das 
proteases, quando irá se ligar ao fator intrínseco 
(produzido pelas células parietais do estômago; a 
deficiência de fator intrínseco leva a uma anemia 
perniciosa), que é essencial para que a absorção no íleo; 
é importante salientar que o fígado é responsável por 
armazená-la. A cobalamina é cofator de duas reações 
muito importantes no organismo, são elas: conversão 
de metilmalonil-coA em succinil-coA e de homocisteína 
em metionina; a deficiênci dessa vitamina leva a um 
acúmulo de metilmalonil-CoA (interfere na formação da 
bainha de mielina) e de N5-metil-FH4, diminuindo a 
disponibilidade de folato e, consequentemente, a 
síntese de purinas e timinas (DNA e RNA). 
 S-Adenosilmetionina (SAM): participa da síntese de 
vários compostos que contêm grupos metila; mais de 
35 reações requerem a doação de metil a partir da 
SAM; é sintetizada a partir da metionina e ATP numa 
reação catalisada pela metionina adenosiltransferase. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Hiperomocisteinemia: são níveis elevados de homocisteína no sangue; essa alteração tem sido relacionada 
com doenças cardiovasculares e neurológicas; a homocisteína apresenta dois destinos bioquímicos: ser 
remetilada a metionina ou condesada com serina para formar cistationina (produz cisteína numa reação 
que necessita de vitamina B12), por isso ela pode se acumular se essas rotas estiverem inviabilizadas, por 
exemplo, por deficiência de folato ou cobalamina (impedindo a remetilação) e de B6. 
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 Tetrahidrobiopterina (BH4): é formada a partir do GTP; é 
um cofator necessário em reações de hidroxilação; está 
envolvida no metabolismo de fenilalanina, tirosina e 
triptofano. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Deficiência de Tetrahidrobiopterina: essa substância é muito 
importante na síntese de tirosina a partir da fenilalanina, por isso, 
quando deficiente, impossibilita a conversão, levando a uma 
hiperfenialaninemia. 
Deficiência de Dihidrobiopterina Redutase: a deficiência dessa 
enzima impossibilita a síntese de tetrahidrobiopterina a partir da 
dihidrobiopterina, impossibilitando também a síntese de tirosina a 
partir da fenilalanina, levando a um acúmulo de fenilalanina. 
Fenilcetonúria Clássica: deficiência de hidroxilase, a enzima 
responsável por converter fenilalanina em tirosina; os sintomas são: 
atraso no desenvolvimento psicomotor, convulsões, hiperatividade, 
hipopigmentação e retardo mental irreversível; o tratamento para 
PKU é a restrição de fenilalanina na dieta e a manutenção de níveis 
sanguíneos de fenilalanina entre 3-6mg/dL. 
Doença do Xarope de Bordo: é uma doença em que há uma deficiência parcial ou completa na desidrogenase dos a-cetoácidos de cadeia ramificada, levando ao acúmulo dos aminoácidos e seus a-cetoácidos, causando um efeito tóxico que interfere nas funções encefálicas. A doença caracteriza-se por problemas alimentares, vômitos, desidratação, acidose metabólica grave e um odor característico de xarope de bordo na urina. Se não for tratada, a doença leva a retardo mental, incapacidades físicas e morte. 
 
 
 
 
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Síntese de Aminoácidos Não-Essenciais: 
Aminoácidos Clinicamente Importantes: 
 
 
 
 
 
 
Síntese de Produtos Especializados a partir de Aminoácidos: 
 
 
 
 
 
 Catecolaminas: pertencem à família das bioaminas e são produtos secretórios do sistema simpático-
adrenal; os três principais exemplos dessas moléculas são: adrenalina, noradrenalina e dopamina; os 
neurônios produzem dopamina e norepinefrina, enquanto a medula da adrenal é capaz de sintetizar as três 
moléculas principais; o aminoácido precursor dessa família é a tirosina, que ou é obtida através da dieta ou 
sintetizada no fígado a partir da fenilalanina (numa reação catalisada pela enzima fenilalanina-hidroxilase). 
As catecolaminas apresentam diversas funções, entre elas: agir como neurotransmissor e regular o 
metabolismo (epinefrina e noradrenalina; liberados em resposta ao stress, baixa glicemia, exercício... 
promove a degradação do glicogênio, dos TAG e o aumento da pressão arterial). 
O primeiro passo da síntese e a etapa limitante é a hidroxilação do anel da tirosina pela tirosina hidroxilase 
ou tirosinase (é inibida por feedback a partir da presença de catecolaminas citosólicas) na presença de BH4, 
formando DOPA; o segundo passo é a descarboxilação do DOPA para formar dopamina numa reação 
dependente de piridoxal-fosfato (vitamina B6); a via pode ou não seguir para o terceiro passo que seria a 
hidroxilação da dopamina à noradrenalina na presença de ácido ascórbioco (vitamina C) como doador de 
elétrons; finalmente, a via pode ou não seguir para o quarto e último passo: formação de adrenalina a 
partir da transferência de um grupo metil do SAM para a noradrenalina; essa última etapa é estimulada 
pela presença do cortisol, liberado em situações de stress. 
Após agirem, as catecolaminas serão degradadas por enzimas; duas das principais reações no processo de 
inativação e degradação são catalisadas pela monoamina-oxidase (MAO; catalisa uma desaminação 
oxidativa) e a catecol-O-metiltransferase (COMT; catalisa uma O-metilação); existem dois tipos de MAO: A 
 
Tirosina 
Aminoácidos 
Aromáticos 
Catecolaminas 
Hormônios da Tireoide 
Melanina 
Serotonina 
Melatonina 
Niacina 
Triptofano 
Pelagra 
2% 
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(com preferência por epinefrina e norepinefrina) e B (dopamina); a COMT requer SAM para efetivar a 
inativação, sendo, assim dependente de folato e cobalamina. A MAO B converte dopamina em 
homovalinato ou ácido homovalínico (HVA), composto encontrado em concentrações diminuídas no 
líquido cefalorraquidiano de pacientes com Parkinson. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Melanina: é um pigmento sintetizado por 
melanócitos na epiderme com função de proteger as 
células dos possíveis danos causados pelos raios UV; 
a síntese de melanina depende de tirosina; os raios 
UV são capazes de induzir as reações catalisadas 
pela tirosinase. 
 
 
 Hormônios da Tireoide: os produtos secretórios da tireoide são os 
hormônios T3 e T4; o passo básico para sua síntese envolve o 
transporte ou o sequestro de iodeto do sangue para as células, a 
oxidação do iodeto para formar espécies iodadas, a iodação dos 
resíduos tirosil na proteína tireoglobulina e o acoplamento dos 
resíduos de monoiodotirosina e diiodotirosina à tireoglobulina 
para formar resíduos de T3 (MIT+DIT) e T4 (DIT+DIT). 
 
 
 
 
 
A presença aumentada na urina do ácido 3-metoxi-4-hidroxi-mandélico, que é o 
principal metabólito periférico da epinefrina e norepinefrina, suporta o diagnóstico de 
tumor secretante de catecolamina na suprarrenal. 
Um dos tratamentos para a Doença de Parkinson é a administração de fármacos 
inibidores das enzimas de degradação de dopamina como a MAO B. 
 
Albinismo: é um grupo de condições nas quais um defeito no metabolismo da tirosina leva a uma deficiência na produção de melanina, resultando na ausência parcial ou completa do pigmento da pele, do cabelo e dos olhos. O albinismo completo resulta de uma deficiência na atividade da tirosinase, causando uma ausência total de pigmentação. 
 
 
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 Serotonina: também conhecida como 5-hidroxitriptamina; possui múltiplos papéis fisiológicos: atua na percepção da dor, em transtornos afetivos e na regulação do sono, da temperatura e da pressão sanguínea; é sintetizada e armazenada em diversos locais do corpo, mas principalmente no intestino; é sintetizada em dois passos: primeiro há a hidroxilação do triptofano na presença de BH4, formando 5-hidroxitriptofano e o segundo é a descarboxilação do 5-hidroxitriptofano à serotonina com PLP atuando como cofator.  Melatonina: sintetizada a partir do triptofano na 
glândula pineal em resposta ao ciclo claro-escuro; 
acredita-se que a melatonina transmita ao 
organismo a informação do ciclo circadiano e esteja 
envolvida com a regulação das funções reprodutivas; 
o estímulo para liberação de melatonina é dado pela 
norepinefrina, que, no escuro, estimula a formação 
de AMPc; a atividade aumentada da PKA estimula a 
síntese de N-acetiltransferase, etapa limitante da via 
da síntese. 
 Creatina: é um composto nitrogenado derivado de 
aminoácidos; sua síntese inicia nos rins e é 
completada no fígado; possui um composto de alta 
energia e mobilização rápida denominado 
fosfocreatina, que é sintetizado pela ação da 
creatina-cinase (CPK ou CK) nos músculos, no 
cérebro e no coração para doar ATP 
(reversivelmente); são excretadas pela urina na 
forma de creatinina. 
A secreção de T3 e T4 na corrente sanguínea é controlada pelo TSH, hormônio hipofisário, responsável por 
estimular a endocitose da tireoglobulina para formar vesículas que se fundem com os lisossomos e são hidrolisadas 
a tireoglobulina, liberando T3 e T4. 
T3 e T4 apresentam funções muito importantes, são elas: 
 No pâncreas: aumenta a sensibilidade das células beta, que promovem a liberação de insulina; 
 No fígado: estimula a glicólise, a síntese de colesterol e a conversão do mesmo em sais biliares; aumenta a 
sensibilidade do hepatócito para ações gliconeogênicas e glicogenolíticas de epinefrina; 
 No adipócito: amplifica o efeito lipolítico da epinefrina; 
 No músculo: aumenta a captação de glicose e a sensibilidade do músculo para a ação glicogenolítica da 
epinefrina; estimula a síntese proteica e a glicólise. 
 
O ácido 5-hidroxi-indolacético é excretado na urina e utilizado 
para testes diagnósticos para doenças associadas com a 
produção excessiva de serotonina, marcador de tumores 
secretantes de serotonina (ex: tumores gastro-intestinais). 
 
 
Níveis elevados de CPK indicam lesão tecidual; essa 
enzima é utilizada no diagnóstico de infarto. 
Níveis sanguíneos elevados de creatinina indicam disfunção renal. 
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 Carnitina: pode ser obtida da dieta ou sintetizada a 
partir dos aminoácidos lisina e metionina por 
enzimas encontradas no fígado e nos rins; os 
músculos são dependentes de carnitina, pois não 
apresentam as enzimas; permite a entrada de 
ácidos graxos de cadeia longa na mitocôndria 
(CPT-I e CPT-II); é muito importante na prática de 
exercícios de longa duração e extenuantes, visto 
que o suprimento de grande parte dessa energia 
requer a utilização de ácidos graxos. 
Metabolismo da Hemoglobina: como nossas células não podem trocar gases diretamente com a atmosfera, já que possuímos uma cobertura externa de proteção contra elementos nocivos, surgiu a necessidade de um sistema transportador de gases; as trocas gasosas acontecem nos pulmões, onde a hemoglobina libera gás carbônico para captar oxigênio e levá-lo até os tecidos; a presença da hemoglobina é muito importante, porque ela torna o oxigênio 87 vezes mais solúvel na sua presença; além disso, a hemoglobina responde a mudanças fisiológicas, ou seja, nos tecidos ela libera oxigênio por mais que no tecido pulmonar ela tenha o captado. A hemoglobina é uma proteína conjuntada do grupo das cromoproteínas; sua porção proteica é a globina e o grupo prostético é o heme, a metaloporfirina mais abundante em humanos; a biossíntese do heme ocorre em todos os tecidos, mas principalmente na medula óssea (hemoglobina) e no fígado (citocromos); o heme é constituído por um núcleo porfirínico ligado ao Fe+2; o papel do heme depende da estrutura tridimensional da proteína, por isso na hemoglobina e na mioglobina ele é responsável pela ligação ao oxigênio, enquanto em outros compostos como os citocromos auxilia no transporte de elétrons. O heme é sintetizado a partir de glicina e succinil-CoA, que se condensam originando o ácido 5-aminolevulínico ou ALA, numa reação – etapa limitante - catalisada pela ALA-sintase na presença de piridoxal-fosfato (vitamina B6); o segundo passo da via é a condensação de dois ALA numa reação catalisada pela ALA-desidratase, que originará porfobilinogênio; no passo final da via, o ferro (Fe+2) é incorporado na protoporfirina IX em uma reação catalisada pela ferroquelatase ou heme-sintase. A regulação da síntese é feita pelo próprio heme, que inibe tanto a ALA-
sintase, quanto a ALA-desidrase e a ferroquelatase; o chumbo também 
inibe a ALA-desidrase e a ferroquelatase. O heme também regula a 
síntese de hemoglobina por estimular a síntese de globina. 
 
 
 
Quando a hemoglobina alcança o final do seu tempo de vida, o ferro é encaminhado para os estoques, a globina é 
degradada nos seus aminoácidos constituintes e o heme é oxidado e clivado para produzir monóxido de carbono e 
biliverdina, que é reduzida à bilirrubina, a qual é transportada para o fígado pela albumina sérica; no fígado, a 
bilirrubina é convertida em um composto mais hidrossolúvel por reagir com UDP-glicuronato para formar 
monoglicurinídeo de bilirrubina, o qual é convertido em diglicuronídeo (bilirrubina direta; essa forma conjugadaé 
excretada na bile); no intestino, as bactérias desconjugam em bilirrubina e ácido glicurônico e convertem a 
bilirrubina em urobilinogênios; parte desse urobilinogênio é absorvido para o sangue e excretado na urina como 
 
É importante destacar que a deficiência de vitamina B12 compromete a síntese de succinil-CoA, já que essa vitamina é 
essencial para a conversão de metilmalonil-CoA à succinil-CoA, por isso a deficiência de B12 leva à anemia. 
Outra vitamina importante é o ácido pantotênico ou vitamina B5, que origina a coenzima A. 
Victória Kreling Lau – AD2020 14 
 
urobilina, entretanto a maior parte é oxidada a estercobilina e excretada nas fezes, dando a coloração marrom às 
fezes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sob condições normais, a taxa de produção sistêmica de bilirrubina é igual às taxas 
hepáticas de captação, conjugação e excreção biliar; um desequilíbrio entre produção 
e remoção leva à icterícia. A icterícia refere-se à cor amarelada da pele e escleras 
causada pelo aumento de bilirrubina no sangue e, consequente, deposição da mesma; 
não é considerada uma doença, mas sim um sinal de que algo está errado. 
Hemolítica ou Pré-hepática 
Hepatocelular ou Hepática 
Obstrutiva ou Pós-Hepática 
Neonatal ou Fisiológica do RN 
Ocorre após uma lise aumentada de hemácias (ex: anemia 
falciforme); a produção de bilirrubina supera a capacidade hepática 
de conjugação; há predomínio de bilirrubina indireta. 
É uma consequência de lesões hepáticas (ex: cirrose); há diminuição 
da captação e ou conjugação de bilirrubina; há predomínio de 
bilirrubina indireta no sangue. 
Ocorre devido à obstrução dos canais biliares (ex: por cálculos); há 
aumento da bilirrubina direta no sangue e na urina (colúria); pode 
levar a lesão hepática; sintomas: fezes claras, dor abdominal e náuseas. 
Inicia entre o 2º-5º dias de vida; desaparece em duas semanas; decorre 
da baixa atividade da enzima bilirrubina glicuronil transferse; 
predomínio de bilirrubina indireta; pode evoluir para uma condição 
mais grave (Kernicterus, encefalopatia); tratamento com luz 
fluorescente azul (quebra de bilirrubina em compostos mais polares). 
Victória Kreling Lau – AD2020 15 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Victória Kreling Lau – AD2020 16 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Porfirias: são um grupo de distúrbios raros provocados por defeitos herdados ou adquiridos na síntese do heme. Achados 
comuns: aumento da atividade de ALA-sintase (fala de heme para regular a via); acúmulo de intermediários tóxicos. 
 Porfiria Aguda Intermitente: deficiência de PBG-desaminase ou HMB-sintase; apresenta três subtipos: I. Atividade 
enzimática abaixo de 50% em todos os tecidos; II. Biaxa atividade enzimática exceto nas hemáceas; III. Atividade enzimática 
maior que 50% em todos os tecidos. Existem fatores desencadeantes de crises (álcool, estresse, esteroides); O diagnóstico 
por dosagem de porfobilinogênio (PBG) e de ácido delta-aminolevulínico (ALA) urinários, que se encontram aumentados 
em todas as porfirias agudas. O tratamento é: administração de heme, glicose e suspensão de fatores desencadeantes. 
 Porfiria ALAD: deficiência de ALA-desidrase; o diagnóstico é feito pela presença de ALA na urina. Só pode ser diferenciada 
da porfiria aguda intermitende por testes genéticos. 
 Porfiria Variegata: deficiência de PPG-oxidase; há acúmulo de protoporfirinogênio na urina; sintomas neurológicos agudos 
e fotossensibilidade. 
 Porfiria Cutânea Tardia: deficiência de uroporfirinogênio-descarboxilase; é a mais frequente; é uma doença crônica; a 
expressão clínica é influenciada por diversos fatores; o acúmulo de porfirinas leva a sintomas cutâneos e à mudança na 
coloração da urina, que se torna vermelha ou marrom sob a luz. 
 Porfiria Eritropoiética Congênita: deficiência de uroporfirinogênio-sintase; uroporfirinogênio I e coproporfirinogênio I 
acumulam-se na urina. 
 Protoporrfiria Eritropoiética: deficiência de ferroquelatase; acúmulo de protoporfirina IX nos eritrócitos, medula e plasma. 
Victória Kreling Lau – AD2020 17 
 
Integração Metabólica: quatro tecidos exercem função dominante no metabolismo energético, são eles: 
hepático, muscular, encefálico e adiposo; eles possuem conjuntos exclusivos de enzimas de modo que cada órgão 
é especializado no estoque, uso e formação de compostos específicos; eles não são sistemas isolados, pelo 
contrário, são unidos pelo sistema nervoso, pela disponibilidade de substrato e pela variação de hormônios 
plasmáticos; a integração desse metabolismo energético é controlada principalmente pelos hormônios antagônicos 
insulina e glucagon, que podem ser apoiados pelas catecolaminas adrenalina e noradrenalina. A integração 
metabólica é a adaptação que precisamos para sobreviver a alternância entre abundância e escassez de nutrientes. 
Existem cinco estados metabólicos, são eles: estado absortivo ou pós-prandial (2-4 horas após a refeição), estado 
pós-absortivo (4-12 horas após a refeição), estado de jejum (inicial – 12-48 horas – ou prolongado – 2-10 dias), 
inanição (mais de 10 dias sem ingesta calórica) e, finalmente, o estado de realimentação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Insulina 
Hormônio anabólico 
Sintetizada pelas células beta das ilhotas pancreáticas 
Secretada em resposta ao aumento da glicemia e à presença de proteínas 
Inibida em situações de estresse e escassez 
No músculo: estimula a glicogênese e a captação de glicose – GLUT4 
No fígado: inibe gliconeogênese, glicogenólise e cetogênese; estimula glicogênese 
No tecido adiposo: estimula a captação de glicose – GLUT4 – e a síntese de 
TAG e diminui a degradação de TAG 
Estimula a síntese proteica 
Glucagon 
Hormônio catabólico 
Sintetizado pelas células alfa das ilhotas pancreáticas 
Secretado em resposta à diminuição da glicemia, à presença de proteínas 
ou de adrenalina e noradrenalina 
No fígado: estimula a gliconeogênese, a glicogenólise, a cetogênese e 
a captação de aminoácidos; inibe a glicogênese 
Inibido pelo aumento da concentração de glicose e insulina no sangue 
No músculo: estimula a degradação de aminoácidos 
No tecido adiposo: mínimo efeito lipolítico 
Victória Kreling Lau – AD2020 18 
 
 
 
 
 
 
Estado Absortivo ou Pós-prandial: 
 Glicogênese; 
 Via das Pentoses; 
 Síntese de TAG; 
 Síntese de VLDL; 
 Síntese de proteínas; 
 Glicólise; 
Fígado: 
Músculo:  Síntese de proteínas;  Síntese de glicogênio; 
 Glicólise; 
Adipócitos: 
Encéfalo: 
 Via das Pentoses; 
 Glicólise; 
 Síntese de TAG; 
 Glicólise; 
 
 
 
 
 
 
 
Victória Kreling Lau – AD2020 19 
 
 
 
 
Victória Kreling Lau – AD2020 20Estado de jejum: 
 
 
 
 
Fígado: 
Músculo: 
Adipócito
Encéfalo: 
 Glicogenólise; 
 Cetogênese; 
 Gliconeogênese; 
 Captação de aminoácidos; 
 Beta-oxidação; 
 Glicogenólise; 
 Beta-oxidação; 
 Proteólise; 
 Degradação de TAG; 
 Gliceroneogênese; 
 Glicólise; 
 Oxidação de corpos cetônicos; 
 
 
 
Victória Kreling Lau – AD2020 21 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Victória Kreling Lau – AD2020 22 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Mais alguns detalhes: 
Lançadeira de Malato-Aspartato: produz NADH na matriz mitocondrial e 
leva à produção de 3ATP para cada NADH citosólico oxidado; está presente no 
fígado, nos rins e no coração; permite entrada de malato na célula e a saída de 
oxalacetato (na forma de aspartato); o aspartato passa para o citosol pelo 
transportador glutamato-aspartato; no citosol, o oxalacetato é regenerado e o 
ciclo se completa. 
 
 
 
Victória Kreling Lau – AD2020 23 
 
Estado de Retroalimentação: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Controle do HEME sobre a síntese da globina: 
A presença de HEME inativa a cinase responsável por inativar a via de síntese de globina, por isso há produção de globina; porém, na ausência de HEME a cinase é ativada e fosforila o fator que permitia a síntese de globina, inativando-o e interrompendo a via de síntese. 
 
Esquema de degradação do HEME: 
 
 
 
 
 
O pH, a síntese e a decomposição de fosfocreatina: O músculo em repouso apresenta pH maior que 7, enquanto o músculo em atividade, menor que 7; essa mudança de pH regula a síntese ou a decomposição de fosfocreatina pela necessidade de energia da fibra muscular, ou seja, quando o pH for menor que 7, significa que o músculo está em atividade e, consequentemente, necessitando de energia, por isso a fosfocreatina será decomposta em creatina para liberar ATP; o contrário também é verdadeiro. Regulação da CPSI (enzima reguladora do ciclo da ureia): seu ativador alostérico é o N-acetil glutamato (produzido a partir de acetil-CoA e glutamato, exclusivamente para ativar a CPS I), quando aumentam os níveis desta molécula sinaliza que há energia (acetil-CoA ) e que está ocorrendo muita transaminação (Glutamato). A longo prazo a enzima é induzida por dieta com muita proteína e jejum prolongado.