Revisão Bioquímica - Resumo

Prévia do material em texto

Fique por dentro! 
cursomeds.com.br 
 
REVISÃO DA BIOQUÍMICA 
Prof.ª: Marina Pereira Rocha 
 
 A Bioquímica estuda as estruturas moleculares, os mecanismos e os processos químicos 
responsáveis pela vida. Os organismos vivos continuamente efetuam atividades funcionais que 
permitem a sua sobrevivência, crescimento e reprodução. Para realizar as suas funções, os seres 
vivos dependem da capacidade de obter, transformar, armazenar e utilizar energia. Sem energia 
eles perdem a vitalidade e morrem. A maioria dos constituintes moleculares apresentam formas 
tridimensionais que executam milhões de reações químicas entre si para manter e perpetuar a 
vida. Em bioquímica, a estrutura, a organização e as atividades potenciais dessas moléculas são 
examinadas na tentativa de elucidar que aspectos promovem as indispensáveis contribuições à 
manutenção da vida. 
Os organismos vivos são estruturalmente complexos e diversificados. Todavia, muitas 
características são comuns a todos eles. Todos fazem uso das mesmas espécies de moléculas 
complexas e extraem a energia do meio ambiente para as suas 
Portanto, a bioquímica, é o estudo da química dos processos biológicos que ocorrem 
em todos os seres vivos. Estuda então a estrutura e função de (macro) moléculas (proteínas, 
carboidratos, lipídeos e ácidos nucléicos) que os organismos utilizam para a produção de energia. 
Mas se nós estamos interessados em organismos vivos, como definimos esses sistemas? 
Os organismos vivos apresentam: 
 
- Alto grau de complexidade química e organização estrutural 
- Sistemas para extrair, transformar e utilizar energia do ambiente 
- Capacidade para auto-replicação e auto-montagem 
- Mecanismos para perceber e responder a alterações do ambiente 
- Funções definidas para cada componente e interações reguladas entre eles 
- História de mudança evolutiva 
 
 A maioria dos organismos vivos são organismos celulares, que apresentam estruturas 
distintas. As células são as unidades estruturais e funcionais de todos os organismos vivos. Elas 
diferem amplamente em suas estruturas e funções, mas todas são circundadas por uma 
 
Fique por dentro! 
cursomeds.com.br 
membrana que controla o transporte de algumas substâncias químicas para dentro e para fora da 
célula. 
Vamos observar nesta imagem então as características universais das células vivas. 
Podemos observar que o tamanho das células são diferentes, e na célula animal, pode-se 
observar a presença de núcleo, membrana nuclear, organelas, citoplasma e membrana 
plasmática, que tem grande função de controlar a entrada e saída de substâncias de fora para 
dentro da células. 
 
 As células como vimos anteriormente são estruturas complexas, porém, quimicamente os 
componentes básicos são moléculas pequenas e simples. Como podemos observar na imagem 
são moléculas de grande importância na bioquímica. 
A vida depende portanto, de reações químicas que ocorrem dentro das células  reações 
bioquímicas do metabolismo. Sendo que a matéria viva é constituída de elementos químicos que 
são moléculas orgânicas e inorgânicas como: água, sais minerais, vitaminas, proteínas, 
carboidratos, lipídeos e ácidos nucleicos. 
As milhares de reações bioquímicas se encaixam dentre cinco tipos gerais: 
(1) oxidação (perda de elétrons) - redução (ganho de elétrons); 
(2) reações que formam ou quebram ligações carbono-carbono; 
(3) reações que rearranjam ao redor do átomo de carbono; 
(4) transferência de grupos funcionais; 
(5) reações onde moléculas se condensam e eliminam água. 
 
As biomoléculas, são moléculas biológicas, e são formadas por átomos de carbonos. E 
possuem como principais funções: 
- Energia 
- Reserva 
 
Fique por dentro! 
cursomeds.com.br 
- Estrutural 
- Metabólica 
 As biomoléculas podem ser constituídas de dezenas a milhares de carbonos reunidos em 
um esqueleto carbônico ligado à outros elementos químicos em menor quantidade. 
Os átomos de carbono se unem por ligações simples ou duplas e formam cadeias lineares, 
ramificadas ou cíclicas. A forma como os carbonos se organizam define sua estrutura 
tridimensional, o que determina suas funções. As características dessas moléculas também são 
determinadas pelos grupos funcionais (outros elementos) que se ligam ao esqueleto carbônico. 
Os principais grupos funcionais são: 
 
• Hidrocarbonetos - Ligações com Hidrogênio: Grupos Metil, Etil, Fenil; 
• Ligações com Oxigênio: Grupos Carboxila, Carbonila (aldeído e cetona), Éter, Éster e 
outros; 
• Ligações com Nitrogênio: Grupos Amina, Amida, Imidazol, etc; 
• Ligações com Enxofre: Grupos Dissulfeto, Sulfidrila, Tioésteres, etc; 
• Ligações com Fósforo: Grupos Fosforila, Fosfoanidrido e outros. 
 
Uma única biomolécula pode ser constituída de vários grupos funcionais, e esses grupos são 
responsáveis por caracterizar as biomoléculas. Os grupos funcionais das biomoléculas podem 
fazer interações entre outras moléculas e também com seu alvo biológico, as principais 
interações são: 
 
• Interações de Van der Walls: atração entre moléculas polares (moléculas formam dois 
polos, um negativo e outro positivo e há interação entre esses polos formados); 
• Ligações de H: interação do H a F, O e N; 
• Interações hidrofóbicas: entre moléculas com grupos apolares; 
• Ligações covalentes: entre átomos (ocorre o compartilhamento de elétrons entre dois 
átomos. 
 
Os grupos funcionais nas macromoléculas são muito importantes, já que conferem 
propriedades químicas específicas à molécula, formando diversas famílias de compostos 
orgânicos. A “personalidade” química de um composto é determinada pela química de seu 
grupo funcional e pela sua disposição no espaço tridimensional (conformação e 
 
Fique por dentro! 
cursomeds.com.br 
configuração). Ou seja, os grupos funcionais presentes na molécula fazem com que ela tenha a 
interação perfeita com seu alvo biológico, e a conformação e configuração fazem com que ela 
esteja na posição adequada para interação e ação biológica. 
 A célula é constituída da seguinte forma: 
 
 Dentre as moléculas inorgânicas, a água compõe a maior parte da massa corporal do ser 
humano e o teor de água é variável entre indivíduos. É o solvente biológico ideal. A água é uma 
molécula dipolar formada por dois átomos de hidrogênio ligados a um átomo de oxigênio. Este 
último, mais eletronegativo, exerce forte atração sobre os elétrons dos átomos de hidrogênio. 
Assim, o compartilhamento dos elétrons entre H e O é desigual, o que acarreta o surgimento de 
dois dipolos elétricos na molécula de água; um para cada ligação H-. 
 Dentre as principais funções da água, pode-se destacar: 
 
• Transporte de substâncias; 
• Facilita reações químicas; 
• Termorregulação; 
• Lubrificante; 
• Reações de hidrólise; 
• Equilíbrio osmótico; 
• Equilíbrio ácido-base. 
 
A natureza polar e a capacidade de formar pontes de hidrogênio, tornam a água uma 
molécula com grande poder de interação. A água solvata facilmente as moléculas polares ou 
iônicas. Ou seja, a água é um solvente polar e tem a característica de solubilizar moléculas 
polares, pois, “semelhante dissolve semelhante”. A água pode fazer ligações de hidrogênio entre 
elas ou com os grupos funcionais de biomoléculas. Quando a molécula por anfipática (parte polar 
 
Fique por dentro! 
cursomeds.com.br 
e apolar), a água solvata a molécula de forma que há uma reestruturação para grupos apolares 
para dentro e polares para fora (micelas) para a molécula ficar em meio aquoso. 
Para que as células estejam em homeostase (equilíbrio) é necessário um controle de 
soluto e solvente no meio intracelular (dentro da célula) e no meio extracelular (fora da célula). E 
água atua nesse controle para que a célula fique na forma isotônica (mesma concentração de 
soluto e solvente), e então não ocorra lise celular ou perca das funções exercidas pelas células). 
Podemos visualizar este processo na imagem abaixo a movimentação de soluto e solvente(água) 
dentro e fora das células. 
 
 
Outra substância inorgânica presente nas células são os sais minerais. Eles são 
substâncias essenciais ao bom funcionamento do metabolismo, participando da estruturação e 
integrando reações vitais (respiração celular), atuam na regulação enzimática, na formação e 
manutenção dos ossos e participam da composição de algumas moléculas orgânicas. Os sais 
minerais são substâncias inorgânicas (não podem ser produzidas pelos seres vivos). Os mais 
conhecidos: cálcio, fósforo, potássio, enxofre, sódio, magnésio, ferro, cobre, zinco, selênio e 
cromo. 
Começando o estudo das moléculas orgânicas, as vitaminas são substâncias orgânicas 
necessárias em pequenas quantidades para o bom funcionamento do organismo. Elas não são 
 
Fique por dentro! 
cursomeds.com.br 
sintetizadas pelo organismo, então, devem ser obtidas através da dieta. E podem ser 
classificadas quanto à solubilidade: 
hidrossolúveis (solúveis em água)  vitaminas do complexo B e vitamina C. 
lipossolúveis (solúveis em lipídios)  vitaminas A, D, E e K. 
 
Os aminoácidos são moléculas orgânicas que servem como unidade fundamental na 
formação de proteínas. Em sua estrutura molecular encontramos sempre um carbono central (C), 
chamado de α, ligado a um hidrogênio (H), a um grupo carboxila (COOH), a um 
grupo amina (NH2) e a um radical “R”, que muda de aminoácido para aminoácido. É esse radical 
que determinará as características de um aminoácido e o diferirá um do outro. Na figura podemos 
observar a unidade fundamental do aminoácido. 
 
 
Os aminoácidos podem ainda sofrer outras divisões, segundo o “R” de cada um deles: 
• Aminoácidos apolares: o grupo “R” é uma cadeia lateral apolar, ou seja, são hidrofóbicos. 
É o caso da alanina, leucina, valina, cisteína, glicina, prolina, isoleucina, metionanina, 
triptofano e fenilalanina. 
• Aminoácidos polares neutros: o grupo “R” é uma cadeia lateral polar sem carga elétrica, 
ou seja, neutra. São hidrofílicos e geralmente contêm hidroxilias, sulfidrilas e aminas. São 
os: Glicina, Serina, Treonina, Cisteína, Tirosina, Asparagina e Glutamina. 
• Aminoácidos polares ácidos: São hidrofílicos e o grupo “R” é uma cadeia lateral com 
carga negativa, normalmente possuem grupo carboxila, além daquela da estrutura geral. É 
o ácido glutâmico e ácido aspártico. 
• Aminoácidos polares básicos: São hidrofílicos e o grupo “R” é uma cadeia lateral básica, 
carregada positivamente, possuem grupo amino. São eles: Histidina, lisina e arginina. 
 
https://www.infoescola.com/quimica/molecula/
https://www.infoescola.com/bioquimica/proteinas/
https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/carbono/
https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/hidrogenio/
https://www.infoescola.com/quimica/carboxila/
https://www.infoescola.com/quimica/funcao-amina/
 
Fique por dentro! 
cursomeds.com.br 
Os aminoácidos são moléculas orgânicas essenciais para que haja a fabricação de 
cadeias de proteínas num organismo vivo. Entre os 20 tipos de aminoácidos existentes na 
natureza, os organismos dos animais (incluindo os seres humanos) conseguem produzir 12, 
sendo que o restante deverá ser adquirido através da ingestão de certos alimentos. 
A união estabelecida entre dois aminoácidos adjacentes numa molécula recebe o nome 
de ligação peptídica. Esse tipo de ligação ocorre sempre por meio da reação entre o 
grupo amina de um aminoácido e o grupo carboxila do outro. No momento em que a proteína está 
sendo sintetizada e as ligações peptídicas estão se formando, o radical carboxila perde um 
grupamento –OH (hidroxila), ficando com uma ligação livre. Simultaneamente, o radical amina de 
outro aminoácido perde um átomo de hidrogênio (–H), ficando, também, com uma ligação livre. Já 
que existem duas ligações livres, os aminoácidos tendem a se juntar: o OH do grupo carboxila de 
um aminoácido se liga ao H da amina do vizinho, produzindo uma molécula de água, como 
podemos observar na figura abaixo a ligação peptídica. 
 
 
Os aminoácidos quando se juntam formam um peptídeo, com duas extremidades 
chamadas amino-terminal e carboxi-terminal. Através da formação de ligações peptídicas é 
possível formar as proteínas, que é de grande importância na manutenção da vida dos seres 
vivos. 
Já os carboidratos são aldoses (poliidroxialdeído) ou cetoses (poliidroxicetona) de função 
mista e possuem como principais funções: 
 
• Armazenar energia; 
• Energético, reconhecimento celular, estrutural; 
• São as biomoléculas mais abundantes; 
https://www.infoescola.com/quimica/funcao-amina/
https://www.infoescola.com/quimica/carboxila/
https://www.infoescola.com/quimica/hidroxila/
https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/hidrogenio/
 
Fique por dentro! 
cursomeds.com.br 
• Reserva alimentar e proteção. 
 
A ligação covalente de "união" entre monômeros é denominada ligação 
glicosídica. Especificamente, o que ocorre é combinação da hidroxila de um 
carbono anamérico (carbono ligado ao oxigênio cetal e a uma hidroxila livre) de um 
monossacarídeo (grupo hemiacetal) com a hidroxila de uma álcool ou com a hidroxila de qualquer 
carbono de outro monossacarídeo, produzindo água. As valências livres de ambas as moléculas 
se unem produzindo a ligação glicosídica (-O-) do tipo alfa ou beta. 
 
A ligação glicosídica de moléculas de carboidratos (monômeros) formam carboidratos de 
cadeias maiores (polissacarídeo), como por exemplo, o glicogênio, que tem a função de reserva 
energética para obtenção de energia dos organismos no estado de jejum. 
Os lipídeos são compostos insolúveis em água (apolares), e possuem funções como: 
armazenamento de energia (gorduras e óleos), estrutural (constituintes da membrana), co-fatores 
enzimáticos, transporte de elétrons, sinalização e hormonal (esteroides). A membrana plasmática 
é constituída de fosfolipídeos, ou seja, possuem uma parte polar e outra apolar, e isso permite 
que as células estejam contidas no meio aquoso, pois os grupos polares se organizam para fora e 
os apolares para dentro para evitar a exposição dos grupos graxos com a água do ambiente 
externo. Os principais lipídeos são os triglicerídeos que são formados por ácidos graxos que 
podem ser saturados (sem dupla ligação na cadeia carbônica) ou insaturado (com dupla ligação 
na cadeia carbônica). Quanto maior a cadeia carbônica e menos instauração maior a 
insolubilidade em água. Os triglicerídeos são formados pela formação de três ácidos graxos com 
uma molécula de glicerol. 
Como o glicerol é um triálcool (possui três terminações OH na molécula), três ácidos 
graxos (possuem função ácido COOH ligado a R que é a cadeia carbônica) a ele se ligam, 
 
Fique por dentro! 
cursomeds.com.br 
formando-se o chamado triglicerídeos. Nos seres vivos, existem diversos tipos de triglicerídeos, 
uma vez que são muitos os tipos de ácidos graxos deles participantes. 
Na figura abaixo mostra a formação do triglicerídeo com a liberação de água. Todas essas 
reações liberam água ou seja, se classificam nas reações químicas com formação de novos 
grupos funcionais e também liberação de água. 
 
 
Os ácidos nucléicos estão presentes em todas as células vivas e são responsáveis pelo 
armazenamento e transmissão da informação genética, pela tradução pela síntese de proteínas. 
São moléculas longas e complexas de elevado peso molecular e cadeias constituídas por 
nucleotídeo são conhecidos como DNA e RNA. O nucleotídeo de RNA é formado por fosfato, 
ribose e bases nitrogenadas (adenina, uracila, citosina e guanina), já o nucleotídeo de DNA é 
formado por fosfato, desoxirribose e bases nitrogenadas (adenina, timina, citosina e guanina). 
 Esses nucleotídeos são reponsáveis por funções que são vitais para célula: 
- Replicação: duplicação de uma molécula de DNA de dupla cadeia; 
- Transcrição: formação do RNA a partir de DNA. Função de "informar" ao RNAt a ordem correta 
dos aminoácidos a serem sintetizados em proteínas, através da tradução desse RNA.- Tradução: leitura da mensagem contida na molécula de RNAm pelos ribossomo, decodificando 
a linguagem de ácido nucleico para a linguagem de proteína. 
 
 Então, podemos observar que a Bioquímica estuda a química dos processos biológicos 
que ocorrem nos organismos vivos, que são organismos celulares. Além da célula ser composta, 
de núcleo, membrana, citoplasma e organelas, são compostas de elementos químicos 
inorgânicos (água e sais minerais) e orgânicos (vitaminas, proteínas, lipídeos, carboidratos e 
 
Fique por dentro! 
cursomeds.com.br 
ácidos nucleicos), sendo que cada um tem um função específica para a manutenção da vida dos 
organismos vivos. Essas substâncias orgânicas estão na classe de biomoléculas que tem grande 
importância nos processos biológicos. Biomoléculas são compostas de carbonos ligados a outros 
elementos, que dão origem aos grupos funcionais, que juntamente com a posição da molécula no 
espaço, faz com que ela tenha sua personalidade química e sua perfeita interação química com 
alvo biológico para exercer a função para manutenção da vida dos organismos vivos. 
 
Chama-se metabolismo ao conjunto de reações químicas que ocorrem nas células, e que lhe 
permitem manter-se viva, crescer e dividir-se. Classicamente, divide-se o metabolismo em: 
 
• Catabolismo - obtenção de energia a partir dos nutrientes, etapa de degradação de 
macromoléculas para extração da energia. 
• Anabolismo - produção de novos componentes celulares, em processos que geralmente 
utilizam a energia obtidos pelo catabolismo de nutrientes. 
 
Existe uma grande variedade de vias metabólicas. Em humanos, as vias metabólicas mais 
importantes são: 
 
 Glicólise: oxidação parcial da glicose para obtenção de ATP. 
 Ciclo de Krebs: oxidação do acetil-CoA a fim de obter energia. 
 Fosforilação oxidativa: eliminação dos elétrons libertados na oxidação da glicose e do 
acetil-CoA. Grande parte da energia liberada neste processo pode ser armazenada na 
célula sob a forma de ATP. 
 Via das pentoses-fosfato: síntese de pentoses e obtenção de poder redutor para reações 
anabólicas. 
 Ciclo da ureia: eliminação de NH4+ sob formas menos tóxicas. 
 β-oxidação dos ácidos graxos: transformação de ácidos gordos em acetil-CoA, para 
posterior utilização pelo ciclo de Krebs. 
 Gliconeogênese: síntese de glicose a partir de moléculas não glicídicas. 
 Glicogenólise: é a degradação de glicogênio realizada através da retirada sucessiva de 
moléculas de glicose. 
 Glicogênese: conjunto de reações metabólicas comum no fígado e por meio do qual o 
glicogênio é sintetizado a partir de outros carboidratos mais simples. 
http://homepage.ufp.pt/pedros/bq/glicolise.htm
http://homepage.ufp.pt/pedros/bq/krebs.htm
http://homepage.ufp.pt/pedros/bq/respira.htm
http://homepage.ufp.pt/pedros/bq/pentoses.htm
http://homepage.ufp.pt/pedros/bq/ureia.htm
http://homepage.ufp.pt/pedros/bq/beta-oxida.htm
 
Fique por dentro! 
cursomeds.com.br 
 Oxidação de aminoácidos: a oxidação de aminoácidos compreende a remoção e a 
excreção do grupo amino e a oxidação da cadeia carbônica remanescente. 
 
 
GLICÓLISE 
 
É um processo bioquímico em que a molécula de glicose(C6H12O6), proveniente da 
alimentação, é quebrada em duas moléculas menores de ácido pirúvico ou piruvato 
(C3H4O3), liberando energia. É a primeira etapa do processo de respiração celular que ocorre no 
hialoplasma celular. A glicose é quebrada ao longo de dez reações químicas que geram duas 
moléculas de ATP como saldo. Apesar de ser pouca a energia produzida nesse etapa, há 
substâncias geradas que serão importantes nas etapas seguintes da respiração. 
Inicialmente a molécula de glicose precisa ser ativada, para isso são gastas duas 
moléculas de ATP e a glicose recebe fosfatos (provenientes do ATP) formando glicose 6-fosfato. 
Em seguida esse composto sofre mudanças na sua estrutura, originando frutose 6-fosfato e 
frutose 1,6 bifosfato. 
 
 
Fique por dentro! 
cursomeds.com.br 
Com essas alterações as substâncias são mais facilmente quebradas em moléculas 
menores. Depois acontece nova fosforilação (entrada de fosfato na molécula) e desidrogenação 
(hidrogênios são retirados) das substâncias produzidas, com a participação da molécula NAD 
(nicotinamida adenina). 
Os hidrogênios doam elétrons para a cadeia respiratória, a molécula de NAD (nicotinamida 
adenina) é a responsável por transportá-los, na forma de NADH, sendo uma aceptora de elétrons. 
Por fim, novo rearranjo acontece nas moléculas até a formação de piruvato que seguirá para as 
etapas seguintes da respiração celular. As dez reações para a produção de moléculas de 
piruvato, são descrita abaixo: 
 
 
 
Fique por dentro! 
cursomeds.com.br 
 
 
Regulação da glicólise 
 
O fluxo metabólico através da glicólise é regulado em três pontos: 
 
• hexocinase: é inibida pelo próprio produto, glucose-6-P 
• fosfofrutocinase: inibida por ATP e por citrato (que sinaliza a abundância de 
intermediários do ciclo de Krebs). É também inibida por H+, o que é importante em 
situações de anaerobiose (a fermentação produz ácido láctico, que faz baixar o pH). 
Provavelmente este mecanismo impede que nestas situações a célula esgote toda a sua 
reserva de ATP na reação da fosfofrutocinase, o que impediria a ativação da glucose pela 
hexocinase. É estimulada pelo substrato (frutose-6-fosfato), AMP e ADP (que sinalizam 
falta de energia disponível). 
http://homepage.ufp.pt/pedros/bq/glicolise.htm
http://homepage.ufp.pt/pedros/bq/krebs.htm
 
Fique por dentro! 
cursomeds.com.br 
• piruvato cinase: inibida por ATP, alanina, ácidos gordos e por acetil-Co. Ativada por 
frutose-1,6-bisfosfato e AMP. 
 
CICLO DE KREBS 
 
No ciclo de Krebs, o ácido pirúvico (C3H4O3) proveniente da glicólise sofre uma 
descarboxilação oxidativa pela ação da enzima piruvato desidrogenase, existente no interior das 
mitocôndrias dos seres eucariontes, e reage com a coenzima A (CoA). O resultado dessa reação 
é a produção de acetilcoenzima A (acetilCoA) e de uma molécula de gás carbônico (CO2). Em 
seguida, o acetilCoA reage com o oxaloacetato, ou ácido oxalacético, liberando a molécula 
de coenzima A, que não permanece no ciclo, formando ácido cítrico. 
Depois de formar o ácido cítrico, haverá uma sequência de oito reações onde ocorrerá a 
liberação de duas moléculas de gás carbônico, elétrons e íons H+. Ao final das reações, o ácido 
oxalacético é restaurado e devolvido à matriz mitocondrial, onde estará pronto para se unir a 
outra molécula de acetilCoA e recomeçar o ciclo. 
Os elétrons e íons H+ que foram liberados nas reações são apreendidos por moléculas 
de NAD, que se convertem em moléculas de NADH, e também pelo FAD (dinucleotídeo de 
flavina-adenina), outro aceptor de elétrons. No ciclo de Krebs, a energia liberada em uma das 
etapas forma, a partir do GDP (difosfato de guanosina) e de um grupo fosfato inorgânico (Pi), uma 
molécula de GTP (trifosfato de guanosina) que difere do ATP apenas por conter a guanina como 
base nitrogenada ao invés da adenina. O GTP é o responsável por fornecer a energia necessária 
a alguns processos celulares, como a síntese de proteínas. 
Podemos concluir que o ciclo de Krebs é uma reação catabólica porque promove a 
oxidação do acetilCoA, a duas moléculas de CO2, e conserva parte da energia livre dessa reação 
na forma de coenzimas reduzidas, que serão utilizadas na produção de ATP na fosforilação 
oxidativa, a última etapa da respiração celular. 
O ciclo de Krebs também tem função anabólica, sendo por isso classificado como um 
ciclo anfibólico. Para que esse ciclo tenha, ao mesmo tempo, a função anabólica e catabólica, as 
concentrações dos compostos intermediários formados são mantidas e controladas através de 
um complexo sistema de reações auxiliares que chamamos de reações anapleróticas. Um 
exemplo de reação anaplerótica é a carboxilação de piruvato para se obter oxalacetato, 
catalisado pela enzima piruvato carboxilase.Fique por dentro! 
cursomeds.com.br 
 
 
Regulação do ciclo de Krebs 
 
O ciclo de Krebs é controlado fundamentalmente pela disponibilidade de substratos, inibição 
pelos produtos e por outros intermediários do ciclo. 
 
• piruvato desidrogenase: é inibida pelos próprios produtos, acetil-CoA e NADH 
• citrato sintase: é inibida pelo próprio produto, citrato. Também inibida por NADH e 
succinil-CoA (sinalizam a abundância de intermediários do ciclo de Krebs). 
• isocitrato desidrogenase e α-cetoglutarato desidrogenase: tal como a citrato sintase, 
são inibidas por NADH e succinil-CoA. A isocitrato desidrogenase também é inibida por 
ATP, e estimulada por ADP. Todas as desidrogenases mencionadas são estimuladas pelo 
íon cálcio. 
 
FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA 
 
 
 
Fique por dentro! 
cursomeds.com.br 
Fosforilação Oxidativa é uma das etapas metabólicas da respiração celular. Acontece 
apenas na presença de oxigênio (seres aeróbicos), que é necessário para oxidar moléculas 
intermediárias e participar de reações para formação da molécula de ATP e produzir energia. 
Nas primeiras etapas da respiração celular (glicólise e ciclo de Krebs), parte da energia produzida 
na degradação de compostos é armazenada em moléculas intermediárias, as coenzimas, como o 
NAD+ e o FAD+. 
Essa energia de oxidação das coenzimas é utilizada para a síntese de ATP. Para isso 
ocorre a fosforilação do ADP, ou seja, ele recebe grupos fosfato. Por isso esse processo é 
chamado Fosforilação Oxidativa. É muito importante, entretanto, que as coenzimas sejam 
reoxidadas, de forma a poderem participar novamente dos ciclos de degradação de nutrientes, 
doando mais energia para a síntese de ATP. O processo de fosforilação oxidativa acontece 
apenas nos seres aeróbios, nos quais o oxigênio faz a reoxidação das coenzimas através de 
uma cadeia de transporte de elétrons. 
Muitas reações químicas que produzem energia, a liberam na forma de calor, o que não 
seria um mecanismo apropriado para as células. Para resolver essa situação, a estratégia celular 
é formar um gradiente de prótons e produzir uma molécula “carregadora” de energia chamada 
ATP. Essa síntese é intermediada por um complexo enzimático chamado ATP-sintase. 
 
 
 
Fique por dentro! 
cursomeds.com.br 
 
O gradiente protônico é formado através da cadeia transportadora de elétrons, que são 
moléculas que se encontram inseridas na membrana das mitocôndrias, além de dois 
componentes móveis (coenzima Q e citocromo c). Essas moléculas são organizadas segundo 
seu potencial de oxirredução. Portanto, a energia vai sendo liberada aos poucos através dessas 
moléculas integrantes da cadeia respiratória e somente no final da mesma o hidrogênio se une ao 
oxigênio formando água. 
 
β-OXIDAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS 
 
O glicerol é oxidado à diidroxiacetona fosfato. A diidroxiacetona fosfato faz parte na 
sequência da glicólise. Esse composto pode ser convertido em glicogênio no fígado e tecidos 
musculares ou em ácido pirúvico, o qual entra no Ciclo de Krebs. Já os ácidos graxos têm como 
“destino” a β-oxidação. 
O processo pelo qual o ácido graxo é convertido em acetil-CoA para a entrada deste no 
ciclo de Krebs é chamado de β-oxidação, esse processo acontece dentro da mitocôndria. Nesse 
processo a β-oxidação remove dois átomos de carbono da cadeia de ácido graxo. 
Como sabemos, os ácidos graxos livres podem passar para dentro da célula por difusão 
simples pela membrana plasmática, porém não podem entrar livremente para o interior das 
mitocôndrias. A entrada dos ácidos graxos no interior das mitocôndrias requer primeiro a 
transformação dos ácidos graxos em acil-CoA. 
A membrana da mitocôndria é impermeável a acil-CoA. Para entrarem na mitocôndria 
estes reagem com um aminoácido "especial", a carnitina, liberando a coenzima A. A carnitina 
esterificada é transportada para dentro da mitocôndria por um transportador específico; a 
carnitina livre volta então para o citoplasma através do transportador. Neste processo não existe 
transporte de CoA para dentro da mitocôndria: as reservas citoplasmática e mitocondrial de CoA 
não se misturam. 
A β-oxidação dos ácidos graxos consiste num ciclo de três reações sucessivas, idênticas à 
parte final do ciclo de Krebs Por ação da enzima tiolase, libera-se acetil-CoA, e um acil-CoA com 
menos dois carbonos que o acil-CoA original. A repetição do ciclo permite a degradação total de 
um ácido graxo de cadeia par em acetil-CoA, que pode entrar no ciclo de Krebs, onde é 
completamente oxidado a CO2; sendo assim é impossível utilizar acetil-CoA para produzir 
oxaloacetato. 
https://www.todamateria.com.br/reacoes-de-oxirreducao/
http://homepage.ufp.pt/pedros/bq/beta-oxida.htm
 
Fique por dentro! 
cursomeds.com.br 
 
 
GLICONEOGÊNESE 
 
 É a síntese de glicose a partir de compostos que não são carboidratos, sua importância é 
grande pois algumas células utilizam basicamente glicose como fonte de energia, como o cérebro 
e as hemácias, por isso a concentração de glicose não pode diminuir no sangue, isso é um dos 
motivos pelo qual a gliconeogênese existe já que enquanto dormimos não nos alimentamos e não 
existem fontes de carboidratos disponíveis para glicólise suprir a necessidade constante desse 
tipo de célula. O glicogênio dos músculos é utilizado somente neles, e o do fígado sustenta os 
níveis séricos normais por apenas um dia em jejum. O corpo pode gerar glicose a partir de 
glicerol, lactato e dos aminoácidos (com exceção da Leucina e Lisina). 
 
 A gliconeogênese converte piruvato em glicose. Os precursores não carboidrato da 
glicose são inicialmente transformados em piruvato ou entram na via na forma de intermediários, 
tais como o Oxaloacetato e Di-hidroxiacetona fosfato. O lactato é formado pelo músculo 
esquelético quando a velocidade da glicólise excede a do metabolismo oxidativo. O lactato é 
prontamente convertido em piruvato pela ação da lactato desidrogenase. Os aminoácidos provem 
da degradação das proteínas dos músculos esqueléticos durante a inanição, ou da dieta em 
estado alimentado. 
 
Fique por dentro! 
cursomeds.com.br 
 O glicerol pode entrar na via da gliconeogênese ou da glicólise convertido em di-
hidroxiacetona fosfato. A enzima Glicerol quinase fosforila o glicerol e produz Glicerol fosfato, com 
gasto de 1 ATP, posteriormente a molécula de glicerol fosfato é convertida em di-hidroxiacetona 
fosfato pela enzima Glicerol fosfato desidrogenase com a formação de 1 NADH+. O principal local 
da gliconeogênese é o fígado, com um pequeno percentual ocorrendo nos rins. Também ocorre 
alguma gliconeogênese no cérebro, no músculo cardíaco e nos músculos esqueléticos. A 
gliconeogênese não é o inverso da glicólise, pois 3 etapas da glicólise são reações irreversíveis, 
para que o piruvato chegue ao estado de glicose, é necessário contornar essas reações do 
seguinte modo: 
 
1 Fosfoenolpiruvato é formado a partir do piruvato via oxaloacetato pela ação da piruvato 
carboxilase e da fosfoenolpiruvato carboxiquinase; 
 
2 Frutose 6-fosfato é formado mediante hidrólise da frutose 1,6-bifostato pela ação da enzima 
frutose 1,6 bifosfatase. 
 
3 Glicose é formada mediante hidrólise da frutose 6-fosfato pela ação da enzima frutose 6-
fosfatase. 
 
 As outras 7 reações da glicólise que formam piruvato são reversíveis e por isso o 
organismo não precisa tomar desvios para realizá-las, sendo assim, somente ocorre de maneira 
contrária na gliconeogênese. 
 
GLICOGENÓLISE 
 
A glicogenólise é a via metabólica na qual o glicogénio, um polímero ramificado de glicose, 
é degradado de modo a produzir glicose. Esta via é responsável por auxiliar na manutenção dos 
níveis de glicemia adequados às necessidades metabólicas. O glicogénio é 
um polímero ramificado constituído por várias unidades de glicose ligadas entre si numa cadeia 
principal através de ligações glicosídicas α-1,4 e ainda através de ramificações, que se encontram 
ligadas acadeia através de ligações α-1,6. Neste processo bioquímico, o glicogénio é degradado 
sucessivamente e convertido em moléculas de glicose-6-fosfato através de uma série de reações 
que pode ser dividida em três etapas. 
http://knoow.net/cienciasexactas/quimica/polimero/
http://knoow.net/cienciasexactas/quimica/polimero/
 
Fique por dentro! 
cursomeds.com.br 
A primeira etapa da glicogenólise é catalisada pela enzima glicogénio fosforilase. Esta 
enzima quebra a ligação glicosídica α-1,4 terminal a partir das extremidades não redutoras do 
glicogénio, desde que não esteja presente uma ligação α-1,6 no local (ramificação). Esta 
reação requer a presença de fosfato inorgânico (Pi) e deste processo resultam uma molécula de 
glicose-1-fosfato e outra de glicogénio com menos uma unidade de glicose: 
 
Glicogénio (n unidades) + Pi ↔ glicose 1-fosfato + glicogénio (n – 1 unidades) 
 
Na segunda etapa, a glicose-1-fosfato é convertida a glicose-6-fosfato por ação da enzima 
fosfoglucomutase. Estas duas etapas ocorrem sucessivamente até a completa remoção dos 
resíduos de glicose existentes no glicogénio. Contudo, e uma vez que as ligações nos pontos de 
ramificação não são susceptíveis a ação da enzima glicogênio fosforilase, é necessário uma 
etapa adicional que envolve a remodelação do glicogênio, de modo a permitir a continuação do 
processo de clivagem ao longo de todo o polímero de glicogênio. Esta etapa é catalisada pelas 
enzimas transferase e α-1,6 glicosidase que removem e hidrolisam as ramificações do 
glicogénio ligadas através de ligações α-1,6, respetivamente. Assim, torna-se possível a 
continuação do processo de clivagem de ligações α-1,4 ao longo do polímero. 
 
De acordo com o local em que ocorre a glicogenólise, o destino da glicose-6-fosfato é 
diferente. A glicose-6-fosfato, formada a partir do glicogénio, pode sofrer três tipos de processos: 
• conversão em glicose, na forma livre, que posteriormente é libertada no sangue e obtida 
por outros tecidos; 
• entrada na glicólise, como substrato intermediário, sendo utilizada como uma fonte de 
energia para o metabolismo aérobio ou anaeróbio; 
• entrada na via das pentoses fosfato, produzindo NADPH e derivados da ribose. 
 
O fígado contém a enzima glicose-6-fosfatase que promove a hidrólise do glicose-6-fostato em 
glicose, numa reação que corresponde à última etapa da gliconeogénese. Uma vez que a glicose 
não é uma fonte energética essencial para o fígado, este assegura a produção e libertação de 
glicose para o sangue em caso de necessidade energética, de modo a que possa ser utilizada por 
outros tecidos. Uma das funções do fígado é manter os níveis de glicose constantes no sangue. A 
glicose é libertada pelo fígado em condições de hipoglicemia, nos intervalos entre as refeições 
e durante a atividade muscular, sendo captada principalmente pelo cérebro e músculo. No 
http://knoow.net/cienciasexactas/quimica/polimero/
http://knoow.net/ciencterravida/biologia/figado/
http://knoow.net/ciencterravida/biologia/figado/
http://knoow.net/ciencterravida/biologia/figado/
http://knoow.net/ciencterravida/biologia/sangue/
http://knoow.net/ciencterravida/biologia/figado/
 
Fique por dentro! 
cursomeds.com.br 
entanto, a grande maioria dos órgãos não possui a enzima glicose-6-fosfato sendo, neste caso, o 
processo utilizado é diferente. Como a glicose-6-fosfato é um substrato intermediário da 
glicólise, esta pode ser convertida em piruvato e ser utilizada posteriormente como fonte de 
energia ATP. Este processo é comum, por exemplo, no músculo e no cérebro. 
 
GLICOGÊNESE 
 
Consiste na repetida adição de unidades de glicose a extremidades não-redutoras do 
glicogênio. A glicose reage com ATP, formando glicose 6-fosfato e ADP, que se isomeriza em 
glicose 1-fosfato e então reage com UTP, formando sua forma ativada, UDP-G e pirofosfato (PPi). 
A UDP-G transfere sua glicose para o glicogênio, formando uma ligação a-1,4. A glicogênio 
sintase catalisa apenas a formação de ligações a-1,4. As ramificações são feitas por uma enzima 
ramificadora, que transfere pequenas cadeias de 6 ou 7 unidades da extremidade para uma 
região mais interna da molécula, criando ligações a-1,6. Esta enzima prevê um núcleo pré-
existente, pois não é capaz de unir as duas primeiras unidades de glicose. Caso contrário, será 
necessário a atuação da glicogenina, responsável pela transferência de um grupo glicosil ao 
grupo OH de outra unidade. 
 
A glicogênese é ativada quando há insulina, pois se tem insulina, quer dizer que temos muita 
glicose no sangue que precisa ser utilizada, e uma forma de utiliza-la é armazenando em forma 
de glicogênio. Ao contrário, é inibida na presença de glucagon, adrenalina e cálcio. A inibição por 
glucagon e adrenalina ocorre pelo motivo oposto da insulina: quando o glucagon e a adrenalina 
são liberados em situações de hipoglicemia, ou seja, a glicose não pode ser armazenada e sim, 
“jogada” no sangue! E o cálcio indica contração muscular, que necessita de ATP, logo não posso 
armazenar glicose, e sim quebra-lá para liberar ATP. A enzima glicogênio sintase, quando 
fosforilada, é inibida. 
 
OXIDAÇÃO DE AMINOÁCIDOS 
 
Como a maioria dos seres vivos não são capazes de armazenar aminoácidos ou proteínas, 
quando as necessidades proteicas estão satisfeitas, o excesso de aminoácido deve ser oxidado. 
A oxidação dos aminoácidos não é feita por uma via única, mas há um padrão a ser seguido: 
primeiramente há a remoção do grupo amino e depois a oxidação da cadeia carbônica. Nos 
 
Fique por dentro! 
cursomeds.com.br 
mamíferos, o grupo amino se converte em ureia e as cadeias carbônicas em compostos 
intermediários do metabolismo de carboidratos e lipídios. 
 
• Remoção do grupo amino do aminoácido 
1) Transferência do grupo amino para o cetoglutarato, dando origem ao glutamato, que pode 
seguir dois caminhos: uma transaminação ou uma desaminação. 
2) Transaminação: transferência do grupo amino do glutamato para o oxaloacetato, dando 
origem ao aspartato. 
3) Com a desaminação do glutamato há a liberação do grupo amino como NH3 (amônia), que 
posteriormente se converte em NH4+(íon amônio). Conclusão: o grupo amino da maioria dos 
aminoácidos resulta em dois compostos: NH4+ e aspartato, que são precursores da uréia. 
 
Síntese da uréia 
 
A síntese começa na matriz da mitocôndria, onde há a formação de carbamoil-fosfato a 
partir de amônio e bicarbonato, consumindo duas moléculas de ATP. As reações a seguir fazem 
parte do ciclo da uréia: na mitocôndria, o carbamoil- fosfato condensa-se com ornitina, formando 
citrulina, que é transportada para o citossol, onde reage com aspartato, dando origem ao arginino-
succinato, que se decompõe em arginina e fumarato. A arginina é hidrolizada e produz uréia e 
ornitina. 
 
 
 
 
Fique por dentro! 
cursomeds.com.br 
 
• Degradação da cadeia carbônica dos aminoácidos 
 
As cadeias carbônicas são oxidadas por vias próprias, mas todas se dirigem para a produção de 
alguns compostos como piruvato, acetil-CoA, oxaloacetato, α cetoglutarato, succinil-CoA e 
fumarato. Os aminoácidos que produzem piruvato ou intermediários do ciclo de Krebs são 
chamados glicogênicos. Os aminoácidos que produzem corpos cetônicos são chamados 
cetogênicos. Os aminoácidos que produzem tanto acetil-CoA quanto intermediários do ciclo de 
Krebs são chamados glicocetogênicos. 
 
Referência 
 
LEHNINGER, A.L.; NELSON, D.L.; COX, M.M. Princípios de Bioquímica. 6. ed. São Paulo: 
Artmed, 2014. 1328p. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
	Chama-se metabolismo ao conjunto de reações químicas que ocorrem nas células, e que lhe permitem manter-se viva, crescer e dividir-se. Classicamente, divide-se o metabolismo em:
	 Catabolismo - obtenção de energia a partir dos nutrientes, etapa de degradação de macromoléculas para extração da energia.
	 Anabolismo - produção de novos componentes celulares, em processos que geralmente utilizama energia obtidos pelo catabolismo de nutrientes.
	Existe uma grande variedade de vias metabólicas. Em humanos, as vias metabólicas mais importantes são:
	 Glicólise: oxidação parcial da glicose para obtenção de ATP.
	 Ciclo de Krebs: oxidação do acetil-CoA a fim de obter energia.
	 Fosforilação oxidativa: eliminação dos elétrons libertados na oxidação da glicose e do acetil-CoA. Grande parte da energia liberada neste processo pode ser armazenada na célula sob a forma de ATP.
	 Via das pentoses-fosfato: síntese de pentoses e obtenção de poder redutor para reações anabólicas.
	 Ciclo da ureia: eliminação de NH4+ sob formas menos tóxicas.
	 β-oxidação dos ácidos graxos: transformação de ácidos gordos em acetil-CoA, para posterior utilização pelo ciclo de Krebs.
	 Gliconeogênese: síntese de glicose a partir de moléculas não glicídicas.
	 Glicogenólise: é a degradação de glicogênio realizada através da retirada sucessiva de moléculas de glicose.
	 Glicogênese: conjunto de reações metabólicas comum no fígado e por meio do qual o glicogênio é sintetizado a partir de outros carboidratos mais simples.
	 Oxidação de aminoácidos: a oxidação de aminoácidos compreende a remoção e a excreção do grupo amino e a oxidação da cadeia carbônica remanescente.
	Regulação da glicólise
	O fluxo metabólico através da glicólise é regulado em três pontos:
	 hexocinase: é inibida pelo próprio produto, glucose-6-P
	 fosfofrutocinase: inibida por ATP e por citrato (que sinaliza a abundância de intermediários do ciclo de Krebs). É também inibida por H+, o que é importante em situações de anaerobiose (a fermentação produz ácido láctico, que faz baixar o pH). Prova...
	 piruvato cinase: inibida por ATP, alanina, ácidos gordos e por acetil-Co. Ativada por frutose-1,6-bisfosfato e AMP.
	CICLO DE KREBS
	Regulação do ciclo de Krebs
	O ciclo de Krebs é controlado fundamentalmente pela disponibilidade de substratos, inibição pelos produtos e por outros intermediários do ciclo.
	 piruvato desidrogenase: é inibida pelos próprios produtos, acetil-CoA e NADH
	 citrato sintase: é inibida pelo próprio produto, citrato. Também inibida por NADH e succinil-CoA (sinalizam a abundância de intermediários do ciclo de Krebs).
	 isocitrato desidrogenase e α-cetoglutarato desidrogenase: tal como a citrato sintase, são inibidas por NADH e succinil-CoA. A isocitrato desidrogenase também é inibida por ATP, e estimulada por ADP. Todas as desidrogenases mencionadas são estimulada...
	FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA
	Fosforilação Oxidativa é uma das etapas metabólicas da respiração celular. Acontece apenas na presença de oxigênio (seres aeróbicos), que é necessário para oxidar moléculas intermediárias e participar de reações para formação da molécula de ATP e prod...
	Muitas reações químicas que produzem energia, a liberam na forma de calor, o que não seria um mecanismo apropriado para as células. Para resolver essa situação, a estratégia celular é formar um gradiente de prótons e produzir uma molécula “carregadora...