Bioquímica Metabólica

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ESTRUTURA E CARACTERÍSTICAS DOS AMINOÁCIDOS 
1.  FÓRMULA
• AMINOÁCIDO 
- Grupo amino (-NH3+)  
- Grupo carboxílico (-COO-)Ambos ligados a um carbono central, o C α (carbono alfa) Se numerar os C a partir da carboxila, o C α é o C2. 
• 20 aminoácidos que formam as proteínas (naturais) codificados no DNA 
• Se diferenciam por uma cadeia R (cadeia lateral)
• Conforme a estrutura dos grupos R, os aminoácidos podem ser divididos em: 
a) Aminoácidos alifáticos e aromáticos apolares: 
b) Aminoácidos com grupos álcool e contendo enxofre: 
c) Aminoácidos carregados positivamente: 
 
d) Aminoácidos carregados negativamente e com grupo amida: 
  
• A composição da cadeia R define como os aminoácidos interagem com a água. 
- Aminoácidos com R apolares alifáticos e aromáticos são hidrofóbicos e ficam para  dentro da estrutura das proteínas. 
- Aminoácidos polares e os carregados são hidrofílicos e ficam para fora na estrutura da  proteína para fazerem ligação de hidrogênio com a água.
• Além dos 20 aminoácidos, que são unidades fundamentais que se encontram em todas as  proteínas, podem existir vários outros – geralmente em altas concentrações, mas apenas em  algumas poucas proteínas.  
• Por exemplo, a hidroxiprolina, que tem uma distribuição limitada na natureza, mas constitui  mais de 12% de estrutura do colágeno, uma importante proteína estrutural de animais.  Identicamente, a hidroxilisina é um componente dessa proteína animal.
 
1.1. AMINOÁCIDOS NÃO-PROTEICOS 
• Enquanto os aminoácidos comumente encontrados em proteínas também ocorrem como compostos livres em muitas células, existem diversos aminoácidos que nunca são encontrados como constituintes das proteínas, mas que exercem importantes papéis no metabolismo. 
• Entre eles estão a L-ortinina e a L-citrulina, que são intermediários metabólicos do ciclo da ureia e que, portanto, participam da biossíntese do aminoácido arginina. 
• Um isômero da alanina, a β-alanina, ocorre livre na natureza e é um composto da vitamina ácido pantotênico, da coenzima A e da proteína carregador de acila.
• Além dos aminoácidos não-proteicos, para os quais é possível atribuir um papel metabólico, mais de 200 outros foram descobertos como produtos naturais. 
• As plantas superiores são uma fonte particularmente rica desses aminoácidos. 
• Esses aminoácidos não são largamente distribuídos, mas parecem estar limitados a uma única espécie ou a poucas espécies dentro de um gênero. 
• Esses aminoácidos não-proteicos são relacionados aos proteicos, como homólogos ou derivados substituídos destes. 
• Ex.: Orcilalanina, encontrada na semente de nigela-dos-trigos (Agrostemma githago) pode ser considerada como uma fenilalanina substituída. 
• Esses e muitos outros aminoácidos não-protéicos estão atualmente sendo estudados para se saber como aparecem e qual o seu papel, se houver, na espécie onde ocorrem.
 
1.2. ABREVIAÇÃO
 
1.3. ESTEREOISÔMEROS 
• Possuem a mesma fórmula molecular, mas se distribuem de forma diferente no espaço. • Deve existir ao menos um carbono quiral (assimétrico) – nos aminoácidos é o C α
.
• O único aminoácido natural que não possui estereoisômeros é a glicina, pois o C α não é quiral. • A treonina e a isoleucina têm mais de um carbono quiral. 
• O número de estereoisômeros possíveis é 2n, onde n é o número de carbonos quirais. 
• Como a maioria dos aminoácidos naturais tem apenas 1 carbono quiral, tem-se um tipo de isômero chamado 
enantiômeros. 
• Enantiômeros são estereoisômeros que são imagens especulares, como se refletidas em um espelho, um do 
outro, não sobreponíveis.
• Aminoácidos tendo a configuração D também ocorrem na natureza em ligações peptídicas, mas  não fazem parte de grandes moléculas proteicas.  
• Sua ocorrência é limitada e peptídeos cíclicos, bem menores, ou a componentes de peptídeoglicanos das paredes celulares de bactérias. 
• Dois resíduos de D-fenilalanina são encontrados no antibiótico gramicidina S, e D-valina ocorre na actinomicina-D, um potente inibidor da síntese de RNA. A D-alanina e o ácido D-glutâmico são encontrados nos peptideoglicanos da parede celular de bactériasgram-positivas.
 
2. FUNÇÕES DOS AMINOÁCIDOS  
• Alguns derivados de aminoácidos são importantes para processos fisiológicos normais, servindo  principalmente com sinalizadores. 
• No cérebro dos mamíferos, glutamato pode ser convertido no neurotransmissor gama aminobutirato (GABA). 
• Histamina, composto que controla a vasodilatação, é um derivado de histidina. 
• Na medula adrenal, tirosina é transformada em adrenalina, um hormônio regulador do  metabolismo. 
• A tiroxina, hormônio do metabolismo produzido pela glândula tireoide, também é derivada de  tirosina.
 
 
3. AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS E NÃO ESSENCIAIS  
• Os mamíferos conseguem produzir apenas metade dos aminoácidos de que necessitam.  
• Assim, são chamados aminoácidos não essenciais aqueles que os mamíferos são capazes de  sintetizar em quantidade suficiente. São eles: alanina, asparagina, aspartato (ácido aspártico),  cisteína, glutamato (ácido glutâmico), glutamina, glicina, prolina, serina e tirosina. 
• Já os aminoácidos essenciais devem ser obtidos pela alimentação. São eles: isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano e valina. Nas crianças, considera-se ainda mais um aminoácido como essencial: a histidina. 
• A arginina é um aminoácido condicionalmente essência, ou seja, o organismo é capaz de produzi-lo em quantidade adequada, mas, em determinadas situações clínicas, é aumentado o consumo desse aminoácido, de modo que excede a capacidade do corpo de produzi-lo.
 4. CARACTERÍSTICAS ÁCIDO-BÁSICAS 
• Retomando conceitos de pH e ácido-base 
- pH é uma escala em que se mede a concentração de H+ e consequentemente de OH-, indicando se uma solução é ácida,  neutra ou básica (alcalina). 
- Quanto mais alta a concentração de H+, menor o valor de  pH e mais ácida é a solução. 
- pH: mede o teor de cátion [H+] ou [ H3O+];  
p = colog 
colog X = - log X 
pH = - log [H+]
• Retomando conceitos de pH e ácido-base 
- Quando o ácido perde seu próton, a espécie que se forma é chamada de base conjugada.
- Um ácido forte se dissocia totalmente em solução, não existe equilíbrio significativo, todo o  ácido está dissociado em seus íons constituintes. 
Ex.: HCl H+ + Cl- 
- Um ácido fraco, pelo contrário não se dissocia todo em solução. Acontece um equilíbrio entre  o ácido e a base conjugada com a contribuição da água. 
Ka
Ex.: CH3COOH H+ + CH3COO Ácido acético Ânion acetato 
(ácido fraco) (base conjugada) 
• Tanto o grupo amino quanto o carboxílico podem entrar em equilíbrio para receber ou liberar  prótons. 
•Assim, os dois grupos podem funcionar como ácidos ou bases. 
• No caso do grupo amino: NH3+ é o ácido fraco e NH2sua base conjugada. • No caso do grupo carboxílico: COOH é o ácido e COO- é a base conjugada. 
Bronsted-Lowry
• Alguns aminoácidos também têm cadeia lateral ionizável, podendo haver mais um tipo de  equilíbrio envolvendo ácido fraco e base conjugada. 
• Ka é a constante da dissociação do ácido, ou seja, a constante de equilíbrio da reação de  dissociação do ácido. 
- pKa = - log K 
Para o ácido acético, a 25ºC, Ka = 1,7 X 105 e seu pKaé 4,8.
Quanto maior o pKa, menos dissociado  o ácido estará e menor será a concentração de sua base conjugada e de prótons em solução. 
pKa: menos prótons em solução e base conjugada 
pKa: mais prótons em solução e base conjugada
4.1. CURVA DE TITULAÇÃO DE AMINOÁCIDOS  
• Pode-se determinar o pKa por titulação com base forte, geralmente OH-. 
• A curva de pH versus equivalente de OH- é crescente, chegando a um valor médio e crescendo  novamente. 
• Nesse valor médio, as concentrações de ácido e base conjugada são iguais. 
• Antes de se alcançar o valor médio de pH, numericamente igual ao pKa, a espécie ácida está em maior concentração que sua base conjugada. Acima desse valor, a base conjugada está mais presente. 
• Lembrando que o aumento de pH corresponde à diminuição de H+livre.
Titulação de ácido acético (CH3COOH) com baseaquosa (OH-). 
Existe um ponto de inflexão (ponto de inclinação mínima) no ponto médio da titulação, quando 0,5 equivalentes da base foram adicionados à solução de ácido acético. 
Esse é o ponto no qual [CH3COOH] = [CH3COO-] e pH = pKa. 
a espécie ácida está  em maior [ ] que  sua base conjugada a base conjugada está mais presente
Portanto, o pKa do ácido acético é igual a 4,8. No ponto final, todas as moléculas de ácido acético foram tituladas à sua base conjugada, o acetato. 
• As características próprias dessas espécies são usadas em soluções tampão. • Relembrando tampão: 
- São soluções de ácido fracos preparadas para resistir a mudanças repentinas/bruscas de pH). - Quando um ácido forte é adicionado, o excesso de H+ é absorvido pela base conjugada  presente. 
- Quando uma base forte é adicionada, ela pode pegar um próton do ácido fraco presente na  solução. 
- Como existe equilíbrio entre o ácido fraco e sua base conjugada, pequenas adições de ácidos ou  bases fortes são toleradas pela solução. Nessa situação pode-se dizer que a solução está  tamponada. 
• Voltando a curva de titulação: 
- O tampão tem deficiência máxima quando a concentração de ácido e base conjugada é igual (no meio dessa curva crescente). 
- Nesse ponto há base e ácido suficientes disponíveis para aguentar a adição de pequenas quantidades de ácido ou base forte. a espécie ácida está  em maior [ ] que  sua base conjugada a base conjugada está mais presente
- As soluções tampão mantêm o pH sanguíneo em 7,4 (sistema dióxido de carbono – ácido carbônico – bicarbonato).
5. LIGAÇÃO PEPTÍDICA 
• A união de dois aminoácidos ocorre por uma reação de condensação entre o grupo α-amino de um aminoácido e o α-carboxílico de outro, liberando água. A ligação que se forma é chamada ligação peptídica. 
• A adição de outras unidades, outros aminoácidos, ocorre sempre no C terminal do peptídeo. 
• Por convenção, independente do tamanho da cadeia, o amino livre (N terminal) é sempre o início da cadeia e a carboxila livre (C-terminal) é o fim da cadeia.
5.1. PEPTÍDEOS E POLIPEPTÍDEOS 
• O produto da reação de condensação entre dois aminoácidos é um dipeptídeo. • Peptídeos são os monômeros. 
• Três peptídeos: tripeptídeos; Quatro peptídeos: tetrapeptídeos; e assim por diante até 10. • A partir de 10 peptídeos, o comporsto pode ser chamado de oligopeptídeo. • Quando muitos aminoácidos estão presentes, tem-se o polipeptídeo. 
• Proteínas são polímeros de peptídeos ou polipeptídeos. (Toda proteína é um polipeptídeo, mas  nem todo polipeptídeo é uma proteína massa molar maior que 10.000)
• Uso de peptídeos na indústria: o aspartame, formado por aspartato e um derivado da fenilalanina.
ESTRUTURA E FUNÇÃO DAS PROTEÍNAS 
• As proteínas são as grandes executoras de uma variedade de funções no corpo humano. 
• Para realizar certa função, a proteína deve ter estrutura adequada, de forma que certos resíduos  de aminoácidos fiquem em evidência. 
• Estruturas 
✔ Primária – é á própria sequência de aminoácidos. 
✔ Tridimensional – três níveis: Secundária Terciária  Quaternária
• Nós últimos anos surgiram técnicas para descobrir a estrutura tridimensional de proteínas, como a cristalografia de raios X e ressonância magnética nuclear (RMN). Essas técnicas são poderosas e permitem entender mecanismos envolvidos na função das proteínas. 
ESTRUTURA E FUNÇÃO DAS PROTEÍNAS 
• ESTRUTURA PRIMÁRIA  
- O primeiro estágio de organização de uma proteína é a própria sequência de aminoácidos, ou  seja, as ligações peptídicas se forma em sequência, ocorrendo adição de novos resíduos sempre  através do C-terminal do último aminoácido da sequência. 
- Como para formar uma proteína parte da molécula de aminoácido se perde, ele passa a ser  chamado de resíduo. 
- Os resíduos de aminoácidos terminam com –il, em vez de –ina. 
Ex.: dipeptídeo Aspartato-Glicina (Asp-Gly ou DG), o primeiro resíduo é o radical do segundo. Aspartilglicina. Usado para dar nome para aos peptídeos. 
- As proteínas recebem nomes de acordo com a função e/ou localização anatômica. 
- Existem técnicas para determinar a composição total e/ou a sequência de uma proteína. São métodos químicos de degradação sequencial do N-terminal, liberando os resíduos. Outras quebram as proteínas em peptídeos menores e tentam montar a sequência depois. Com técnicas de sequenciamento genômico, muitas sequencias proteicas estão disponíveis em bancos de dados.
• CONFORMAÇÃO X CONFIGURAÇÃO 
- Conformação é um arranjo espacial de átomos que depende da rotação de uma ou mais ligações. 
A conformação de uma molécula, assim como de uma proteína, pode mudar sem a quebra de ligações covalentes. 
Chamamos a estrutura em que a proteína é encontrada na natureza de conformação nativa. 
A função de uma proteína depende diretamente de sua conformação nativa. 
- Configurações mudam somente se acontecer quebra e a formação de novas ligações covalentes. As formas L e D dos aminoácidos são exemplos de diferentes configurações.
• ESTRUTURA SECUNDÁRIA 
- Caracterizada pelas conformações locais, mantidas por ligações de hidrogênio entre átomos de hidrogênio da amida (grupo –NH) e oxigênios carbonílicos (grupo –C=O) da estrutura peptídica. 
- Principais estruturas secundárias: 
N-terminal 
α-hélices 
fitas/folhas β alças ou voltas 
C-terminal
α-hélices – proposta por Linus Pauling e Robert Corey (1950) 
- A α-hélice pode ter giro par a direita ou para a esquerda. As encontradas nas proteínas exibem giro quase sempre para a direita (sentido horário). Por convenção, o lado que se olha para descobrir se a hélice é para direita ou esquerda é o N-terminal da sequência. 
- Em uma α-hélice ideal, as distâncias entre as voltas são fixas e o número de resíduos de aminoácidos necessários para uma volta completa também (é de 3,6). Grosso modo, há quatro aminoácidos por volta.
α-hélices  
- Cada oxigênio carbonílico (grupo –C=O) do resíduo n do esqueleto polipeptítico é ligado por uma ligação de hidrogênio ao hidrogênio do grupo amida (grupo –NH) do esqueleto do quarto resíduos à frente, na direção do C-terminal (resíduo n + 4). 
- As ligações de hidrogênio que estabilizam a hélice são quase paralelas ao seu eixo longitudinal, ou seja, as ligações de 
α-hélices  
- A representação de fitas serve para chamar a atenção as cadeias laterais de alguns aminoácidos. 
- As cadeias laterais se projetam para fora da hélice e com a água do meio. 
- Quanto maior o grupo da cadeia lateral, mais difícil será alocar um aminoácido vizinho que tenha cadeia lateral grande. 
- Efeitos estéricos: Os grupos dos aminoácidos vizinhos podem se repelir pela proximidade. Quando o efeito é muito pronunciado, ele se chama impedimento estérico.
- Por causa do efeito ou do impedimento estérico, alguns resíduos são mais presentes do que outros em estruturas de α-hélices. 
Alanina  
✔ cadeia pequena e não carregada ✔ comuns em α-hélices  
Glicina  
✔ Desestabiliza as estruturas - rotação em torno do Cα não tem restrição. 
✔ Início e término das α-hélices. 
Prolina 
✔ Menos comuns em α-hélices – a cadeia lateral cíclica rompe a conformação da hélice e ocupa o espaço dela e do resíduo vizinho. 
✔ Extremidades das α-hélices. 
Estrutura β: incluem Fitas e Folhas β – proposta por Linus Pauling e Robert Corey (1950) ❖ Fitas β : são pedaços da cadeia polipeptídica quase totalmente estendida. ❖ Folhas β: arranjo de fitas β lado a lado. 
- As fitas β isoladas não são tão comuns nas proteínas porque não são tão estáveis. Já as folhas β são muito estáveis, devido as ligações de hidrogênio entre oxigênios carbonílicos e hidrogênios  de grupos amida das fitas β próximas, e por isso são mais frequentes.
- As fitas β unidas que compõem uma folha β podem estar em cadeias polipeptídicas separadas  ou em diferentes pedaços da mesma cadeia. 
- As fitas β em uma folha tanto podem ser paralelas (indo na mesma direção, do N-terminal par ao C-terminal) como antiparalelas (seguindo direções opostas, do N-terminal para o C terminal).
- Quando as fitas β são antiparalelas, as  ligações de hidrogêniosão quase  
perpendiculares às cadeias polipeptídicas  estendidas (90°), sendo mais estáveis do que  as ligações de folhas paralelas, onde as  ligações de hidrogênio são distorcidas e por  isso mais longas. 
Alças ou voltas 
- Elas podem causar mudanças de direção no esqueleto polipeptídico. 
- Muitas vezes as alças tem resíduos hidrofílicos. 
- Igualmente são encontradas nas superfícies das proteínas, nas quais podem formar ligações de  hidrogênio com a água. 
- Cerca de 10% dos resíduos de uma proteína podem ser encontrados nessas regiões.
• ESTRUTURA SECUNDÁRIA – Resumindo... 
- Na hélice estão acomodados os aminoácidos com cadeia lateral pequena. Exceção: glicina (giro muito grande). 
- Na folha ficam aminoácidos com cadeias laterais maiores, que sofreriam com o efeito ou o impedimento estérico nas estruturas de hélice. 
- As voltas servem para espaçar outras regiões de estrutura secundária. Nas voltas ficam resíduos que não aparecem muito nas outras estruturas. A glicina aparece muito nas voltas e a prolina também. A prolina por ser rígida pode mudar a direção da cadeia polipeptídica. Por isso, se diz que, quando existe uma região rica em prolinas, a gente observa um efeito dobradiço.
• ESTRUTURA TERCIÁRIA 
- Ela é a estrutura total da proteína. 
- Quando a proteína está na sua conformação nativa, estamos falando que sua estrutura terciária está completa. 
- Nesse nível de estrutura, vemos claramente resíduos que estariam distantes na estrutura primária ficarem próximos.
- Motivos: pequenas combinações locais de estruturas secundárias. 
- Esses motivos podem ter a ver com a mesma função, mas não é uma regra tão forte, é mais uma tendência do que uma regra. 
- Um dos motivos mais simples é a hélice-alça-hélice. Essa estrutura ocorre em várias proteínas de ligação ao cálcio. Resíduos de glutamato e aspartato na alça dessas 
proteínas formam um sítio de ligação ao cálcio.
- Domínio: combinação fixa de várias estruturas secundárias ou combinações de motivos. 
- São unidades que têm dobramento independente do resto da estrutura. 
- O tamanho de um domínio varia de cerca de 25 a 30 resíduos de aminoácidos até mais de 300. 
- Geralmente os domínios são ligados por alças, mas também são ligados uns aos outros por interações fracas formadas pelas cadeias laterais dos aminoácidos na superfície de cada domínio.
- A conservação evolutiva da estrutura proteica é uma das observações mais importantes obtidas com o estudo das proteínas nas últimas décadas. 
- Essa conservação é vista mais facilmente no caso de proteínas homólogas com domínios únicos em espécies diferentes. 
- As proteínas homólogas são aquelas que possuem estrutura e/ou sequência parecidas.
• ESTRUTURA QUATERNÁRIA 
- Muitas proteínas têm estrutura quaternária. 
- Ela é característica de proteínas que têm mais de uma subunidade. - Cada subunidade é uma cadeia polipeptídica separada. 
- As subunidades da proteína podem ser iguais ou diferentes. quando idênticas, são comuns os dímeros e tetrâmeros. 
quando diferentes, é normal que cada tipo tenha uma função distinta.
AMINOÁCIDOS E PROTEÍNAS: DIGESTÃO, ABSORÇÃO E TRANSPORTE. 
✔ As proteínas ingeridas não sofrem na boca, modificações químicas, sendo apenas reduzidas a partículas menores. 
✔ No estômago, as proteínas e polipeptídios são desnaturados por ação do HCl e hidrolisadas pela pepsina. 
✔ A digestão no estômago representa apenas 10-20% da digestão total proteica. 
✔ A maior parte desta digestão ocorre no lúmen do duodeno e jejuno, sob a influência do suco pancreático, processando-se, quase completamente no íleo terminal.
✔ As proteínas entram no trato gastrointestinal por ingestão, secreção (mucinas e enzimas) e  reciclagem (turnover) de entrerócitos.  
✔ As proteínas devem ser digeridas em tripeptídeos, dipeptídeos e aminoácidos antes da  absorção. 
✔ Dois tipos de enzimas as digerem: 
1. Endopeptidases – que quebram ligações e reduzem polipeptídeos em peptídeos menores. 
2. Exopeptidases – que separam aminoácidos de um terminal do polipeptídeo. 
✔ Para proteger as células secretoras da ação das enzimas, estas ficam armazenadas nas células em  forma inativa, os zimogênios, e secretados por exocitose para o trato gastrointestinal. Lá outras  enzimas convertem zimogênio em enzimas ativas.
✔ Estômago (ácido clorídrico - pH em torno de 2) 
- Pepsinogênio secretado >> presença de H+(pH ácido) >>pepsina >> Inicia a digestão  das proteínas >> Hidrólise das  ligações peptídicas
✔ Intestino Delgado – Duodeno (bicarbonato de sódio – pH alcalino – entre 8 a 8,5) 
✔ A absorção dos produtos da digestão protéica, AA, di e tripeptídios, ocorre por processos complementares, podendo ser transportados por três mecanismos: 
a) transferência passiva por difusão simples; 
b) transferência passiva por difusão facilitada; 
c) transferência ativa por co-transporte. 
✔ A transferência passiva pode ser por vias celulares ou paracelulares, enquanto a transferência ativa, por vias celulares.
a) transferência passiva por difusão simples 
Ocorre principalmente com AA livres 
É inversamente proporcional à hidrofilia, ou seja, quanto mais hidrofóbico for o AA (maioria dos neutros)maior será a importância da transferência por difusão simples. 
Diretamente proporcional ao gradiente de concentração do AA, ou seja, quanto maior for seu gradiente de concentração através da membrana, maior será a importância da transferência por difusão simples 
Os di e tripeptídios também podem ser transportados por um mecanismo passivo paracelular, o que, porém, parece não ser importante por ocorrer em pequena quantidade.
A transferência passiva é importante para equilibrar a concentração de AA transportados através da membrana. 
Desta forma, quando há aumento da concentração intracelular de AA decorrente da absorção, ocorre o aparecimento do gradiente de concentração do AA em relação ao sangue, responsável pela sua difusão para a veia porta.
b) transferência passiva por difusão facilitada 
A transferência passiva por difusão facilitada ocorre também, principalmente com AA livres, porém esse transporte é mais rápido por ser mediado por carreadores, independentes de sódio (Na+) e da energia metabólica. 
Sua importância também é a de equilibrar a concentração de AA, no citoplasma e no líquido extracelular, transportados através da membrana
c) transferência ativa por co-transporte. 
A transferência ativa por co-transporte ocorre com os AA livres, di e tripeptídios. É mediada por carreadores, contra o gradiente de concentração e com gasto energético. 
Os AA livres são co-transportados juntamente com Na+, e seu transporte depende do gradiente eletroquímico de Na+ gerado pelo transporte ativo primário Na+-K+-ATPase na membrana basolateral, sendo chamado de transporte ativo secundário. 
Os di e tripeptídios são co-transportados juntamente com prótons (H+) e seus transportes dependem do gradiente eletroquímico de H+, que é gerado e mantido pelo contra-transporte Na prótons na membrana borda em escova em resposta ao gradiente de Na+, sendo chamado de transporte ativo terciário.
✔ Após atravessarem a membrana basal dos enterócitos, os aminoácidos e peptídeos pequenos passam para o sangue que circula nos capilares sanguíneos intestinais. 
✔ A união dos capilares forma a veia porta-hepática, a qual conduz os nutrientes absorvidos ao fígado e, então, é conduzido ao coração pela veia cava inferior e, 
em seguida, enviado a toas as partes do corpo.
SÍNTESE DE PROTEÍNAS 
• A síntese proteica é um processo essencial para a formação, o crescimento e a manutenção das células, tanto do ponto de vista estrutural quanto funcional.
Moléculas mestras: ácidos nucleicos 
✔ DNA: Ácido desoxirribonucleico 
✔ RNA: Ácido ribonucleico 
Regulam os processos vitais no interior das células. 
Contém as informações para a produção dos diferentes tipos de proteínas. 
Base da hereditariedade.
• DNA – RNA 
✔ São biopolímeros; 
✔ Monômeros (unidades constituintes): nucleotídeos; 
✔ Cada nucleotídeo resulta da associação de três resíduos: um radical fosfato, umapentose e uma  base nitrogenada.
✔ Unidade básica: NUCLEOTÍDEO 
o Pentoses  
Ribose 					Desoxirribose
o Bases nitrogenadas 
Púricas 
Adenina	Guanina
Pirimídicas
Citosina Timina Uracila 
✔ Unidade básica: NUCLEOTÍDEO 
o Pareamento de nucleotídeo 
ligação de hidrogênio  (entre dipolos  permanentes; polo  positivo é sempre o H)
• DNA – RNA – Estrutura  
Duas subunidades unidas  por íons de MG+2
• REPLICAÇÃO ou DUPICAÇÃO ou AUTODUPLICAÇÃO 
DNA > DNA 
Proteínas SSP / Single Strand Proteins
Semiconservativa
Topoisomerase ^ Enzimas > DNA helicase DNA polimerase 
✔ Os dois fiamentos da hélice dupla são antiparalelos, isto é, um deles tem direção 5’ – 3’ e o  outro 3’ – 5’.
✔ A replicação do DNA é extremamente precisa, estimando-se que é cometido apenas um erro  na replicação de 109 bases. 
✔ Leading – filamento que é sintetizado inteiro. 
✔ Lagging – filamento que é feito em pedaços que depois  são unidos (cada pedaço começa por 5’ e termina em 3’).
• TRANSCRIÇÃO  DNA > RNA 
✔ Início do gene: sequencia especial de pares de bases nitrogenadas, a região promotora do gene. Indica o local do DNA que se encaixa à RNA polimerase, para iniciar a transcrição. 
✔ Sequência de término de transcrição. 
✔ Ribonucleotídeos
• TRANSCRIÇÃO 
• DNA RNA 
✔ Enzima RNA polimerase: separa a dupla-hélice de DNA e utiliza uma de suas hélices como molde. Requer íons Mn+2 ou Mg+2.
✔ Splicing
• TRADUÇÃO  RNA > PROTEÍNA
• TRADUÇÃO 
✔ O código genético 
64 códons  
61 correspondem aos vinte tipos de  aminoácidos.  
3 não tem correspondência com aminoácido (stop códon): UAA, UAG e UGA. 
Metionina – AUG: start códon 
Código degenerado. 
 Basicamente o mesmo em todos os seres vivos da terra (universal). 
✔ Etapa 1: Ativação dos aminoácidos 
✔ Etapa 2: Iniciação 
✔ Etapa 3: Alongamento 
✔ Etapa 4: Terminação e liberação 
✔ Etapa 5: Enovelamento/processamento pós-tradução
 Etapa 1: Ativação dos aminoácidos 
Enzimas aminoacil tRNA sintetase – específicas  para cada dupla de aminoácido-RNAt. 
ativação dos aminoácidos com uso de ATP. 
ligação do grupo carboxila do aminoácido com o  respetivo RNAt. 
✔ Etapa 2: Iniciação 
O aminoacil-RNAt de iniciação pareia com o códon AUG da subunidade menor do ribossomo  (em bactérias esse RNAt de iniciação carrega uma metionina N-formilada; nos eucariotos, a meitionina não está formilada). 
ligação do RNAm a subunidade menor do  ribossomo + fMet RNAt + GTP de modo que o  códon de iniciação, AUG, interage com o  anticódon do fMet RNAt, formando o complexo  de iniciação. 
ligação da subunidade maior ao complexo,  formando o ribossomo completo. 
✔ Etapa 3: Alongamento 
Ligação peptídica – peptidil transferase
 Dois locais para entrada de aminoacil-RNAt 
❖ Sítio P 
Metionina – start códon 
RNAt que carrega a cadeia polipeptídica em  formação 
❖ Sítio A 
nele se aloja o RNAt que carrega o próximo  aminoácido a ser incorporado na cadeia. 
✔ Translocação 
deslocamento do anticódon e do tRNA. 
adição de novo resíduo de aminoácido.
✔ Etapa 4: Terminação e liberação 
O alongamento se estende até o ribossomo encontrar um stop códon. Liberação do último aminoácido. 
Separação das duas subunidades ribossômicas. 
Os polirribossomos se formam porque  vários ribossomos traduzem simultaneamente a mesma molécula de RNAm 
✔ Etapa 5: Enovelamento/processamento pós-tradução 
Na última etapa da síntese de proteínas, a cadeia polipeptídica nascente é enrolada e  processada na sua forma biológica ativa.
METABOLISMO DOS AMINOÁCIDOS 
✔ A vida fica comprometida se os aminoácidos não estiverem todos disponíveis ao mesmo tempo  para a síntese das proteínas. 
✔ Assim, vamos considerar o metabolismo dos 20 aminoácidos comuns sob dois pontos de vista: - as origens dos seus átomos de nitrogênio; 
- as destinações dos átomos de nitrogênio e de carbono de seus esqueletos.
• Síntese dos aminoácidos 
✔ O anabolismo de aminoácidos é bastante diversificado, porque os 20 aminoácidos diferentes têm muitos precursores e há várias vias nos tecidos. 
✔ A capacidade de síntese de aminoácidos dos organismos varia bastante. 
✔ Poucos são capazes de transformar N2 e compostos simples de carbono em aminoácidos, sendo poucos organismos autossuficientes na síntese desses compostos. 
✔ Algumas espécies conseguem sintetizar as cadeias carbônicas dos aminoácidos, mas precisam de nitrogênio sob a forma de amônia. 
✔ Outras espécies não são capazes de sintetizar os esqueletos carbônicos dos aminoácidos de todos os aminoácidos.
✔ Os mamíferos conseguem fazer apenas metade dos aminoácidos de que necessitam, os chamados aminoácidos não essenciais; os demais, chamados aminoácidos essenciais, devem ser obtidos através da alimentação. 
✔ Mas de onde vem o nitrogênio dos aminoácidos? 
- Nós o adquirimos da alimentação, pela ingestão de proteínas. 
✔ Mas como esse nitrogênio foi primeiro incorporado nos aminoácidos que formam as proteínas? - Ciclo Biogeoquímico do Nitrogênio.
Nitrogenase - Rhizobium
- A maior parte das plantas necessita de um suprimento de nitrogênio fixado vindo de fontes como tecidos animais e vegetais em decomposição, compostos nitrogenados excretados pelas bactérias e fertilizantes. 
- Os vertebrados obtêm nitrogênio fixado ingerindo matéria vegetal e animal. 
- A amônia é incorporada em um grande número de metabólitos de baixo peso molecular, normalmente por meio dos aminoácidos glutamato e glutamina.
✔ A formação de glutamato por aminação redutiva do α-cetoglutarato, pela ação da glutamato desidrogenase, é uma das rotas altamente eficientes para a incorporação de amônia nas vias centrais do metabolismo dos aminoácidos.
✔ Outra reação para a assimilação de amônia em diversos organismos é a formação de glutamina a partir do glutamato e amônia. Essa reação é catalisada pela glutamina sintetase.
✔ A glutamina é um doador de nitrogênio em diversas reações de biossíntese. Por exemplo: o nitrogênio amídico da glutamina é o precursor direto de vários átomos de nitrogênio dos sistemas de anéis das purinas e das pirimidinas (bases nitrogenadas) dos nucleotídeos. 
✔ O nitrogênio amídico da glutamina pode ser transferido ao α-cetoglutarato para produzir duas moléculas de glutamato em uma reação de aminação redutiva catalisada pela glutamato sintase. Animais não possuem glutamato sintase. 
✔ O grupo amino do glutamato pode ser transferido para diversos α-cetoácidos em reações catalisadas por enzimas conhecidas como transaminases ou aminotransferases.
✔ Reação geral da transaminação. 
- O grupo amino do glutamato é transferido a vários α-cetoácidos, gerando os vários α- aminoácidos correspondentes durante a síntese de aminoácidos. 
NH3+
Glu >>>>>> cetoácido, formando um aminoácido.
✔ No catabolismo dos aminoácidos, grupos amino são transferidos os aminoácidos para o alfa cetoglurarato ou para o oxaloacetato, gerando glutamato ou aspartato. 
✔ As transaminases catalisam reações de quase-equilíbrio. 
✔ A direção em que as reações se dão in vivo depende do suprimento de substratos e da remoção  dos produtos.
✔ Em relação as origens dos esqueletos carbônicos dos aminoácidos: 
- 11 dos 20 aminoácidos comuns são sintetizados a partir de intermediários do ciclo do ácido cítrico; 
- os outros necessitam de precursores simples, como o piruvato; 
- há ainda aqueles que os animais, incluindo os homens, não conseguem sintetizar (lisima/metionina/treosina –animais não sintetizam seu precursor; valina/leucina/isoleucina - animais não tem enzimas)
AA Essenciais: 
❖ fenilalanina,  ❖ triptofano, ❖ leucina,  ❖ valina, ❖ lisina,  ❖ metionina,  ❖ treonina, e ❖ isoleucina, 
✔ Os aminoácidos têm que ser sintetizados e/ou adquiridos da dieta regularmente por causa da  renovação proteica. 
✔ As proteínas são continuamente sintetizadas e degradadas nas células, num processo chamado  de renovação (turonver). 
✔ Cada proteína se renova em uma velocidade diferente. Suas meia-vida podem variar de poucos  minutos à várias semanas, mas a meia-vida de uma dada proteína em órgãos e espécies distintas  é, normalmente, semelhante. 
✔ A renovação rápida garante que algumasproteínas reguladoras sejam degradadas, de modo que  a célula possa responder a condições que mudam constantemente.
✔ Essas proteínas evoluíram para se tornar relativamente instáveis. 
✔ Algumas proteínas são degradadas em aminoácidos por hidrólise lisossômica (nas células eucariontes). As enzimas lisossômicas têm pouca especificidade quanto ao substrato, de modo que proteínas englobadas são extensamente degradadas. 
✔ Os aminoácidos obtidos da degradação de proteínas endógenas ou da alimentação podem ser usados na biossíntese de novas proteínas.
• Degradação do aminoácido 
✔ Aqueles aminoácidos que não são necessários para a síntese proteica ou para a síntese de nucleotídeos são catabolizados para que seu nitrogênio e seus esqueletos carbônicos sejam utilizados. 
✔ Assim, temos dois caminhos: um para o nitrogênio, que será eliminado na forma de ureia, através da urina, e outro para o esqueleto carbônico. 
- Passo 1: Transaminação ou remoção do íon amino (citoplasma) 
- Passo 2: Transporte de íon amônio para o fígado (alanina e glutamina) 
- Passo 3: Eliminação de íons amônio no fígado (Ciclo da Ureia) 
1. Transaminação ou remoção do grupo amino 
✔ A remoção do grupo α-amino de um aminoácido ocorre no citoplasma das células hepáticas. 
✔ Normalmente o aminoácido sofre transaminação com α-cetoglutarato para a formação de α-cetoácidos e glutamato. 
✔ Retirada do grupo amina do aminoácido, o qual vai ser transferido para o α-cetoglutarato, formando o glutamato. 
✔ Transferência da =O para o aminoácido, formando o α-cetoácido (esqueleto carbônico). Glutamato
α-Cetoglutarato
Aminoácido
✔ O glutamato segue então para a mitocôndria, na matriz mitocondrial, onde tem dois caminhos  possíveis: 
- reagir com o oxaloacetato, sofrendo transaminação, e transferindo o grupo amino para o  oxaloacetato, formando aspartato e α-cetoglutarato. 
- reagir com a água, com a participação do NAD+ ou NADP+, por desaminação oxidade,  forma α-cetoglutarato e íons amônio livres.
2. Transporte de amônia para o fígado 
✔ O processo de formação da amônia apresentado até então ocorre no fígado. ✔ E quando a amônia é formada em células não hepáticas? 
✔ Devido a toxidade, o íon amônio NH4+(ou amônia) produzido em tecidos extra-hepáticos é incorporado em compostos não tóxicos que atravessam membranas com facilidade: 
- (NH4+ + glutamato) Glutamina na maioria dos tecidos extra-hepáticos. 
- (NH4+ + piruvato) Alanina no músculo.
2. Transporte de amônia para o fígado sob forma de glutamina 
Glutamina sintetase catalisa a incorporação de  amônia em glutamina (tecidos extra-hepáticos) Glutamina libera amônia no fígado e no rim  pela ação da glutaminase. 
Glutamato 
Glutamil-fosfato 
Glutamina
• O Ciclo glicose-alanina é um meio indireto para que os músculos eliminem nitrogênio e renovem seu estoque de energia.
• Sobre as aminotransferases... 
✔ Aminotransferases (transaminases) – constituem um grupo de enzimas que catalisa a interconversão de aminoácidos em cetoácidos por transferência de aminogrupos. 
✔ As aminotransferases de importância clínica são: 
- aspartato cetoglutarato aminotransferase (AST) ou transaminase glutâmico-oxaloacética (TGO) - aspartato alanina aminotransferase (ALT) ou transaminase glutâmico-pirúvica (TGP). 
✔ 80% da TGO estão nas mitocôndrias – presente no fígado, nos músculos cardíaco e esquelético. Usada para diagnóstico de lesões cardíacas. 
✔ TGP se localiza integralmente no citosol – presente principalmente no fígado. Usada ara diagnóstico de lesões cardíacas.
✔ Altas concentrações de amônia são tóxicas para as células. 
✔ Organismos diferentes desenvolveram estratégias distintas para a eliminação desse produto. ✔ A natureza do material excretado depende da disponibilidade de água. 
✔ Em diversos organismos aquáticos a amônia se difunde diretamente pelas membranas celulares e é diluída pela água circundante. 
✔ Essa rota é ineficiente nos grandes organismos terrestres, e o acúmulo de amônia no interior das células internas precisa ser evitado.
✔ O excesso de nitrogênio é eliminado: 
- pelos animais aquáticos sob a forma de amônia (alta toxidade e alta solubilidade); 
- por pássaros e répteis como ácido úrico (baixa toxidade e baixa solubilidade); 
- muitas outras espécies de vertebrados terrestres, incluindo os seres humanos, eliminam o excesso de nitrogênio sob a forma de ureia (média toxidade e média solubilidade).
3. Eliminação de íon amônio no fígado 
✔ A ureia é um composto produzido no fígado e carreado pelo sangue até os rins, de onde é excretado como o principal soluto da urina. 
✔ A ureia é o produto de um conjunto de reações chamado Ciclo da ureia. 
✔ Sabe-se que existem níveis altos da enzima arginase no fígado de todos os organismos que sintetizam ureia. 
✔ Parte das enzimas do Ciclo da ureia está na mitocôndria e parte no citosol.
CICLO DA UREIA 
- Mitocôndria: 
*Transaminação > aspartato 
*Desaminação oxidadativa > íon amônio
 Destino do esqueleto carbônico 
✔ Assim que os grupos amino tenham sido removidos, as cadeias carbônicas dos 20 aminoácidos podem ser degradadas. 
✔ Alguns podem ser degradados em um dos quatro intermediários do Ciclo do ácido cítrico ou de Krebs, enquanto outros são transformados em piruvato e, outros ainda, em acetil-CoA ou acetoacetato. 
✔ Cada aminoácido segue sua própria rota até um ou mais desses compostos.
✔ Embora todos esses produtos possam ser oxidados em CO2 e H2O, eles também podem ter outros destinos metabólicos. 
✔ Os aminoácidos degradados em piruvato ou em intermediários do ciclo do ácido cítrico são chamados de glicogênicos, pois podem abastecer diretamente a via da gliconeogênese. 
✔ Os aminoácidos que formam AcetilCoA ou acetoacetato podem contribuir para a formação de ácidos graxos ou corpos cetônicos e são chamados cetogênicos. 
- Os animais não têm uma via que leve diretamente do acetil-CoA à glicose, e a produção excessiva de acetil-CoA estimula a formação de corpos cetônicos. 
- Bactérias, protistas, fungos e plantas conseguem converter acetil-CoA em oxaloacetato pela via do glioxilato. Nesses organismos o acteil-CoA é glicogênico.
ENZIMAS E ENZIMOLOGIA CLÍNICA 
DEFINIÇÃO 
• As proteínas enzimáticas tem função de aumentar a velocidade das reações para tornar a vida possível. 
• Reações enzimáticas são entre 103 e 1020 vezes mais rápidas do que as correspondentes não catalisadas. 
• Catalisador 
- é a substância que acelera a reação; 
- em termos energéticos, não torna uma reação desfavorável em favorável, mas muda o caminho da reação, muda a forma como se chega ao produto, mas a diferença de energia entre reagentes e produtos ainda é a mesma;
❖ Enzimas não alteram o equilíbrio da reação, apenas diminui a energia de ativação.
• Catalisador 
- converte um processo de uma ou duas etapas em vários passos menores e assim, cada passo, necessita de menor quantidade de energia do que a reação não catalisada. 
- pode ser temporariamente alterado durante a reação, mas permanece inalterado para o processo geral. 
- é reciclado para participar de diversas reações. 
• Os reagentes se ligam ao catalisador e os produtos se dissociam dele. Assim, a enzima aproxima e orienta os substratos, favorecendo a reação. Isso se reflete em termos energéticos.
• O nome da maioria das enzimas metabólicas clássicas é formado pela adição do sufixo –ase ao  nome de seus substratos ou a um termo que tenha a ver com as reações que elas catalisam. - urease: substrato é a ureia; 
- álcool desidrogenase: catalisa a retirada de hidrogênio de álcoois (oxidação destes compostos); 
• Umas poucas enzimas como tripsina e amilase são conhecidas por seus nomes históricos. 
• Muitas enzimas recém-descobertas recebem nomes que vêm de seus genes ou toura  característica não evidente. 
- RecA: recebeu esse nome por causa do gene recA. Ambas catalisam a hidrólise do ATP.
- Hsp 70: proteína de choque térmico (heat shock protein)
PROPRIEDADES GERAIS 
• As enzimas são altamente específicas para os reagentes, ou substratos, sobre os quais atuam. 
• Mas esse grau de especificidadevaria: 
- enzima seletiva: algumas enzimas agem sobre grupos de substratos relacionados; - enzima específica: algumas enzimas agem apenas sobre um composto. 
- estereoespecificidade: muitas enzimas atuam apenas sobre um esteroisômetro de substrato. 
• Especificidade reacional – em uma reação enzimática não se forma subprodutos indesejados e o  rendimento é quase 100%. 
• Outra grande vantagem das enzimas é o acoplamento de reações. Este acoplamento permite  que a energia produzida em uma das reações seja usada para a realização de outra.
• O comitê de nomenclatura da União Internacional de Bioquímica e Biologia Molecular (IUBMB) mantém um esquema de classificação que categoria as enzimas de acordo com a classe geral de reação química que catalisam: 
- Oxidorredutases – catalisam reações de oxidação-redução; maioria chamada desidrogenase; outras: oxidases, peroxidases, oxigenases ou redutases. Tendência: oxidorredutases. 
- Transferases – catalisam reações de transferência de grupos funcionais e, muitas delas, necessitam da presença de coenzimas; incluem: quinases (grupo fosforil do ATP), aminotransferases ou transaminase (grupo amina). 
- Hidrolases – catalisam reações de hidrólise. 
- Liases – catalisam reações de lise de um substrato.
• O comitê de nomenclatura da União Internacional de Bioquímica e Biologia Molecular (IUBMB) mantém um esquema de classificação que categoria as enzimas de acordo com a classe geral de reação química que catalisam: 
- Isomerases: catalisam alterações estruturais em uma molécula (reações de isomerização, como conversão de estereoisômeros). 
- Ligases: também chamadas de sintetases, catalisam a ligação ou a união de dois substratos.
ESPECIFICIDADE ENZIMA-SUBSTRATO 
• Substrato: molécula que sofre a ação da enzima. 
• Sítio ativo: região da enzima que participa diretamente na conversão do substrato em produto.
• Quanto à interação da enzima com o seu substrato, existem dois modelos: chave-fechadura e  ajuste induzido. 
✔ Chave-fechadura (Fischer) 
- Durante a catálise, uma enzima e seu reagente, ou substrato, combinam-se para formar um  composto intermediário. 
- Apenas uma molécula com uma estrutura adequada pode servir de substrato para uma dada  enzima. 
- Enzimas – moldes rígidos, ou fechaduras; Substratos – chaves adequadas a essas fechaduras.
✔ Hoje se sabe que as estruturas as estruturas moleculares não ficam estáticas, elas são bastante  dinâmicas. Com base nisso surgiu o modelo de ajuste induzido. 
✔ Ajuste induzido (Koshland) 
- Os átomos das proteínas estão com frequência fazendo pequenos e rápidos movimentos, ocorrendo pequenos ajustes conformacionais no momento da ligação dos substratos. 
- Em alguns casos as enzimas sofrem profundas mudanças de forma quando o substrato se liga a elas. Elas passam de uma forma inativa para uma ativa. 
- A ativação de uma enzima por uma mudança conformacional iniciada pelo substrato é denominada ajuste induzido, basicamente um efeito de especificidade para o substrato.
- Avanços recentes no estudo da estrutura das enzimas revelam que quase todas elas sofrem alguma mudança conformacional coma a ligação do substrato. 
- O conceito simples de uma fechadura e uma chave rígidas está sendo substituído por uma interação mais dinâmica. 
- Nesse novo conceito tanto a fechadura (enzima) como a chave (substrato) se adaptam para levar a um ajuste perfeito entre eles. 
- Fisher estava certo quando propôs que existe um complexo intermediário entre a enzima e o substrato. No entanto, quanto a uma enzima para um substrato, isso é verdade para muitas enzimas, mas outras interagem e utilizam substratos parecidos.
✔ Chave-fechadura (Fischer)
✔ Ajuste induzido (Koshland) 
COMO AS ENZIMAS AUMENTAM A VELOCIDADE DA REAÇÃO? 
• A velocidade de reação está relacionada com a energia de ativação. 
• O que é energia de ativação? É a diferença energética entre o estado fundamental e o de transição.
• Os centro ativos das enzimas são regiões complementares aos estados de transição, formando  muitas ligações fracas com o substrato. 
• A energia liberada pelas interações fracas (energia de ligação) entre o Substrato e a Enzima  proporcionam a energia suficiente para que a energia de ativação a reação seja diminuída. 
• As interações fracas entre a Enzima e o Substrato também contribuem para a especificidade da  reação. 
• Uma vez estando o substrato posicionado no sítio ativo da enzima, grupos catalíticos funcionais  auxiliam a quebra e a formação de ligações por meio de uma variedade de mecanismos.
FATORES QUE PODEM INFLUENCIAR NA ATIVIDADE EZIMÁTICA 
• A concentração e a atividade da enzima podem ser reguladas. 
✔ Concentração da enzima > regulação da expressão gênica 
✔ Atividade da enzima > pH, temperatura; interação com moduladores/reguladores; interação com inibidores
• Temperatura e pH 
✔ As enzimas de mamíferos têm o máximo de eficiência catalítica em 37ºC e pH 7,0 (em geral, depende do tecido). 
✔ Temperatura 
- A temperatura tem ação direta no rompimento de interações que estabilizam a estrutura terciária e quaternária das enzimas. 
✔ pH 
- O efeito do pH sobre a velocidade da reação de uma enzima pode sugerir quais são os resíduos de aminoácidos presentes em seu sítio ativo. O sítio ativo da enzima é o local onde ocorre diretamente o encaixe Enzima-Substrato.
- Um gráfico de velocidade de reação versus pH é, na maioria das vezes, uma gaussiana, desde que a enzima não seja desnaturada pela alteração de pH.
• Interação com moduladores/reguladores 
✔ Algumas enzimas precisam de outras moléculas além da proteína para sua atividade enzimática, o cofator. 
- APOENZIMA: porção proteica da enzima 
- HOLOENZIMA: porção proteica ligada ao cofator (enzima ativa)
• Interação com moduladores/reguladores 
✔ Cofator 
- O cofator tem ação complementar ao sítio ativo, auxiliando na formação de um ambiente ideal para ocorrer a reação química ou participam diretamente dela (transferência de grupos). 
- Íons metálicos: Fe2+, Mn2+, Zn2+, Mg2+, K+, outros. 
- Moléculas orgânicas complexas: COENZIMAS (geralmente derivadas das vitaminas do complexo B).
- O cofator tem ação complementar ao sítio ativo, auxiliando na formação de um ambiente ideal para ocorrer a reação química ou participam diretamente dela (transferência de grupos). 
- Íons metálicos: Fe2+, Mn2+, Zn2+, Mg2+, K+, outros. 
- Moléculas orgânicas complexas: COENZIMAS (geralmente derivadas das vitaminas do complexo B).
✔ Grupo prostético 
- São um grupo de cofatores que se encontram ligados de forma permanente à proteína. - Se liga de forma forte à enzima, muitas vezes por ligações covalentes. 
- Pode ser orgânico (uma vitamina ou um açúcar) ou inorgânico (íon metálico).
- Ex.: grupo heme da hemoglobina. 
 
Quando o ferro está em estado ferroso (carga +2), liga-se ao O2.  
Quando em estado férrico (carga +3), não liga-se ao O2
INIBIDORES ENZIMÁTICOS 
• Qualquer substância que reduza a velocidade de uma reação enzimática. ✔ Esse é o mecanismo de ação da maioria dos agentes farmacêuticos. 
• Classificação:
• Inibição competitiva 
A estrutura molecular de I lembra S >> Reduz afinidade da enzima por S >> Necessário aumentar a [S] para obter a mesma [ES]O inibidor compete (reversivelmente) como o substrato pelo sítio ativo.
Exemplos 
- Intoxicação por Metanol 
Desidrogenase alcoólica converte metanol em formaldeído (tóxico) que pode resultar em  cegueira. 
Tratamento: Etanol – compete com o metanol pelo sítio ativo da enzima. A infusão do álcool etílico deve ser contínua e deve ser executada em uma unidade de cuidados intensivos. 
- Fármacos que reduzem colesterol 
Lovastatina, que inibe a síntese de colesterol na primeira etapa da cadeia, na sítese de  Mevalonato. Compete com a hidroximetilglutaril-CoA (HMG-CoA) pelo sítio ativo da HMG-CoA redutase.
• Inibição não competitiva 
I não tem semelhança estrutural com S >> Aumentar a [S] não diminui a inibição >> Diminui a velocidade máxima da reação na presença do I. Inibidor e substrato se ligam em sítiosdiferentes.
• Inibição irreversível 
- Ligam-secovalentemente à enzima. 
- São úteis como ferramentas no estudo de mecanismos de reação, principalmente para a  identificação de aminoácidos importantes para a catálise no sítio ativo. 
- Exemplo: íon cianeto (CN-), que se une à enzima citocromo oxidase, enzima muito importante  no processo de respiração celular (Cadeia respiratória), levando à sua inativação definitiva. Com  essa enzima inativada, a célula deixa de realizar a respiração e morre.
ENZIMOLOGIA CLÍNICA 
• É a análise da atividade das enzimas no plasma sanguíneo para informações de grande valor no diagnóstico e tratamento de uma grande variedade de doenças. 
• Uma desvantagem do uso de enzimas no diagnóstico de lesões teciduais é a falta de especificidade para um tecido particular ou tipo de célula. 
✔ Aspartato cetoglutarato aminotransferase (AST) ou transaminase glutâmico-oxaloacética (TGO) e Aspartato alanina aminotransferase (ALT) ou transaminase glutâmico-pirúvica (TGP). 
- transaminases; 
- distribuídas pelo organismos;
✔ Aspartato cetoglutarato aminotransferase (AST) ou transaminase glutâmico-oxaloacética (TGO) e Aspartato alanina aminotransferase (ALT) ou transaminase glutâmico-pirúvica (TGP). 
- 80% da TGO estão nas mitocôndrias – presente no fígado, nos músculos cardíaco e esquelético. Seu aumento pode indicar lesão no fígado, mas é preciso associar com exame de TGP. 
- TGP se localiza integralmente no citosol – presente principalmente no fígado. Usada para diagnóstico de lesões no fígado. 
Causas do aumento sérico do TGO: Hepatite aguda e necrose do fígado	 Hipoxemia severa dos tecidos 		Enfarte de miocárdio 	 Doença muscular esquelética 		 Colestasis				Fisiológico (neonatal) 	 Outras doenças do fígado		Pancreatite 				Hemólise 
 
✔ Lactato Desidrogenase 
- Esta enzima existe nos tecidos sob a forma de um tetrâmero. 
- Existem dois monômeros: H e M que se podem combinar em diferentes proporções originando cinco isoenzimas. 
Determina-se a concentração de lactato 
desidrogenase quando se suspeita de 
enfarte de miocárdio e no diagnóstico de 
crise hemolítica na anemia falciforme.
✔ Creatina quinase (CK) 
- A molécula ativa de creatina quinase é constituída por um dímero de dois distintos monômeros (M e B). 
- Estão descritas 3 isoenzimas: 
BB – principalmente no cérebro e tireóide. A sua concentração sérica normal é baixa e a subida é pequena mesmo em casos de acidente vascular cerebral. 
MM – é a isoenzima que normalmente está presente em maior quantidade no soro, tendo como origem o músculo esquelético. 
MB – cerca de 30% desta isoenzima encontra-se no músculo cardíaco.
- Casos de aumento da creatina quinase 
Enfarte 	 / Após uma cirurgia  / Trauma no músculo esquelético / Exercícios severos / Fisiológico (neonatal).
RNA E DNA - SÍNTESE E DEGRADAÇÃO 
RELEMBRANDO... 
• Os genomas de todas as células são compostos de DNA, mas alguns genomas virais são constituídos de RNA. 
• Um genoma pode constituir-se em uma única molécula de DNA, como em muitas espécies de bactérias. 
• O genoma dos eucariontes é um conjunto completo de moléculas de DNA encontradas no núcleo. 
• Os ácidos nucleicos, DNA e RNA, são polímeros de nucleotídeos.
• Bases nitrogenadas: 
✔ Adenina, guanina e citosina – encontradas tanto nos ribonucleotídeos como nos desoxirribonucleotídeos. 
✔ Uracila – predominantemente nos ribonucleotídeos. 
✔ Timina – predominantemente nos desoxirribonucleotídeos.
• Bases nitrogenadas: 
✔ Na estrutura do DNA 
(Púricas) (Pirimídicas) 
– Adenina (A) e Timina (T): duas ligações de hidrogênio. – Guanina (G) e Citosina (C): três ligações de hidrogênio.
NUCLEOSÍDEOS 
• As bases nitrogenadas estão presentes nos ácidos nucleicos por ligação glicosídica com o açúcar (ribose e desoxirribose), formando os nucleoSídeos. 
• Os nomes dos nucleoSídeos derivam da nomenclatura de suas bases. 
• RibonucleoSídeo que contém – adenina: adenosina (9-β-D-ribofuranosiladenina) (A) – guanina: guanosina (G) 
– citosina: citidina (C) 
– uracila: uridina (U) 
• DesoxiribonucleoSídeo que contém 	– adenina: desoxiadenosina (dA) 
– guanina: desoxiguanosina (dG) 
– citosina: desoxicitidina (dC) 
– timina: desoxitimina (dT)
• Em cada nucleoSídeo uma  ligação β-N-glicosídica conecta: 
C-1 do açúcar  >> N-9 da purina ou N-1 da pirimidina
NUCLEOTÍDEOS 
• Os nucleoTídeos são derivados fosforilados dos núcleoSídeos. 
✔ Os ribonucleSídeos têm três grupos hidroxila que podem ser fosforilados (2’, 3’e 5’). 
✔ Os desoxirribonuceoSídeos tem dois grupos hidroxila que podem ser fosforilados (3’e 5’).
❖ 2’, 3’, 5’ – indicam carbonos do anel (e não da base) 
✔ Os grupos fosforila dos nucleoTídeos naturais são, frequentemente, ligados ao átomo de oxigênio da hidroxila 5’. Por convenção, considera-se sempre que um nucleotídeo é um éster de fosfato 5’, a menos que haja especificação em contrário.
Como o DNA e RNA são formados 
• Os nucleotídeos são unidos por ligações fosfodiéster entre a 
hidroxila do carbono 3 e o grupo fosfato do carbono 5 do anel de 
ribose/desoxiribose. 
❖ Ligação fosfodiéster - ligação covalente que é produzida entre  
a hidroxila (–OH) de um grupo fosfato e duas hidroxilas de  
outras duas moléculas por meio de uma dupla ligação éster.
• RNA fita simples. 
• DNA fita dupla – ligações de hidrogênio entre as bases 
A = T  C = G 
✔ Fitas antiparalelas 
• DNA fita dupla 
✔ Estrutura helicoidal (semelhante a uma hélice) de duas fitas ou uma hélice dupla. 
✔ “Escada” torcida 
- Bases pareadas – degraus 
- Esqueletos de açúcar-fostato – corrimãos 
✔ A complementariedade entre as fitas é 
responsável pela regularidade geral da estrutura. 
✔ Efeito de empilhamento de bases – interior hidrofóbico muito estável.
• DNA fita dupla 
✔ A dupla hélice é uma estrutura muito estável. Fatores: - interações de empilhamento entre as bases; - ligações de hidrogênio; 
- efeitos hidrofóbicos; 
- interações carga-carga. 
Forças de Van der Waals – interações de  baixa intensidade, mas pela quantidade,  acabam estabilizando a estrutura.
✔ Teoricamente deveria haver muita instabilidade por causa das cargas negativas dos grupos fosfato. Mas sempre há outras espécies associadas ao DNA, como cátions (principalmente Mg+2) e proteínas ricas em resíduos catiônicos (arginina e lisina). Então, na verdade, as interações entre cargas acabam estabilizando a estrutura. 
• Os cromossomos mediriam centímetros se fossem esticados. 
• Como eles podem caber na célula? 
1. Dupla hélice 
2. Enrolamento nas histonas (H1, H2A, H2B, H3 e H4) – núcleo de proteínas formando um octâmero. DNA + histonas = nucleossomo. Reduz em 10X o tamanho do DNA. 3. Enovelamento dos nucleossomos em fibras, parecidas com hélices. Reduzem em 4X o tamanho do DNA. 
4. As fibras podem ainda desenvolver alças em um suporte de RNA. Compactação mais efetiva, cerca de 200X.
• DNA 	> 	RNA	 >	 Proteína 
• Replicação > Transcrição	 >	 Tradução 
Rep: todo o  empacotamento  deve ser desfeito,  sequencialmente.
Trans: o empacotamento  deve ser desfeito  localmente.
METABOLISMO DOS NUCLEOTÍDEOS
BIOSSÍNTESE DE PURINAS 
• A identificação das enzimas e intermediários na via de síntese dos dois nucleotídeos purínicos começou com os estudos do metabolismo de nitrogênio nos pássaros. 
• O principal produto final do metabolismo de nitrogênio nas aves e em alguns répteis é o ácido úrico.
RELEMBRANDO... 
• NucleoSídeos 	
• NucleoTídeos
BIOSSÍNTESE DE PURINAS 
• 1950 – ácido úrico e as purinas dos ácidos nucleicos surgem a partir dos mesmos precursores e da mesma sequência de reações. 
• A via que ocorre no fígado de aves foi depois encontrada em muitos outros organismos. 
- Alimentação de pombos com compostos marcados e verificação da excreção de ácido úrico marcado. 
✔ N1 – Grupo amino do aspartato. 
✔ N3 e N9 – Grupo amida da glutamina. 
✔ C2 e C8 – Derivados do tetraidrofolato (ácido fólico). 
✔ C4, C5 e N7 – Glicina. 
✔ C6 – HCO3-
• A biossíntese de purinas inicia-se com reação catalítica entre a ribose 5-fosfato, originada na síntese das pentoses, com o ATP, reação catalisadapela enzima ribose-fosfato difosfoquinase, com formação do 5-fosforibosil-1-pirofosfato (PRPP). Este, por sua vez, doa ribose 5-fosfato para servir como o arcabouço sobre o qual a estrutura da purina é constituída. Via das
Pentoses
• O produto inicial da via biossintética dos nucleotídeos purínicos é a inosina 5’monofosfato (IMP ou inositato). 
• A rota em dez etapas para síntese de novo1 do IMP foi descoberta na década de 1950 e levou dez anos. 
 A síntese de IMP consome uma quantidade considerável de energia: 
- síntese de PRPP: ATP é convertido em AMP; - etapas 2, 4, 6 e 7: ATP é convertido em ADP; - ATP adicional é necessário para a síntese de glutamina a partir de glutamato e amônia. 
1. Termo em latim que significa “do início”, “do zero”. Em bioquímica é usado para descrever a síntese a partir de precursores fundamentais – ao contrário da via de reaproveitamento, na qual uma molécula é montada a partir de grandes pedaços pré-formados. 
• Outros nucleotídeos purínicos são sintetizado a partir da IMP: AMP (adenosina monofosfato) e GMP (guanosina Monofosfato). 
• AMP e GMP podem, em seguida, ser fosforilados em seus di e trifosfatos pela ação de nucleotídeo quinases específicas (adenilato quinase e guanilato quinase, respectivamente) e da nucleosídeo-difosfato quinase, de baixa especificidade.
• A síntese de nucleotídeos purínicos é regulada nas células pela inibição por retroalimentação. 
• O PRPP é um doador de ribose-5-fosfato em mais de uma dúzia de reações. Portanto, sua síntese não é regulada exclusivamente pelas concentrações dos nucleotídeos purínicos. 
• Várias enzimas que catalisam etapas na biossíntese de nucleotídeos purínicos exibem comportamento alostérico in vitro. 
✔ A glutamina-PRPP amidotransferase (etapa 1) é alostericamente inibida pelos produtos finais 5’- ribonucleotídicos (IMP, AMP e GMP) em concentrações intracelulares. Essa etapa parece ser o principal sítio de regulação dessa via.
• As vias que conduzem do IMP para o AMP e para o GMP também parecem ser reguladas por inibição por retroalialimentação. 
✔ A adenilsuccinato sintase é inibida in vitro por AMP, o produto de uma das ramificações de duas etapas. 
✔ Tanto XMP como GMP inibem a IMP desidrogenase. 
✔ Os produtos finais inibem duas das etapas iniciais comuns, bem como as principais etapas que divergem do IMP no ponto de ramificação.
BIOSSÍNTESE DE PIRIMIDINAS 
• Principais pirimidinas 
• O 5’-monofosfato de uridina ou uridilato (UMP) é o nucleotídeo pirimídico precursor não só de todos os outros ribonucleotídeos de pirimidina, mas também dos desoxirribonucleotídeos pirimidínicos. 
• A rota de biossíntese do UMP é mais simples e consome menos ATP do que das purinas. 
• Biossíntese de purinas: 
✔ N1, C4, C5 e C6 – derivados do aspartato 
✔ C2 – HCO3- 
✔ N3 - Glutamina
• As duas primeiras etapas geram um intermediário acíclico, que contém todos os átomos que irão formar o anel de pirimidina. 
• Esse intermediário, carbamil aspartato, é enzimaticamente ciclizado. O fechamento do anel de pirimidina é reversível. 
• O produto, di-hidroxi-orotato, nos eucariontes é produzido no citosol e passa através da membrana mitocondrial antes de ser oxidado em orato. A enzima di-hidro-orato desidrogenase é associada à membrana mitocondrial interna.
• O 5-fosforibosil-1-pirofosfato (PRPP) é necessário para a biossíntese de nucleotídeos pirimidínicos, mas o açúcar-fosfato do PRPP é doado após o anel ter sido formado em vez de entrar na via na primeira etapa. 
• Um composto com um anel de pirimidina completo – orotato (6-carboxiuracila) – reage com o PRPP para formar um ribonucletídeo pirimidínico na penúltima das seis etapas da via.
• A UMP (uridina 5’-monofosfato) é convertida em CTP (citidina trifosfato) em três etapas. Gln Glu ATP ADP + Pi
REDUÇÃO DOS RIBONUCLETÍDEOS EM DESOXIRRIBONUCELTÍDEOS · Reações de oxi-redução em cadeia.
Transferência de elétrons
NADPH
fornece o
poder redutor
BIOSSÍNTESE DE PIRIMIDINAS 
• Produção de dTMP 
• O desoxitimidilato (dTMP) é formado a partir da UMP (uridina 5’-monofosfato) em quatro etapas. 
• O UMP é fosforilado em UDP, que é reduzido a dUDP. Este é então desfosforilado, formando dUMP que é, então, metilado e produz dTMP. Citidina trifosfato (CTP)
DIGESTÃO DOS ÁCIDOS NUCLEICOS 
• As bases nitrogenadas, metabolicamente são derivadas dos aminoácidos. 
• São produtos endógenos. 
• Podem estar presentes nos produtos de origem animal e vegetal. 
REAPROVEITAMENTO DE PURINAS E PIRIMIDINAS 
• Durante o metabolismo celular normal, os ácidos nucleicos são degradados em mononucleoTtídeos, nucleoSídeos e, por fim, em bases heterocíclicas. 
• Purinas e pirimidinas formadas durante a digestão têm maior probabilidade de serem degradadas, enquanto as formadas no interior das células são, em geral, “salvas”. 
• A reciclagem das bases intactas conserva energia celular. 
REAPROVEITAMENTO DE PURINAS 
• Nucleotídeos de purinas 
• O PRPP reage com pirimidinas e purinas em reações de reaproveitamento para fornecer nucleoSídeos monofosfato.
REAPROVEITAMENTO DE PIRIMIDINAS 
• Nucleotídeos de pirimidinas 
• As pirimidinas são salvas pela ação da orotato fosforibosiltransferase, que catalisa a etapa 5 da via biosintética. 
• Essa enzima também pode catalisar a conversão de outras pirimidinas, além do orotato, nos nucleotídeos Pirimídicos correspondentes. 
REAPROVEITAMENTO DE PURINAS E PIRIMIDINAS 
• Os nucleotídeos e seus componentes são interconvertidos por diversas reações. 
• Interconversões de  nucleotídeos purínicos e  seus constituintes.
• As bases que não são salvas  podem ser catabolizadas. 
• Os nucleotídeos e seus componentes são interconvertidos por diversas reações. 
• Interconversões de  nucleotídeos pirimidínicos e  seus constituintes.
• As bases que não são salvas  podem ser catabolizadas. 
• A maior parte das moléculas de purina e pirimidina livres é reaproveitada, mas algumas são catabolizadas. 
• As aves, alguns répteis e os primatas (incluindo os seres humanos) convertem nucleotídeos purínicos em ácido úrico ou urato, que depois é expelido. 
• Em aves e répteis, o catabolismo dos aminoácidos também leva ao ácido úrico. 
• Nos mamíferos, o excesso de nitrogênio oriundo do catabolismo dos aminoácidos é eliminado sob forma de ureia. 
• Aves e répteis não conseguem catabolizar o ácido úrico, mas alguns organismos degradam urato em outros produtos.
• Enquanto as bases purinas tem seus anéis praticamente mantidos para no processo de catabolismo, as bases pirimidinas tem seu anel degradado, aberto por clivagem hidrolítica, de modo que nenhum produto de eliminação característico é formado. 
• Pirimidinas são catabolizadas em amônia, bicarbonato e acetil-CoA (da citosina ou da uracila) ou succicnil-CoA (da timina). 
VITAMINAS 
• A evolução produziu um conjunto de catalisadores proteicos, mas o arsenal catalítico de um organismo é limitado pela reatividade das cadeias laterais dos aminoácidos. 
• Outras espécies químicas, chamadas cofatores, participam com frequência da catálise. Elas são necessárias para que as apoenzimas inativas (apenas proteínas) sejam revertidas nas holoenzimas ativas. 
• 2 tipos de cofatores: 
✔ Íons essenciais – a maioria íons metálicos; 
✔ Compostos orgânicos (coenzimas).
• Muitos minerais são necessários a todos os organismos porque atuam como cofatores. 
• Alguns íons essenciais, chamados íons ativadores, são ligados, reversivelmente e, com frequência, participam da ligação dos substratos. 
• Em contraste, alguns cátions são fortemente ligados e, muitas vezes, participam de modo direto das reações catalíticas.
• As coenzimas agem como reagentes de transferência de grupos, aceitando e doando grupos químicos específicos. 
• Para algumas coenzimas, o grupo é simplesmente um hidrogênio ou um elétron, mas outras transportam grupos maiores, ligados de modo covalente. 
• Esses grupos metabólicos móveis são ligados ao centro reativo da coenzima. 
• Para simplificar o estudo das coenzimas, vamos limitá-las as propriedades químicas dos seuscentros reativos. Nos mamíferos, muitas dessas coenzimas são derivadas de precursores obtidos na alimentação, as vitaminas.
VITAMINAS 
• A grande função das vitaminas, pelo menos da maioria delas, é servir como fonte de coenzima, um tipo específico de cofator de enzimas. 
• Os seres humanos não tem a capacidade de produzir algumas vitaminas e, em geral, elas precisam vir de outras Fontes, principalmente da dieta. 
• A palavra vitamina foi proposta por Casimir Funk (1884 – 1967) em 1912. 
✔ Ela descreve uma amina vital do arroz integral que curava beribéri, uma doença causada pela carência nutricional que resulta em degeneração neural. 
✔ Chisrtiaan Eijkman (1858 – 1930) – médico holandês – detectou o beribéri em galinhas e depois em humanos que comiam arroz processado (polido). 
✔ A substância antiberibéri da casca do arroz ficou conhecida como vitamina B1 ou tiamina. Essa foi a primeira vitamina isolada. 
• Ainda que muitas vitaminas não sejam aminas, o termo ainda é usado pelo valor histórico.
• Desde que Chisrtiaan Eijkman caracterizou a vitamina B1, foram identificadas duas grandes classes de vitaminas: 
✔ Hidrossolúveis 
- necessárias em pequenas doses diárias; 
- são rapidamente eliminadas pela urina; 
- as reservas celulares de suas coenzimas, em geral, não são estáveis. Mesmo assim, doses bem pequenas delas podem ser armazenas em órgãos específicos; 
- efeitos danosos do excesso dessas vitaminas são raros e só acontecem se forem ingeridas doses muito maiores que as recomendadas. 
✔ Lipossolúveis 
- são armazenadas pelos animais; por isso sua ingestão excessiva pode causar condições tóxicas, as hipervitaminoses.
VITAMINAS HIDROSSOLÚVEIS 
✔ Vitamina C 
- Frutas cítricas – prevenção de escorbuto (lesões na pele, fragilidade dos vasos sanguíneos, perda dos dentes e sangramento das gengivas). 
- O cirurgião escocês James Lind (1716 – 1794), no século XVIII, mostrou pela administração de limões que havia uma substância antiescorbuto nessas frutas. 
- No início do século XX o fisiologista húngaro Albert von Szent-Györgyi (1893 – 1986) descobriu e isolou esse composto antiescorbuto de vários alimentos. Ele chamou de vitamina C e depois de ácido ascórbico. 
- Norman Harworth (1883 – 1950), químico britânico, determinou a estrutura do compostos.
1937  
- Hoje: ácido ascórbico não é uma coenzima, mas atua como agente redutor em várias reações enzimáticas diferentes. Reduz o outro reagente  e sofre oxidação.
- Pela capacidade de a vitamina C participar de reações de oxidorredução, ela é considerada um agente antioxidante. 
- Isso é importante particularmente para o controle de radicais livres. Alguns radicais livres desempenham ações destrutivas em tecidos, por reações de oxidação (retirada de elétrons) de componentes de membrana, por exemplo. 
- Quando a vitamina C interage com o radical, ela é oxidada por ele, mas o composto formado por essa reação não é reativo e acaba sendo eliminado. Isso é suficiente para parar a cadeia de reações disparada por radicais livres. 
- Na própria mitocôndria, a vitamina C protege o DNA mitocondrial da ação dos radicais liberados no processo de respiração.
- A ação redutora da vitamina C também é essencial para a absorção do ferro. O ferro é consumido na forma de Fe+3, mas é necessário como Fe+2 para ser usado no grupo heme da hemoglobina. 
 Vitamina C
Fe+3	 	Fe+2 
- O uso da vitamina C coo antioxidante foi popularizado pelo bioquímico americano Linus Pauling (1901 – 1994). 
- A vitamina C é fundamental na síntese de colágeno, por isso, pessoas com escorbuto apresentam lesões na pele. 
- Também participam da síntese de noradrenalina e dopamina. Os dois compostos são neurotransmissores que influenciam, em conjunto com outros, humor, ansiedade, sono e alimentação. 
- A vitamina C é absorvida no intestino delgado e, por ser hidrossolúvel, pode circular livremente no sangue. 
- Atinge grandes concentrações na hipófise (glândula pituitária), no córtex suprarrenal, no pâncreas e no cérebro. 
- Pequenas quantidades de vitamina podem ser armazenadas no fígado e no baço. 
- Doses muito grandes de vitamina C podem gerar sobrecarga renal e diarreias, além de levar ao acúmulo de ferro.
✔ Vitaminas do Complexo B – Vitamina B1 ou tiamina
- Foi a primeira a ser descoberta. 
- A forma ativa é chamada tiamina pirofosfato ou 
difosfato (TDP). 
- Uma coenzima. 
- Não é produzida pelo homem. 
- Bactérias do intestino grosso podem produzi-la, mas aparentemente, não fica disponível para o hospedeiro.
- Deve vir da dieta: Alimentos não processados: cereais, grãos e sementes oleaginosas. 
- É absorvida no intestino delgado e transportada para o fígado pela veia porta. 
- É mais encontrada nos tecidos musculares, coração e cérebro, porém há pouca reserva dessa vitamina. Por isso, deve ser continuamente ingerida. 
- TDP é o cofator de algumas enzimas importantes no metabolismo de aminoácidos e glicose. Participa da síntese de ribose, que faz parte do esqueleto dos ácidos nucleicos.
- Ausência de vitamina B1 causa beribéri. 
Sintomas: Neuropatia (doença neurológica) que compromete algumas funções  motoras e de reflexo. Edema, taquicardia, cadiomegalia e insuficiência cardíaca. 
- Hipervitaminose é rara. 
Sintomas: Aparecem com doses maiores de 100 vezes a recomendada e por via intravenosa. 
 Choque anafilático, distúrbios respiratórios, náuseas, dores abdominais e,  em alguns casos, pode levar a morte.
✔ Vitaminas do Complexo B – Vitamina B2 ou riboflavina 
- Produzida por bactérias, protistas (algumas algas e protozoários), fungos, vegetais e alguns animais. 
- Mamíferos obtém da alimentação. 
- Ela é usada no corpo na forma de suas coenzimas: FAD e FMN. 
São moléculas envolvidas na transferência de um ou dois elétrons entre grupos. 
São importantes cofatores de enzimas do metabolismo aeróbico. 
Fazem parte da degradação de aminoácidos e da síntese de algumas classes de lipídios.
- Principais fontes: Ovos, farelo de trigo, leite e derivados. Muitos cereais tem essa vitamina, mas o processamento acaba eliminando aproximadamente 60% do teor vitamínico. 
- É absorvida intestino delgado (no jejuno e, aparentemente, com a participação do íleo e do duodeno). 
- O intestino grosso pode absorver a vitamina produzida pela microbiota intestinal.
- Ausência de vitamina B2 – sintomas em longo prazo e relacionados com a atividade das enzimas que precisam de faz e FMN.. 
Sintomas: Glossite (inflamação ou infecção da língua), inflamação do trato  respiratório, edema (inchaço) de mucosas, estomatites (doenças da boca),  anemia e dermatites (doenças de pele). A deficiência por um período muito extenso pode afetar o  desenvolvimento físico e cognitivo da criança.
- Hipervitaminose: Não há dados confirmando a toxidade da riboflavina. Como o receptor para essa vitamina satura rápido, o excesso ingerido vai rapidamente para a urina. 
✔ Vitaminas do Complexo B – Vitamina B3 ou niacina ou ácido nicotínico 
- Precursora do NAD e NADP. 
- A nicotinamida é um derivado da niacina, e também é precursora de NAD e NADP. 
- É produzida a partir do aminoácido triptofano. É preciso 60 mg de triptofano para fazer 1 mg de niacina (proporção de 60:1). Nós produzimos a vitamina, mas pelas grandes quantidades de triptofano necessárias, a vitamina e/ou o aminoácido devem vir da dieta. 
- Presente, principalmente, em carnes, peixes e cereais integrais. 
- Nos alimentos, muitas vezes, a niacina (ou ácido nicotínico) é absorvida na forma das suas coenzimas ou nicotinamida. 
- Um processo comum é a transformação de nicotinamida em niacina (ou ácido nicotínico) pela microbiota intestinal. 
- A vitamina é absorvida pela mucosa intestinal, sem precisar se ligar a uma molécula específica. Ela pode simplesmente difundir. 
- Aproximadamente 30% da niacina é assimilada na forma de complexos com proteínas.
- Deficiência grave de niacina causa a pelagra ou “o mal da rosa”. 
Sintomas: Dermatite com sensibilidade à luz, diarreias e demência (“doença 3D”). o Deficiência prolongada: desorientação, alucinações e delírio.
Como a síntesede triptofano depende de coenzimas derivadas de outras vitaminas, a pelagra pode aparecer por outras deficiências como a de vitaminas B2 e B6. 
- Hipervitaminose – não há relatos. 
✔ Vitaminas do Complexo B – Vitamina B5 ou pantotenato ou ácido pantotênico 
- Precursora do coenzima A (CoA) 
relacionada com a formação de acetil-CoA, composto de entrada no ciclo do ácido cítrico. participa do metabolismo de ácidos graxos e colesterol, dois tipos de lipídios e de aminoácidos. 
matéria-prima para a acetilcolina, um neurotransmissor envolvido nos processos de memória e aprendizagem, e de vitaminas A e D. 
participa da síntese do grupo heme, o grupo prostético da hemoglobina e da mioglobina. 
- Não pode ser produzida por seres humanos. 
microrganismo da microbiota intestinal – fornece pequena quantidade 
pequena parte deve vir da dieta. 
- Está presente em órgãos de animais, gema de ovo, amendoim e fava. Pequenas quantidade ainda podem ser encontradas em carnes magras, leite, batatas e legumes verdes. 
- É absorvida pela mucosa do duodeno e jejuno. 
- A vitamina se concentra mais no coração, músculos, fígado e cérebro.
- Deficiência é pouco frequente, pela grande distribuição nos alimentos. 
Sintomas:  Parestesia (sensações cutâneas, como rio e formigamento) de dedos e pés,  depressão, fadiga (cansaço intenso), insônia, vômito e fraqueza muscular.
- Hipervitaminose – somente doses mais de mil vezes a recomendada podem causar sintomas como leve desconforte intestinal e diarreia. 
✔ Vitaminas do Complexo B – Vitamina B6 
- Três estruturas ligeiramente diferentes: a piridoxina, o piridoxal e a piridoxamina. 
- As coenzimas piridoxal-fosfato e a 
piridoxamina-fosfato fazem reações 
de transferência de um carbono. 
Estão relacionadas com a síntese de 
niacina a partir do triptofano e dos 
neurotransmissores serotonina, 
noradrenalina e histamina.
- Microbiota intestinal humana produz B6, mas não é absorvida. 
- Obtida na dieta de forma ampla: fonte animal ou vegetal, principalmente tubérculos e cereais integrais. 
- A vitamina forma um complexo com proteínas, que deve ser desfeito para absorção. Esta separação ocorre em pH baixo, encontrado no estômago. 
- É absorvida no jejuno. 
- O fígado é o principal destino da vitamina B6. Aqui o piridoxal-fosfato é transformado em piridoxal, que forma um complexo com albumina, uma proteína abundante no corpo. Assim, a coenzima pode ser transportada para outros tecidos.
- Deficiência – é rara e não corre por dieta pobre, mas por fatores genéticos, má absorção, consumo de álcool e de cigarro. 
Sintomas: Dermatite, esteatose hepática (acúmulo de gordura no fígado), aterosclerose, hipertrigliceridemia (altos níveis de triacilgliceróis – um tipo de lipídio), hipercolesterolemia (altos níveis de colesterol). 
- Hipervitaminose – altas doses são toleradas 
Sintomas neurológicos como fraqueza muscular, redução de reflexos, dores ósseas e outros.
✔ Vitaminas do Complexo B – Vitamina B7 ou biotina 
- Grupo prostético para enzimas que catalisam reações de transferência de grupos carboxila e de carboxilação dependente de ATP. 
- A coenzima é bastante utilizada na síntese de carboidratos, aminoácidos e no metabolismo de ácidos graxos.
- É absorvida desde a vida embrionária, uma vez que é essencial na formação fetal. 
- A vitamina B7, originalmente chamada de vitamina H, pode ser encontrada na gema do ovo e em órgãos animais, com fígado e rins, e também em amêndoas. 
- Fontes menos ricas são carnes em geral, peixes, laticínios e alguns vegetais. 
- A vitamina B7 encontra-se em forma de complexo com proteínas nas carnes e cereais, sendo este digerido para que a biotina seja absorvida. 
- A absorção ocorre no intestino delgado da fonte alimentar e a produzida pela microbiota intestinal, não se sabe ao certo o quanto contribui para a quantidade total da vitamina em humanos.
- Como não se sabe a biodisponibilidade da vitamina e como a dose diária recomendada são estimativas, fica difícil saber quando está excessiva ou insuficiente. 
- Alguns estudos sugerem que a ausência dessa vitamina provoque intolerância à glicose, diminuição da espermatogênese e hiperlipidemia (altos níveis de lipídios). 
- Células com pouca biotina também têm maior tendência a sofrer estresse oxidativo, ou seja, sofrerem ação destrutiva de radicais livres. 
- Estudos em animais e humanos com altas doses de biotina não relataram efeitos adversos.
✔ Vitaminas do Complexo B – Vitamina B9 ou folato ou ácido fólico 
- Precursora da coenzima tetraidrofolato, usada nas reações que envolvem transferência de um carbono. 
- Participa da biossíntese de DNA, do metabolismo dos aminoácidos e da formação da acetil-CoA.
- Nos alimentos, a forma mais presente da vitamina é o tetraidrofolato. Amplamente distribuída em frutas, verduras com folhas verde-escuras, feijão, soja, laranja, frutas secas, cereais e legumes. Fígado de animais também é rico em vitamina B9. 
- O folato está presente nos medicamentos, nos alimentos fortificado com a enzima, como farinha de trigo e de milho, e nos suplementos. 
- Tanto o folato quanto o tetraidrofolato são absorvidos pelo intestino delgado. 
- Nos enterócitos, o tetraidrofolato pode ser reduzido a diidrofolato e depois regenerado para ser levado para outros tecidos.
- Deficiência é rara em adultos e crianças sadios Ocorre somente em casos de falhas genéticas na absorção, administração de alguns tipos de medicamentos e uso de álcool. 
Sintomas: Doenças cardiovasculares, acidente vascular cerebral (AVC), demência e osteoporose. Em gestantes, provável causa de anemia e defeitos graves de formação no feto. Pode agravar as neuropatias características da ausência de B12. Pode gerar atrasos no desenvolvimento.
- Hipervitaminose – ingestão de doses mais altas das duas formas pode levar a altos níveis delas no sangue. É difícil estimar o quanto o homem pode absorver das duas formas de vitamina. Evidências de resistência à insulina e aumento de risco de câncer de cólon. Doses elevadas de B9 pode encobrir a falta de vitamina B12. 
- No fígado são armazenadas ou complexadas com proteínas (grande parte) para, em seguida, serem liberadas na bile e na circulação.
✔ Vitaminas do Complexo B – Vitamina B12 ou cabalamina 
- É a maior e mais complexas das vitaminas e foi a última a ser isolada. 
- Precursora de grupos prostéticos que participam de reações de transferência de um grupo metila ou rearranjos intramoleculares. Estes podem ser a troca de posição de grupos na molécula, formando isômeros de posição. 
- Está relacionada coma a síntese de alguns aminoácidos, ácidos nucleicos e mielina.
- A estrutura foi descrita  pela química britânica  Dorothy Crowfoot  
Hodgkin (1910-1994). 
- Recebeu o Prêmio  Nobel de Química em  1964 por isso.
- Produzida por poucos microrganismos. 
- As doses necessárias são provenientes da dieta de origem animal, como carnes, ovos, peixes, frutos do mar e derivados do leite. Esses alimentos acumulam a vitamina vidnda diretamente das bactérias que a produzem. 
- Somente algas são fontes “vegetais” de cabalamina. 
- A vitamina B12 está disponível nos alimentos complexada com proteínas. 
- Os complexos sofrem dissociação no estômago e a cabalamina livre liga-se à haptocorrina que a carrega até o duodeno.
- No duodeno, com o pH mais alto, a cobalamina se dissocia novamente e se une ao fator intrínseco (FI), o qual protege a B12 da ação de enzimas do pâncreas. 
- Com o FI a vitamina é absorvida pelo íleo (intestino delgado). 
- Hipovitaminose – anemia perniciosa
Sintomas: Redução da produção de células sanguíneas pela medula óssea. Pode ocasionar desordens neurológicas – provavelmente a síntese prejudicada de mielina e de metionina, sendo esta precursora da colina e responsável por esses sintomas. Alguns estudos sugerem depressão, declínio cognitivo, mal de Alzheimer e outras doenças psiquiátricas.
- Hipovitaminose: A maioria dos caso não é secretado o fator intrínseco (FI) na mucosa estomacal. Atualmente, a absorção inadequada de cobalamina é tratada com injeções regulares da vitamina.