Bioquímica dos Minerais (1)

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Bioquímica dos Minerais 
___________________ Bioquímica Veterinária Comparada ________________ 
Conceitos 
 Os Minerais são compostos inorgânicos 
de composição bem definida que atuam 
como: 
- cofactores enzimáticos 
- ativadores de ação hormonal 
- moduladores de pressão osmótica 
- equilíbrio ácido-básico 
 A maior parte dos minerais são melhor 
absorvidos na forma livre. O grau de 
absorção de cada mineral pode ser 
medido pela ​biodisponibilidade. 
 
Classificação 
macrominerais 
Estão em maior concentração no 
organismo e podem ser: 
- Cálcio (Ca) 
- Sódio (Na) 
- Cloro (Cl) 
- Potássio (K) 
- Fósforo (P) 
- Enxofre (S) 
- Magnésio (Mg) 
- Ferro (F) 
Quantificado em percentagem ou 
mg/dia. É recomendada a ingestão diária 
de 100mg ou mais. 
 
 
 
microminerais 
Podem ser chamados de oligoelementos 
por estar em menor quantidade, 
exemplificado por: 
- Iodo (I) 
- Zinco(Z) 
- Cobre (Cu) 
- Selênio 
- Cobalto 
- Manganês 
- Molibdênio 
- Flúor 
É quantificado em partes por milhão 
(ppm) ou mcg/dia. 
 
quantidade necessária por dia 
 
 
 
 
 
Cálcio 
funções 
-Matriz óssea 
Para ser armazenado precisa-se 
ligar com resíduos de ​Gla​, Para 
que haja os resíduos ​Gla, ​é 
necessário a conversão do ​Ácido 
Glutâmico, ​e esse processo é 
dependente da ​vitamina K. 
-Coagulação Sanguínea 
Cofator das proteases da cascata. 
-Contração Muscular 
Pela ligação à ​Troponina C, 
modula a contração nos músculos 
estriados. Nos músculos lisos, 
interage com a ​miosina cinase, 
modulando o processo de 
fosforilação​ contrátil. 
-Transmissão do Impulso Nervoso 
Aumentador de condutividade 
para os íons de Sódio. Na 
hipercalcemia, ​há baixa excitação 
nervosa, em ​hipocalemia, uma 
hiper excitabilidade dos 
motoneurônios. 
-Regulação de enzimas ​(fosfodiesterase, 
adenilatociclase, ATPase,..) 
Modula a proteína ​calmodulina 
por meio da sua interação que 
altera sua estabilidade, induzindo 
ou inibindo a interação dela com 
diferentes enzimas. 
-Segundo Mensageiro Intracelular 
O cálcio é liberado pela própria 
célula quando armazenados nos 
Retículos Endoplasmáticos Lisos 
ou entra na célula pela abertura 
dos canais de cálcio (intermediado 
pela hidrólise de lipídios e ação do 
IP3), assim pode-se ligar nas 
proteínas intracelular com sítios de 
ligação e modular a sua atividade. 
No pâncreas, por exemplo, esse 
processo gera a liberação de 
insulina. Já, em células 
musculares, ocorre a contração 
muscular. 
 
homeostase 
Presente principalmente nos ossos nas 
formas de fosfato tricálcico 
(hidroxiapatita), carbonato de cálcio, 
citrato, pirofosfato de cálcio, fosfato de 
magnésio, fosfato dissódico, cloreto de 
potássio e fluoretos ou nos fluidos 
corporais na forma Ca​+2 e unidos a 
proteínas. 
O nível sérico é a concentração no sangue 
de determinada substância. 
 No caso do cálcio é controlado pelo: 
-​Hormônio Paratireóideo (PTH) 
Aumenta os níveis de cálcio 
plasmático e diminui os de fósforo. 
Atua nos ossos e túbulos renais. 
Nos rins, diminui a reabsorção de 
fósforo nos túbulos proximais e 
aumenta os de cálcio nos túbulos 
distais. Também, aumenta a 
excreção de K​+​,HCO​
3​
-​
, Na​+​, AMPc e 
aminoácidos, mas diminui a de H​+​, 
Mg​+2​, e NH​
3. 
Estimula a conversão de 
colecalciferol em DHC nas 
mitocôndrias das células epiteliais 
dos túbulos proximais no rim. 
Já, no osso, esse hormônio tem a 
função de inibir a síntese de 
osteoblastos, o que diminui a 
deposição de cálcio, favorecendo a 
desmineralização pelos osteócitos. 
Esses processos são inibidos pelo 
aumento de cálcio plasmático pela 
inibição de PTH, assim como altos 
níveis de DHC. 
 
 
 
 
-​1,25 dihidroxicolecalciferol (DHC) 
Conhecida como vitamina D3, é o 
resultado de hidroxilações 
sequenciais no fígado e no rim. 
É inibida por retroalimentação e 
estimulada pela PTH, prolactina, 
cortisol, estrogênios e GH. 
Age no intestino aumentando a 
absorção de cálcio, nos ossos induz 
a mineralização e nos rins diminui 
a excreção de cálcio e fósforo. 
Também, tem função esteróides 
aumentando a transcrição do gene 
CaBP (proteína ligante de cálcio). 
Nos animais jovens estimula a 
mineralização óssea. 
*Na doença do ​raquitismo, ​há 
falha na síntese da enzima que 
controla a hidroxilação da 
vitamina D. Já na 
hipervitaminose, ​pode causar 
calcificação ectópica e aumento da 
desmineralização óssea. 
-​Calcitonina (CT) 
É produzido pelas células 
foliculares da tireoide, tem efeito 
significativo nos ossos, muito 
pequeno no rins e nulo no 
intestino. 
 
Nos ossos, inibe a 
desmineralização óssea, ou seja, 
diminuindo a quantidade de cálcio 
no plasma. 
 
Já, nos rins atua como inibidor da 
reabsorção tubular de cálcio e 
fósforo. 
 
Também, evita a hipercalemia 
durante a absorção pós prandial 
(depois do almoço) e hipoglicemia 
materna durante a gestação. 
 
É estimulado pelo aumento de 
cálcio plasmático e inibido pela 
queda. 
 
 
 
 Fontes 
- leite 
- leguminosas 
- farinha de peixe de carne e de osso 
 
 
 
 
Deficiência 
-Hiperparatireoidismo primário 
Produção desenfreada de PTH 
independente do aumento de 
cálcio plasmático, gerando 
adenocarcinoma ​e mutação do 
gene receptor de membrana. ​O 
cálcio dos ossos é substituído por 
tecido fibroso. 
Pode-se levantar suspeitas para 
essa condição quando o paciente 
apresenta enfraquecimento ósseo 
com histórico de múltiplas 
fraturas, perda de dentes, 
enfraquecimento muscular, 
cálculos renais, hipercalcemia e 
hipofosfatemia. 
-Hiperparatireoidismo secundário renal 
Complicações de insuficiência 
renal crônica, presente em cães e 
gatos idosos. Tem como 
consequência a retenção de fosfato 
(hiperfosfatemia), ​assim, há alta 
liberação de PTH e inibição do 1,25 
DHC, pela falta da enzima 
hidroxilase. Por fim, é causado 
uma severa hipocalemia. 
-Hiperparatireoidismo secundário 
metabólico 
Mecanismo compensatório para 
dietas com desequilíbrio mineral 
crônico como baixo conteúdo de 
cálcio, excesso de fósforo e 
deficiência de vitamina D. 
Os sinais clínicos são uma baixa 
relação entre cálcio e fósforo 
plasmático e alta secreção de PTH 
que gera a hipocalemia e 
enfraquecimento ósseo. 
É comum em cães e gatos com 
dietas com excesso de carne e 
fígado (falta de cálcio e alto teor de 
fósforo), em felinos enjaulados e 
cavalos alimentados com grãos 
ricos em fósforo e forragem de má 
qualidade. Esses quadros são 
agravados pelo oxalacetato que 
impede a absorção intestinal de 
cálcio. 
Pode ser percebido como 
transtornos de locomoção, apatia e 
dor óssea a palpação. 
-Hipocalcemia (febre do leite) 
Apresenta nos primeiros três dias 
pós-parto dos mamíferos, 
principalmente em vacas de alta 
produção. É causado pelo 
desequilíbrio homeostático do 
Cálcio perdido no leite ser maior 
do que a mobilização óssea e a 
absorção intestinal por transtorno 
intestinal ou falta de rapidez para a 
mobilização óssea. 
É caracterizada por quadro de 
coma em decúbito, Hiper 
excitabilidade muscular e tetania , 
anorexia, agalactia (não produção 
de leite e), estase ruminal e 
timpanismo (Acúmulo anormal de 
gases no estômago que causa uma 
distensão no rúmen e do retículo), 
em estágios avançados pode causar 
paralisia muscular.Como tratamento pode ser 
utilizado a administração 
parenteral de sal de cálcio e como 
profilaxia a suplementação de 
vitamina D em 24 a 48 horas antes 
do parto. 
*Dietas que tendem a induzir uma 
acidose metabólica podem causar 
uma desmineralização devido uma 
tentativa do osso de neutralizar o 
pH sanguíneo pela saída de 
carbonato de cálcio. 
-Osteoporose 
Perda do Equilíbrio entre 
mineralização e desmineralização 
óssea o que leva a 
desmineralização do osso é uma 
doença crônica e não aparente 
durante muito tempo, e acomete 
animais idosos. 
Em vacas de alta produção pode 
ser causado pela excessiva perda 
de cálcio no leite unido a 
deficiência desse mineral na dieta. 
 
Fósforo 
funções 
-Estrutura da Matriz Óssea 
Presente na Forma de fosfato 
tricálcico (hidroxiapatita) 
-Componente de nucleoproteínas, 
fosfolípidos e ácidos nucleicos. 
Necessário para o crescimento 
bacteriano da microbiota ruminal. 
-Intermediário do metabolismo 
energético. 
Compõe o ATP, GTP, creatina 
fosfato, 1,3 BPG e glicídeos 
fosforilados. 
-Equilíbrio ácido-básico. 
 Via fosfato inorgânico. 
-Transdução de sinais. 
AMPc e GMPc. 
homeostase 
A proporção de Cálcio para Fósforo nos 
ossos é de 2:1, igualmente, essa proporção 
está na demanda da dieta. Já, no leite é de 
1:1 e no plasma é inversa. 
O fosfato da dieta é absorvido via 
transporte ativo e excretada pela via renal 
e saliva. 
fonte 
- leite 
- cereais 
- farinha de peixe carne e osso 
deficiência 
É a mais comum entre os 
macroelementos e está frequentemente 
apresentada em ruminantes criados a 
pasto, devido a deficiência natural das 
pastagens nesse mineral. 
-Redução no consumo de alimento. 
-Queda na fertilidade, crescimento e 
produção. 
-Lesões Ósseas. 
-Alotrofagia (plástico, carcaças,..) 
suplementação 
Pode ser feita de forma orgânica (farinha 
de ossos) ou inorgânica (fosfato 
bicálcico). 
Enxofre 
funções 
-Componente de aminoácidos sulfurados 
(cisteína e metionina) 
Pontes de dissulfeto e início das 
proteínas 
-Componente de vitaminas do complexo 
B (biotina e tiamina). 
-Componente de mucopolissacarídeos 
-Reações de desintoxicação 
deficiência 
Evidenciada pela falta de metionina na 
dieta, gera o retardamento do 
crescimento em animais jovens e a 
produtividade em animais adultos. 
toxicidade 
Acontece na suplementação com sulfato 
de amônia ou sulfato de cálcio, que na 
microbiota gastrintestinal é transformado 
em ácido sulfúrico, causando a motilidad 
ruminal e causa transtornos nervosos e 
respiratórios. 
 
 
 
Sódio 
 funções 
-Pressão osmótica. 
-Transporte de nutrientes (simporte) 
-Equilíbrio Ácido-base. 
-Transmissão de Impulso Nervoso. 
-Potencial de Membrana 
-Contração Muscular. 
homeostase 
O sódio é absorvido por transporte ativo 
via Na-K ATPase e eliminado pela urina 
conjugado com íons de cloro. 
Os níveis desse mineral são controlados 
pela aldosterona por meio da relação 
sérica de Na:K. Esse composto estimula a 
reabsorção de sódios nos túbulos renais e 
facilita a eliminação de Potássio. 
fonte 
- Produtos de origem marinha 
- sal de cozinha 
deficiência 
Comum em animais de criação extensiva 
e são mais suscetíveis na fase de 
crescimento ou lactação. 
Alguns dos sinais são exaustão, atraso no 
crescimento deficiência na produção, pelo 
áspero e seco, perda de peso, 
incoordenação motora, arritimia e 
ingestão de materiais estranhos 
(alotrofagia). 
 
 
Ferro 
funções 
-Cadeia de transporte de elétrons 
Citocromos 
-Transporte e Armazenamento de gases 
Hemo e Mioglobinas 
-Cofactor enzimático 
Xantina oxidase 
-Defesa anti-estresse oxidativo 
Catalase e Peroxidase 
-Catabolismo de Bases Nitrogenadas 
deficiência 
É rara, mas pode acontecer em neonatos, 
uma vez que o leite apresenta baixos 
teores de mineral. 
A anemia é a primeira manifestação, mas 
pode ser causada por intoxicação ou 
infestações parasitárias. 
 Os sinais são: 
- Diminuição da taxa de crescimento 
- Aumento da suscetibilidade a 
doenças infecciosas (pneumonia e 
gastroenterites) 
- Perda do Apetite 
- Palidez das mucosas 
fonte 
- Folhas de leguminosas 
- Sementes 
- Farinha de sangue 
 
 
 
Zinco 
função 
-Cofator de várias enzimas, 
principalmente das RNA e DNA 
polimerases. (proliferação celular) 
-Expressão gênica. 
-Estabilidade de membranas. 
-Produção, Armazenamento e Secreção 
de hormônios (testosterona, insulina, 
cortisol,...). 
-Integridade do sistema imunológico 
Proliferação de linfócitos. 
-Equilíbrio Ácido-Base. 
-Calcificação óssea. 
-Formação da Casca do ovo. 
homeostase 
O Zinco é abundante na pele, gônadas e 
pâncreas. A absorção é diminuída pelo 
excesso de ​fitato ​nas forragens, cereais e 
sementes. 
fonte 
- Cereais 
- Farinha de ossos 
- Melaço 
deficiência 
-Baixo crescimento 
Falha mitótica e síntese proteica 
-Infertilidade. 
Falha na meiose 
-Diminuição da defesa imunológica. 
-Engrossamento e rachadura da pele. 
-Perda de pêlo e lã. 
-Falha no crescimento de ossos, cascos e 
chifres ou deformação desses 
-Diminuição da sobrevivência dos 
pintinhos. 
-Inflamação das articulações. 
-Queda na produção de leite. 
-Hipoalbuminemia e hiperglobulinemia 
(baixa síntese proteica) 
Cobre 
funções 
-Componente de Enzimas 
Citocromos, oxidases, galactose, 
uricase, catalase,... 
-Hematopoiese 
Permite a absorção Intestinal de 
Ferro 
-Pigmentação 
Pelo ​Polifenol Oxidase que forma a 
melanina 
-Mineralização óssea 
-Integridade do Sistema Nervoso Central 
Metabolismo de 
neurotransmissores 
-Formação estrutural do Miocárdio 
Síntese do Tecido Conjuntivo 
-Cadeia de Transporte de Elétrons 
-Pigmento Respiratório de Alguns 
animais 
homeostase 
A absorção desse mineral depende da 
presença de outros. Por exemplo, o 
enxofre inorgânico, cálcio e proteínas 
diminuem a sua absorção intestinal. 
O Cobre é estocado no fígado e eliminado 
nas fezes por secreção biliar. 
fontes 
- Fígado 
- Frutos do Mar 
- Leguminosas 
- Nozes 
- Ameixas 
deficiência 
-Crescimento retardado 
-Queda de produção 
-Má absorção intestinal 
-Diarréia 
-Anemia 
-Degeneração do miocárdio 
-Falha na mielinização dos Neurônios 
-Alopecia 
-Acromotriquia (perda de pigmento) 
-Perda da ondulação da Lã 
 
Iodo 
funções 
-Componente dos hormônios da tireoide 
Aumento do calor corporal 
Expressão de proteínas 
desacopladoras 
Aumento da mobilização de Ácidos 
Graxos dos adipócitos 
Aumento da beta oxidação de 
ácidos graxos 
Aumento da gliconeogênese 
hepática 
Aumento da glicogenólise hepática 
Aumento do metabolismo basal 
homeostase 
Estocado na tireoide, glândula mamária, 
placenta, glândulas salivares e estômago 
fontes 
- Plantas Marinhas 
- iodeto de potássio (no sal ) 
deficiência 
-Hipertireoidismo Primário 
Diminuição da atividade 
tireoidiana, hiperplasia das células 
tireoidianas ​(bócio) ​e diminuição 
da taxa metabólica. 
Os sinais desse quadro são 
lentidão, inatividade, letargia, 
sensibilidade ao frio, aumento de 
peso e diminuição da líbido. 
Manganês 
funções 
- componente de enzimas 
- ativador enzimático 
Molibdênio 
funções 
- componente de xantina oxidase sulfito 
oxidase aldeído oxidase 
Cobalto 
funções 
- Estrutura da vitamina B12 
 
homeostase 
O cobalto é facilmente absorvido no 
intestino e, em ruminantes, pode ser 
sintetizado pela microbiota ruminal. 
fontes 
- pastagem- sais de Cobalto 
deficiência 
Pode ser verificada pela medição de 
vitamina B12 sérica. 
Cloro 
funções 
-Regulação da pressão osmótica. 
-Regulação do equilíbrio ácido-base 
-Controle do equilíbrio hídrico 
-Formação de ácido clorídrico presente 
no suco gástrico 
fonte 
- Farinha de peixe e carne 
Magnésio 
funções 
- cofator de mais de 300 enzimas 
- Componente dos Ossos 
- Atividade neuromuscular 
Fonte 
- trigo 
- levedura 
- farelo de algodão e linhaça 
- farinha de ossos 
- óxido de magnésio 
Selênio 
funções 
- Componente da glutationa peroxidase, 
iodotironina deiodase tipo I. 
fonte 
- produtos de origem animal 
- castanhas 
Potássio 
fonte 
- Cloreto de potássio, 
- bicarbonato de potássio 
- iodeto de potássio cloro 
 
perguntas de aula 
1. Para cada um dos minerais 
estudados deveremos nos 
perguntar: 
a. Em que etapa (s) do 
metabolismo ele participa? 
b. Quais são os sintomas 
produzidos pela deficiência 
deste mineral no organismo? 
c. Como posso relacionar 
intuitivamente a função do 
mineral e os sintomas 
associados a sua 
deficiência? 
 
referências 
https://www.youtube.com/watch?time_conti
nue=13&v=vCcZ0A-PuZ8&feature=emb_titl
e 
https://youtu.be/i3GfrZR2DUE 
https://youtu.be/HDTWP6ccuB0 
https://pt.khanacademy.org/science/biology
/cell-signaling/mechanisms-of-cell-signaling
/a/intracellular-signal-transduction 
 
 
 
 
 
https://www.youtube.com/watch?time_continue=13&v=vCcZ0A-PuZ8&feature=emb_title
https://www.youtube.com/watch?time_continue=13&v=vCcZ0A-PuZ8&feature=emb_title
https://www.youtube.com/watch?time_continue=13&v=vCcZ0A-PuZ8&feature=emb_title
https://youtu.be/i3GfrZR2DUE
https://youtu.be/HDTWP6ccuB0
https://pt.khanacademy.org/science/biology/cell-signaling/mechanisms-of-cell-signaling/a/intracellular-signal-transduction
https://pt.khanacademy.org/science/biology/cell-signaling/mechanisms-of-cell-signaling/a/intracellular-signal-transduction
https://pt.khanacademy.org/science/biology/cell-signaling/mechanisms-of-cell-signaling/a/intracellular-signal-transduction