Apostila Bioquímica

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Bioquímica
APOSTILA COM BASE NAS ANOTAÇÕES REALIZADAS EM SALA DE AULA E
COM OS SLIDES. O PRESENTE CONTEÚDO NÃO É DA MINHA AUTORIA.
@resumosdasaude
 Aminoácidos 3
 Proteínas 6
 Proteínas globulares 11
 Enzimas 14
 Carboidratos 19
 Metabolismo dos carboidratos 22
 Lipídios 31
 Biossíntese de lipídios 36
 Vitaminas 42
 São as moléculas mais abundantes e com
maior diversidade de funções nos seres
vivos
 Todos os processos vitais
dependem dessa classe de moléculas
 Formam proteínas a partir de polímeros
lineares ligados por ligações peptídicas
Estrutura
 Existem mais de 300 aminoácidos
diferentes na natureza
 Apenas 20 são constituintes das
proteínas nos mamíferos
 Cada aminoácido (exceto a prolina)
apresenta um grupo carboxila, um grupo
amino primário e uma cadeia lateral (grupo
R) ligados ao átomo de carbono α
(carbono alfa)
 O grupo R diferencia um aminoácido
dos demais
 O grupo R é quem vai determinar o
papel do aminoácido na proteína
Classificação
 Classificados de acordo com as
propriedades do grupo R
 Apolares ou polares
Apolares
 Cadeia lateral apolar
 Sem interações com a agua
 Incapaz de receber ou doar prótons
 Não participa de ligações iônicas ou de
hidrogênio
 Semelhantes aos lipídeos
 Interações hidrofóbicas
 Encontram-se no interior da proteína por
conta da sua natureza hidrofóbica, em
ambiente solúvel
 À medida que a proteína se dobra
 Ajudam a estabelecer a forma
tridimensional da proteína
 Nas proteínas encontradas em ambientes
hidrofóbicos (membrana) os grupos R são
encontrados na superfície
 A prolina apresenta um grupo amino
secundário ao invés do primário, sendo
denominada de iminoácido
3
Polares sem carga eletrica
 Carga liquida igual a zero em pH neutro
 Podem formar ligações de hidrogênio com
outras moléculas
 As cadeias laterais da cisteina e da tirosina
podem perder um próton em pH alcalino
 A serina, treonina e tirosina contem um
grupo hidroxila que é capaz de fazer
ligações de hidrogenio
 Cada cadeia lateral da asparagina e da
glutamina apresenta um grupo carbonila e
um grupo amida que podem participar de
ligações de hidrogenio
 A cisteina por ter na sua cadeia lteral uma
grupo sulfidrila (-SH) é capaz de formar um
dímero, a cistina, que contem uma ponte
de sulfeto
Polares carregados negativamente
 Doadores de protons
 Cadeias laterais acidas
 Grupo carboxilato carregado
negativamente (-COO⁻) em pH fisiologico
(entre 4,5 e 6)
Polares carregados positivamente
 Receptoras de prótons
 Cadeias laterais básicas
 Grupo amino recebe um próton (-NH₃⁺)
em pH fisiológico (entre 4,5 e 6)
Abreviaturas e símbolos
 O nome de cada aminoácido possui uma
abreviatura associada de três letras e um
símbolo de uma letra
 Seguem algumas regras:
Primeira letra única
 Se apenas um aminoácido apresenta o
nome com determinada letra, então essa
letra será seu símbolo
Maior ocorrencia
 Se mais de um aminoacido começam com
determinada letra, o aminoacido com maior
frequencia recebe aquela letra como
simbolo
4
 O glutamato é menos freqeunte que a
glicina, logo a letra G será simbolo da
glicina
Nomes com sons semelhantes
 Alguns símbolos de uma letra soam, em
inglês, de forma semelhante ao inicio do
nome do aminoácido que representam
Letra proxima a letra inicial
 Para os demais, é atribuído como símbolo
a letra tão próxima quanto possível no
alfabeto à letra inicial do nome
5
Ligação peptídica
 Ligação amida substituída pela qual duas
moléculas de aminoácidos podem ser
ligadas de modo covalente
 A fim de produzir um dipeptideo
 Feita por enzima Peptidil-transferase
 Não são rompidas por condições
desnaturantes (aquecimento ou altas
concentrações)
 Formada pela remoção de elementos de
água (desidratação) do grupo α-carboxila
de um aminoácido e do grupo α-amino do
outro
 Três aminoácidos unidos por duas ligações
peptídicas = tripeptideo; quatro
aminoácidos = tetrapeptideo e assim por
diante
Nomeando o peptídeo
 Cada aminoácido que compõe um
peptídeo é denominado “resíduo”
 O resíduo de aminoácido na extremidade
com um grupo α-amino livre é chamado
de resíduo aminoterminal ou N-terminal
 Na esquerda
 NH₃
 O resíduo de aminoácido na outra
extremidade com um grupo carboxila livre
é chamado de resíduo carboxiterminal ou
C-terminal
 Na direita
 COO⁻
 Quando um polipeptídio é nomeado, os
sufixos (-ina, -ano, -ico ou -ato) dos
resíduos são alterados para -il
 Com exceção do aminoácido C-
terminal
Exemplo: um tripeptideo composto por uma
valina N-terminal, uma glicina e uma leucina C-
terminal é denominado vanil-glicil-leucina
Visão geral
 As funções das proteínas derivam da
diversidade e versatilidade de 20
aminoácidos
 Estão presentes em todos os seres vivos
e participam em praticamente todos os
processos
 Diferem uma das outras quanto
 Quantidade de aminoácidos
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 Tipos de aminoácidos
 Ordem de ligação entre os
aminoácidos
“A ordem dos aminoácidos ALTERA o
produto”
Exemplo clinico:
Funçoes
 Transporte de oxigênio (hemoglobina)
 Proteção do corpo contra organismos
patogênicos (anticorpos)
 Catalizadora de reações químicas (enzimas)
 Receptora de membrana
 Atuação na contração muscular (actina e
miosina)
 Crescimento e formação de hormônios
Estrutura
 Sua estrutura é dividida em quatro níveis
de organização:
 Primário
 Secundário
 Terciário
 Quaternário
Estrutura prímaría
 A sequência de aminoácidos na cadeia
polipeptídica
 Linear
 Determina a sua estrutura terciária
 Apenas ligações peptídicas
Estrutura seçundaría
 Arranjo regulares de aminoácidos que
estão localizados proximos uns aos outros
na sequencia linear
 Estruturas dobradas sobre si mesmas
 Tipos: α-helice e folha pregada β
 α-Helice
 Um esqueleto polipeptídico central
espiralado e bem compacto
 Cadeias laterais dos aminoácidos
estendendo-se para fora do eixo central
 É estabilizada por uma ampla
formação de ligações de hidrogênio (entre
os átomos de oxigeno das carbonilas e os
hidrogênio das amidas)
 Do oxigênio da carbonila ao
grupo -NH⁻ de uma ligação
peptídica quatro resíduos à
frente
 Essas
ligações são
fracas, mas
coletivamente
estabilizam a
hélice
 Cada
volta completa
contem 3,6
resíduos
7
 Folha pregada β
 Todos os componentes da ligação
peptídica estão envolvidos com ligações de
hidrogênio intra-cadeia ou inter-cadeia
 Perpendiculares ao polipeptideo
 Apresentam uma aparência
“dobrada”
 Duas ou mais cadeias peptídicas
 As cadeias adjacentes podem ser
tanto paralelas quanto antiparalelas, iguais
ou opostas respectivamente
Estrutura terçíaría
 Arranjo tridimensional total de todos os
aminoácidos de uma proteína
 As interações entre as cadeias laterais dos
aminoácidos direcionam o dobramento do
polipeptídio para formar uma estrutura
compacta
 Estabilizada por ligações covalentes entre
diversas cadeias laterais da proteína
 Pontes dissulfeto, ligações iônicas e
interações hidrofóbicas
Estrutura quaternaría
 Várias cadeias polipeptídicas – subunidades
 Unidas por ligações não-covalentes (pontes
de hidrogênio, ligações iônicas e interações
hidrofóbicas)
 As subunidades podem funcionas
independentemente umas das outras
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Desnaturaçao proteíça
 Quebra das ligações de hidrogênio
 Ocorre pela alteração de temperatura
e/ou pH
 Pode ser irreversível ou não
 A proteína perde sua função
 Modifica a sua estrutura espacial
tridimensional
 As ligações peptídicas não são quebradas
por desnaturação
Proteínas fibrosas e
globulares
Proteínas fíbrosas
 Tem suas cadeias polipeptídicas arranjadas
em longos filamentos insolúveis em água
 Utilizadas na produção de estruturas que
garantem suporte, forme e proteção
externa ao organismo
 Grande número de ligações covalentes
 As cadeias apresentam-se enroladas sobre
si como “cordas”
 Grande resistência
 Ex. colágeno
Proteínas globulares
 Cadeias polipeptídicas dobradas em forma
esférica
 Mais compactas que as fibrosas
 Enzimas, proteínas transportadoras,
motoras, reguladoras,imunoglobulinas
 Ex. mioglobina
Proteínas estruturais
 Suporte que fornecem proteção ou
resistência a estruturas biológicas
 Colágeno (cartilagem, pele, ossos e dentes)
 Queratina (cabelo, pele e unhas)
Proteínas transportadoras
 Transporte de íons/moléculas de um local
para outro
 Albumina (transporte de fármacos)
 Hemoglobina (transporte de oxigênio)
 Lipoproteínas (transporte de lipídios)
Proteínas de defesa
 Combate a antígenos
 Anticorpos/imunoglobinas
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Proteínas como fonte de
energia
 As proteínas podem ser utilizadas como
fonte de energia na ausência de
carboidratos e lipídios
 Nutrientes
 Ovoalbumina e caseína
Proteínas enzimáticas
 Conjunto mais numeroso e variado de
proteínas
 Moléculas que aceleram reações
 Catalisadores biológicos
10
Hemoglobinas (Hb)
 Constituição das hemácias/eritrócitos 
células anucleadas
 Hemoglobina fica dentro dessas
células
 Função principal: transporte de O2 dos
pulmões aos tecidos (cérebro, coração,
fígado, etc)
 Participa também do transporte de
CO2 dos tecidos aos pulmões
Composição
 É uma proteína quaternária
 Junção de 4 proteínas globina (terciarias)
+ grupo heme prostético
 As globinas estão arranjadas na forma de
tetrâmero
 Dois tipos de cadeia: α e β
 A α necessita de 141 aminoácidos
para ser formada
 A necessita β de 146 aminoácidos
para ser formada
 Grupo heme
 Não é uma proteína
 Fe2+ no centro
 Esse ferro liga-se ao oxigênio,
possibilitando o transporte
 Cada globina vai ter um grupo heme
Função
 Transporte de oxigênio e outros gases
 Oxihemoglobina: O2 se liga aos sítios de
ligação, tornando a hemoglobina oxigenada
 Desoxihemoglobina: quando não está ligada
ao O2
 Carboaminohemoglobina (hbCO2): pouca
aração pelo CO2, mas ainda participa do
seu transporte
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 Carboxihemoglobina (hbCO): atração maior
por CO do que pelo oxigênio, podendo
levar a intoxicação por CO
Hemoglobinopãtiãs
 Doenças causadas por falhas na construção
das hemoglobinas
 Geralmente genéticas
 Anemia falciforme
 Troca de aminoácidos – ácido
glutâmico por valina
 Doença homozigota recessiva
 Pacientes heterozigotos: traço
falcemico
 Hemácias em forma de foice
 Diminui o tempo de vida de 120 para
20 dias
 Doença da hemoglobina C
 Substituição do glutamato por lisina
 Na cadeia 6 da β-globina
 A hbC tende a se cristalizar nas
hemácias
 Distúrbios hemolíticos
 Talassemia
 Síntese defeituosa de α-globina ou
β-globina
 Talassemia α
 Talassemia β
Imunoglobulinas (Ig)
 Comumente conhecidas como anticorpos
 Na realidade os anticorpos são
formas secretas das imunoglobulinas
12
 20% das proteínas plasmáticas
 Produzidas pelos linfócitos (células de
defesa) em resposta de alguma substancia
estranha (antígenos) no organismo
 Anticorpos são exclusivos para cada tipo
de antígeno
 Funcionam como sinalizadores de
corpos estranhos no organismo
Antígeno no organismo  Linfócitos
produzem moléculas para combater/sinalizar
 O segundo contato com o antígeno terá
produção mais rápida de anticorpos e com
função mais efetiva
 Choque anafilático – o segundo contato é
mais nocivo que o primeiro
 1º - reconhecimento do antígeno e
produção dos anticorpos
 2º - resposta exacerbada ao
contato – anticorpos já produzidos
Estruturã
 Cadeias pesadas
 Fixas para todos os anticorpos
 Duas cadeias H
 Carboidratos ligados nas cadeias H -
glicoproteínas
 Cadeias leves
 Variável
 Duas cadeias L – n° de aminoácidos
diferentes
Clãsses
 IgM
 3° mais comum
 Indica que a infecção é recente
 Anticorpo produzido na fase aguda
(inicial) da infecção
 Primeiro a ser produzido quando há
contato com o antígeno
 IgG
 Consegue atravessar a barreira
placentária
 Anticorpo do memoria
 Mais prevalente
 4 subclasses
 A infecção já passou e não
transmite mais
 Posterior a infecção
 IgA
 2° mais comum
 Presente nas mucosas e secreções
 Imunidade passada de mãe para filho
a partir da amamentação
 IgE
 Reações alérgicas e doenças
parasitarias
 IgD
 Papel pouco esclarecido
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 Proteínas catalisadoras
 Transformam quimicamente
substratos em produtos durante reações
essenciais
  a velocidade das reações
  a energia de ativação
 Não sofrem alterações durante a reação
 Comandam todos os eventos metabólicos
 As estruturas proteicas são fundamentais
para a atividade catalítica das
enzimas
 A ativação de algumas enzimas depende
de sua ligação a cofatores/coenzimas
 Esses cofatores podem ser um ou
mais íons inorgânicos (Fe²⁺, Mg²⁺, Mn²⁺ ou
Zn²⁺) ou uma molécula orgânica
denominada coenzima
 Algumas enzimas dependem tanto
de uma coenzima quanto de um ou mais
íons orgânicos
 Grupo prostético: uma coenzima ou
um íon orgânico que se ligue firmemente
a uma enzima
 Holoenzima: enzima + cofator e/ou
coenzima
 Apoenzima/ apoproteina: a enzima
sem seu componente não proteico e é
inativa, forma uma holoezima
Propriedades
Sítíos atívos
 Uma região especifica da enzima em
forma de bolso ou fenda
 Contem cadeias laterais de
aminoácidos que participam da ligação com
o substrato
 Substrato: a molécula que liga no sitio ativa
e sobre a qual a enzima age
 O substrato liga-se à enzima a partir do
sitio ativo formando o complexo enzima-
substrato (ES)
 Encaixe induzido (permite a catalise)
 O substrato induz mudanças na
forma do sitio ativo
 O complexo ES é convertido no complexo
enzima-produto (EP), que se dissocia em
enzima e produto (E + P)
E + S  ES  E + P
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Efícíêncía catalítíca
 As reações catalisadas por enzimas
ocorrem de 10³ até 10⁸ vezes mais
rapidamente que as reações não
catalisadas
Espêcífícídadê
 São altamente especificas
 Interagindo com um ou alguns poucos
substratos
 Catalisam apenas um tipo de reação
química
Rêgulacao
 A atividade enzimática pode ser regulada
 Ativadas ou inibidas
 A fim de que a velocidade da reação
responda às necessidades da célula
Nomenclatura
 Cada enzima recebe dois nomes
 O primeiro é o nome curto e
recomendado
 O segundo é o nome mais
completo e sistemático
Nomê rêcomêndado
 Sufixo “-ase” + nome do substrato ou da
descrição da ação realizada
Ex. glicosidase e urease (nome do
substrato) / lactato-desidrogenase e
adelinato-cliclase (descrição da ação
realizada)
 Algumas enzimas mantem seu nome
comum/usual, como a tripsina e a pepsina
Nomê sístêmatíco
 Exatos e informativos
 As enzimas são divididas em seis classes
principais
 O sufixo “-ase” + uma descrição bastante
completa da reação química catalisada
 Incluindo os nomes de todos os
substratos
 Também recebe um número que a
classifica
Ex. lactato:NAD⁺-oxirredutase
Cinética enzimática
 Alterações de energia que ocorrem
durante a reação
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 Ea (energia de ativação): energia minima
necessaria para a reação ser iniciada
 As enzimas reduzem a energia de
ativação necessária
  energia de ativação, mais rápida
será a reação
 Uma barreira energética para as
reações
 ΔG: variação entre a energia do produto e
do substrato
 Define se a reação é anabólica ou
catabólica
Rêacao anabolíca
 Construção
 Consome energia
 Produto tem mais energia que o substrato
 ΔG = negativo
 A reação está favorável (espontaea)
Rêacao catabolíca
 Destruição
 Libera energia
 Produto tem menos energia que o
substrato
 ΔG = positivo
 A reação está desfavorável (não
espontânea)
Equacao dê Míchaêlís-Mêntên
 A enzima combina-se de forma reversível
ao substrato formando um complexo ES,
em seguida converte o substrato em
produto e regenera a enzima livre
 Descreve como a velocidade da reação
varia com a alteração na concentração de
substrato
 Vmax ocorre quando quase toda a enzima
estiver na forma de ES
 É estimada pelo gráfico duplo
recíproco de Lineweaver-Burk
 Constante de Michaelis (Km): é a
concentração do substrato necessária para
que a reação alcance metade da sua
Vmax
 Está relacionado com a afinidade da
enzima pelo substrato
 Km = alta afinidade
 Km = baixa afinidade
Fatores que afetam a
velocidade da reação O aumento ou redução na velocidade de
reação pode ser promovido por:
 Efetores alostéricos positivos
(ativadores)
 Efetores alostéricos negativos
(inibidores)
 Esses efetores ligam-se a um local
especifico da enzima, o centro alostérico
Concêntracao do substrato
 A velocidade da uma reação catalisada
aumenta com a concentração do substrato
V₀: velocidade no tempo
inicial
Vmax: velocidade máxima
[S]: concentração do
substrato
Km: constante de Michaelis
16
 Ate que a Vmax é atingida
 Platô
 Excesso de substrato pode leva a
saturação da reação
 Saturação dos sítios de ligação
disponíveis
Têmpêratura
 Cada enzima tem uma temperatura ótima
para funcionamento
 A velocidade de reação aumenta com a
temperatura
 Ate um pico de velocidade ser
atingido
 Uma elevação maior da temperatura ótima
resulta na redução da velocidade
 Desnaturação de enzimas
pH
 Concentração de H⁺
 Cada enzima tem o seu pH ótimo para a
reação
 pH extremo causa desnaturação
enzimática
Iníbídorês
 Substancias que conseguem se ligar a
enzima diminuindo a velocidade ou
impedindo a reação
 Inibição reversível: pode ser revertido
 Inibição irreversível: inativação total da
enzima
 Inibidor competitivo
 Se liga à enzima
 Compete com o substrato pelo sitio
ativo
 Inibidor não competitivo
 Se liga em outro local da enzima
 Não compete pelo sitio
 Impede a reação do substrato com
a enzima
 Inibidor incompetitivo
 Se liga no complexo ES
 Impede a formação de produtos
17
 Inibidores enzimáticos como fármacos
 Metade dos 10 fármacos
comumente prescritos nos EUA age por
meio da inibição de enzimas
 Antibióticos β-lactâmicos: inibem
enzimas envolvidas na síntese da parede
celular bacteriana
 Penicilina e amoxicilina
 Anti-hipertensivos: inibidores da
enzima conversora de angiotensina (ECA)
 Captopril, enalapril e lisinopril
18
 Outros nomes: açúcares, glicídios, hidratos
de carbonos, sacarídeos
 Compostos orgânicos
 Formados por: C, H e O
 Alguns ainda podem ter: N, P e S
 Encontrados em pães, massas, batata,
frutas, leite
 Funções: energética, reguladora e
estrutural
 Principal fonte de energia para as
células (energética)
 Regulação da síntese de alguns
hormônios (reguladora)
 Formação de membranas biológicas
(estrutural)
Classificação
Monossacarídeos
 1 molécula
 Açúcares simples
 Unidade fundamental de um açúcar
 Classificados de acordo com o número de
átomos de carbono que contem
 Aldoses: carboidratos com um grupo
aldeído como seu grupo funcional
 Cetoses: carboidratos com um grupo
cetona como seu grupo funcional
 De 3 até 7 átomos de carbono
 Fórmula geral: CnH2nOn ou Cn(H2O)n
Sendo n o número de Carbonos
 Triose C3H6O3
 Tetrose C4H8O4
 Pentose C5H10O5
 Hexose C6H12O6
 Heptose C7H14O7
 Monossacarídeos importantes:
 Hexose: glicose (pão), frutose (frutas),
galactose (leite)
 Pentose: desoxirribose (RNA), ribose
(DNA)
19
Olígossacarídeos
 2 até 10 moléculas
 Ligação entre açúcares: ligação glicosídica
 Condensação/síntese de desidratação: OH
liga se a OH de outra molécula, ocorre a
perda de água
 Hidrólise: para que ocorra a quebra do O2
e a separação das moléculas
 Dissacarídeos 2 moléculas
 Trissacarideos 3 moléculas
 Tetrassacarideos 4 moléculas
 Pentassacarideos 5 moléculas
 Assim por diante até 10 moléculas
 Oligossacarídeos importantes:
 Dissacarídeos:
Sacarose = frutose + glicose (cana de
açúcar)
Lactose = galactose + glicose (leite)
Maltose = glicose + glicose
Políssacarídeos
 +10 moléculas
 Também chamados de glicanos
 Unidos por ligação glicosídica
 Carboidratos mais complexos
 A maioria dos carboidratos encontrados na
natureza
 Diferem uns dos outros na identidade das
unidades de monossacarídeos repetidas, no
comprimento das cadeias, nos tipos de
ligações unindo as unidades e no grau de
ramificação
 Homopolissacarideos: contem somente
uma única espécie de monossacarídeo
 Heteropolissacarideos: contem dois ou
mais tipos diferentes
20
 Polissacarídeos mais importantes:
 Amido:
o Homopolissacarideo
o Função energética
o União de várias glicoses
o Reserva em plantas e algas
o Quebrada pela amilase
(transformada em maltose)
o A maltase quebra a molécula e
libera a glicose
 Glicogênio:
o Função energética
o União de várias glicoses
o Reserva em animais e fungos
o Junção de várias moléculas de glicose
em excesso no sangue
o A insulina faz essa junção de glicose
o Armazenado no fígado
o Falha na produção de insulina = diabete
o Glucagon: quebra as moléculas de
glicogênio no fígado e as libera no
organismo
21
 Tipos de metabolismo:
 Anabolismo
o Consome energia
o Construção
o Junção
o Transformação de moléculas mais
simples em mais complexas
 Catabolismo
o Liberação de energia
o Quebra
o Moléculas mais complexas em mais
simples
 Classificação quanto a presença de
oxigênio:
 Anaeróbico
o Sem a presença de oxigênio
o Fora de mitocôndrias
o Fermentação
o Procariotos
o Situações com diminuição na oferta
de oxigênio em eucariotos
 Aeróbico
o Com oxigênio
o Organismos eucariotos
o Precisa de células com mitocôndrias
o Respiração celular
 Respiração celular
 Na perspectiva da bioquímica: é o
momento em que há quebra de
ligações afim de produzir energia, essa
energia é aproveitada pelas células para
realizar as funções vitais do organismo
 Na respiração aeróbica ocorre a quebra
da glicose
 Três etapas: Glicólise, Ciclo de Krebs e
a Fosforilação Oxidativa ou Cadeia
Respiratória
 Essas etapas levam à produção de
CO2, H2O e moléculas de ATP
ATP
 Adenosina trifosfato
 Adenina + Ribose + 3 Fosfatos
22
 Moeda energética do corpo
 Molécula utilizada para armazenar ou liberar
energia
 As ligações contem muita energia
 No anabolismo:
 Molécula A + molécula B
1. O corpo irá quebrar uma ligação entre
os fosfatos ATP > ADP
2. Liberando energia para a reação da
molécula A e B
3. A energia vai para a reação e faz a
junção das moléculas transformando
em uma outra molécula C
 No catabolismo:
 Molécula C para ser transformada em
A e B
1. Quebra da molécula C forma moléculas
menores
2. Libera energia da molécula C para o
meio
3. Essa energia é mandada para o ADP
transforma o ADP em ATP novamente
Outras “moedas” metabolicas
 Receptores de prótons (H+) e elétrons (e-)
 NAD (Nicotinamida adenina dinucleotideo)
 Coenzima capaz de aceitar um par de
elétrons no catabolismo e liberar esse
par no anabolismo
 NADP (Nicotinamida adenina dinucleotideo
fosfato)
 Age de forma semelhante ao NAD
 FAD (Flavina adenina dinucleotideo)
 Age de forma semelhante ao NAD
 Coenzimas oxidadas (ainda não receberam
em prótons e nem elétrons): NAD+, NADP
e FAD
 Coenzimas reduzidas (quando recebem os
prótons e os elétrons): NADH, NADPH e
FADH2
Vias metabólicas no estado
alimentado
 Depende da necessidade energética do
corpo
Glicolise/ via glicolitica
 Acontece no citoplasma/citosol
 Pode ocorrer em todo tipo de célula
 Quebra da glicose para fornecer energia
para o corpo
 Ocorre depois da absorção de muito
carboidrato
 Catabolismo
 O piruvato é o produto final
 O carboidrato é digerido
 A glicose vai para o sangue
23
 A insulina capta a glicose para os tecidos
(de acordo com a necessidade)
 Um conjunto de 10 reações químicas vão
converter a molécula de glicose em duas
de piruvato (ácido pirúvico):
 Uma molécula de glicose que tinha 6
carbonos em duas moléculas de
piruvato com 3 carbonos cada
 O piruvato tem menos H que a glicose:
o NAD vai ser responsável por captar
os elétrons de H da glicose
transformando em NADH
Reacoes da glicolise aerobica
 Possui duas fases
 Fase preparatória
 Fase de pagamento
 Fase preparatória
1. A glicose é inicialmente fosforilada
no grupo hidroxila ligada ao C-6 =
D-glicose-6-fosfato
2. A D-glicose-6-fosfato é convertida
= D-frutose-6-bifosfato
3. A D-glicose-6-fosfato é fosforilada
mais uma vez em C-1 = D-frutose-
1,6-bifosfato
Obs. Nas duas reações de
fosforilação, o ATP é o doador de
grupos fosforil
4.A frutose-1,6-bifosfato é dividida em
duas moléculas de três carbonos =
di-hidroxiacetona-fosfato e o
gliceraldeído-3-fosfato
5. A di-hidroxiacetona-fosfato é
isomerizada a uma segunda
molécula de gliceraldeído-3-fosfato
 Na fase preparatória da glicólise, a energia
do ATP é consumida, aumentando o
conteúdo de energia livre dos
intermediários, e as cadeias de carbono de
todas as hexoses metabolizadas são
convertidas a um produto comum, o
gliceraldeído-3-fosfato
 Fase de pagamento
6. Cada molécula de gliceraldeído-3-
fosfato é oxidada e fosforilada por
fosfato inorgânico = 1,3-
bifosfatoglicerato
7. Da etapa 7 até a 10 ocorre liberação
de energia quando o 1,3-bifosfato é
convertido em piruvato
24
Destinos do piruvato
 Fatores que vão determinar - presença ou
não de oxigênio e a necessidade de
energia
 Piruvato + ausência de oxigênio + energia
= fermentação alcoólica, fermentação
láctica
 Piruvato + oxigênio + energia =
metabolismo aeróbico
 Piruvato + oxigênio - energia =
glicogênese
 Fermentação alcoólica:
 Realizado no citosol ou hialoplasma (não
acontece em seres humanos)
 Realizada por bactérias, fungos e
leveduras
 Anaeróbico
 Produz etanol (álcool etílico)
 Presença de duas enzimas
(descarboxilase e desidrogenase),
 Liberação de energia
 Catabolismo
 Fermentação láctica:
 Catabolismo
 Ocorre no citosol ou hialoplasma
 Anaeróbico
 Ação de bactérias fermentadoras do
leite para a produção de energia
 O corpo humano faz fermentação
láctica quando não há demanda de O2
suficiente
 Converte piruvato em ácido lático
 Situações em que é necessário:
exercício físico extenuante e perda
sanguínea aguda
 Metabolismo aeróbico:
 A transformação do piruvato em acetil
CoA ocorre na matriz mitocondrial (1°
etapa do metabolismo aeróbico)
 Entrada para o ciclo de Krebs
Ciclo de Krebs
 Ciclo dos ácidos tricarboxilicos ou ciclo do
ácido cítrico
 Série de reações anabólicas e catabólicas
 Produção de energia para as células
 Segunda etapa da respiração celular
 Eucariontes: na matriz mitocondrial
 É um circuito fechado
 Oxidação do Piruvato
25
 O Piruvato originado da degradação da
glicose se penetra no interior das
mitocôndrias (onde ocorrerá a
respiração celular)
 Cada molécula de Piruvato vai reagir
com outra chamada Coenzima A (CoA)
 Piruvato + Coenzima A = Acetil-
coenzima A, gás carbônico e
hidrogênios
 O CO2 é liberado e os H são captados
por moléculas de NAD+ formadas
nessa reação
o NAD+  NADH2
 Etapas
1. O acetil CoA (C2) se liga ao oxalacetato
(C4), liberando o grupo CoA = citrato
(C6)  Citrato sintase
2. O citrato é convertido em isocitrato
 Aconitase
3. O isocitrato passa por oxidação, gera
uma molécula de dióxido de carbono =
alfacetoglutarato (C5) - nessa etapa o
NAD é reduzido e gera NADH 
Isocitrato desidrogenase
4. Semelhante a etapa anterior, o
alfacetoglutarato sofre oxidação e o
NAD é reduzido em NADH, fornecendo
uma molécula de dióxido de carbono. A
molécula que resta de C4 se liga à
CoA = succinil CoA  Complexo
alfacetoglutarato desidrogenase
5. O grupo CoA do succinil CoA é
substituído por um grupo de fosfato,
que logo após é movido para um ADP,
formando um ATP. Algumas células
utilizam a guanosina difosfato (GDP) no
lugar do ADP, formando como produto
a guanosina trifosfato (GTP) =
succinato (C4)  Succinil CoA sintase
6. O succinato gera mais uma molécula de
quatro carbonos = fumarato - dois
átomos de H são transportados para
FAD, gerando FADH2  Succinato
desidrogenase
7. H2O é adicionada na molécula de
fumarato = malato  Fumarase
8. Oxidação do malato = oxaloacetato (C4)
- uma nova molécula de NAD+ é
reduzida para NADH e um novo ciclo
recomeça  Malato desidrogenase
 Resultado final do ciclo de Krebs (pra uma
molécula de Acetil-coenzima A)
 3 NADH
 1 FAD
 1 ATP/GTP
Fosforilacao oxidativa
 Fase em que o oxigênio é utilizado
 Etapa final
26
 NAD e FAD irão carregar prótons e
elétrons para a crista mitocondrial
 NADH e FADH2 são re-oxidados, liberando
energia conservada na forma de ATP
 A transferência de prótons e elétrons do
NADH e FADH2 para O2 não ocorre
diretamente
 Ocorre em uma sequencia de reações
de oxi-redução
 Consiste em complexos de proteínas na
membrana mitocondrial interna capazes de
transferir elétrons até o oxigênio
 Complexo I: NADH desidrogenase
o Transfere e- do NADH até a
coenzima Q
o Libera 4 protons para o espeço
intermembrana
 Complexo II: succinato desidrogenase
o Transfere e- do NADH até a
coenzima Q
o Não libera protons para o espaço
intermembrana pois a energia
liberada pela transferência de
elétrons para a coenzima Q é muito
pequena
o Os protons do FADH2 são
devolvidos à matriz
 Complexo III: ubiquinoa (coenzima Q)
o Função de transportar os elétrons
até o citocromo C redutase
 Complexo III: citocromo C redutase
o Transfere e- da coenzima Q para o
citocromo C
o Libera 4 protons para o espaço
intermembrana
 Complexo IV: citocromo C oxidase
o Transfere e- do citocromo C para
o O2
o Ocorre a formação de H2O
o Libera 2 protons para o espaço
intermembrana
 Bomba ATP sintetase
o Catalisa a síntese de ATP a partir
de ADP e Pi
o A fosforilação oxidativa utiliza a
energia da cadeia respiratória para
promover a fosforilação do ADP
 Síntese de ATP
 A maioria da energia liberada é utilizada
para bombear prótons da matriz para o
espaço intermembranas
o Produzindo então um gradiente de
concentração
o Carga positiva no espaço
intermembranas
o Carga negativa na matriz
 A membrana interna da mitocôndria é
impermeável a protons, exceto em um
sitio especifico chamado de Canal de
prótons (Fo)
 Assim o retorno dos prótons para o
interior da mitocôndria ocorre através
Ciclo de
Krebs
27
de um processo espontâneo que libera
energia
Rendimento final
 Glicólise: 2 ATPS + 2 NADH
 Formação do Acetil-CoA: 2 NADH + 2
CO2
 Ciclo de Krebs: 6 NADH + 2 FADH + 2
ATPS + 2 CO2
 Fosforilação oxidativa: NADH  3 ATPS
FADH  2 ATPS
10 NADH  30 ATPS
2 FADH  2 ATPS
 4 ATPS
Glicogenese
 Armazenamento de glicose
 Anabolismo
 Sem necessidade energética
 Síntese de glicogênio a partir da glicose
 Glicogênio: polissacarídeo
 Quando o corpo está recebendo glicose,
porém não precisa de energia no
momento
 Ligações iniciais da glicose: alfa 1,4 (reta)
 Ligações ramificadas: alfa 1,6
 O glicogênio vai ser armazenado no fígado
e nos músculos esqueléticos
= 38 ATPS
28
 Geralmente a reserva de glicogênio é
suficiente para fornecer energia ao corpo
por 12 horas em jejum
Vias metabólicas no estado de
jejum
 Necessidade de energia sem alimentação
 Sem ingerir carboidrato
 2 formas de obter energia: glicogenólise e
gliconeogênese
Glicogenolise
 Quebra da molécula de glicogênio para
fornecer glicose
 Rompimento de ligações alfa 1,4
 Não precisa de energia
 Etapas:
1. Ao quebrar o glicogênio não se libera
de primeira a glicose (libera glicose-1-
fosfato)
2. Essa molécula de glicose irá sofrer
alterações = glicose-6-fosfato
3. Ao final irá se tornar glicose
 O fígado faz todas as etapas para poder
disponibilizar a glicose para outros órgãos
 Os músculos fazem apenas até a etapa 2
pois a glicose-6-fosfato já pode ser usada
na glicólise para gerar piruvato no próprio
músculo
Gliconeogenese
 Manutenção dos níveis de glicose em
jejum mesmo na falta de glicogênio
 Síntese de glicose a partir de compostos
que não são carboidratos
 Não irá transformar em glicose mas
sim em um percursor em comum dos
processos de produção de energia
 No fígado
 Fundamental para dois tipos de células:
hemácias e células do SNC
 A glicose pode ser formada por: glicerol
(álcool produzido na degradação de
lipídeos), lactato e alguns aminoácidos
(exceto leucina e lisina)
 Gliconeogênese a partir do glicerol:
1. Glicerol + glicerol quinase = glicerol-3-
fosfato - ocorre a liberação de um ADP
29
2. Glicerol-3-fosfato + glicerol-3-fosfato
desidrogenase = diihidroxiacetona
fosfato - redução de NAD em NADH
 Gliconeogênese a partir do lactato: Músculo em atividade física intensa
o A glicose é transformada em lactato
pela fermentação láctica e
armazenado no fígado
 Quando o corpo precisa de energia
esse lactato é liberado e transformado
em Piruvato
 2 Lactatos = 2 piruvatos
 Gliconeogênese a partir de aminoácidos:
 Desvia alguns aminoácidos na produção
de proteínas para a produção de
Piruvato ou de Oxaloacetato
 Principalmente a alanina e glutamina
Glicolise x Gliconeogenese
 Reações irreversíveis da glicólise
 Conversão de Glicose em Glicose-6-
fosfato
 Conversão de Frutose-6-fosfato em
Frutose-1,6-bifosfato
 Conversão de Fosfoenolpiruvato em
Piruvato
 Para fazer a gliconeogênese (piruvato →
glicose) terá que existir um desvio nessas
três fases irreversíveis
Ciclo de Cori
 Ciclo de comunicação entre o músculo e o
fígado quando há grande necessidade
energética no músculo
 Conversão de glicose em lactato
 Lactato é produzido nos tecidos
musculares
 Conversão ocorre no fígado
 Cooperação metabólica entre os músculos
e fígado
30
 Lipos = gordura
 Compostos de estrutura variada
 Características físico químicas semelhantes
entre os lipídios
 Altamente solúvel em compostos
orgânicos
 Pouco solúveis em água
 Apolares
 Hidrofóbicos
 Variação de solubilidade entre os lipídios
 Anfipáticos: moléculas em que parte é
a apolar e outra é polar - fosfolipídios
 Não formam polímeros
 Em temperatura ambiente:
 Sólido
 Não possui ramificações de
hidrocarbonetos
 Cadeias juntas
 Origem animal
 Gorduras
 Líquido
 Uma cadeia de hidrocarbonetos
com ligações
 Cadeias afastadas
 Origem vegetal
 Óleos vegetais: azeite de oliva, óleo
de soja, milho, canola e girassol
 Funções
 Regulação de temperatura
 2° fonte energética (quando não há
carboidratos disponíveis)
 Armazenamento de energia
 Síntese de hormônios (hormônios
sexuais)
 Classificação de acordo com a estrutura
 Simples
 C, H e O
 Não possuem ácidos graxos na
constituição
 Não são saponificáveis
 Terpenos, esteróis e
prostaglandinas
 Complexos
 C, H, O e outros elementos
 Possuem ácidos graxos na
constituição
 São saponificáveis
 As biomoléculas mais energéticas,
fornecendo acetil CoA para o ciclo
de Krebs
 Triacilgliceróis, fosfolipídios e
esfingolipídios
 Classificação de acordo com a função
 Armazenamento: triacilglicerol
 Estrutural: ceras
 Lipídios de membrana: fosfolipídios
(esfingolipídios, glicerofosfolipidios) e
glicolipídios (esfingolipídios e
galactolipídios)
 Cofatores: vitaminas e quinonas
 Mensageiros: eicosanoides
(prostaglandinas, tromboxanos e
leucotrienos)
 Esteróis: síntese de hormônios,
vitaminas e colesterol
Ácidos graxos
 Componentes dos lipídios complexos
 Hidrocarbonetos com um ácido carboxílico
na estrutura
31
 4 a 36 átomos de carbono
 A quantidade de carbonos ligados ao ácido
carboxílico é o que irá diferenciar um ácido
graxo de outro
 Classificação: saturados e insaturados
 Saturados
 Apenas ligações simples entre os
carbonos
 São sólidos em temperatura ambiente
 Geralmente em organismos animais
 Insaturados
 Uma ou mais ligações duplas ou triplas
entre os carbonos
 Geralmente em organismos vegetais
 São líquidos em temperatura ambiente
 Considerados mais saudáveis
 Monoinsaturado: uma única ligação
dupla
 Poli-insaturados: duas ou mais ligações
duplas
Colesterol
 Lipídio simples
 Série de funções:
 Síntese de hormônios sexuais
 Composição das membranas celulares
 Síntese de vitaminas,
 Composição de lipoproteínas
 Sintetizado apenas por células animais
 Colesterol "ruim" e "bom"
 Não existe colesterol bom e nem ruim
e sim lipoproteínas boas (maior
densidade) ou ruins (menor densidade)
 Proteínas (hidrofilicas) + lipídios
(hidrofóbicos) = lipoproteínas
Lipoproteinas
 Transporta lipídios pelo organismo
 Densidade
 Sintetizadas pelo corpo ou adquiridas na
dieta
 Tipos: HDL, LDL, IDL, VLDL e Quilomicron
 HDL
 Alta densidade
 Carrega pouco colesterol
 "Bom"
 Extrai o colesterol LDL das artérias e
leva-o até o fígado onde ele será
quebrado e excretado posteriormente
32
 Quanto maiores forem os níveis de
HDL, menor será o risco de contrair
doenças cardiovasculares
 LDL
 Baixa densidade
 Carrega muito colesterol
 "Ruim"
 Se acumula nas paredes das artérias
sanguíneas, e quando seus níveis estão
elevados também aumenta o risco de
desenvolver doenças coronárias
 Insuficiência arterial, infarto do miocárdio
ou derrame cerebral
 IDL
 Densidade intermediária
 Nem muito e nem pouco colesterol
 "Ruim"
 VLDL
 Densidade muito baixa
 Carrega muitos lipídios
 Produzido no fígado
 Transporta os triglicerídeos pela
corrente sanguínea
 Seus níveis são diretamente
influenciados pela dieta
 Está diretamente ligado à quantidade
de triglicérides
 "Ruim"
 Ou seja: quanto menor a densidade, mais
colesterol as lipoproteínas estarão
depositando no sangue
 O HDL leva o colesterol da circulação para
o fígado, enquanto as demais fazem o
inverso
 Podem se acumular no fígado, causando
gordura no fígado
 Placa de ateroma
 Os lipídios ao chegar na circulação
podem ficar no espaço subepitelial
(entre o endotélio), levando a uma
inflamação e lesiona os vasos
 Obstrução do fluxo sanguíneo
 Isquemia
 Infarto
 Acidente Vascular Isquêmico
 O ideal para o organismo
 Que o corpo humano tenha
suprimento de colesterol, mas que esse
colesterol tenha mais quantidades de
HDL do que das demais lipoproteínas
 Redução de lipoproteínas
33
 Paciente com níveis elevados de
lipoproteínas do tipo LDL e VLDL
 Restrição alimentar de colesterol
 Orientação nutricional
 Quando a restrição não diminui os
níveis de lipoproteínas:
 Provavelmente o paciente tem
alguma alteração na síntese das
lipoproteínas, levando a uma hiper
produção
 Medicamento para inibir a síntese
 Estatinas: inibidores enzimáticos -
hidroximetilglutaril coenzima A
redutase
 Sinvastatinas, lovastatina, pravastatina,
rosuvastatina
Gordura Trans
 Estratégia industrial de produção de
gorduras insaturadas hidrogenadas
 Alteração do estado físico da molécula
 Saturação da molécula
 Não consegue saturar todas as ligações
(estruturas cis e trans)
 Consumo associado a doenças
 Maior risco de infarto e avc
Triacilglicerol
 Lipídios complexos
 Principal lipídio complexo
 Formado por três ácidos graxos e um
glicerol (álcool)
 Também conhecido por triglicerídeo ou
triglicéride
 Quando os triglicérides não são usados
como fonte energética, passam a ser
armazenados no tecido adiposo, como
gordura
 Rico em energia química
 Armazenados em adipócitos
 Sintetizado no fígado e adquirido pela
alimentação
 Degradação de adipócitos para liberação
de energia
34
1. Molécula de triacilglicerol é quebrada
por hidrólise = glicerol + 3 ácidos
graxos
2. Ácidos graxos sofrem oxidação
3. Libera moléculas menores = Acetil
CoA
Exame de Colesterol Total
 Não necessita de jejum
 O Colesterol Total (CT) é a soma das
várias frações de colesterol, ou seja, a
união do colesterol LDL, HDL e VLDL
 O Colesterol não-HDL é a subtração de
HDL do CT
 Mostra os níveis de colesterol e
triglicérides na corrente sanguínea
 Altos níveis de colesterol geralmente não
causam sintomas, por isso é importante
fazer o controle regularmente
 Principais causas do colesterol alto
 Histórico familiar
 Alimentação rica em doces e gorduras
 Consumo excessivo de álcool
 Cirrose
 Diabetes descompensada
 Hipotiroidismo
 Hipertiroidismo
 Insuficiência renal
 Porfiria
 Uso de anabolizantes
 Os níveis adequados para adultos maiores
de 20 anos:
 Colesterol total: <200 mg/dL
 HDL > 60 mg/dL
 LDL em pessoas saudáveis > 130
mg/dL;
 Para as pessoas que apresentam
algum quadro de risco  70 mg/dL
 VLDL  200mg/dL
 Ligeiramente altos entre 200 e 239
mg/dL
 Altos >240 mg/dL
 Os níveis adequados para adolescentes,
jovens e crianças:
 Colesterol total: <150 mg/dL
 HDL > 40 mg/dL
 LDL entre 100-129 mg/dL
 VLDL
 0 a 9 anos: entre 75 e 99mg/dL
 10 a 19 anos: entre 90 e 129 mg/dL
35
 Capacidade do organismo humano de
sintetizar lipídios
Biossíntese de ácidos graxos
 Ocorre principalmente no fígado no citosol
dos hepatócitos
 Outros tipos celulares que podem sintetizar:
glândulas mamárias e adipócitos
 Acontece quando há abundância de
carboidratos e energia
 O corpo armazena energia em forma de
lipídios
 Acúmulo nos adipócitos
 Regulação pela insulina
 "Avisa" que o corpo precisa produzir
ácidos graxos
 Em situações em que há muita
glicose/energia disponível precisa paralisar
o ciclo de Krebs
 Interrompe que todo o ciclo seja feito
 Os ácidos graxos são sintetizados por uma
série repetitiva de reações
 Todas as reações são catalisadas por um
complexo enzimático, a ácido graxo sintase
 Consiste em 7 polipeptídios
 Agem em conjunto para catalisar a
formação de ácidos graxos a partir do
Malonil CoA e do Acetil CoA
 Proteínas do complexo ácido graxo sintase:
 Proteína carreadora de Acila (ACP):
transporta grupos Acila em ligação tio
éster
 Acetil-CoA-ACP transacetilase (AT):
transfere o grupo Acila para dar o CoA
a um resíduo de cisteína em KS
 β-Cetoacil-ACP sintase (KS): condensa
o grupo Acila e o Malonil
 Malonil-CoA-ACP transferase (MT):
transfere o Malonil do CoA para a ACP
 β-Cetoacil-ACP redutase (KR): reduz o
grupo β-ceto em β-hidroxi
 β-Hidroxiacil-ACP desidratase (HD):
remove H2O do β-Hidroxiacil-ACP,
criando uma dupla ligação
 Enoil-CoA redutase (ER): reduz a dupla
ligação formando acil-ACP saturado
 Acetil CoA (C2)  ácido graxo (C16)
 Etapas:
1. A molécula de acetil CoA (C2) é
convertida em citrato (oxaloacetato +
acetil CoA)
2. O citrato é retirado da membrana
mitocondrial pela tricarboxilato
translocase e jogado no citoplasma
3. No citoplasma o citrato é quebrado em
oxaloacetato e em acetil CoA pela
enzima citrato liase
4. O oxaloacetato é transformado em
malato ou em piruvato e continua seu
ciclo normal - NADPH é liberado
 Há necessidade energética: Ciclo de
Krebs
 Não há necessidade energética:
volta para dentro da mitocôndria e
faz o mesmo ciclo novamente
5. Ativação da acetil CoA carboxilase pela
concentração de citrato
6. Entrada de CO2 na molécula de Acetil
CoA e gasto de ATP = Malonil CoA
36
7. Os dois grupos tióis do complexo
enzimático são carregados até às
moléculas de Acetil CoA e de Malonil
CoA
8. Condensação dos grupos Acetil e
Malonil para formar a acetoacetil-ACP -
liberação de CO2
9. Redução do grupo carbonil C3 = beta-
hidroxibutiril-ACP - NADPH  NADP+
10. Desidradaçao pela β-Hidroxiacil-ACP
desidratase, remove o H2O e cria uma
dupla ligação entre C2 e C3 = trans-λ²-
butenoil-ACP
11. Redução pela Enoil-CoA redutase que
quebra a dupla ligação = butiril-ACP -
NADPH  NADP+
12. 6 moléculas de Malonil CoA reagem
sucessivamente com a extremidade
carboxila do butiril-ACP = palmitoil-ACP
(produto final da ácido graxo sintase)
13. 7 ciclos de condensação e redução até
chegar na palmitoil-ACP
14. O palmitoil-ACP perde seu grupo ACP-
SH = palmitato
 Visão geral do processo após os 7 ciclos
 1 Acetil CoA + 7 Malonil CoA + 14
NADPH + 14 H+  1 Palmitato + 7 CO2
+ 8 CoA + 14 NADP + 6 H2O
A cadeia acila graxo cresce em unidades de dois
carbonos doadas pelo malonato ativado, com perda
de CO2 a cada adição. O grupo acetila inicial está em
amarelo, C-1 e C-2 do malonato estão em vermelho-
claro e o carbono liberado como CO2 está em verde.
Após a adição de cada unidade de dois carbonos,
reduções convertem a cadeia em crescimento em
ácido graxo saturado de quatro, seis e, em seguida,
oito carbonos, e assim por diante. O produto final é o
palmitato (C16)
37
Biossíntese de colesterol
 Cerca de 20 a 25% da produção total
diária de colesterol ocorre no fígado
 Percursor de hormônios esteroides,
mineralocorticoides e ácidos biliares
 Composto de 27 carbonos
 Principal esteroide no organismo
 Etapas:
1. Duas moléculas de acetil-CoA
condensam-se para formar acetoacetil-
CoA
2. A acetoacetil-CoA irá sofrer
condensação com uma terceira
molécula de acetil-CoA = β-
hidroximetilglutaril-CoA (C6)
3. O hidroximetilglutaril-CoA (HMG-CoA) é
reduzido pela enzima HMG-CoA
redutase em mevalonato (C6) –
NADPH doa dois elétrons
4. O mevalonato recebe um grupamento
fosfato vindo de ATP = 5-
Fosfomevalonato
5. O 5-Fosfomevalonato recebe um
grupamento fosfato vindo de ATP = 5-
Pirofosfomevolato
6. O 5-Pirofosfomevolato recebe um
grupamento fosfato vindo de ATP = 3-
Fosfo-5pirofosfomevalonato
7. O fosfato ligado ao grupo hidroxil em
C-3 e o grupo carboxila vizinho do 3-
fosfo-5-pirofosfomevalonato saem,
produzindo uma ligação dupla no CH2
terminal do produto = Δ3-isopentenil-
pirofosfato
8. O Δ3-isopentenil-pirofosfato sofre
isomerização e gera mais um isopreno
ativado = dimetilalil-pirofosfato
38
9. O isopentenil-pirofosfato e o dimetilalil-
pirofosfato sofrem uma condensação
“cabeça com cauda” = geranil-
pirofosfato (C10)
10. O geranil-pirofosfato sofre outra
condensação do tipo “cabeça com
cauda” com o isopentenil-pirofosfato =
farnesil-pirofosfato (C15)
11. Duas moléculas de farnesil-pirofosfato
ligam-se cabeça com cabeça, com a
eliminação de ambos os grupos
pirofosfato = esqualeno
12. A atividade da esqualeno-monoxigenase
adiciona um átomo de oxigênio à
extremidade da cadeia do esqualeno =
epóxido
13. NADPH reduz o outro átomo de O2 a
H2O = esqualeno-2,3-epóxido
14. Ciclização do esqualeno-2,3-epóxido =
lanosterol
15. O lanosterol parra por uma série de
aprox. 20 reações que incluem a
migração de alguns grupos metil e a
remoção de outros = colesterol
39
Biossíntese de triacilgliceróis
 Ácidos graxos sintetizados ou ingeridos são
convertidos em triacilgliceróis (TG) ou
incorporados em fosfolipídios de
membrana
 A divisão entre esses destinos alternativos
depende das necessidades momentâneas
do organismo
 Durante o crescimento rápido, a
síntese de novas membranas requer a
produção de fosfolipídios de membrana
 Quando um organismo dispõe de
suprimento abundante de alimento, mas
não está crescendo ativamente, ele
desvia a maior parte dos ácidos graxos
para a síntese das gorduras de reserva
 As duas vias iniciam no mesmo ponto: a
formação de ésteres acil graxo de glicerol
 Lembrando que: o Acil-CoA graxo é
derivado de ácidos graxos, enquanto o L-
glicerol-3-fosfato é formado por redução
da dihidroxicetona fosfato obtida a partir da
glicose
 Etapas:
1. A acilação dos dois grupos hidroxila
livres do L-glicerol-3-fosfato, por duas
moléculas de acil-CoA graxo =
diacilglicerol-3-fosfato (ácido fosfatídico)
2. O ácido fosfatídico é hidrolisado pela
ácido fosfatídico-fosfatase = 1,2-
diacilglicerol
3. Os diacilgliceróis sofrem
transesterificação com um terceiro acil-
CoA graxo = triacilgliceróis
 O ácido fosfatídico é o precursor tanto
dos triacilgliceróis quanto dos
glicerofosfolipídeos
40
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 Nutrientes muito importantes para o
funcionamento do corpo e para a
proteção de numerosas doenças
 A falta de vitaminas facilita o aparecimento
de doenças e o mau funcionamento do
organismo (avitaminoses)
 O excesso também causa problemas
(hipervitaminose)
 Os humanos precisam de 13 vitaminas
diferentes
 Diferença de outras biomoléculas: as
vitaminas não podem ser sintetizadas pelo
corpo
 Exceção da vitamina D, porém ela
precisa de outros fatores como:
colesterol disponível e exposição ao sol
 Adquiridas pela dieta
 Dois grupos: hidrossolúveis e lipossolúveis
 Algumas vitaminas tem a capacidade de
funcionar como cofatores enzimáticos
 Enzimas inativas + vitamina (cofator
enzimático) = enzima ativa
 Lipossolúveis: vitamina K
 Geralmente são vitaminas hidrossolúveis
 Ciclo de Krebs há ação de algumas
vitaminas como cofatores: vitaminas B3,
B2 e B5
 Deficiência nessas vitaminas =
dificuldade na produção de ATP
Hidrossolúveis
 Vitamina C (ácido ascórbico)
 Vitaminas do complexo B:
 Tiamina ou vitamina F (B1)
 Riboflavina ou vitamina G (B2)
 Niacina ou vitamina B3 (PP)
 Ácido pantotênico (B5)
 Piridoxina(B6)
 Biotina (B8)
 Ácido fólico (B9)
 Cobalamina (B12)
 Menor armazenamento no organismo
 Eliminadas pela urina
 Normalmente obtidas em alimentos de
origem vegetal
 São absorvidas pelo intestino e
transportadas pelo sistema circulatório até
os tecidos que serão utilizadas
Vitamina B1
 Tiamina ou vitamina F
 Importante para o bom funcionamento do
sistema nervoso, dos músculos e do
coração
 Auxilia na respiração celular
 Melhora a atitude mental e o raciocínio
 Sinais de falta: perda do apetite e fadiga
muscular, dores, problemas de
concentração, irritação
 Carência: beribéri
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 Principais fontes: ervilhas, feijão, pão
integral, arroz integral, cereais integrais,
nozes, fígado, rins, carne de porco, peixes,
verduras amargas e gema de ovo
Vitamina B2
 Riboflavina
 Favorece o metabolismo das gorduras,
açucares e proteínas
 Mantem a tonalidade saudável da pele
 Importante para a saúde dos olhos, pele,
boca e cabelos
 Auxilia na respiração celular – formação de
FAD
 Sinais de falta: rachaduras na boca e nariz,
língua arroxeada, pele seca, inflamação
conjuntiva ocular
 Principais fontes: cereais em grãos, leite,
ovos, fígado, ervilha, couves, repolho,
semente de girassol
Vitamina B3
 Niacina
 Pele saudável
 Protege o fígado, os tecidos nervosos e o
aparelho digestivo
 Ajuda a regular a taxa de colesterol no
sangue
 Auxilia na respiração celular – formação de
NAD
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 Sinais de falta: fadiga, irritabilidade, insônia,
dor de cabeção, diarreia e dermatite
 Sinais de excesso: resistência à insulina,
vasodilatação, coceira, arritmias, diminuição
de LDL e VLDL
 Carência: pelagra
 Principais fontes: carnes magras, vísceras,
leveduras de cerveja, amendoim, aves e
peixes
Vitamina B5
 Acido pantotenico
 Ajuda a controlar a capacidade de resposta
do corpo ao estresse
 Produção de hormônios suprarrenais
 Formação de anticorpos
 Auxilia o metabolismo das proteínas
gorduras e açúcares
 Elemento essencial da CoA
 Auxilia a conversão de lipídios, carboidratos
e proteínas em energia
 Sinais de falta: insônia, cansaço, câimbra,
insônia, mal-estar geral
 Principais fontes: ovos, fígado, leveduras,
couve-flor, brócolis, abacate
Vitamina B6
 Piridoxina
 Mantem as funções nervosas
 Auxilia na formação das hemácias
 Atua na respiração celular – quebra de
glicogênio
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 Engloba três compostos: piridoxina,
piridoxal e piridoxamina
 Coenzima que age no metabolismo de
gorduras, proteínas e carboidratos
 Encontrada nas células na forma ativa
piridoxal fosfato
 Sinais de falta: dermatite, anemia, gengivite,
feridas na boca, náusea e nervosismo
 Principais fontes: banana, carne de porco,
vísceras, gérmen de trigo, cerais em grãos,
leguminosas, aves, atum, leite, ovos
Vitamina B8
 Biotina
 Metabolismo das proteínas e dos
carboidratos
 Age diretamente na formação da pele
 Age indiretamente na utilização dos
carboidratos e das proteínas
 Produzida também por bactérias do
intestino
 Sinais de falta: unhas quebradiças, cabelos
fracos e opacos e dermatite
 Carência: furunculose, seborreia no couro
cabeludo e eczema
 Principais fontes: cereais, arroz integral,
frutas, nozes, gema de ovo, carnes, leite
Vitamina B9
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 Ácido fólico
 Ajuda a formar o ácido tetrahidrofólico
 Coenzima no metabolismo dos
aminoácidos, na formação dos ácidos
nucléicos
 Nas hemácias e no tecido nervoso
 Regeneração e maturidade das hemácias
 Evita doenças do tubo neural e partos
prematuros
 Fundamental para a síntese das bases de
DNA
 Importante na gravidez
 Passou a ser obrigatória em farinhas de
trigo
 Sinais de falta: unhas quebradiças, palidez,
língua inchada, descoramento na região
palmar
 Carência: esterilidade masculina, espinha
bífida e anemia megaloblástica
 Principais fontes: hortaliças verdes,
cogumelos, ovo, frango, queijos, cenoura,
vísceras
Vitamina B12
 Cianocobalamina
 Necessária à eritropoiese do metabolismo
dos aminoácidos e dos ácidos nucleicos
 Boa manutenção do sistema nervoso e do
trato grastointestinal
 Sinais de falta: palidez, perda de visão,
língua avermelhada, anemias, alterações
neurológicas progressivas e mortais se não
tratadas
 Sinais de excesso: acne
 Principais fontes: vísceras, leite cru, carnes
brancas e vermelhas e ovos
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Vitamina C
 Ácido ascórbico
 Mantem a integridade de vasos sanguíneos
 Produção de colágeno
 Manutenção de pele e gengivas
 Auxilia no sistema imunológico
 Previne gripes, fraqueza muscular e
infecções
 Ajuda na absorção de ferro
 Sinais de falta: anemia, hematomas,
sangramento nas gengivas, dentes
“amolecidos”
 Sinais de excesso: diarreia osmótica
 Carência: escorbuto
 Principais fontes: frutas cítricas e folhas
vegetais cruas
Lipossolúveis
 Vitamina A (caroteno ou retinol)
 Vitamina D (calciferol e ergocalciferol)
 Vitamina E (tocoferol ou alfa tocoferol)
 Vitamina K (naftoquinona)
 Solúveis em lipídios
 Maior armazenamento no organismo
 Podendo acumular-se no organismo
chegando a níveis tóxicos
 Absorvidas no intestino humano com ajuda
de sais biliares secretados pelo fígado
Vitamina A
 Retinol
 Essencial para visão, reprodução,
crescimento
 Manutenção dos tecidos epiteliais
 Produção de muco
 Precursor para o desenvolvimento da visão
 Produz dois metabólicos: retinal e o ácido
retinóico
 Retinal: manutenção dos tecidos oculares
 Ácido retinóico: associado à transição
genica
 Não encontrada em plantas em seu estado
de vitamina
 Absorvidos por vegetais que tem β-
caroteno
 O β-caroteno pode ser convertido em
vitamina A ao chegar no intestino ou
em outros tecidos
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 Cor alaranjada característica dos
vegetais/frutas
 Sinais de falta: visão deficiente a noite,
sensibilidade à luz, redução do olfato e do
paladar, ressecamento e infecção na pele
e nas mucosas e stress
 Sinais de excesso: perda de cabelo, fissura
nos lábios, hipercarotenemia, náuseas,
vômitos e interferência no aproveitamento
das vitaminas K e E
 Principais fontes: espinafres, manteiga, leite,
cenoura, sardinha, batata-doce, couve,
alface, ovos, fígado, queijos gordurosos e
salsa
Vitamina D
 Calciferol
 Regulação do sistema imune
 Função similar aos hormônios
 Favorece o crescimento
 Permite a fixação de cálcio nos ossos e
dentes
 Sem ela uma criança pode ficar raquítica e
um adulto pode sofrer enfraquecimento
dos ossos
 Papel nas funções musculares, cardíacas e
neurológicas
 Existem duas formas ativas das vitaminas D
no organismo humano: D2 (ergocalciferol)
e D3 (colecalciferol)
 D2 (ergocalciferol): está presente nos
vegetais e suplementos alimentares
 D3 (colecalciferol): é sintetizada pelo
organismo humano a partir da exposição
da pele aos raios UV
 Precisa de colesterol
 Sinais de falta: raquitismo em crianças,
enfraquecimento dos ossos em adultos,
falência renal crônica, hipocalcemia e
hiperfosfatemia
 Sinais de excesso: Calcificação exacerbada,
anorexia, vômitos, náuseas, desorientação,
hipercalcemia e hipercalciuria
 Principais fontes: fígado, leite, gema de ovo,
peixes de água salgada e óleo de fígado
de peixe
Vitamina K
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 Associada à coagulação sanguínea
 Dificuldade em carência
 Sintetizada por bactéria do intestino
humano
 Carência: hemorragias
 Principais fontes: fígado, vegetais verdes,
leite, tomate, ervilha, óleos vegetais, gema
de ovo, nabo e abacate
Vitamina E
 Poucos casos de carência
 Necessidade baixa no organismo
 Bom funcionamento do tecido muscular
 Formação das células sexuais
 Vital para o sangue
 Carência: principalmente em bebês
prematuros e em adultos ocorre defeito
na absorção e transporte de lipídios
 Principais fontes: nozes, avelãs, gérmen de
trigo, amêndoas, óleos vegetais, manteiga e
ovos
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