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RESUMO: SISTEMA RESPIRATÓRIO – BIOQUIMICA – THIAGO MOURAO – FAMETRO/MANAUS – 2 
PERIODO 2020.2 
 
 
A estrutura da hemoglobina (estrutura Heme) é 
composta por um anel porfirídico que vem com 
a presença do Fe2 (ferroso) que confere 
estabilidade química e agregação ao oxigênio, o 
qual é constituído por uma histidina, que vai 
influenciar bastante no processo do estado T e 
estado R. 
Essa histidina confere uma estabilidade química 
para a ligação que será realizada com o ferro. 
No grupo heme possuímos 4 cadeias: 
• Hemoglobina do adulto (HbA)→ temos 
4 cadeias (duas alfa e duas beta) 
• Hemoglobina fetal (HbF)→ será 
composta por 4 cadeias (duas alfa e 
duas gama). E vem ser modificada 
após o nascimento da criança. Essa 
conformação confere ao feto uma 
maior capacidade de agregar o 
oxigênio ao feto que está dependendo 
de um cordão umbilical. 
Na parte pulmonar, o que interessa para 
bioquímica é a região dos alvéolos pulmonares 
que é a parte principal aonde ocorre o processo 
de troca gasosa. 
Nos alvéolos teremos a presença dos 
pneumócitos tipo I e tipo II. 
Nos alvéolos pulmonares temos a presença de 
circulação sanguínea é nesse momento em que 
ocorre a troca de gases. 
A hemoglobina (Hb) precisa ser capaz de ligar 
ao O2 eficientemente quando entra no alvéolo 
pulmonar durante a respiração e de liberar O2 
para o ambiente extracelular com eficiência 
similar ou quando o eritrócito circula pelos 
capilares teciduais. 
Formação do grupo heme, com Fe2+ e a 
histidina→ 
O grupo heme se une ao ferro e a histidina para 
que tenha melhor afinidade da hemoglobina 
(Hb) com o O2. 
O ferro melhora a estabilidade e a interação 
 
 
 
com o oxigênio (O2) e por fim a histidina ajuda 
na estabilização. 
ALVÉOLOS PULMONARES 
É o local de ocorrência da troca gasosa. 
Nos alvéolos temos: 
• Pneumócitos tipo I→ responsável pela 
troca gasosa 
• Pneumocitos tipo II→ responsável 
pela liberação de surfactante (DPPC) 
Nos alvéolos temos a presença de pequenos 
vasos (redes de capilares) em torno do alvéolo, 
pelos quais ocorrerão as trocas de gases. 
O grau de agitação de gases permite que 
passem pelas paredes dos alvéolos e vasos. 
DPPC -DIPALMITOILFOSFATIDILCOLINA 
C40H80NO8P 
O DPPC é um surfactante. 
Os pneumócitos do tipo II são responsáveis por 
sintetizar e liberar o surfactante. 
Os surfactantes são elementos químicos que 
vão proporcionar a integridade do alvéolo, 
então vai manter o alvéolo aberto e evitar que 
haja o colabamento do alvéolo, para evitar que 
ocorra a dificuldade respiratória. 
O surfactante pulmonar é um liquido que reduz 
de forma significativa a tensão superficial 
dentro do alvéolo pulmonar prevenindo o 
colapso durante a expiração. 
A tensão superficial é a força que atua através 
de uma linha imaginaria na superfície do 
liquido. A tensão superficial origina pois as 
forças de atração entre as moléculas 
adjacentes do liquido são muito mais fortes do 
que aquelas entre o liquido e o gás, resultando 
em diminuição da superfície liquida, gerando 
uma pressão dentro do alvéolo. 
Composição dos surfactantes→ 
• 80% de fosfolipídeos 
• 8% de lipídeos 
• 12% de proteínas 
SISTEMA RESPIRATÓRIO 
RESUMO: SISTEMA RESPIRATÓRIO – BIOQUIMICA – THIAGO MOURAO – FAMETRO/MANAUS – 2 
PERIODO 2020.2 
ESTADO DE TRANSIÇÃO DA HEMOGLOBINA 
O mecanismo que fundamenta a 
cooperatividade na ligação do oxigênio pela 
hemoglobina envolve uma mudança entre dois 
estados conformacionais da molécula da 
hemoglobina, a qual se difere na afinidade do 
oxigênio. 
A transição entre essas estruturas é 
acompanhada pelo rompimento das ligações 
não covalente existentes e a formação de novas 
nas interfaces dos heterodímeros. 
Estado T→ 
O estado T tem baixa concentração/pressão/ 
afinidade com O2 e ocorre nos tecidos. 
É o estado tensionado, ou seja, de tensão. 
É um estado em que há pouca afinidade do 
oxigênio com a hemoglobina. 
Vai ter menos pressão de oxigênio e maior 
pressão de gás carbônico (CO2). 
É o estado que vai ter uma configuração de 
estrutura molecular e uma conformação 
alostérica (enzimas reguladas por modificações 
não covalentes) da estrutura química do Heme 
um pouco diferenciada onde terá ligações entre 
elementos de carga positiva e negativa. E que 
vai ser mantido temporariamente pela ligação 
da 2,3 DPG e também pela ligação da histidina. 
No estado T as interações entre os 
heterodímeros são mais fortes. 
Estado R→ 
Estado R tem alta concentração/ pressão/ 
afinidade com o O2 e ocorre nos alvéolos 
pulmonares. 
É o estado relaxado. 
É um estado de alta afinidade com oxigênio. 
No estado R a sua conformação alostérica 
(enzimas reguladas por modificações não 
covalentes) da estrutura química do heme, não 
tem ligação entre os elementos positivos e 
negativos da histidina. Então como já se tem a 
separação dessa ligação e isso é para que possa 
ter a ligação do ferro com oxigênio. 
ELEMENTOS QUE INFLUENCIAM NA CURVA DE 
SATURAÇÃO DO OXIGENIO, OU SEJA, 
ELEMENTOS QUE INFLUENCIAM NA 
ASSOCIAÇÃO E DISSOCIAÇÃO DO O2 COM 
HEMOGLOBINA 
Existem 4 elementos que fazem o estado T e R 
seja alcançado. 
Esses 4 elementos são: 
Concentração do hidrogênio→ 
São nossos prótons. 
Vai ser com ácido e isso vai estar relacionado 
com Ph. 
O Ph baixo tem questão de dissociar oxigênio 
da hemoglobina. 
Então quanto mais a curva vai para direita 
menor vai ser o Ph e maior vai ser a capacidade 
de dissociar a hemoglobina do oxigênio. E vai 
sair do estado R e entrado no Estado T. 
Temperatura→ 
Temos temperaturas altas e baixas. 
Quando a temperatura corporal alta essa curva 
de saturação tende a ir para o lado direito e 
significa dizer que está tendo menos afinidade 
do grupo heme ao oxigênio. Então com 
aumento de temperatura proporciona uma 
dissociação maior entre a hemoglobina e 
oxigênio, com isso está saindo de um estado R 
e entrando para um estado T 
Pressão de gás carbônico (pCO2)→ 
O aumento na pCO2 nos capilares venosos 
diminui a afinidade da hemoglobina pelo O2. 
Consequentemente, ocorre um deslocamento 
para a direita na curva de saturação pelo 
ligante conforme a pCO2 aumenta. E esta 
saindo de um estado R e entrando no estado T 
 
Concentração de 2,3 DPG→ 
Pode ser chamado de 2,3 BPG. 
A curva de saturação indo para direita está 
referindo-se a adição da 2,3 DPG. 
A 2,3 DPG é uma estrutura química que vai 
ajudar a auxiliar no processo da dissociação do 
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PERIODO 2020.2 
oxigênio com a hemoglobina e facilitando a 
liberação de O2 aos tecidos. 
(por foto do gráfico e curvas ) 
***OBS: 
➔ A covid-19 compromete os alvéolos e 
tem uma dificuldade respiratória, ou 
seja, tem uma dificuldade de realizar 
trocas gasosas e isso vai impactar 
nessa curva de saturação do oxigênio 
na hemoglobina tendendo a curva ir 
para direita. 
➔ Quando realizamos um exercício físico 
(fazendo uma corrida de intensidade) 
começa a ter aumento de frequência 
cardíaca. E quando se tem um 
aumento de frequência cardíaca 
consequentemente terá o aumento da 
frequência respiratória e não terá 
mitocôndrias suficientes para estar 
realizando todo processo muscular de 
atividade que está propondo ao corpo. 
Naturalmente a temperatura corporal 
será aumentada e o corpo tem a 
frequência de gerar um pouco mais de 
acido lático, que vai fazer que haja a 
queda do Ph. E como se tem o 
aumento da frequência cardíaca e 
respiratória vai ter maior ação da 2,3 
DPG que vai ser a estrutura molecular 
que vai conferir a dissociação do 
oxigênio dessa hemoglobina. Pois 
quando você está se exercitando 
realiza o processo de trocas gasosas 
com maior frequência. 
Ao realizar uma atividade física você 
tem aumento de temperatura, 
diminuição de Ph e o poder de 
dissociação da 2,3 DPG de curva desaturação do oxigênio. 
2,3 DPG (disfosfatoglicerol) OU 2,3 BPG 
(bisfosfatoglicerol) 
Vai esta relacionada ao estado T (tem menos 
afinidade com O2). 
A 2,3 DPG tem a função de estabilizar a 
hemoglobina no seu estado T (menor afinidade 
por oxigênio), com a finalidade de facilitar a 
liberação de O2 para os tecidos. 
A 2,3 DPG é uma estrutura química que tem 
sua origem na via glicolítica a qual é convertida 
em 1,3 difosfatoglicerato que sofre a ação da 
enzima difosfoglicerato mutase e se transforma 
em 2,3 DPG. 
 
Caso a 2,3 DPG seja encaminhada para 
eritrócito, vai agir numa reação química que 
envolve a ação da anidrase carbônica e que faz 
o processo de dissociação do oxigênio com a 
hemoglobina. 
EQUILIBRIO ÁCIDO-BÁSICO 
A anidrase carbônica é uma enzima que facilita 
uma reação química que acontece dentro dos 
eritrócitos que vai fazer a liberação de prótons 
e bicarbonatos isso acaba gerando um 
equilíbrio ácido-base nesse processo da 
respiração. 
No plasma sanguíneo não tem a presença da 
enzima anidrase carbônica, é para equilibrar a 
velocidade da reação, porém a reação química 
ocorre de forma lenta. Isso também pontua de 
forma positiva para equilíbrio de ácido-base. 
Também tem um equilíbrio dinâmico de ácido-
base entre os pulmões e os rins, então se tem 
respostas compensatórias quando se tem uma 
disfunção de equilíbrio de ácido-base entre 
esses órgãos. 
Quando se tem uma disfunção de ácido-base 
na parte respiratória a parte renal tenta 
compensar essa falha que está ocorrendo na 
parte respiratória. 
Quando se tem uma disfunção de ácido-base 
na parte renal a tua parte pulmonar também 
tenta responder e equilibrar esse Ph 
novamente a nível respiratório. 
ORIGEM: via glicolitica 
covertida em: 1,3 
disfosfatoglicerato 
sofre ação: enzima 
disfosfoglicerato mutase
transformando: 2,3 DPG 
(disfosfoglicerato)
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Os pulmões→ vai controlar as trocas de 
dióxido de carbono e nitrogênio entre sangue e 
atmosfera. 
Os eritrócitos→ transportam gases entre os 
pulmões e os tecidos 
Nos rins→ haverá o controle da síntese de 
bicarbonato e a excreção do íon hidrogênio. 
Variação de Ph→ 
Um dos motivos que pode gerar uma variação 
de Ph para uma acidose ou para uma alcalose 
vai ser por meio da geração de restos 
metabólicos. 
Restos metabólicos: 
• Oxidação da glicólise→ libera íons de 
H+ (hidrogênio) 
• Quebra de aminoácidos→ podem 
gerar amônia e sulfato 
• Respiração anaeróbica→ vai gerar o 
piruvato e NADH 
***OBS→ o nosso sangue tem um Ph ótimo de 
7,35 a 7,45. 
Processo das trocas gasosas que ocorre entre a 
hemácia e os tecidos (imagem acima)→ 
Mas de 80% desse gás carbônico (CO2) sendo 
recebido dos tecidos para dentro do eritrócito 
(hemácia). 
Dentro do eritrócito (hemácia) vai ter a 
conversão C02 para bicarbonato e hidrogênio, 
porem isso vai interferir no equilíbrio de acido 
e base de forma positiva, caso não tenha 
nenhuma patologia. 
Uma pequena quantidade desse gás carbono 
(CO2) fica solto no plasma, porem quando ele 
fica solto no plasma também passa por uma 
reação química que também vai gerar um 
bicarbonato e a liberação de hidrogênio. 
Contudo a diferença que será uma reação 
química de forma lenta pois ela não tem a 
presença da enzima anidrase carbônica. 
Esse gás carbônico que fica dentro do eritrócito 
(hemácia) tem capacidade de se juntar com os 
restos de NH2 (amônia) e quando isso acontece 
chamamos o gás carbônico (CO2) de carbânion. 
Esses carbânion irão passar por um processo 
metabólico onde se retira o grupo amina que se 
encontra nele e tem a liberação do CO2. Porem 
essa liberação de gás carbônico será 
direcionada para o pulmão para que haja troca 
gasosa nos alvéolos. 
Quando se faz o recebimento de gás carbônico 
estou liberando do eritrócito (hemácia) o 
oxigênio para os tecidos. 
Sistema tampão→ 
Os mais importantes vão ocorre: 
• Plasma: 
tem a presença do bicarbonato. 
Também tem a presença da histidina 
que é um aminoácido presente no grupo 
heme da hemoglobina que vai auxiliar 
no processo de estado T e estado R. 
• meio intracelular: 
tem a presença do fosfato nas proteínas 
conferindo equilíbrio de acido e base 
• fluido extracelular: 
tem a presença do fosfato e a presença do 
bicarbonato 
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REAÇÃO QUE OCORRE TANTO NOS RINS COMO 
NOS PULMÕES 
 
Os pulmões como os rins trabalham com a 
presença da enzima anidrase carbônica e se 
auxiliam no processo de equilíbrio de Ph. 
Na reação o CO2 reagindo com H2O e com a 
atividade catalítica da enzima anidrase 
carbônica vai gerar um ácido carbônico 
(H2CO3) e que será depois dissociado. E no 
processo de dissociação terá a formação próton 
de hidrogênio (H+) e um bicarbonato (HCO3). 
Essa reação vai ocorre tanto nos rins e nos 
pulmões e isso confere o equilíbrio de acido e 
base, mantendo no nosso sangue um Ph ideal 
de 7,35 a 7,45. 
ALTERAÇOES DE PH 
Essas alterações de Ph vão interferir tambem 
no nosso metabolismo. 
 
Acidose na causa metabólica→ 
é o aumento da presença do H+ e se tem 
diminuição no Ph, pois vai ter maior 
concentração de hidrogênio que tem a 
capacidade de gerar um Ph mais baixo e 
consequentemente terá uma baixa na 
concentração de bicarbonato (HCO3) e isso 
gera uma maior pressão de gás carbônico 
(CO2). 
Então terá aumento de hidrogênios e 
diminuição de PH. 
Acidose na causa respiratória→ 
Tem a maior pressão de concentração de CO2 e 
tem diminuição de Ph. 
Então a elevação da pressão de CO2 reduz a 
relação da concentração do bicarbonato 
fazendo que o Ph caia por conta da dissociação 
do ácido carbônico que é produzido 
Alcalose na causa respiratória→ 
Tem a diminuição da pressão do CO2 e 
aumento do Ph. 
A diminuição do CO2 vai elevar a relação com 
bicarbonato e CO2 provocando um aumento no 
Ph 
Alcalose na causa metabólica→ 
Terá um aumento do Ph, aumento da 
concentração de bicarbonato. 
Então nessa alcalose metabólica terá elevação 
do bicarbonato com consequente o aumento 
da relação bicarbonato e CO2 e Ph, porém se 
tem como consequência disso uma 
compensação respiratória. 
RELAÇÃO COM O CORONAVÍRUS – COVID 19 
O coronavírus é o Sars-CoV2,ou seja, o vírus 
ataca a vias aéreas superiores e inferiores. 
O coronavírus acessa a célula a ser parasitada 
via ECA (enzima conversora de angiotensina) e 
segue até o núcleo onde realizará a replicação 
do seu material genético. 
O ECA tem relação direta com sistema renina-
angiotensina-aldosterona, pois ela faz parte do 
processo de equilíbrio. 
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O Sars-CoV2 quando se faz conexão com a RGD 
que são as integrinas que ele possui na unidade 
spike com a ECA, juntos eles conseguem abrir o 
acesso a membrana plasmática da célula. 
Dentro da célula o vírus vai desencadear várias 
cadeias relacionados ao processo inflamatório. 
Na célula o vírus libera seu material genético 
que é um RNA para que nosso corpo e nossas 
organelas trabalhem em favor desse vírus. 
Uma das primeiras sinalizações que o corpo dar 
quando detecta essa carga viral é uma resposta 
que chamamos JAK/STAT. 
Então tem uma fosforilização para lado interno 
da célula quando tem uma citocina sinalizando 
o receptor e essa unidade JAK que foi 
fosforilada sinaliza para segunda proteína 
chamada STAT. Porem essa STAT é responsável 
por se ligar a receptores nucleares e iniciar o 
processo de transcrição relacionado as genes 
alvo de resposta inflamatória. 
O corpo consegue sinalizar para paralisar esse 
processo de resposta inflamatória por meio do 
sistema SOCS. Esse sistema bloqueia a reação 
da JAK e não deixa propagar a sinalização de 
resposta inflamatóriaRecapitulando: 
Após a entrada do vírus faz um processo de 
inicio de resposta inflamatória. 
Então a primeira resposta inflamatória estará 
relacionado a receptores de quinase. 
Os receptores de quinase terá a presença das 
interleucinas e TNF alfa. 
O covid possui alta afinidade às células do 
sistema respiratório, ao penetrar essas células 
inicia o processo de replicação viral, o qual 
ocorre rapidamente por ser um vírus de RNA de 
fita simples. 
Nos alvéolos, locais de realização de trocas 
gasosas, passam a ter funcionamento de seus 
pneumócitos prejudicado e que passar a ser 
preenchido por um liquido decorrente do 
processo inflamatório. 
O processo inflamatório do coronavírus 
caracteriza: 
• pela liberação de interleucinas 
(destaque para IL-1 e IL-6) 
• liberação de TNF alfa. 
Então se tem falha no funcionamento dos 
pneumocitos, apresentando colabamento 
dessas estruturas por falha do pneumocito tipo 
II e uma dificuldade de realizar a troca gasosa 
mediante a interferência de funcionamento 
normal do pneumocito tipo I que vai causar 
uma hipóxia. 
Consequências→ 
Primeiro afetado: pneumocitos do tipo II. 
Segundo afetado: pneumocitos do tipo I, leva a 
hipóxia. 
Há o aumento da permeabilidade capilar. 
FUNCIONAMENTO DA TNF-ALFA 
A TNF alfa quando é liberada possui 3 vias de 
resposta intracelular, intermediadas por 
processos no meio extracelular. 
A TNF alfa encaixa-se em receptores de cnase 
(TNFr) e desencadear de uma resposta 
intracelular. Inicialmente, o TNFr dispara a 
TRAD a qual pode levar duas diferentes 
reposta: 
• apoptose 
• proliferação celular por meio da 
mitose 
apoptose→ 
Ao ser fosforilado, o TRAD ativa FADD que 
funciona como start de proliferação química 
para a pró-caspase 8 será convertida em 
caspase 8. 
Quando se faz a ativação da via de caspase faz 
a ativação de uma unidade proteíca chamada 
Bid que possui duas subunidade que é a Bak e 
Bax. Essa duas subunidades vão se comunicar 
com interior da mitocondria para promover a 
liberação de citocromo C. 
Quando é feito a liberação de citocromo C gera 
uma resposta de ativação e liberação de uma 
nova caspase (caspase-9) que sinalizará uma 
outra caspase (caspase-3) e está ativa CAD a 
qual leva a apoptose. 
Proliferação celular→ 
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PERIODO 2020.2 
É o processo que bloqueia a via de apoptose. 
O TRAD sinaliza RIP. 
RIP se comunica com o TRAF-2, a qual tem 
caminhos que levam diferentes respostas. 
O TRAF-2 faz interação com a cIAP para que ela 
bloquei a atividade das caspases. E tendo o 
bloquei das caspase não tem como ter um 
processo apoptótico. 
O TRAF-2 ativa NIK que desencadeia várias 
outras unidades proteicas a fim de sinalizar a 
produção de células imunes realizadas pelas 
NF-kBeta 
Na via de proliferação celular o TRAF-2 ativa a 
via MKK3 e outro pela MEKK1 a quais chegaram 
no mesmo ponto com a produção de cFos e 
cJus que funcionaram como fator de 
transcrição a fim de promover a mitose,ou seja 
a proliferação celular. 
FASES PULMONARES 
 As principais fases pulmonares que podem 
ocorrer no processo da covid-19: 
Fase proliferativa→ 
Tem a presença dos macrófagos, linfócitos T e 
de outros elementos de resposta imunológica. 
Fase fibrótica→ 
Vai ter o comportamento de estrutura e 
funcionamento alveolar que vão está tentando 
corrigir as lesões causadas no alvéolo. 
Será gerado estruturas proteicas fibrosas que 
vão reparar as lesões provocadas, essas 
estruturas impedem que haja uma nova 
distensão alveolar. 
***obs: 
→pode haver a perda de funcionalidade 
alveolar e ocorre em outras patologias, como 
no caso do efisema pulmonar. 
→ A covid-19 vem com resposta a nível de TNF-
alfa que interfere no funcionamento das células 
ao nível alveolar. 
→o que minha sinalização TNF-alfa pode gerar? 
A TNF-alfa pode gerar uma resposta apoptótica, 
uma resposta de produção de células imunes e 
fatores de transcrição. 
→o que será uma sinalização jak/stat e vai 
influenciar o que? 
Vai influenciar em sinalizações do nível nuclear 
para fazer o processo de liberação de resposta 
inflamatória. 
→o que uma dexametasona vai estar 
influenciando? 
Na inibição de resposta inflamatória