Metabolismo dos Nutrientes

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METABOLISMO DOS 
NUTRIENTES
Meu nome é Márcio Henrique Gomes de Méllo. Sou Mestre em Biotecnologia 
pela Universidade de Ribeirão Preto, graduado em Química Industrial pela 
Universidade de Ribeirão Preto, especialista em docência no Ensino Superior 
pela Universidade de Ribeirão Preto, pós-graduado em Pedagogia pela 
Faculdade de Tecnologia (Fatec) de Taquaritinga, graduado em Tecnologia 
de Processos Gerenciais pela Universidade de Franca. Atuo como docente 
há 23 anos e também como perito judicial na área de Toxologia. Sou 
docente no Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza. Aprovado 
em concurso público, atuo em diversas áreas do conhecimento. Trabalho 
desde 2005 nos cursos de Graduação e Pós-Graduação (presencial e EaD) 
da área da Saúde no Claretiano – Centro Universitário, na Universidade de Ribeirão Preto e na 
Universidade de Araraquara.
E-mail: marciomello@claretiano.edu.br
Meu nome é Juliana Aparecida Damante. Sou professora especialista 
em Nutrição Esportiva pelo Claretiano – Centro Universitário, graduada 
em Nutrição pela Universidade de Ribeirão Preto. Hoje atuo nas áreas de 
Nutrição Clínica, Indústria de Alimentos e Desenvolvimento de Produtos 
Alimentícios.
 
Claretiano – Centro Universitário
Rua Dom Bosco, 466 - Bairro: Castelo – Batatais SP – CEP 14.300-000
cead@claretiano.edu.br
Fone: (16) 3660-1777 – Fax: (16) 3660-1780 – 0800 941 0006
claretiano.edu.br/batatais
Márcio Henrique Gomes de Méllo
Juliana Aparecida Damante
Batatais
Claretiano
2018
METABOLISMO DOS 
NUTRIENTES
© Ação Educacional Claretiana, 2015 – Batatais (SP)
Todos os direitos reservados. É proibida a reprodução, a transmissão total ou parcial por qualquer 
forma e/ou qualquer meio (eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia, gravação e distribuição 
na web), ou o arquivamento em qualquer sistema de banco de dados sem a permissão por escrito 
do autor e da Ação Educacional Claretiana.
CORPO TÉCNICO EDITORIAL DO MATERIAL DIDÁTICO MEDIACIONAL
Coordenador de Material Didático Mediacional: J. Alves
Preparação: Aline de Fátima Guedes • Camila Maria Nardi Matos • Carolina de Andrade Baviera 
• Cátia Aparecida Ribeiro • Elaine Aparecida de Lima Moraes • Josiane Marchiori Martins 
• Lidiane Maria Magalini • Luciana A. Mani Adami • Luciana dos Santos Sançana de Melo • 
Patrícia Alves Veronez Montera • Raquel Baptista Meneses Frata • Simone Rodrigues de Oliveira
Revisão: Eduardo Henrique Marinheiro • Filipi Andrade de Deus Silveira • Rafael Antonio 
Morotti • Rodrigo Ferreira Daverni • Vanessa Vergani Machado
Projeto gráfico, diagramação e capa: Bruno do Carmo Bulgarelli • Joice Cristina Micai • Lúcia 
Maria de Sousa Ferrão • Luis Antônio Guimarães Toloi • Raphael Fantacini de Oliveira • Tamires 
Botta Murakami
Videoaula: André Luís Menari Pereira • Bruna Giovanaz • Marilene Baviera • Renan de Omote 
Cardoso
DADOS INTERNACIONAIS DE CATALOGAÇÃO NA PUBLICAÇÃO (CIP)
(Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil)
 612.39 M486m 
 
 Méllo, Márcio Henrique Gomes de 
 Metabolismo dos nutrientes / Márcio Henrique Gomes de Méllo, Juliana Aparecida 
 Damante – Batatais, SP : Claretiano, 2018. 
 96 p. 
 
 ISBN: 978-85-8377-567-6 
 1. Água e sua importância no metabolismo; pH. 2. Introdução à química biorgânica. 
 3. Momenclatura dos compostos orgânicos. 4. Compostos bioquímicos: lipídeos, 
 proteínas e carboidratos. I. Damante, Juliana Aparecida. II. Metabolismo dos nutrientes. 
 
 
 
 
 CDD 612.39 
INFORMAÇÕES GERAIS
Cursos: Graduação
Título: Metabolismo dos Nutrientes 
Versão: dez./2018
Formato: 15x21 cm
Páginas: 96 páginas
SUMÁRIO
CONTEÚDO INTRODUTÓRIO
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................... 9
2. GLOSSÁRIO DE CONCEITOS ............................................................................ 9
3. ESQUEMA DOS CONCEITOS-CHAVE ............................................................... 11
4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................... 12
UNIDADE 1 – ÁGUA, PH E SUA IMPORTÂNCIA NO METABOLISMO 
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................... 15
2. CONTEÚDO BÁSICO DE REFERÊNCIA ............................................................. 15
2.1. ÁGUA: IMPORTÂNCIA PARA A VIDA E SUAS PROPRIEDADES .............. 16
2.2. EQUILÍBRIO IÔNICO DA ÁGUA E SUA RELAÇÃO COM O pH ................. 18
2.3. TAMPÕES DE LÍQUIDOS BIOLÓGICOS ................................................... 21
3. CONTEÚDO DIGITAL INTEGRADOR ................................................................ 24
3.1. IMPORTÂNCIA DA AGUA E REGULAÇÃO DO pH ................................... 24
3.2. IMPORTÂNCIA DA HIDRATAÇÃO ............................................................ 25
3.3. CONTROLE DO pH NO ORGANISMO ...................................................... 25
4. QUESTÕES AUTOAVALIATIVAS ....................................................................... 26
5. CONSIDERAÇÕES ............................................................................................. 27
6. E-REFERÊNCIAS ................................................................................................ 27
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................... 28
UNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E COMPOSTOS 
BIOQUÍMICOS
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................... 31
2. CONTEÚDO BÁSICO DE REFERÊNCIA ............................................................. 31
2.1. ESTUDO DO CARBONO ........................................................................... 31
2.2. ESTUDO DAS FUNÇÕES ORGÂNICAS ..................................................... 33
2.3. MACRONUTRIENTES – COMPOSTOS DE FUNÇÃO MISTA .................... 39
2.4. PROTEÍNA................................................................................................. 42
2.5. LIPÍDEOS E MEMBRANAS ....................................................................... 45
3. CONTEÚDO DIGITAL INTEGRADOR ................................................................ 50
3.1. CARBOIDRATOS ....................................................................................... 50
3.2. PROTEÍNAS ............................................................................................... 50
3.3. LIPÍDEOS .................................................................................................. 51
4. QUESTÕES AUTOAVALIATIVAS ....................................................................... 51
5. CONSIDERAÇÕES ............................................................................................. 52
6. E-REFERÊNCIAS ................................................................................................ 53
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................... 53
UNIDADE 3 – VITAMINAS, MINERAIS E BIODISPONIBILIDADE
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................... 57
2. CONTEÚDO BÁSICO DE REFERÊNCIA ............................................................. 58
2.1. VITAMINAS HIDROSSOLÚVEIS ............................................................... 58
2.2. VITAMINAS LIPOSSOLÚVEIS ................................................................... 63
2.3. MINERAIS ................................................................................................. 66
3. CONTEÚDO DIGITAL INTEGRADOR ................................................................ 73
3.1. BIODISPONIBILIDADE DE VITAMINAS ...................................................73
3.2. MINERAIS ................................................................................................. 74
4. 4. QUESTÕES AUTOAVALIATIVAS .................................................................. 74
5. 5. CONSIDERAÇÕES ........................................................................................ 76
6. 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................ 76
UNIDADE 4 – METABOLISMO E VIAS METABÓLICAS
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................... 79
2. CONTEÚDO BÁSICO DE REFERÊNCIA ............................................................. 80
2.1. METABOLISMO DE CARBOIDRATOS ...................................................... 80
2.2. METABOLISMO DE LIPÍDEOS .................................................................. 88
2.3. METABOLISMO DE PROTEÍNAS .............................................................. 89
3. CONTEÚDO DIGITAL INTEGRADOR ................................................................ 92
4. QUESTÕES AUTOAVALIATIVAS ....................................................................... 93
5. CONSIDERAÇÕES ............................................................................................. 95
6. E-REFERÊNCIAS ................................................................................................ 95
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................... 96
7
CONTEÚDO INTRODUTÓRIO
Conteúdo
Respeitando a missão do Claretiano de valorizar o respeito à pessoa 
humana, proporcionando ao futuro Nutricionista o conhecimento dos ciclos 
metabólicos, sínteses de nutrientes e patologias relacionadas e regulação para 
aplicação na saúde da coletividade e do indivíduo, a disciplina Metabolismo 
de Nutrientes contempla os estudos dos conhecimentos da química orgânica, 
na formação e metabolismo dos compostos bioquímicos, como lipídeos, 
protídeos, carboidratos e micronutrientes; a aplicação dos parâmetros 
bioquímicos ao Estado Nutricional relacionando o estudo do gasto energético 
em diversas patologias e esporte assim como a produção de radicais livres 
suas características e relação com o envelhecimento precoce e doenças 
degenerativas.
Bibliografia Básica
CARDOSO, M. A. Nutrição e metabolismo. Rio Janeiro: Guanabara Koogan, 2006.
COZZOLINO, S. M. F. Biodisponibilidade de nutrientes. 3. ed. Barueri: Manole, 2009.
NELSON, D. l.; COX, M. M. Princípios da Bioquímica de Lehninger. 6. ed. Porto Alegre: 
Artmed, 2014.
Bibliografia Complementar
BRINQUES, G. B. Bioquímica humana aplicada à Nutrição. São Paulo: Pearson 
Education do Brasil, 2014.
BRUICE, P. Y. Química orgânica. 4. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2006. 2v.
COSTA, N. M. B.; PELUZIO, M. C. G. Nutrição Básica e metabolismo. Viçosa: UFV, 2008.
DAU, A. P. A. Bioquímica Humana. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2015.
MAHAN, L. K.; ESCOTT-STUMP, S. E.; RAYMOND, J. L. Krause – Alimentos, Nutrição e 
Dietoterapia. 13. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014. 
8 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
CONTEÚDO INTRODUTÓRIO
É importante saber: ––––––––––––––––––––––––––––––––
Esta obra está dividida, para fins didáticos, em duas partes:
Conteúdo Básico de Referência (CBR): é o referencial teórico e prático que 
deverá ser assimilado para aquisição das competências, habilidades e atitudes 
necessárias à prática profissional. Portanto, no CBR, estão condensados os 
principais conceitos, os princípios, os postulados, as teses, as regras, os 
procedimentos e o fundamento ontológico (o que é?) e etiológico (qual sua 
origem?) Referentes a um campo de saber.
Conteúdo Digital Integrador (CDI): são conteúdos preexistentes, previamente 
selecionados nas Bibliotecas Virtuais Universitárias conveniadas ou 
disponibilizados em sites acadêmicos confiáveis. São chamados “Conteúdos 
Digitais Integradores” porque são imprescindíveis para o aprofundamento do 
Conteúdo Básico de Referência. Juntos, não apenas privilegiam a convergência 
de mídias (vídeos complementares) e a leitura de “navegação” (hipertexto), 
como também garantem a abrangência, a densidade e a profundidade dos 
temas estudados. Portanto, são conteúdos de estudo obrigatórios, para efeito 
de avaliação. 
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
9© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
CONTEÚDO INTRODUTÓRIO
1. INTRODUÇÃO
Conhecer o metabolismo de nutrientes é fundamental 
para o aprendizado da ciência da Nutrição, pois é necessário 
conhecer a função dos nutrientes, sua interação, absorção e vias 
metabólicas utilizadas para catabolizar e anabolizar.
Na Unidade 1, iniciaremos os estudos com informações 
básicas sobre a água, como equilíbrio iônico e sua relação com o 
pH e os sistemas-tampão.
Na Unidade 2, vamos conhecer os princípios básicos 
da Química Orgânica, como ligações e funções associadas 
a macronutrientes, carboidratos, proteínas e lipídeos, sua 
importância e fontes, abordando também as membranas.
A Unidade 3 versará sobre micronutrientes, vitaminas, 
minerais, biodisponibilidade, fontes e doenças associadas à sua 
carência e/ou ao seu excesso.
A última unidade é dedicada à abordagem do metabolismo 
humano, o que inclui as principais vias metabólicas, suas inter-
relações e aplicação de parâmetros bioquímicos no estado 
nutricional, o estudo do gasto energético e a produção de 
radicais livres.
2. GLOSSÁRIO DE CONCEITOS
O Glossário de Conceitos permite uma consulta rápida 
e precisa das definições conceituais, possibilitando um bom 
domínio dos termos técnico-científicos utilizados na área de 
conhecimento dos temas tratados.
1) Aquaporinas: proteínas presentes nas membranas 
celulares que formam poros.
10 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
CONTEÚDO INTRODUTÓRIO
2) Aromáticos: compostos que possuem pelo menos um 
anel benzênico.
3) ATP: Adenosina Trifosfato.
4) Biodisponibilidade: percentual de aproveitamento de 
uma substância pelo organismo.
5) Biossíntese: produção de compostos químicos por seres 
vivos.
6) Carcinogênico: que favorece o desenvolvimento de 
câncer.
7) Clivagem: divisão ou separação de moléculas.
8) DNA: Ácido Desoxirribonucleico, capaz de expressar as 
informações genéticas.
9) Escorbuto: doença provocada pela carência de vitamina 
C.
10) Funções orgânicas: identificam os grupos funcionais de 
um composto.
11) Gliconeogênese: rota pela qual é produzida a glicose, a 
partir de não açucares.
12) Hemocromatose: sobrecarga de ferro, principalmente 
no fígado.
13) Hidrólise: quebra pela água.
14) Hidrogenação catalítica: reação química para saturar 
parcialmente gorduras.
15) Hipercalcemia: nível elevado de cálcio no sangue.
16) Lipogênese: síntese de ácidos graxos e triglicerídeos.
17) Lipólise: hidrólise de lipídeo, gerando ácidos graxos e 
sais.
11© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
CONTEÚDO INTRODUTÓRIO
18) Pelagra: doença caracterizada por dermatite, distúrbios 
gastrintestinais e psíquicos.
19) Peroxidação: degradação oxidativa dos lipídeos.
20) pH: potencial hidrogeniônico.
21) Química Orgânica: parte da Química que estuda os 
compostos do carbono.
22) RNA: Ácido Ribonucleico, essencial para a síntese de 
proteína.
23) Talassemia: doença caracterizada pela redução do 
número de glóbulos vermelhos.
24) Tampão: solução formada por um ácido fraco e sua 
base conjugada, que impede a mudança do pH quando 
é adicionada uma dada quantidade de ácido ou base 
no organismo humano (NELSON; COX, 2014).
3. ESQUEMA DOS CONCEITOS-CHAVE
O Esquema a seguir possibilita uma visão geral dos 
conceitos mais importantes deste estudo.
Pode-se observar neste Esquema os principais conceitos 
abordados nesta obra e a rota para construir o conhecimento. 
Um exemplo de rota a ser construída a partir do Esquema é a 
seguinte: água é um solvente universal e está em equilíbrio de pH 
e pOH, e também está associada à absorção dos nutrientes. Os 
principais macronutrientes e micronutrientes são responsáveis 
pela construção,pela reconstrução, pela regulação celular, pelo 
fornecimento de energia, pela regulação e pelo estoque.
12 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
CONTEÚDO INTRODUTÓRIO
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Anabolismo 
Nutrientes 
 Micronutrientes 
Água 
Proteínas 
Carboidratos 
Lipídeos 
Regulador 
solvente 
pH 
Reconstrução  Catabolismo  Energia 
Funcionalidade 
Reserva de 
energia 
Síntese de 
hormônios 
Figura 1 Esquema dos Conceitos-chave de Metabolismo dos Nutrientes.
4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CARDOSO, M. A. Nutrição e metabolismo. Rio Janeiro: Guanabara Koogan, 2006.
COZZOLINO, S. M. F. Biodisponibilidade de Nutrientes. 3. ed. Barueri: Manole, 2009.
NELSON, D. l.; COX, M. M. Princípios da Bioquímica de Lehninger. 6. ed. Porto Alegre: 
Artmed, 2014.
13
UNIDADE 1
ÁGUA, PH E SUA IMPORTÂNCIA NO 
METABOLISMO 
Objetivos
• Relacionar a composição dos seres vivos e da água.
• Reconhecer os compostos bioquímicos e sua importância nos grupos de 
alimentos.
• Avaliar o funcionamento do organismo e as possíveis variações de pH.
• Introduzir os conceitos da Biorgânica em relação ao metabolismo.
Conteúdos
• Água: propriedades físico-químicas, importância e tratamento.
• A importância da água, sua composição e suas propriedades para a vida.
• O pH do sangue, dos alimentos, do organismo e os sistemas-tampão, e sua 
importância.
Orientações para o estudo da unidade
Antes de iniciar o estudo desta unidade, leia as orientações a seguir:
1) Não se limite ao conteúdo desta obra; busque outras informações em 
sites confiáveis e/ou nas referências bibliográficas apresentadas ao final 
de cada unidade. Lembre-se de que, na modalidade EaD, o engajamento 
pessoal é um fator determinante para o seu crescimento intelectual.
2) O estudo do metabolismo de nutrientes está diretamente ligado ao estudo 
da Química Biorgânica, ao pH, à água e às interações intra e extracelulares, 
por isso é importante entender o conteúdo abordado.
14 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 1 – ÁGUA, PH E SUA IMPORTÂNCIA NO METABOLISMO 
3) O estudo da água, de suas interações e da ionização é de extrema 
importância para a vida, e o mesmo vale para o tamponamento contra 
mudanças do pH em sistemas biológicos, como o ajuste da concentração 
no meio aquoso (NELSON; COX, 2014).
15© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 1 – ÁGUA, PH E SUA IMPORTÂNCIA NO METABOLISMO 
1. INTRODUÇÃO
Esta unidade é dedicada ao estudo da água, do pH e dos 
conceitos básicos de Bioquímica.
Iniciamos destacando a importância da água, que é a 
substância mais abundante da matéria viva, representando 
cerca de 60% a 70% do peso corpóreo dos seres vivos e podendo 
variar entre espécies e até mesmo em função da idade, do sexo 
e dos estados fisiológicos. Os jovens geralmente têm maior 
quantidade de água no corpo do que os adultos – na espécie 
humana, a relação é de aproximadamente 70% para jovens e de 
60% para idosos.
Na água pura, a quantidade de H+ é igual à de OH-; portanto, 
o pH é neutro. Nos seres vivos, o pH é mantido dentro de uma 
faixa normal, mesmo sofrendo adição de ácidos ou bases, por 
meio do sistema-tampão.
Considerando esses fatores, o conhecimento das 
propriedades específicas da água como meio de transporte e 
troca de nutrientes é importante para o estudo do metabolismo, 
assim como do equilíbrio do pH.
2. CONTEÚDO BÁSICO DE REFERÊNCIA
O Conteúdo Básico de Referência apresenta, de 
forma sucinta, os temas abordados nesta unidade. Para sua 
compreensão integral, é necessário o aprofundamento pelo 
estudo do Conteúdo Digital Integrador.
16 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 1 – ÁGUA, PH E SUA IMPORTÂNCIA NO METABOLISMO 
2.1. ÁGUA: IMPORTÂNCIA PARA A VIDA E SUAS PROPRIEDA�
DES
Além de ser a substância mais presente nos seres vivos, 
a água também é abundante no Planeta, pois cerca de ¾ da 
superfície estão cobertos por ela. Toda a vida na Terra está 
associada à água.
A estrutura da água é formada segundo os vértices de um 
tetraedo (Figura 1), podendo se ligar a outras quatro moléculas 
por meio de pontes de hidrogênio. Essas pontes são ligações 
fracas que mantêm a água no estado líquido em condições 
normais de temperatura e pressão. Essa força de coesão entre as 
moléculas mantém a tensão superficial.
Figura 1 Estrutura da molécula de água.
A água possui calor específico muito alto, o que confere 
equilíbrio da temperatura nos tecidos, evitando mudanças no 
metabolismo e, como apresenta tensão superficial, permite 
estabilidade coloidal das células (água e proteínas).
Outra característica é servir de meio de transporte, pois os 
processos metabólicos ocorrem em solução aquosa.
A água subdivide-se de três formas no organismo: como 
líquido intersticial, em que ocorre a troca gasosa e de substâncias 
entre sangue e células; como intravascular, que se comunica 
com o intersticial através das membranas capilares; e como 
17© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 1 – ÁGUA, PH E SUA IMPORTÂNCIA NO METABOLISMO 
transcelular, presente no sêmen, nos ossos, na saliva, na urina 
e outros.
A redução da água incapacita o organismo de exercer 
qualquer tarefa – a redução de cerca de 5% do total diminui de 
20% a 30% o exercício das funções orgânicas.
Um grama de carboidrato, gordura e proteína 
correspondem, respectivamente, a 0,60 g, 1,70 g e 0,41 g de 
água (H20).
A porcentagem de água nos alimentos mais comuns é: 
açúcar (1%), ovo (75%), gelatina (12%), manteiga (20%), pão 
(36%), carne bovina (66%), batata (80%), leite de vaca (88%) 
alface (95%).
O balanço diário de água é dividido em ingestão e excreção:
• Ingestão: a partir de líquidos, de 1.100 ml a 1.400 ml; 
água dos alimentos, de 800 ml a 1.000 ml; água de 
oxidação de nutrientes, 300 ml. A ingestão total deve 
ser de 2.200 ml a 2.700 ml.
• Excreção: na urina, de 1.200 ml a 1.500 ml; nas fezes, de 
100 ml a 200 ml; pela pele, de 500 ml a 600 ml; pelo pul-
mão (ar expirado), 400 ml. Total: de 2.200 ml a 2.700 ml. 
Portanto, para adultos com peso ideal para a altura, a 
recomendação é de:
1) Jovem ativo (de 16 a 33 anos): 40 ml por kg de peso.
2) Maioria dos adultos (de 18 a 55 anos): 35 ml por kg de 
peso.
3) Idosos (de 55 a 75 anos): 30 ml por kg de peso.
4) Idosos (acima de 75 anos): 25 ml por kg de peso.
18 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 1 – ÁGUA, PH E SUA IMPORTÂNCIA NO METABOLISMO 
5) Crianças (até 10 kg de peso corpóreo): 100 ml por kg 
de peso.
6) Crianças (até 20 kg de peso corpóreo): 50 ml por kg de 
peso.
A ingestão excessiva de água favorece a diurese e a 
intoxicação por água é incomum. Quando esta ocorre, significa 
que a ingestão ultrapassou a capacidade renal, que é de 0,7 ml 
a 1 l/hora.
A água não é apenas um solvente em que ocorrem todas 
as reações químicas nas células, ela faz parte da formação de ATP 
e da reação de clivagem. As hidrólises também são responsáveis 
pela despolimerização de proteínas, carboidratos e ácidos 
nucleicos, catalisados por hidrolases. A participação da água 
nas reações biológicas é imprescindível, tanto nas reações de 
oxidação como nas de redução, condensação e hidrólises.
Portanto, os organismos vivos são amplamente adaptados 
e desenvolveram meios para explorar as propriedades incomuns 
da água, tendo ela um papel determinante e profundo na 
evolução da vida (NELSON; COX, 2014).
2.2. EQUILÍBRIO IÔNICO DA ÁGUA E SUA RELAÇÃO COM O pH
Em água pura:
Kw = [H+] = [OH-]
As concentrações hidrogeniônica e hidroxiliônica são 
iguais.
O pH é neutro = 7, conforme apresenta a Figura 2.
19© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 1 – ÁGUA, PH E SUA IMPORTÂNCIA NO METABOLISMO 
Figura 2 Constante de ionização da água.
Soluções ácidas
O aumento da quantidade de hidrogênio, com o 
deslocamento para a esquerda, é um processo que consome OH- 
e, portanto, a solução torna-se ácida (NELSON; COX, 2014).
Soluções básicas
Nas soluções básicas, ocorre aumento de OH- e o 
deslocamento para a direita:
• Água pura: pH = 7; pOH = 7.
• Soluções ácidas: pH < 7; pOH > 7.
• Soluçõesbásicas: pH > 7; pOH < 7.
• Pode se observar na Figura 3 a escala de pH.
Grande parte das reações que ocorrem no organismo 
apresentam pH = 7; porém, algumas reações, como a quebra 
20 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 1 – ÁGUA, PH E SUA IMPORTÂNCIA NO METABOLISMO 
de proteínas pela pepsina no estômago, apresentam pH de 
1,5 a 2,5. No intestino, a tripsina responsável pela degradação 
de alimentos ocorre em pH de 8,0 a 10,0. A mudança nesses 
valores tem interferência direta na redução da velocidade dessas 
reações. 
Figura 3 Escala de pH.
O conhecimento do pH é importante também para a 
produção de alimentos. Nos solos ácidos, o pH varia de 4,5 a 5,9, 
e cada cultura exige um pH adequado para produzir. O agricultor 
utiliza calcário (sal com características básicas) para a correção 
do pH do solo.
Alguns compostos químicos são indicadores de pH, ou 
seja, sua cor se altera dependendo do pH em que se encontram. 
Alguns exemplos são: a fenolftaleína, que é incolor com pH de 
0 a 8,3 e vermelha com pH de 10 a 14; o azul de bromotimol é 
amarelo com pH de 0 a 6 e azul com pH de 7,6 a 14; o alaranjado 
de metila é vermelho com pH de 0 a 3,1 e amarelo com pH de 
4,4 a 14.
Para verificar o pH de uma solução, pode-se utilizar 
também a mistura de vários indicadores e compará-la com um 
padrão. Existem alguns aparelhos que, por meio da diferença de 
potencial, identificam o pH da solução (peagâmetro) (NELSON; 
COX, 2014).
21© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 1 – ÁGUA, PH E SUA IMPORTÂNCIA NO METABOLISMO 
Figura 4 Algumas soluções e seu pH.
2.3. TAMPÕES DE LÍQUIDOS BIOLÓGICOS
Os tampões são soluções formadas por um ácido fraco 
(doador de prótons) e sua base conjugada (aceptor de prótons). 
Dessa forma, se for adicionada uma dada quantidade de ácido 
ou de base, não ocorrem mudanças significativas de pH dentro 
da região de tamponamento.
Os líquidos intra ou extracelulares, nos organismos 
multicelulares, têm pH quase constante. Qualquer variação pode 
ocasionar ineficiência ou falência destes, como representados no 
Quadro 1. Os sistemas tampões são uma linha de defesa contra 
alterações de pH.
O sangue é um líquido bastante tamponado, com um pH 
entre 7,3 e 7,5. O plasma sanguíneo é muito bem tamponado 
pelo sistema bicarbonato (H2CO3) controlado pelo cérebro por 
meio do sistema respiratório e da filtração renal, mesmo quando 
ocorre adição de ácidos ou bases que podem ter sua origem na 
alimentação ou em algum tipo de reação metabólica.
22 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 1 – ÁGUA, PH E SUA IMPORTÂNCIA NO METABOLISMO 
O pH baixo determina a condição ácida do organismo e 
o pH alto, a condição básica, primordial para a manutenção da 
constância em níveis normais.
Os pulmões, por meio da ventilação alveolar, alterando 
a profundidade e velocidade da respiração, promovem a 
estabilidade da concentração de CO2, levando à formação de 
ácido carbônico, que faz parte do tampão bicarbonato.
Os rins, por meio da excreção dos túbulos renais, podem 
também aumentar ou diminuir o pH, secretando H+ ou NH3+ e 
regulando a concentração ácido-básica.
O desequilíbrio de pH pode acontecer em decorrência de 
algumas doenças ou em uma intervenção cirúrgica e deve ser 
corrigido, ou poderá causar a morte do indivíduo.
As alterações desse equilíbrio podem ser detectadas pelo 
exame de sangue na maior parte das situações, servindo como 
parâmetro do estado ácido-básico do organismo.
Situações em que o pH do sangue está abaixo de 7,3 são 
consideradas acidoses. A acidose metabólica pode ser causada 
pelo acúmulo de ácidos ou pela perda excessiva de bicarbonato 
pelos rins ou intestino, causada por diarreia ou colite, problemas 
renais e diabete.
O uso de medicamentos e doenças como a depressão 
podem excitar o centro respiratório, levando ao desequilíbrio de 
concentração de ácidos e álcalis.
Situações em que o pH do sangue está acima de 7,5 são 
consideradas alcaloses. A alcalose metabólica ocorre pelo 
acúmulo de bicarbonato ou pela perda excessiva de ácidos ou 
líquidos extracelulares como úlcera péptica, vômitos constantes 
23© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 1 – ÁGUA, PH E SUA IMPORTÂNCIA NO METABOLISMO 
e uso de diuréticos por períodos prolongados (NELSON; COX, 
2014).
Quadro 1 Distúrbios causados por acidose e alcalose.
DISTÚRBIO MEIOS REGULATÓRIOS
DIABETES Acidose metabólica
Acidose respiratória 
(hiperventilação pulmonar)
OBSTRUÇÃO DAS VIAS 
AÉREAS SUPERIORES
Acidose respiratória
Alcalose metabólica 
(excreção de íons H+)
USO CONSTANTE DE 
BICARBONATO DE SÓDIO
Alcalose metabólica
Acidose respiratória 
(Hipoventilação pulmonar)
EXCITAÇÃO DO CENTRO 
RESPIRATÓRIO
Alcalose respiratória
Acidose metabólica 
(aumento na excreção de 
HCO3 pelos rins)
Fonte: adaptado de Nelson e Cox (2014).
Para aprofundar-se em conceitos sobre a água, o equilíbrio 
ácido-básico e seu papel na nutrição, leia a obra de Nelson e Cox 
(2014).
Antes de realizar as questões autoavaliativas propostas 
no Tópico 4, você deve fazer as leituras propostas e assistir aos 
vídeos indicados no Tópico 3 que se refere ao estudo do pH e 
tampões biológicos.
Vídeo complementar –––––––––––––––––––––––––––––––
Neste momento, é fundamental que você assista ao vídeo complementar.
•	 Para assistir ao vídeo pela Sala de Aula Virtual, clique no ícone Videoaula, 
localizado na barra superior. Em seguida, selecione o nível de seu curso 
(Graduação), a categoria (Disciplinar) e o tipo de vídeo (Complementar). 
Por fim, clique no nome da disciplina para abrir a lista de vídeos.
•	 Para assistir ao vídeo pelo seu CD, clique no botão “Vídeos” e selecione: 
Tópicos Gerais para Metabolismo de Nutrientes – Vídeos Complementares 
– Complementar 1. 
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
24 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 1 – ÁGUA, PH E SUA IMPORTÂNCIA NO METABOLISMO 
3. CONTEÚDO DIGITAL INTEGRADOR
O Conteúdo Digital Integrador representa uma condição 
necessária e indispensável para você compreender integralmente 
os conteúdos apresentados nesta unidade.
A seguir, estão indicados alguns sites acadêmicos e obras 
que podem ser acessadas na biblioteca virtual para aprofundar 
os estudos. É importante que você acesse o material aprimorar 
o conteúdo.
3.1. IMPORTÂNCIA DA AGUA E REGULAÇÃO DO pH
• ROSSI, L.; REIS, V. A. B.; AZEVEDO, C. O. E. Desidratação 
e recomendações para a reposição hídrica em crianças 
fisicamente ativas. Rev. Paul. Pediatr., São Paulo, 
v. 28, n. 3, set. 2010. Disponível em: <http://www.
scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-
05822010000300013&lng=en&nrm=iso&tlng=pt>. 
Acesso em 12 maio 2018.
• FURONI, R. M. et al. Distúrbios do equilíbrio ácido-
básico. Fac. Ciênc. Méd. Sorocaba, v. 12, n. 1, p. 5-12, 
2010. Disponível em: <https://revistas.pucsp.br/index.
php/RFCMS/article/viewFile/2407/pdf>. Acesso em 12 
maio 2018.
• FONSECA, F. Assessment of acid-base balance 
portuguese. Journal of Nephrology & Hypertension, 
Lisboa, v. 29, n. 2, jun. 2015. Disponível em: <http://
www.scielo.gpeari.mctes.pt/scielo.php?script=sci_
serial&lng=pt&pid=0872-0169>. Acesso em: 04 jun. 
2018.
25© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 1 – ÁGUA, PH E SUA IMPORTÂNCIA NO METABOLISMO 
3.2. IMPORTÂNCIA DA HIDRATAÇÃO
A água é um solvente polar e dissolve a maioria das 
biomoléculas, funciona com meio de transporte de substâncias 
e também é responsável pelo controle de temperatura dos 
organismos. Sua influência na evolução da vida é absolutamente 
indispensável, a ponto de só haver vida semelhante à terrestre 
por causa da presença da água no estado líquido. Assista ao vídeo 
Importância da água para o corpo humano para um melhor 
entendimento sobre o assunto.
• SARDINHA, V. Importância da água para o corpo 
humano. Brasil Escola, 2017. Disponível em: <https://
www.youtube.com/watch?v=8lUcNUiiQ6I>. Acesso em: 
2 abr. 2018.
3.3. CONTROLE DO pH NO ORGANISMO
Quase todos as reações biológicas são dependentes do pH. 
Qualquer variação pode interferir no processo de forma negativa,as enzimas necessitam de pH ótimo para catalisar as reações, 
portanto, a compreensão do pH, de seus efeitos e mecanismos 
de controle é muito importante. Para tanto, assista ao vídeo a 
seguir:
• UNIVESP. Introdução à Bioquímica - Aula 3 - Parte 1 - 
pH e tampões biológicos. Disponível em: <https://www.
youtube.com/watch?v=BYm9VbbTmmI>. Acesso em: 
04 jun. 2018.
26 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 1 – ÁGUA, PH E SUA IMPORTÂNCIA NO METABOLISMO 
4. QUESTÕES AUTOAVALIATIVAS
A autoavaliação pode ser uma ferramenta importante para 
você testar o seu desempenho. Se encontrar dificuldades em 
responder às questões a seguir, você deverá revisar os conteúdos 
estudados para sanar as suas dúvidas.
1) A água constitui cerca de 60% a 70% do peso corpóreo dos organismos vi-
vos. Em um mesmo indivíduo na mesma etapa de desenvolvimento, o teor 
de água pode variar de tecido para tecido. Essa substância tão comum é 
muito especial para a vida por possuir as seguintes características:
a) Calor específico muito alto, tensão superficial grande e alto poder de 
dissolução.
b) Atua no equilíbrio da temperatura dentro da célula, impedindo mu-
danças bruscas de temperatura que afetam o metabolismo celular.
c) As moléculas com cargas aderem-se fortemente às moléculas de 
água, o que permite a manutenção e a estabilidade coloidal (água + 
proteínas).
d) É um solvente universal, pois todas as reações químicas celulares ocor-
rem em solução.
e) Todas as afirmativas estão corretas.
2) O pH sanguíneo é mantido dentro de uma faixa normal, apesar da adição 
de ácidos e álcalis provenientes da dieta.
É correto afirmar que:
a) O pH do organismo é mantido constante por meio de uma dieta equi-
librada em alimentos que possuem pH neutro.
b) O pH do organismo é mantido constante por meio de solução tampão 
proveniente da dieta.
c) O pH do organismo é mantido constante porque existem mecanismos 
fisiológicos que produzem solução tampão, impedindo sua variação.
d) O pH do organismo é mantido constante por meio de uma reação de 
neutralização que ocorre entre os ácidos do estômago e as enzimas do 
intestino.
e) Todas as alternativas estão corretas.
27© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 1 – ÁGUA, PH E SUA IMPORTÂNCIA NO METABOLISMO 
Gabarito
Confira, a seguir, as respostas corretas para as questões 
autoavaliativas propostas:
1) e.
2) c.
5. CONSIDERAÇÕES
Esta unidade apresentou alguns aspectos básicos sobre 
a água, sua relação com a vida e as propriedades peculiares 
relacionadas a sua estrutura molecular, que estabelecem sua 
capacidade de dissolver a maioria dos compostos bioquímicos, 
tornando-se, dessa forma, um solvente universal dentro dos 
sistemas biológicos imprescindíveis à vida.
Também foram abordadas a concentração hidrogeniônica 
e hidroxiliônica e sua relação com os processos metabólicos e 
sistemas biológicos regulatórios.
O ideal é que você complemente seus estudos por meio 
das referências bibliográficas citadas e das sugestões de leitura 
e de vídeos feitas no decorrer da unidade e no Conteúdo Digital 
Integrador. Dando continuidade ao tema, a próxima unidade 
tratará dos compostos orgânicos e bioquímicos.
6. E-REFERÊNCIAS
Lista de figuras
Figura 1 Estrutura da molécula de água. Disponível em: <http://brasilescola.uol.
com.br/quimica/relacao-entre-polaridade-solubilidade-das-substancias.
htm>. Acesso em: 2 abr. 2018.
28 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 1 – ÁGUA, PH E SUA IMPORTÂNCIA NO METABOLISMO 
Figura 2 Constante de ionização da água. Disponível em: <https://image.slidesharecdn.
com/equilbrioparte2-131015115924-phpapp01/95/equilbrio-parte2-33-638.
jpg?cb=1381838477>. Acesso em: 23 abr. 2018.
Figura 3 Escala de pH. Disponível em: <http://andre-godinho-cfq-8a.blogspot.
com.br/2012/12/escala-de-ph.html>. Acesso em: 2 abr. 2018.
Figura 4 Algumas soluções e seu pH. Disponível em: <http://andre-godinho-cfq-8a.
blogspot.com.br/2012/12/escala-de-ph.html/>. Acesso em: 2 abr. 2018.
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
FONSECA, M. R. M. Quimica volume 3. São Paulo: ed. FTD, 2007.
NELSON, D. l.; COX, M. M. Princípios da Bioquímica de Lehninger. 6. ed. Porto Alegre: 
Artmed, 2014.
29
UNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E 
COMPOSTOS BIOQUÍMICOS
Objetivos
• Conhecer os princípios básicos da Química Orgânica.
• Compreender a importância das principais funções orgânicas.
• Relacionar os compostos bioquímicos e sua importância nutricional.
Conteúdos
• Ligações químicas.
• Funções da Química Orgânica.
• Macronutrientes: importância e fontes.
Orientações para o estudo da unidade
Antes de iniciar o estudo desta unidade, leia as orientações a seguir:
1) Não se limite ao conteúdo desta obra; busque outras informações em 
sites confiáveis e/ou nas referências bibliográficas apresentadas ao final 
de cada unidade. Lembre-se de que, na modalidade EaD, o engajamento 
pessoal é um fator determinante para o seu crescimento intelectual.
2) O estudo do metabolismo de nutrientes está relacionado à 
biodisponibilidade e aos processos de absorção. Portanto, é necessário 
conhecer sua natureza química e as características moleculares dessas 
substâncias. Aprofunde seu conhecimento com a leitura das obras 
indicadas nas referências bibliográficas.
UNIDADE 2
© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
31© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E COMPOSTOS BIOQUÍMICOS
1. INTRODUÇÃO
A Química Orgânica é a parte da Química que estuda o 
carbono e os compostos deste elemento, os tipos de ligações, os 
tipos de cadeia e a fórmula estrutural em que os compostos se 
organizam. Conhecer seus princípios básicos é muito importante, 
porque a forma estrutural e a composição têm papel relevante 
no metabolismo e nas funções biológicas.
O estudo dos compostos bioquímicos é indispensável no 
estudo do metabolismo de nutrientes devido à diversidade de 
compostos presentes neles e às reações enzimáticas necessárias 
para a sua assimilação.
Os macronutrientes são reduzidos em frações menores 
para que ocorra o processo de absorção, tornando-se necessário 
conhecer todos os monômeros que os compõem e suas 
interações metabólicas.
2. CONTEÚDO BÁSICO DE REFERÊNCIA
O Conteúdo Básico de Referência apresenta, de 
forma sucinta, os temas abordados nesta unidade. Para sua 
compreensão integral, é necessário o aprofundamento pelo 
estudo do Conteúdo Digital Integrador.
2.1. ESTUDO DO CARBONO
O emprego de compostos orgânicos na alimentação 
modificados bioquimicamente pelo homem, data de 
aproximadamente 1.500 a.C., na forma de vinhos, fórmulas 
medicinais e alimentos.
32 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E COMPOSTOS BIOQUÍMICOS
A Química Orgânica é a parte da Química que estuda os 
compostos do carbono, porém nem todos os compostos são 
orgânicos. É importante conhecê-la, pois está presente em 
nossas vidas. Para enxergar, por exemplo, o nosso corpo usa o 
cis retinal, que converte a luz em impulso nervoso; por meio 
da conversão de glicose em energia, convertemos ligações 
químicas em energia para as células; os impulsos nervosos são 
transmitidos entre os neurônios por intermediação de moléculas 
orgânicas, daí a importância da compreensão para o aprendizado 
de metabolismo.
Os princípios básicos para o estudo da Química Orgânica 
são três postulados lançados entre 1858 e 1861 por August 
Kekulé, Archibald Scott Couper e Aleksandr M. Butlerov.
O primeiro postulado afirma que o carbono é tetravalente 
e faz quatro ligações, podendo ser quatro ligações (simples) σ ou 
três ligações σ e uma π (dupla) ou duas ligações π e duas σ ou três 
σ e uma π (tripla), como demonstrado na Figura 1. É importante 
conhecer essas ligações, pois as ligações duplas π caracterizam um 
composto e o processo de clivagem é biologicamente específico.
Figura 1 Tipos de ligações do carbono.
33© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E COMPOSTOS BIOQUÍMICOS
O segundo postulado define que as quatro ligações simples 
de um carbono são iguais. E o terceiro postulado determina 
queo carbono é capaz de formar ligações químicas sucessivas, 
formando cadeias, originando um número muito grande de 
compostos (BRUICE, 2006).
2.2. ESTUDO DAS FUNÇÕES ORGÂNICAS
As funções orgânicas são divididas em grupos funcionais e, 
pela nomenclatura, deve ser possível identificar o composto pelo 
nome, e vice-versa.
Hidrocarbonetos
São compostos químicos formados apenas por carbono e 
hidrogênio, destacando-se os alcanos de cadeia aberta e saturada 
(apresentam apenas ligações simples entre carbonos e por isso 
são saturados); os alcenos de cadeia aberta, que possuem uma 
ligação dupla entre os átomos de carbono (insaturados); os 
alcadienos de cadeia aberta, que possuem duas ligações duplas 
entre carbonos; os alcinos de cadeia aberta, que possuem uma 
ligação tripla entre carbonos e os ciclanos de cadeia fechada, 
que possuem apenas ligações simples entre os carbonos.
Pode-se observar, nas Figuras 2 e 3, como é montada a 
nomenclatura dos compostos – o número de carbonos é o prefixo, 
a presença ou não de insaturações é o infixo e a terminação é a 
função a que pertence (BRUICE,2006).
34 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E COMPOSTOS BIOQUÍMICOS
Figura 2 Nomenclatura e forma estrutural de hidrocarbonetos.
Figura 3 Fórmula estrutural de hidrocarbonetos.
Aromáticos
Os compostos aromáticos apresentam na molécula pelo 
menos um anel de benzeno, como representado na Figura 4 
(BRUICE, 2006).
Figura 4 Compostos aromáticos.
35© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E COMPOSTOS BIOQUÍMICOS
Álcoois
Os álcoois apresentam na molécula uma ou mais hidroxilas, 
podendo ser classificados como monoálcool ou poliálcool, 
conforme Figura 5 (BRUICE,2006).
Figura 5 Classificação de álcoois.
A nomenclatura oficial utiliza a terminação “-ol”, conforme 
Figura 6.
 
Figura 6 Exemplos de álcoois.
Os álcoois de cadeia curta são solúveis em água. Os 
monoálcoois mais importantes são metanol e etanol. O metanol 
é tóxico, podendo causar cegueira e até a morte quando ingerido. 
O etanol, pouco tóxico, é utilizado como combustível e como 
bebida alcoólica (BRUICE, 2006).
36 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E COMPOSTOS BIOQUÍMICOS
Quadro 1 Nomenclatura do álcool.
FUNÇÃO GRUPO FUNCIONAL
FÓRMULA 
GERAL TERMINAÇÃO EXEMPLO
Álcool - OH R - OH ...OL metanol
Fonte: adaptado de Fonseca (2007). 
Aldeídos
Os aldeídos são compostos bastante reativos, alguns 
possuem cheiro forte e os que têm cadeia longa apresentam 
aroma agradável e são constituintes de diversas essências, como 
a de amêndoa e a vanilina.
A nomenclatura oficial é definida pela terminação “-al”, e o 
grupo funcional que os caracteriza está representado no Quadro 2.
Quadro 2 Nomenclatura do aldeído.
FUNÇÃO FÓRMULA GERAL TERMINAÇÃO EXEMPLO
Aldeído RC=O ...aL metanal
Fonte: adaptado de Fonseca (2007).
Cetonas
As cetonas possuem cheiro agradável e são constituintes 
de óleos essenciais encontrados em flores, frutas e sementes 
vegetais. A nomenclatura oficial é caracterizada pela terminação 
“-ona”, representada no Quadro 3 (BRUICE, 2006).
Quadro 3 Nomenclatura de cetonas.
FUNÇÃO FÓRMULA GERAL TERMINAÇÃO EXEMPLO
Cetonas R-CO-R ...ona Propanona
Fonte: adaptado de Bruice (2006).
37© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E COMPOSTOS BIOQUÍMICOS
Ácido carboxílico
Os ácidos carboxílicos são compostos importantes no estudo 
do metabolismo, pois eles atribuem características nutricionais 
diferenciadas aos lipídeos, dependendo do tamanho da cadeia, 
posição e quantidade de duplas ligações, são compostos que 
apresentam uma ou duas carboxilas.
A nomenclatura oficial utiliza a terminação “-oico” 
representada no Quadro 4 – por exemplo: “benzoico”, “etanoico”, 
“hexanodioico” (BRUICE, 2006).
Quadro 4 Nomenclatura do ácido carboxílico.
FUNÇÃO GRUPO FUNCIONAL
FÓRMULA 
GERAL TERMINAÇÃO EXEMPLO
Ácido 
carboxílico R-COOH Ácido ...oico
Ácido 
Metanoico
Fonte: adaptado de Bruice (2006).
Ésteres
São obtidos pela reação entre um ácido carboxílico e um 
álcool, possuem aroma agradável e são utilizados na fabricação 
de doces, balas, refrescos e perfumes.
A nomenclatura é composta pelo nome do ácido de origem, 
conforme representado no Quadro 5.
Substitui-se a terminação “-oico” por “-ato”, seguida 
do radical ligado ao oxigênio. Exemplo: essência de morango 
(butanoato de etila), essência de laranja (etanoato de n-octila), 
essência de abacaxi (hexanoato de etila).
38 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E COMPOSTOS BIOQUÍMICOS
Quadro 5 Nomenclatura de ésteres.
FUNÇÃO GRUPO FUNCIONAL
FÓRMULA 
GERAL TERMINAÇÃO EXEMPLO
Ésteres R-COO-R ...ato de ... Metanoato de metila
Fonte: adaptado de Fonseca (2007). 
Aminas
As aminas são formadas pela substituição dos hidrogênios 
do NH3 por radicais orgânicos, como demonstrado no Quadro 
6. Na indústria de alimentos, são utilizadas na fabricação de 
corantes. Para dar nome a uma amina, considera-se uma cadeia 
de hidrocarbonetos ligada a um radical amino (grupo-NH3) 
(BRUICE, 2006).
Quadro 6 Nomenclatura de aminas.
FUNÇÃO GRUPO 
FUNCIONAL
FÓRMULA 
GERAL
TERMINAÇÃO EXEMPLO
Aminas
Amina
Primária 
HNH-R
Secundária 
R-N-R
Terciária 
R-N=R2
NH-R Radical...amina metanamina
Fonte: adaptado de Bruice (2006).
39© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E COMPOSTOS BIOQUÍMICOS
2.3. MACRONUTRIENTES – COMPOSTOS DE FUNÇÃO MISTA
Carboidratos
São chamados carboidratos os compostos de função 
mista poliálcool–aldeído ou poliálcool–cetona ou os compostos 
que, ao sofrerem hidrólise, formam um composto com essas 
características.
Constituindo a principal fonte de energia utilizada pelos 
seres vivos (produção de ATP), fonte primária de combustível 
produzido pelas plantas por meio da fotossíntese, a glicose é a 
base para a síntese de formas mais complexas de carboidratos e 
de energia para a vida vegetal e animal.
Carboidratos fornecem de 50% a 60% das calorias totais 
diárias da dieta dos indivíduos, além de representar um papel 
importante na manutenção da integridade do trato digestório 
(por meio de alimentos ricos em fibras) e no fornecimento de 
energia para o cérebro e o sistema nervoso. Cada grama de 
carboidrato fornece 4 kcal.
São compostos orgânicos formados por moléculas de 
carbono, hidrogênio e oxigênio, com exceção dos oligossacarídeos, 
polissacarídeos e álcoois do açúcar (sorbitol, manitol, maltitol, 
galactitol e lactitol). Possuem razão molecular C:H:O de 1:2:3.
A classificação dos carboidratos se dá conforme a 
capacidade de serem hidrolisados. Carboidratos simples incluem 
monossacarídeos (glicose, galactose e frutose), dissacarídeos 
(maltose, sacarose e lactose) e oligossacarídeos (rafinose e 
estaquiose), e os complexos incluem os polissacarídeos (amido, 
glicogênio, pectinas, celuloses e gomas).
40 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E COMPOSTOS BIOQUÍMICOS
Monossacarídeos
Os monossacarídeos possuem estrutura química mais 
simples e podem ser subdivididos conforme o número de átomos 
de carbonos, como a glicose (aldose) e a frutose (cetose), que 
são compostas por uma única ose.
Figura 7 Fórmula estrutural da glicose e da frutose.
Glicose é o monossacarídeo do sangue e funciona como 
combustível metabólico principal, também conhecido como 
dextrose. É também encontrada nas frutas e nos vegetais e pode 
ser produzida industrialmente a partir da hidrolise ácida do 
amido. Ligada a outro monossacarídeo, é componente de todos 
os açúcares e também estrutura básica do amido e da celulose.
A frutose, também conhecida como o açúcar das frutas 
ou levulose (pois está presente nas frutas, nas verduras e 
no mel), apresenta um teor de doçura maior que os outros 
monossacarídeos e, combinada à glicose, forma a sacarose.
A galactose, encontrada no leite, obtida pela hidrólise da 
lactose e menos solúvel em água que a glicose, é formada pela 
secreção das glândulas mamárias.
41© METABOLISMO DOS NUTRIENTESUNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E COMPOSTOS BIOQUÍMICOS
Dissacarídeos
Os dissacarídeos são carboidratos constituídos por duas 
moléculas de monossacarídeos. Os mais comuns são a sacarose, 
a lactose e a maltose.
Quadro 7 Composição de fontes de carboidratos.
AÇÚCAR COMPOSIÇÃO FONTE
Sacarose Glicose + Frutose
Cana-de-açúcar, 
beterraba açucareira
Lactose Glicose + Galactose Leite
Maltose Glicose + Glicose Amido
Fonte: adaptado de Cozzolino (2009).
Polissacarídeos
Os polissacarídeos constituem uma eficiente forma 
de estocagem de energia pelas plantas. São formados por 
monossacarídeos de, geralmente, 10 a 10.000 unidades e sua 
fórmula geral é (C6H10O5)n.
O amido é uma reserva vegetal de glicídeos, presente nas 
sementes, nas raízes e nos tubérculos. É formado pela união 
de glicoses, possui amilose em sua estrutura não ramificada e 
amilopectina na estrutura ramificada.
A celulose, também conhecidas como fibras alimentares, 
constitui a estrutura das plantas e está presente no caule, nas 
folhas e na cobertura externa das sementes. Não sofre ação das 
enzimas digestivas humanas; com isso, fornece massa necessária 
para uma ação peristáltica eficiente e não confere valor calórico 
aos alimentos.
42 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E COMPOSTOS BIOQUÍMICOS
As fibras são classificadas segundo a sua solubilidade em 
água como solúveis (pectina e gomas) e insolúveis (celulose, 
hemicelulose e lignina). A maioria dos alimentos contém os dois 
tipos de fibras em diferentes proporções.
As fibras solúveis encontradas em polpas de frutas, aveia e 
leguminosas, em contato com a água, adquirem uma consistência 
viscosa, promovendo a sensação de saciedade, retardando o 
esvaziamento gástrico e auxiliando no controle da ingestão dos 
alimentos. Além disso, a velocidade da absorção da glicose é 
reduzida na presença das fibras solúveis no intestino delgado, 
resultando em menor pico glicêmico pós-prandial. Vale também 
mencionar que elas reagem com os sais biliares, aumentando 
a excreção nas fezes e atuando indiretamente na redução da 
concentração plasmática do colesterol. As fibras insolúveis são 
encontradas principalmente em legumes, vegetais folhosos, 
farelos e cereais integrais e contribuem para a formação do bolo 
fecal (COZZOLINO, 2009).
2.4. PROTEÍNA
As proteínas são macromoléculas formadas por cadeias 
longas de aminoácidos.
Os aminoácidos apresentam um grupo amina ligado a um 
ácido carboxílico, conforme a Figura 8.
Fonte: adaptado de Nelson e Cox (2014).
Figura 8 Estrutura química do aminoácido.
43© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E COMPOSTOS BIOQUÍMICOS
Os aminoácidos primários foram inicialmente classificados 
em essenciais e não essenciais. Os nove aminoácidos essenciais 
são aqueles não sintetizados pelo organismo humano e, por isso, 
devem ser obtidos pela dieta.
Atualmente, essa classificação sofreu modificações 
para essenciais, não essenciais e semiessenciais, conforme 
demonstrado no Quadro 8.
Quadro 8 Aminoácidos.
ESSENCIAIS NÃO ESSENCIAIS SEMIESSENCIAIS
PRECURSORES 
DOS 
AMINOÁCIDOS 
SEMIESSENCIAIS
Histidina Ácido aspártico Arginina
Glutamina/
glutamato, 
aspartato
Isoleucina Asparagina Cisteína Metionina, serina
Lisina Ácido Glutâmico Glutamina
Ácido glutâmico/
amônia
Leucina Serina Glicina Serina, colina
Triptofano Prolina Glutamato
Treonina Tirosina Fenilalanina
Metionina
Fenilalanina
Valina
Fonte: adaptado de Cozzolino (2009).
As ligações peptídicas ligam os grupamentos amina de um 
aminoácido ao grupo carboxila de outros aminoácidos, ocorrendo 
a remoção de uma molécula de água. Ligações sucessivas formam 
44 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E COMPOSTOS BIOQUÍMICOS
grandes cadeias. As proteínas são macromoléculas formadas 
por, no mínimo, cem ligações peptídicas.
Os compostos que possuem entre duas e cem ligações 
peptídicas são considerados polipeptídios. A única exceção é 
a insulina, que possui 51 ligações e é secretada pelas células β 
pancreáticas.
As proteínas são classificadas quanto à forma e à 
composição. As fibrosas são formadas por uma longa cadeia, 
formando fibras globulares encontradas no sangue e apresentam 
a cadeia polipeptídica dobrada.
Quanto à composição, são consideradas simples quando 
são formadas por um único aminoácido e conjugadas quando há 
presença de uma parte não proteica, como as fosfoproteínas, as 
cromoproteínas, as glucoproteínas e as glicoproteínas.
As proteínas diferem na forma de organização elaborada 
por fator genético e influenciada pelo meio ambiente. Portanto, 
cada proteína é diferente da outra por sua estrutura primária. A 
secundária é o dobramento da estrutura primária sobre ela mesma, 
formando hélices unidas por pontes de hidrogênio. A terciária é 
o dobramento da secundária, causando o enovelamento e, para 
manter essa estrutura além das pontes de hidrogênio, também 
as pontes de dissulfeto entram em ação, conferindo a atividade 
biológica da proteína. A estrutura quaternária é a união de 
mais unidades que passam a ter função somente quando estão 
ligadas, como acontece com a hemoglobina (MAHAN; ESCOTT-
STUMP; RAYMOND, 2014). 
45© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E COMPOSTOS BIOQUÍMICOS
2.5. LIPÍDEOS E MEMBRANAS
Lipídeos que contêm ácidos graxos em sua estrutura química
Os lipídeos são ésteres de ácidos graxos formados por 
condensação com álcool.
Figura 9 Estrutura da molécula de triglicerídeo.
São compostos importantes da dieta, fontes de energia, 
formadores de membranas celulares, fazem parte da síntese 
hormonal, antioxidantes e carreadores das vitaminas 
lipossolúveis (A, D, E e K). Os lipídeos são classificados quanto à 
composição química e à presença de insaturações.
Segundo a composição química dos lipídeos, há lipídeos 
simples ou ternários, que pertencem ao grupo dos cerídeos e dos 
glicerídeos; e há também lipídeos complexos, que contêm fósforo 
e enxofre na molécula, como os fosfatídeos, cerebrosídeos e 
esteroides (COZZOLINO, 2009).
Os glicerídeos podem ser sólidos ou líquidos:
• Gorduras comumente se mantêm no estado sólido na 
temperatura ambiente, e geralmente são de origem 
animal, predominando nos ácidos graxos saturados 
somente ligações simples (σ) entre carbonos.
46 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E COMPOSTOS BIOQUÍMICOS
• Óleos são líquidos na temperatura ambiente, geralmente 
de origem vegetal, em que predominam ácidos graxos 
insaturados com uma ou mais ligações duplas entre 
carbonos (π).
Os cerídeos estão presentes em vegetais, revestindo as 
folhas para evitar perda de água, ou em animais, revestindo as 
penas de aves.
Os lipídeos complexos dividem-se em:
• Fosfolipídeos: formados por ácidos graxos, ácido 
fosfórico e aminoálcool, presentes na gema do ovo, no 
azeite de soja e no cérebro.
• Cerebrosídeos: formados por ácidos graxos, galactose e 
aminoálcoois. Ocorrem nas células do sistema nervoso.
• Esteroides: estão presentes em animais e plantas e 
são derivados do colesterol, componente estrutural 
das membranas celulares e precursor da vitamina D, 
testosterona e estradiol (COZZOLINO, 2009).
Há dois principais ácidos presentes em alimentos e fontes:
1) Ácidos graxos saturados: presentes na manteiga, 
nas carnes, nos queijos, no creme de leite, no óleo 
de palma e coco, no cacau, no dendê, no sebo e na 
banha,como demonstrado no Quadro 9.
Quadro 9 Principais ácidos graxos saturados presentes em 
alimentos.
NOME USUAL NOME OFICIAL
Ácido butírico Ácido butanoico
Ácido caproico Ácido hexanoico
Ácido caprílico Ácido octanoico
Ácido cáprico Ácido decanoico
47© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E COMPOSTOS BIOQUÍMICOS
NOME USUAL NOME OFICIAL
Ácido láurico Ácido duodecanoico
Ácido merístico Ácido tetradecanoico
Ácido palmítico Ácido hexadecanoico
Ácido esteárico Ácido octadecanoico
Ácido melíssico Ácido untriacontanoico
Fonte: adaptado de Mahan, Escott-Stump e Raymond (2014).1) Ácidos graxos insaturados: são ácidos que apresentam 
de 4 a 36 átomos de carbono na molécula com uma 
ou mais duplas ligações. Na natureza, estão na posição 
CIS, como demonstrado na Figura 10.
a) Monoinsaturados: oleicos com apenas uma ligação 
dupla, estão presentes no amendoim, nas nozes, nas 
castanhas, no azeite de oliva, no óleo de canola.
b) Poli-insaturados: linoleicos (duas duplas), presentes 
nos óleos vegetais (soja, linhaça, milho, algodão e gi-
rassol), e linolênicos (três duplas), presentes nos peixes 
marinhos de regiões geladas e profundas – bacalhau, 
salmão e sardinhas (NELSON; COX, 2014).
Quadro 10 Principais ácidos graxos insaturados.
ÁCIDO POSIÇÃO
Ácido oleico, 18 carbonos, 1 dupla ligação ϖ- 9
Ácido linoleico, 18 carbonos, 2 duplas ligações ϖ- 6
Ácido linolênico, 18 carbonos, 3 duplas ligações ϖ- 3
Fonte: adaptado de Mahan, Escott-Stump e Raymond (2014).
Hidrogenação catalítica
O processo de hidrogenação consiste em modificar o óleo 
vegetal por meio de reação com o hidrogênio. É realizado pela 
48 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E COMPOSTOS BIOQUÍMICOS
indústria alimentícia com o objetivo de atribuir consistência 
desejada ao óleo (passa para o estado sólido), aumentar a vida 
de prateleira e melhorar a palatabilidade e também evitar os 
processos oxidativos, porque se torna parcialmente saturado. 
O inconveniente do processo é a formação de gorduras trans. 
Apesar de ainda apresentar insaturações em sua estrutura, 
comportam-se como gordura saturada (NELSON; COX, 2014).
Figura 10 Fórmula estrutural Cis/Trans.
Membranas
As membranas possuem um arranjo de proteínas e 
lipídeos específicos, variando de acordo com o tipo e a função 
biológica. As células têm mecanismos que controlam os tipos 
e as quantidades de lipídeos que elas sintetizam. Membranas 
plasmáticas são ricas em colesterol, membranas mitocondriais 
contêm muito pouco colesterol, mas contêm fosfatidiglicerol.
Quanto à composição proteica, esta reflete uma 
especialização funcional. Por exemplo, na glicoproteína da 
membrana plasmática do eritrócito, 60% de sua massa é 
formada por oligassacarídeos complexos. Algumas proteínas 
de membranas são covalentes e ligadas a um ou mais lipídeos, 
49© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E COMPOSTOS BIOQUÍMICOS
funcionando como fixadoras de proteínas na membrana. As 
membranas definem os limites celulares, organizando sequências 
de reações complexas. Os lipídeos e as proteínas são inseridos 
em bicamada, portanto, as membranas são estruturais.
Na membrana, ocorre movimento de compostos por 
difusão passiva, por diferença de concentração ou pelo transporte 
de solutos por meio de uma fonte de energia metabólica. Esse 
transporte pode ser passivo ou ativo – o ativo é movido por ATP 
e o ativo secundário, movido pelo fluxo a favor do seu gradiente.
A água atravessa a membrana pelas aquaporinas reguladas. 
Algumas delas também transportam glicerol e ureia.
As membranas, além de proteger as células, são a base 
para a seletividade do filtro e das mutações que possam ocorrer 
(NELSON; COX,2014).
Antes de realizar as questões autoavaliativas propostas 
no Tópico 4, você deve assistir aos vídeos propostos no Tópico 
3 sobre os carboidratos, proteínas e lipídeos.
Vídeo complementar –––––––––––––––––––––––––––––––
Neste momento, é fundamental que você assista ao vídeo complementar.
•	 Para assistir ao vídeo pela Sala de Aula Virtual, clique no ícone 
Videoaula, localizado na barra superior. Em seguida, selecione o nível 
de seu curso (Graduação), a categoria (Disciplinar) e o tipo de vídeo 
(Complementar). Por fim, clique no nome da disciplina para abrir a 
lista de vídeos.
•	 Para assistir ao vídeo pelo seu CD, clique no botão “Vídeos” e 
selecione: Tópicos Gerais para Metabolismo de Nutrientes – Vídeos 
Complementares – Complementar 2. 
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
50 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E COMPOSTOS BIOQUÍMICOS
3. CONTEÚDO DIGITAL INTEGRADOR
O Conteúdo Digital Integrador é a condição necessária 
e indispensável para você compreender integralmente os 
conteúdos apresentados nesta unidade.
3.1. CARBOIDRATOS
Os carboidratos são biomoléculas muito abundantes, 
convertidas por meio da fotossíntese e são muito importantes 
na dieta, pois, além de terem como principal função fornecer 
energia para o organismo, também têm função reguladora. 
Assista ao vídeo para aprofundar seus conhecimentos.
• MORAES, G. Carboidratos parte 3 – Metabolismo. 
2011. Disponível em: <https://www.youtube.com/
watch?v=56b8IxGLsKY>. Acesso em: 10 abr. 2018.
3.2. PROTEÍNAS
Consideradas como nutriente essencial para o organismo, as 
proteínas são formadas por uma combinação de 20 aminoácidos 
e cumprem funções estruturais e funcionais. Os aminoácidos 
representam a unidade básica da proteína, que é formada por, 
no mínimo, 100 unidades. As quantidades de aminoácidos 
devem ser supridas por uma dieta balanceada para manutenção 
da vida e da saúde. Para entender melhor o conteúdo, assista ao 
seguinte vídeo:
• UNIVESP. Introdução à Bioquímica – Aula 4 – Parte 1 
– Aminoácidos, peptídeos e proteínas. Disponível em: 
<https://www.youtube.com/watch?v=xWAuzGvD9Gg>. 
Acesso em: 04 jun. 2018.
51© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E COMPOSTOS BIOQUÍMICOS
3.3. LIPÍDEOS
Os lipídeos são substâncias formadas por ácidos graxos 
e álcool, podendo ser mono, di ou triésteres. Suas funções 
biológicas são diversas e são ótimas reservas de energia, além de 
fazer parte das membranas celulares. Para aprofundar o assunto 
e compreendê-lo a fundo, assista ao vídeo indicado a seguir:
• RITA CASTRO Nutricionista. Aula – Parte 2. Gorduras 
– Digestão e absorção. Disponível em: <https://www.
youtube.com/watch?v=0qa6BF3drV4&t=7s>. Acesso 
em: 04 jun. 2018. 
4. QUESTÕES AUTOAVALIATIVAS
A autoavaliação pode ser uma ferramenta importante para 
você testar o seu desempenho. Se encontrar dificuldades em 
responder as questões a seguir, você deverá revisar os conteúdos 
estudados para sanar as suas dúvidas.
1) (UFS/2008) As proteínas são substâncias que estão presentes em todos 
os seres vivos. As proteínas são formadas por unidades menores, 
denominadas:
a) ácidos nucleicos.
b) aminoácidos.
c) monossacarídeos.
d) enzimas.
e) ligações peptídicas.
2) (UCPel/2006) Os lipídeos são moléculas apolares que não se dissolvem 
em solventes polares como a água. Com relação aos lipídeos, podemos 
afirmar que:
I - São moléculas ideais para o armazenamento de energia por longos 
períodos.
52 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E COMPOSTOS BIOQUÍMICOS
II - Importantes componentes de todas as membranas celulares.
III - Estão diretamente ligados à síntese de proteínas.
IV - Servem como fonte primária de energia.
V - A cutina, a suberina e a celulose são exemplos de lipídeos.
A(s) alternativa(s) correta(s) é(são):
a) I, IV e V.
b) I e III.
c) II e IV.
d) II e V.
e) I e II.
Gabarito
Confira, a seguir, as respostas corretas para as questões 
autoavaliativas propostas:
1) b.
2) e.
5. CONSIDERAÇÕES
Esta unidade apresentou alguns aspectos básicos 
envolvendo Química Orgânica e Bioquímica, com destaque aos 
compostos químicos e bioquímicos necessários para o estudo 
das ciências nutricionais. O tema é extremamente amplo e, 
portanto, o ideal é que você complemente seus estudos por meio 
das referências bibliográficas citadas e das sugestões de leitura 
feitas no decorrer da unidade e dos vídeos indicados no Conteúdo 
Digital Integrador. Como continuação do assunto, a próxima 
unidade tratará dos micronutrientes e da biodisponibilidade de 
nutrientes.
53© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E COMPOSTOS BIOQUÍMICOS
6. E-REFERÊNCIAS
Lista de figuras
Figura 1 Tipos de ligações do carbono. Disponível em: <https://image.slidesharecdn.
com/265-131022125050-phpapp02/95/265-5-638.jpg?cb=1382446315>. Acesso em: 
23 abr. 2018.Figura 2 Nomenclatura e forma estrutural de hidrocarbonetos. Disponível em: <http://
www.antoniolima.web.br.com/arquivos/hidrocarboneto.htm>. Acesso em: 5 abr. 
2018.
Figura 3 Fórmula estrutural de hidrocarbonetos. Disponível em: <https://educacao.uol.
com.br/disciplinas/quimica/compostos-organicos-formulas-estruturais-e-principais-
classes.htm>. Acesso em: 5 abr. 2018.
Figura 4 Compostos aromáticos. Disponível em: <http://www.oocities.org/vienna/
choir/9201/aromaticos.htm>. Acesso em: 5 abr. 2018.
Figura 5 Classificação de álcoois. Disponível em: <http://mundoeducacao.bol.uol.com.
br/quimica/alcoois.htm>. Acesso em: 5 abr. 2018.
Figura 6 Exemplos de álcoois. Disponível em: <http://brasilescola.uol.com.br/quimica/
nomenclatura-oficial-dos-alcoois.htm>. Acesso em: 5 abr. 2018.
Figura 7 Fórmula estrutural da glicose e da frutose. Disponível 
em: <http://www.klickeducacao.com.br/simulados/simulados_
mostra/0,7562,POR-13051-47-828-2006,00.html>. Acesso em: 5 abr. 2018.
Figura 9 Estrutura da molécula de triglicerídeo. Disponível em: <http://
quimicafisiologicaufrrj.blogspot.com.br/2017/04/digestao-e-absorcao-dos-lipidios.
html>. Acesso em: 5 abr. 2018.
Figura 10 Fórmula estrutural Cis/Trans. Disponível em: <http://bioquimicadocolesterol.
blogspot.com.br/2010/07/gordura-trans.html>. Acesso em: 5 abr. 2018.
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BRUICE, P. Y. Química orgânica. 4. ed. São Paulo: Person Prentice Hall, 2006. v. 1.
COZZOLINO, S. M. F. Biodisponibilidade de nutrientes. 3. ed. Barueri: Manole, 2009.
FONSECA, M. R.M. Quimica volume 3 .São Paulo: FTD, 2007.
54 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 2 – QUÍMICA DO CARBONO E COMPOSTOS BIOQUÍMICOS
MAHAN, L. K.; ESCOTT-STUMP, S. E.; RAYMOND, J. L. Krause – Alimentos, Nutrição e 
Dietoterapia. 13. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014.
NELSON, D. I.; COX, M. M. Princípios da Bioquímica de Lehninger. 6. ed. Porto Alegre: 
Artmed, 2014.
55
VITAMINAS, MINERAIS E 
BIODISPONIBILIDADE
Objetivos
• Compreender a importância das vitaminas hidrossolúveis.
• Evidenciar as funções e as necessidades das vitaminas lipossolúveis.
• Identificar as fontes e as funções dos minerais.
• Estabelecer a proporção de substâncias ativas, de acordo com a 
biodisponibilidade.
Conteúdos
• Vitaminas hidrossolúveis.
• Vitaminas lipossolúveis.
• Minerais.
• Biodisponibilidade.
Orientações para o estudo da unidade
Antes de iniciar o estudo desta unidade, leia as orientações a seguir:
1) Não se limite ao conteúdo desta obra; busque outras informações em si-
tes confiáveis e/ou nas referências bibliográficas apresentadas ao final de 
cada unidade. Lembre-se de que, na modalidade EaD, o engajamento pes-
soal é um fator determinante para o seu crescimento intelectual.
2) O estudo dos micronutrientes é importante para identificar suas funciona-
lidades e necessidades nutricionais. Por isso, indicamos a leitura do livro: 
Biodisponibilidade de nutrientes (COZZOLINO, 2009).
UNIDADE 3
© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
57© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 3 – VITAMINAS, MINERAIS E BIODISPONIBILIDADE
1. INTRODUÇÃO
O conhecimento da composição dos alimentos é de 
extrema importância para estabelecer sua ligação com uma 
alimentação equilibrada.
As ciências nutricionais, por meio do estudo da composição 
química dos alimentos, identificou sua importância e as 
necessidades que temos deles.
Aprender os conceitos e as fontes das vitaminas e 
minerais, assim como sua biodisponibilidade, é indispensável 
para estabelecer a proporção de uma substância ativa e 
absorvida pelo organismo, garantindo seu aproveitamento e 
suas concentrações.
O estudo da biodisponibilidade de nutrientes determina 
quantitativamente o seu papel metabólico para suprir as 
funções fisiológicas, indicando, então a quantidade que deve 
ser ingerida. Portanto, devem ser considerados a relação e os 
hábitos alimentares dos indivíduos.
A determinação da biodisponibilidade vai ao encontro da 
prevenção dos estados de desnutrição e de doenças relacionadas.
A biodisponibilidade é definida pela sua acessibilidade aos 
processos metabólicos e fisiológicos normais. Com isso, deve-se 
considerar a toxidade da ingestão em excesso.
Existem interações entre nutrientes, o que pode causar 
desequilíbrio e interferir na excreção, no transporte ou 
no acúmulo de um determinado composto. Então, faz-se 
necessário entender os processos de absorção e acúmulo de 
micronutrientes.
58 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 3 – VITAMINAS, MINERAIS E BIODISPONIBILIDADE
2. CONTEÚDO BÁSICO DE REFERÊNCIA
O Conteúdo Básico de Referência apresenta, de 
forma sucinta, os temas abordados nesta unidade. Para sua 
compreensão integral, é necessário o aprofundamento pelo 
estudo do Conteúdo Digital Integrador.
2.1. VITAMINAS HIDROSSOLÚVEIS
A seguir, vamos tratar individualmente das vitaminas 
hidrossolúveis. Confira.
Vitamina C
Também conhecida como ácido ascórbico, está presente 
em frutas cítricas, frutas silvestres e na maior parte dos vegetais. 
A vitamina C ficou em evidência porque sua deficiência pode 
causar a doença escorbuto.
No processo de cocção dos alimentos, ocorrem grandes 
perdas de vitamina C. Portanto, alimentos ingeridos crus têm 
maior disponibilidade dessa vitamina, e a estocagem também 
reduz os níveis desta.
Atualmente, evidencia-se sua importância também pelo 
seu potencial antioxidante. Está envolvida na biossíntese do 
colágeno, da carnitina e de outras funções enzimáticas.
A vitamina C também está ligada à conversão de colesterol 
em ácidos biliares. É a primeira linha de defesa do organismo 
contra agentes oxidantes e atua também no metabolismo do 
ferro.
59© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 3 – VITAMINAS, MINERAIS E BIODISPONIBILIDADE
Seu potencial antioxidante também tem efeito 
anticarcinogênico, reduzindo os radicais livres superóxidos e 
evitando danos ao DNA.
Também fortalece as paredes dos vasos sanguíneos, acelera 
a cicatrização, controla o colesterol e previne aterosclerose.
A absorção ocorre de forma rápida e eficiente na mucosa 
intestinal, ou seja, de 80% a 95% são absorvidos em até 100 mg 
de vitamina C.
A biodisponibilidade da vitamina C é determinada 
medindo-se o aumento da concentração do plasma após uma 
dose oral. Sua excreção é realizada por meio da urina.
A vitamina C não pode ser armazenada. Sinais de deficiência 
só aparecem de quatro a seis meses depois de se ingerir menos 
de 10 mg/dia. Os primeiros sintomas são equimoses e petéquias; 
já a depressão, a fadiga e a letargia são sintomas mais tardios 
(COZZOLINO, 2009).
Vitamina B1
Também conhecida como tiamina, sua ingestão previne 
a doença beribéri. Está presente em vários alimentos, tanto 
de origem animal como vegetal, tem uma função metabólica 
definida como coenzima e sua carência resulta em lesões no 
Sistema Nervoso Central.
A absorção ocorre no duodeno e jejuno. Sua assimilação 
pode ser prejudicada pelo alcoolismo. Em adultos, a 
recomendação dessa vitamina é de 1,2 mg/dia (COZZOLINO, 
2009).
60 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 3 – VITAMINAS, MINERAIS E BIODISPONIBILIDADE
Vitamina B2
Também conhecida como riboflavina, está presente em 
grandes quantidades no leite e nos ovos. É absorvida no intestino 
delgado, sendo essencial para a formação de células vermelhas 
do sangue, além de regular as enzimas tireoidianas.
A quantidade mínima recomendada é de 1,3 mg/dia para 
adultos.
Sua carência não está relacionada a uma doença, porém 
podem ocorrer lesões no canto da boca, lábios, língua, dermatite, 
seborreias na pele ao redor da vulva e do ânus (COZZOLINO, 
2009).
Vitamina B3
Conhecida como niacina, é comum associar a doença 
pelagra à sua deficiência. Suas principais fontes são carne 
vermelha, fígado bovino, legumes, leite, ovos, peixes, cereais e 
leveduras. A carne vermelha é a sua melhor fonte.
As recomendações diárias para o adulto são de 16 mg/dia 
(COZZOLINO, 2009).
Vitamina B6
Apresenta-se na forma de piridoxina, está relacionada à 
metabolização de aminoácidos e é um cofatorde outras enzimas. 
Está presente na maioria dos alimentos, porém as perdas são 
altas no processo de cozimento. Em uma dieta mista, pode se 
alcançar um índice de 75% de biodisponibilidade.
Sua deficiência pode incluir dermatite, seborreia, anemia, 
convulsões e depressão. Os humanos não a metabolizam, 
61© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 3 – VITAMINAS, MINERAIS E BIODISPONIBILIDADE
portanto, deve advir de alimentos ou com a síntese bacteriana 
no intestino.
A recomendação para adultos é de 1,5 mg/dia (COZZOLINO, 
2009).
Ácido fólico
Embora ocorra em vários alimentos, sua deficiência é 
comum, pois alguns medicamentos podem causar depleção.
Encontra se em alimentos de origem vegetal e animal que 
são fontes de folato. A recomendação diária para adultos é de 
400 µg/dia e para gestantes, de 600 µg/dia.
Defeito do tubo neural de recém-nascidos foi associado à 
baixa ingestão do folato, ou seja, a suplementação na gestação 
tem efeito protetor (COZZOLINO, 2009).
Cobalamina
Conhecida como vitamina B12, é encontrada apenas em 
alimentos de origem animal, carnes, peixes e ovos. A deficiência 
em sua ingestão pode causar várias complicações, como a 
anemia perniciosa e/ou sua deficiência na absorção pode causar 
a anemia megaloblástica e neuropatias.
Dietas restritas em alimentos de origem animal podem 
levar à deficiência dessa vitamina; portanto, a suplementação é 
recomendada.
Sua absorção está associada a um fator intrínseco, 
requerendo apenas que se apresentem condições normais 
no estômago, nas enzimas pancreáticas e no íleo terminal do 
intestino delgado.
62 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 3 – VITAMINAS, MINERAIS E BIODISPONIBILIDADE
A recomendação para adultos é de 2,4 µg/dia (COZZOLINO, 
2009).
Biotina
Não é sintetizada pelo organismo humano. A maior fonte 
dessa vitamina é o fígado bovino, o leite humano, o de vaca e a 
gema do ovo.
Sua deficiência é rara e, quando ocorre, pode causar 
dermatite e alopecia. É absorvida no intestino delgado, circula 
no sangue, é filtrada e reabsorvida nos rins, está envolvida na 
gliconeogênese, na síntese de ácidos graxos e no catabolismo 
proteico.
As recomendações para adultos são cerca de 30 mg/dia 
(COZZOLINO, 2009).
Ácido pantotênico
Também conhecida como vitamina B5, tem um papel 
fundamental na produção de energia, na síntese de ácidos graxos 
e na porção funcional da coenzima A.
As principais fontes são cereais integrais, carne de vaca e 
de frango, tomate, fígado e vísceras, gema de ovo e brócolis.
Sua deficiência causa problemas neuromotores, fraqueza 
muscular, falta de reflexo, depressão, problemas gastrintestinais, 
aumento da sensibilidade à insulina, diminuição do colesterol, 
tendências de aumento no número de infecções no trato 
respiratório.
Sua absorção ocorre na mucosa intestinal. A recomendação 
para adultos é de 5 mg/dia (COZZOLINO, 2009).
63© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 3 – VITAMINAS, MINERAIS E BIODISPONIBILIDADE
Colina
A importância da colina refere-se a um dos fatores que 
garantem a integridade estrutural das membranas celulares, a 
neurotransmissão e o transporte de lipídeos no fígado.
Essa vitamina é indispensável para a biossíntese dos 
fosfolipídeos, que compõem a estrutura de membranas. É 
encontrada em cerveja, ovos, leite integral e leveduras.
A recomendação para adultos é de 550 mg/dia.
É absorvida ao longo do intestino delgado e sua 
biodisponibilidade depende da eficiência do processo 
(COZZOLINO, 2009).
2.2. VITAMINAS LIPOSSOLÚVEIS
Passemos agora à discussão das vitaminas lipossolúveis. 
Vejamos cada uma em detalhe.
Vitamina A
É muito conhecida pela prevenção da cegueira noturna, 
pois participa da síntese das proteínas sensíveis à luz na retina, 
é indispensável para o crescimento e desenvolvimento celular, 
mantém saudável a pele, o cabelo, as unhas, as gengivas, 
as glândulas, os ossos, os dentes e atua na prevenção da 
carcinogênese.
Pode ser encontrada em alimentos de origem vegetal, 
como cenoura, abóbora, laranja e outros vegetais amarelos, que 
são fontes de carotenoides e possuem atividade antioxidante.
64 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 3 – VITAMINAS, MINERAIS E BIODISPONIBILIDADE
Em alimentos de origem animal, é encontrada na forma de 
retinol, principalmente no fígado de boi, no salmão, na gema de 
ovo, no leite e nos laticínios. De 70% a 90% do retinol é absorvido 
e mesmo em altas doses mantém elevada absorção, pois é 
incorporado em gotículas de lipídeos que estão em emulsão no 
estômago e por difusão simples é absorvido no intestino.
Sua recomendação para adultos é de 900 µg/dia 
(COZZOLINO, 2009).
Vitamina D
É sintetizada na pele por ação dos raios UV-B e, quando o 
indivíduo não é exposto à luz, deve ser fornecida. Sua principal 
função é a manutenção da concentração de cálcio e fósforo. A 
absorção desses minerais no intestino é aumentada na presença 
do calcitriol, reduzindo a excreção do cálcio pelo aumento da 
reabsorção nos rins e mobilização nos ossos.
O calcitriol é um regulador que age no cérebro, coração, 
pâncreas, linfócitos e pele. Alguns estudiosos o consideram 
como um pró-hormônio.
Quando a vitamina D é ingerida, sua absorção é maior no 
intestino delgado. Quando sintetizada na pele, sua absorção é 
direta na circulação sanguínea, pois é formada pela irradiação do 
7-deidrocolesterol pelos raios UV-B, gerando um pré-calciferol, 
que é a pró-vitamina D3.
Sua deficiência, observada em indivíduos que não ficam 
expostos à luz, resulta na fraqueza dos músculos, osteomalácia 
e osteoporose. Em crianças, pode resultar em raquitismo e estar 
associada à obesidade.
65© METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 3 – VITAMINAS, MINERAIS E BIODISPONIBILIDADE
Também se verifica um risco elevado de câncer, diabetes, 
esclerose múltipla e hipertensão arterial. A recomendação diária 
para adultos é de um mínimo de 10 µg/dia e um máximo de 50 
µg/dia (COZZOLINO, 2009).
Vitamina E
É um importante antioxidante, capaz de se ligar aos radicais 
livres e impedir a peroxidação.
As principais fontes são ovos, óleos vegetais, nozes, 
sementes e verduras.
A deficiência é rara nos seres humanos, porque existem 
reservas significativas nos tecidos, mas, quando ocorre, os 
sintomas são neurológicos, como falta de reflexo e retardo 
mental.
A vitamina E é absorvida pelas células intestinais, 
principalmente no intestino delgado, por meio de uma secreção 
pancreática adequada. Sua recomendação para adultos é de 15 
mg/dia (COZZOLINO, 2009).
Vitamina K
Associam-se à vitamina K a coagulação sanguínea e os 
processos de síntese de proteína que ocorrem no fígado.
Também é essencial para a formação óssea, porque as 
proteínas (Gla) são catalisadas pela vitamina K.
Sua deficiência acarreta prolongamento do tempo de 
protrombina, diminuindo a coagulação do sangue. Embora 
a osteocalcina também seja prejudicada, o problema da 
coagulação sanguínea é o mais grave. O uso de antibióticos de 
66 © METABOLISMO DOS NUTRIENTES
UNIDADE 3 – VITAMINAS, MINERAIS E BIODISPONIBILIDADE
forma prolongada também é um fator da redução da absorção, 
por provocar a redução da flora intestinal, pela qual é absorvida 
(jejuno, íleo). Doenças hepáticas, alcoolismo, carcinogênese e 
alimentação inadequada são outras causas dessas deficiências.
Observa-se que a biodisponibilidade está relacionada à 
origem da vitamina e que as filoquinonas (de origem vegetal) são 
mais biodisponíveis que as menaquinonas (de origem animal). 
As principais fontes são verduras de folhas verde-escuras como 
couve de bruxelas, brócolis, couve-flor, acelga, espinafre e, de 
origem animal, o leite integral, os ovos e o frango.
A recomendação para adultos é de 65 a 120 µg/dia. Não 
foram observados efeitos indesejáveis com a alta ingestão dessa 
vitamina por meio de alimentos ou suplementos (COZZOLINO, 
2009).
2.3. MINERAIS
Passemos agora à discussão dos minerais. Vejamos cada 
uma em detalhe.
Cálcio
Cerca de 99% do cálcio presente no organismo humano está 
nos ossos e dentes e representa