Vitaminas, minerais, ácidos nucleicos e carboidratos

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Bioquímica 
Vitaminas, minerais, ácidos nucleicos 
e carboidratos 
 
MICRONUTRIENTES: VITAMINAS E MINERAIS 
 
 As vitaminas são compostos orgânicos não relacionados quimicamente, que não 
podem ser sintetizados por humanos em quantidades adequadas e, portanto, devem 
ser supridos pela dieta. Deficiências de micronutrientes podem ocasionar síndromes 
clínicas específicas, podendo ser causadas por desnutrição ou durante doenças. As 
vitaminas são necessárias para a execução de funções celulares específicas, conforme 
será abordado posteriormente. A maioria das vitaminas age como coenzimas em 
reações enzimáticas (ver aula 2). Por exemplo, a riboflavina nas reações de 
oxidorredutase. 
 As vitaminas podem ser classificadas em lipossolúveis e hidrossolúveis, 
conforme abaixo. 
 
As vitaminas hidrossolúveis são absorvidas no intestino e transportadas para os 
tecidos. O organismo utiliza o necessário e elimina o excesso na urina. Desta forma, 
elas normalmente não são armazenadas nos tecidos animais (exceto a vitamina B12). 
Consequentemente, todas as vitaminas hidrossolúveis devem ser regularmente obtidas 
através da dieta. Diferentemente das vitaminas lipossolúveis, não apresentam 
toxicidade se ingeridas em excesso. 
 As vitaminas do complexo B atuam como enzimas em várias rotas metabólicas. 
Tais vitaminas e suas deficiências estão listadas na tabela 1. 
 
Hidrossolúveis
•Complexo B (B1, B2, B6, biota,
folato, B12)
•C
Lipossolúveis
•A
•D
•E
•K
Tabela 1: Doenças causadas pela deficiência das vitaminas no complexo B. 
Vitamina Doença causada 
pela deficiência 
Fonte alimentar 
Tiamina (B1) Beribéri Sementes, frutos secos, legumes, 
carne magra 
Riboflavina (B2) Pelagra Carnes, frutos secos, legumes 
Niacina (B3) Pelagra Carnes, frutos secos, legumes 
Ácido pantotênico 
(B5) 
 Levedura, grãos, gema de ovo, 
fígado 
Biotina Lesões 
generalizadas 
Milho, soja, gérmen de trigo, nozes, 
feijão, bananas 
Folato Anemia Levedura, vegetais verdes 
Cobalamina (B12) Anemia perniciosa Fígado, rins, ovos, queijo 
 
 A vitamina C (ácido ascórbico) é um nutriente essencial para humanos. Sua 
deficiência está associada ao escorbuto – doença caracterizada por hemorragias 
subcutâneas e outras, fraqueza muscular, gengivas moles, inchadas e sangrentas, 
osteoporose, dificuldade na cicatrização e anemia. 
 As vitaminas lipossolúveis são absorvidas quando há a presença de lipídeos, bile 
e suco pancreático. Elas não são absorvidas ou extraídas da dieta tão prontamente 
quanto as vitaminas hidrossolúveis. Porém, quantidades consideráveis são 
armazenadas no fígado e no tecido adiposo. Com exceção da vitamina K, elas não 
atuam como coenzimas. As vitaminas A e D se comportam principalmente como 
hormônios e podem ser tóxicas quando consumidas em excesso. Na tabela 2, são 
observados alguns efeitos da carência dessas vitaminas. 
 
Tabela 2: Doenças causadas pela deficiência de vitaminas lipossolúveis 
Vitamina Doença causada pela 
deficiência 
Fonte alimentar 
Retinol (A) Cegueira noturna Frutas, legumes, óleos 
Calcitriol (D) Raquitismo “sol” 
Tocoferol (E) Anemia hemolítica, 
trombocitose e edema em 
prematuros 
Óleos vegetais e sementes 
Vit. K Distúrbios na coagulação 
do sangue 
Folhas verdes 
 
Suplementação vitamínica na dieta 
 
 A suplementação de algumas vitaminas fornece benefícios para a saúde. Como 
por exemplo, a suplementação de ácido fólico para mulheres grávidas, ou que planejam 
engravidar, para prevenir a má formação do tubo neural; e administração de vitamina D 
a pessoas que vivem em áreas de pouca luz solar. No entanto, há uma gama de estudos 
relatando evidências fracas do benefício da suplementação vitamínica (em sua forma 
pura, e não através da ingestão de alimentos ricos em vitaminas) no câncer e na doença 
cardiovascular. 
 Apesar de alguns benefícios comprovados, a suplementação vitamínica em altas 
doses pode ser prejudicial. Como exemplo, temos a redução da densidade mineral 
óssea, hepatotoxicidade e teratogenicidade, associadas a altas doses de vitamina A. 
 
Oligoelementos – íons metálicos 
 
 Os íons metálicos são necessários como componentes ativos das proteínas, 
como o ferro, o qual faz parte das proteínas envolvidas na transferência do oxigênio 
molecular. Outros metais têm sido considerados essenciais para a função biológica, cuja 
alta concentração no ambiente acarreta em toxicidade. Tais elementos incluem cromo, 
selênio, manganês, cobre e zinco. As funções de alguns metais podem ser observadas 
na tabela 3. 
 
Tabela 3: Função e deficiência de oligoelementos. 
Oligoelemento Função Deficiência 
Zinco Componente de enzimas que 
participam do metabolismo 
energético, de carboidratos e síntese 
e degradação de proteínas 
Retardo do crescimento 
em crianças e lesões na 
pele 
Cobre Associado a enzimas envolvidas em 
processos da metabolização do 
superóxido e outras espécies 
reativas de oxigênio 
A deficiência é rara e 
causa anemia. No entanto, 
seu excesso pode causar 
cirrose hepática. 
Selênio Forma parte da enzima antioxidante 
glutationa peroxidase 
Cardiomiopatia (rara). O 
excesso leva à cirrose 
hepática 
 
ÁCIDOS NUCLEICOS 
 
Os ácidos nucleicos existem sob duas formas: ácido 
desoxirribonucleico (DNA) e ácido ribonucleico (RNA). 
Aproximadamente 90% dos ácidos nucleicos presentes nas 
células encontram-se sob a forma de RNA e o restante é 
DNA. Tais moléculas contêm a informação genética de 
todos os organismos vivos. 
 
Os ácidos nucleicos são formados por monômeros denominados nucleotídeos. 
Estes são formados por três componentes: pentose (açúcar de cinco carbonos), bases 
nitrogenadas e resíduo de ácido fosfórico. As moléculas de DNA e RNA diferem na sua 
estrutura conforme abaixo: 
✓ Pentose: o DNA apresenta uma desoxirribose (sem hidroxila), enquanto o RNA 
apresenta uma ribose. 
✓ Bases nitrogenadas: podem ser púricas (adenina e guanina) e pirimídicas 
(timina, citosina e uracil). No DNA, não há uracil, enquanto que no RNA a timina 
está ausente. 
✓ Estrutura: a dupla hélice do DNA contém duas fitas que se ligam através de 
pontes de hidrogênio estabelecidas entre as bases nitrogenadas. Já o RNA, é 
composto por uma fita única. 
 
Em determinadas condições (altas temperaturas e pH extremo), ocorre a ruptura 
das pontes de hidrogênio entre os pares de bases nitrogenadas. Quando tais condições 
são normalizadas, as duas fitas de DNA se enrolam e formam novamente a hélice. 
 
CARBOIDRATOS 
 
 Os carboidratos são as moléculas orgânicas mais abundantes da natureza. São 
também conhecidos como açúcares e glicídios e apresentam carbono, hidrogênio e 
oxigênio na sua estrutura. 
 
 
 
 
 
 
Dentre suas funções, citam-se o 
fornecimento de energia, reserva energética 
e estrutural (presentes nas moléculas de 
DNA e RNA, paredes celulares de bactérias 
e plantas e nas membranas celulares dos 
animais associados a outras moléculas, por 
exemplo, glicoproteínas e glicolipídeos) (fig. 
1). 
 
Figura 1: Estrutura da membrana celular. 
 Os carboidratos mais simples, possuindo dois grupamentos hidroxila, são o 
gliceraldeído e a di-hidroxiacetona. Esses açúcares com três carbonos são chamados 
de trioses, onde o sufixo “ose” designa um açúcar. 
Os monossacarídeos são os açúcares mais 
simples. Dentre as hexoses, citam-se a glicose, frutose, 
manose e galactose. Estas apresentam o mesmo 
número de carbonos, porém diferem na disposição dos 
grupos. 
 
Menos de 1% dos 
monossacarídeos com cinco ou 
mais átomos de carbono ocorre 
na forma de cadeia aberta 
(acíclica). Ao contrário, eles são 
encontrados 
predominantemente na forma de 
anel (cíclica) (fig. 2). 
 
Figura 2: Estrutura da frutose. 
 
Os carboidratos são geralmente acoplados um ao outro por meio de ligações 
glicosídicas para formar dissacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos. Os 
dissacarídeos, ao sofrerem hidrólise (quebra),produzem dois monossacarídeos. Por 
exemplo, quando o dissacarídeo sacarose sofre hidrólise, glicose e frutose são 
liberadas. Outros exemplos de dissacarídeos incluem a lactose (formada por uma 
molécula de glicose e uma de galactose) e a maltose (formada por duas moléculas de 
glicose). Os oligossacarídeos contêm cerca de três até cerca de 10 unidades de 
monossacarídeos. Já os polissacarídeos, liberam uma grande quantidade de 
monossacarídeos quando hidrolisados. Diferentemente dos dissacarídeos, os 
polissacarídeos não são solúveis em água. Alguns polissacarídeos têm importância 
na função energética, como o amido (plantas) e glicogênio (animais e fungos) e outros 
têm função estrutural, como a quitina (exoesqueleto de artrópodes e parede celular dos 
fungos) e a celulose (plantas). 
Nos animais, o glicogênio é 
encontrado principalmente no fígado e 
nos músculos. É uma molécula 
ramificada, constituída por resíduos de 
glicose (moléculas de glicose ligadas por 
ligações glicosídicas). 
 Já o amido é a principal fonte de energia para plantas e animais e também é 
constituído por resíduos de glicose. É geralmente encontrado em órgãos de reserva 
nutritiva, como raízes (mandioca, batata doce), frutos e sementes. 
 
Digestão dos carboidratos 
 
 Os principais sítios de digestão dos carboidratos da dieta são a boca e o 
intestino. Essa digestão é rápida e é catalisada por enzimas denominadas 
glicosidases. Os produtos finais da digestão de carboidratos são os monossacarídeos 
glicose, galactose e frutose, os quais são absorvidos pelas células do intestino delgado. 
 A digestão dos carboidratos inicia na boca. Durante a mastigação, a α-amilase 
salivar (produzida pelas glândulas salivares) atua sobre o amido e o glicogênio da dieta. 
Os produtos resultantes dessa ação são oligossacarídeos e dissacarídeos. A digestão 
cessa temporariamente no estômago, uma vez que a acidez inativa a α-amilase salivar. 
Após o conteúdo do estômago atingir o intestino delgado, a α-amilase pancreática 
continua o processo de digestão do amido. A digestão final ocorre por enzimas 
sintetizadas pelas células mucosas intestinais, denominadas dissacaridases, como a 
isomaltase, maltase, sacarase e lactase. Tais enzimas estão associadas com o lado 
luminal da membrana em forma de escova. Os monossacarídeos são então absorvidos 
pelas células da mucosa do intestino por diferentes mecanismos: (i) galactose e glicose 
são transportadas ao interior das células mucosas por um processo ativo, que requer 
energia (proteína transportadora dependente de sódio SGLT-1); (ii) a frutose requer a 
proteína GLUT-5, independente de sódio. Os três monossacarídeos são transportados 
das células mucosas intestinais para a circulação porta por outro transportador, o GLUT-
2 (fig. 3). 
 
 
Figura 3: Digestão e absorção dos carboidratos. 
 
Em alguns casos, como hereditariedade, doença intestinal, má-nutrição ou 
ingestão de fármacos que danificam a mucosa do intestino, os carboidratos não 
ingeridos passam para o intestino grosso, podendo causar diarreia. A fermentação 
bacteriana desses compostos produz grande volume dos gases CO2 e H2, causando 
cólicas abdominais, diarreia e flatulência. A mais comum dessas deficiências é a 
intolerância à lactose. 
 
 
Referências 
 
BAYNES, J. W.; DOMINICZAK, M. H. Bioquímica médica. 3 ed. Rio de Janeiro: 
Elsevier, 2010. 
HARVEY, R. A.; FERRIER, D. R. Bioquímica ilustrada. 5 ed. Porto Alegre: Artmed, 
2012. 
PINTO, W. J. Bioquímica clínica. 1ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017.