Vitaminas e Cofatores
Vitaminas
• Grupo de compostos orgânicos necessários em pequenas
quantidades na dieta para as atividades normais dos tecidos;
• Entre 14 e 20 substâncias têm sido identificadas como
vitaminas;
• muitas vitaminas agem como cofatores, coenzimas ou grupos
prostéticos para enzimas;
• Muitas vitaminas são derivadas da dieta;
• Calorias não são obtidas das vitaminas.
Breve Histórico
Antes do século XX, as doenças causadas por falta ou
excesso de vitaminas (pelagra, anemia perniciosa, escorbuto) não
eram conhecidas.
Em 1905, William Fletcher descobriu que o arroz não-
descascado previne a beribéri.
Em 1906, Frederick Gowland Hopkins postulou que os
alimentos continham “fatores acessórios”.
Em 1912, Casemir Funk isolou a substância que Frederick
identificou.
Como a substância era uma amina, ele a denominou
“vital amine” (amina vital), que acabou sendo
modificada para “vitamine”.
Em 1920, Jack Drummond propôs a retirada do
“e” para não enfatizar o termo amina.
Vitaminas
• 1a vitamina descoberta foi a tiamina ou B1;
• O termo vitamina é derivada do fato que são substâncias
necessárias a vida (vita) e porque a tiamina parecia ser uma amina
o termo ficou como é,
• Entretanto, nem todas as vitaminas são aminas ou contém
compostos de nitrogênio.
O QUE SÃO?
Compostos orgânicos de
baixo peso molecular
Não podem ser sintetizados
por humanos.
Devem ser supridos pela
dieta.
São necessários em pequenas
quantidades no organismo.
São indispensáveis para o
organismo, pois participam de
funções celulares específicas.
Deficiências de Vitaminas
• Absorção reduzida
• defeito de absorção
• parasitas
• Necessidade aumentada
• Rápido crescimento
• Atividade física aumentada
• Gravidez
• hipertiroidismo
• Perda aumentada
• Terapia com fármacos
• diurese
• lactação
Deficiências de Vitaminas
• Deficiência primária alimentar
• Falha na cultura
• Perda na estocagem dos alimentos
• Perda na preparação dos alimentos
• Absorção reduzida dos alimentos
• fome
• anorexia
• Falta de comida
• Doenças crônicas
Perda das Vitaminas
A perda é visto principalmente na armazenagem e preparação dos
alimentos.
• Vitamina A: sensível ao oxigênio e a luz;
• Vitamina D: comumente pouco perde;
• Vitamina E: sensível a oxidação especialmente quando aquecido ou com
álcalis;
• Vitamina K: sensível aos ácidos, álcalis, luz e agentes oxidantes;
• Vitamina C: muito sensível a oxidação, especialmente quando aquecido em
contato com metais;
• Complexo da Vitamina B: solubilidade resulta na perda em água quente;
• Riboflavina é sensível à luz.
Vitaminas
Nove hidrossolúveis
Quatro lipossolúveis
Tiamina
Riboflavina
Niacina
Biotina
Pantotenato
Piridoxina
Ácido fólico
Cobalamina
Ácido ascórbico
A
D
E
K
Classificação
VITAMINAS
LIPOSSOLÚVEIS
HIDROSSOLÚVEIS
Vitamina A
Vitamina D
Vitamina E
Complexo B
não pertence ao Com.B
Vitamina K
Liberadoras de Energia
Vitamina C
Hematopoiéticas
Tiamina (B1)
Riboflavina (B2)
Niacina (B3)
Ác. Pantotênico (B5)
Biotina (B7)
Outras
Ácido Fólico (B9)
Cobalamina (B12)
Piridoxina
(B6)
VITAMINAS
HIDROSSOLÚVEIS
• Precursores de coenzimas de
muitas reações bioquímicas
do metabolismo.
• São
armazenadas
em
pequenas quantidades (ou
não) no homem.
• Quando
estiverem
em
excesso, são excretadas na
urina.
• Muito raramente são tóxicas
para o homem.
VITAMINAS
LIPOSSOLÚVEIS
• São moléculas apolares, ou
seja, hidrofóbicas.
• São
absorvidas
e
transportadas junto com os
lipídeos da dieta.
• Não
são
facilmente
excretadas na urina.
• Quantidades significantes são
armazenadas
no
tecido
adiposo e no fígado.
• Podem apresentar toxicidade
Necessidades diárias médias de vitaminas
no adulto
Participação
das vitaminas
no metabolismo
Tiamina (Vitamina B1)
Tiamina (Vitamina B1)

Sua forma ativa é o pirofosfato de tiamina (TPP).

É importante em reações de produção de ATP no sistema
nervoso, coração, músculos e células do sangue, importante
sobretudo no metabolismo dos carbohidratos

Fontes:

Carnes, cereais integrais, batata, peixe, espinafre, nozes,
feijão, etc
À esquerda, atrofia muscular severa das pernas.
À direita, edema periférico causado pela insuficiência cardíaca.
Conseqüências do beriberi
Ác. Pantotênico (Vitamina B5)

É componente da coenzima A;

É necessário ao metabolismo de glicídios, lipídios, e
proteínas;

Fontes: ovos, fígado, cereais integrais, peixe, frango, queijo,
feijão...
Vitamina C (Ácido Ascórbico)

Coenzima nas reações de Hidroxilação;

Ação antioxidante prevenção de doenças crônicas (inativa radicais
livres tóxicos ao O2);

Necessária na síntese de colágeno, dentina, cartilagem, matriz
óssea;

Fontes: frutas cítricas, batata, tomate, fígado e vegetais...

doses se relacionam com a prevenção de resfriados, estresse,
câncer, doenças cardíacas;

Sua deficiência causa escorbuto (sangramento gengival, perda dos
dentes)
•Escorbuto (sangramento gengival, perda dos dentes)
Vitaminas Lipossolúveis

São moléculas apolares, ou seja, hidrofóbicas;

Liberadas, absorvidas e transportadas com os lipídios da dieta;

Podem ser armazenadas;

Não são facilmente excretadas na urina.
Vitamina A

É uma família de moléculas formada pelo retinol fosfato
(animais) e beta-caroteno (vegetais de cores fortes e frutas
amarelas);

É essencial para a visão, crescimento, manutenção dos tecidos
epiteliais

Beta-caroteno ação antioxidante;

Retinol componente de um pigmento fotorreceptor da retina;

Fontes: de vitA pré-formada (fígado, manteiga, leite e gema de
ovo) e de carotenos (vegetais amarelos e verde-escuros).
Deficiência de Vit.A

Sua deficiência causa cegueira noturna (alterações da córnea e
da conjuntiva), cabelos secos e cefaléias;

O excesso de retinol é tóxico com sinais no fígado, no sistema
nervoso e na pele e irritabilidade;

Já o excesso de beta-carotenos não é tóxico.
*** Acne e psoríase são tratados com ácido retinóico e seus
derivados.
A Visão e a função da vitamina A
• fotorrecepção é uma função de 2 tipos de células especializadas:
bastonetes e cones
• Ambos os tipos de células contêm compostos fotossensitivos chamados
de opsina:
– nos bastonetes a opsina é chamada e escotopsina e o receptor é chamado
de rodopsina ou púrpura visual;
A Visão e a função da vitamina A
intracelularmente, rodopsina é acoplado a uma proteína G chamada
transducina;
• Quando a rodopsina é exposta a luz, ele é descolorido liberando a 11-cisretinal da opsina.
A Visão e a função da vitamina A
Estas transformações ativa a fosfodiesterase (que hidrolisa c-GMP para
GMP);
• c-GMP é necessária para manter os canais de Na+ nos bastonetes na
conformação aberta;
• com a redução na c-GMP, ali ocorre o fechamento dos canais de Na+, que
leva a hiperpolarização dos bastonetes com concomitante propagação dos
impulsos nervosos ao cérebro.
Cofatores
• Algumas vezes referidas como coenzimas
• enzimas: proteínas com atividade catalítica
– simples enzimas: grandes proteínas (polipeptídeo) que catalisa uma
reação. A enzima obtém todos os seus instrumentos (dentes químicos)
necessários dos aminoácidos. Entretanto, existem somente 20
diferentes a.a.
– enzimas conjugadas: apoenzima + cofator = holoenzima
EXEMPLO: Proteases: enzimas que clivam ligações peptídicas
Enzimas realizam reações catalíticas tais como hidrólises: as cadeias
laterais dos aminoácidos participam nas reações
Exemplo de uma enzima simples
Geralmente
cadeias
laterais
ricas
em
elétrons estão envolvidas na catálise.
Cadeias
alifáticas
são
normalmente
envolvidas nas interações hidrofóbicas
Enzima serina protease tais como quimotripsina
Exemplo de uma enzima conjugada
Cofatores
• Todas as vitaminas hidrossolúveis com a exceção da vitamina C são
convertidos/ativado a cofatores;
• somente vitamina K das vitaminas lipossolúveis é convertida a cofator;
• nem todas vitaminas são cofatores;
• cofatores podem também agir como carreadores de grupos funcionais, tais
como, grupos metila e acila.
Enzimas - Cofatores
- Moléculas orgânicas ou inorgânicas que condicionam a
atividade das enzimas.
Íon
Porção protéica
APOENZIMA
Cofator
Coenzima
HOLOENZIMA
Grupamento
prostético
Enzimas - Cofatores
Íons
•Cofatores inorgânicos
Exemplos:
Magnésio - Reações de fosforilação
Manganês- Superóxido dismutase mitocondrial
Zinco - Anidrase carbônica, Carboxipeptidase
Enzimas - Cofatores
Ativadores - Íons
Magnésio - co-substrato para o ATP
Enzimas - Cofatores
Mg+2 como Ativador
Hexoquinase - transferência do fosfato 
do ATP para a glicose
Enzimas - Cofatores
Coenzimas

Cofatores orgânicos

Maioria deriva de vitaminas hidrossolúveis

Classificam-se em:

transportadoras de hidrogênio

transportadoras de grupos químicos
Coenzimas transportadoras de hidrogênio
Coenzima
Abreviatura Reação
Origem
catalisada
Nicotinamida adenina NAD+
Oxi-redução Niacina ou
dinucleotídio
Nicotinamida adenina NADP+
dinucleotídio fosfato
Flavina adenina
FAD
dinucleotídio
Vitamina B3
Oxi-redução Niacina ou
Vitamina B3
Oxi-redução Riboflavina ou
Vitamina B2
Coenzimas transportadoras de grupos químicos
Coenzima
Coenzima A
Abrev.
Reação catalisada Origem
Pantotenato ou
CoA-SH Transferência de
Biotina
Piridoxal fosfato
PyF
Metilcobalamina
Tetrahidrofolato
THF
Tiamina
pirofosfato
TPP
grupo acil
Transferência de
CO2
Transferência de
grupo amino
Transferência de
unidades de carbono
Transferência de
unidades de carbono
Transferência de
grupo aldeído
Vitamina B5
Biotina ou
Vitamina H
Piridoxina ou
Vitamina B6
Cobalamina ou
Vitamina B12
Ácido fólico
Tiamina ou
Vitamina B1
Um ionte hidreto (H:-) é adicionado aqui durante uma redução
Nicotinamida
NAD+
Nicotinamida
adenina
dinucleotídio (B3)
AMP