Bases Moleculares
da Obesidade e Diabetes
Breve revisão - fundamentos bioquímicos
Principais grupos bioquímicos
Prof. Carlos Castilho de Barros
Átomos, Elementos, Moléculas e Íons
Átomos, Elementos, Moléculas e Íons
Moléculas biológicas
Moléculas produzidas por seres vivos.
Formadas principalmente pelos elementos:
H, O, N e C
Carbono
Hidrogênio
Oxigênio
Nitrogênio
Quatro Principais Grupos de Moléculas Biológicas
Carboidratos
Por quê é importante entender a química e
as características destes grupos?
Proteínas
Cada grupo tem:
Lipídeos
Propriedades físico químicas diferentes;
Funções diferentes no organismo;
Metabolismo diferente;
Mas todos se relacionam na orquestração
da manutenção da vida.
Ácidos Nucléicos
CARBOIDRATOS
Moléculas mais comuns.
Apenas 3 componentes.
C,OeH
Fórmula Geral
( CH2O )n
onde n é igual ou maior que
3
CARBOIDRATOS
Classificação:
- Monossacarídeos
- Polissacarídeos
diferentes modos de enfileiramento de monossacarídeos
Funções
Até 1960
somente como reserva de energia
Hoje
eventos de reconhecimento celular,
estrutural, etc.
MONOSSACARÍDEOS
A aldose
D-glicose
tem a
fórmula
(CH2O)6
D-?
Polarímetro
Centros assimétricos ou quirais
ENANCIÔMEROS
Dextrógero ou levógero
Aminoácidos geralmente L
Carboidratos geralmente D
EPÍMEROS
Açúcares que diferem em torno de apenas 1 átomo de carbono
CETOSES + COMUNS
Açúcares cíclicos apresentam 2 novas formas anoméricas
DERIVADOS DE AÇÚCARES
Ribitol - coenzimas flavinas
Glicerol - componente lipídico
Xilitol - adoçante de balas e chicletes
Desoxiaçúcares
Aminoaçúcares - glicoproteínas e glicolipídeos
POLISSACARÍDEOS (GLICANOS)
Ligações glicosídicas.
Podem ser:
Homopolissacarídeos
Heteropolissacarídeos
Ramificados
lineares
Intolerância a lactose
Deficiência na enzima lactase
POLISSACARÍDEOS ESTRUTURAIS
CELULOSE
E
QUITINA
- Ligações β (1-4)
POLISSACARÍDEOS DE RESERVA
Amido e Glicogênio
Amido – mistura de glicanos
(linear: α-amilose;
ramificada: amilopectina)
- Ligações α (1-4)
α-amilose
Amilopectina
- glicose ligações α (1-4) ramificadas com ligações α (1-6)
- 1.000.000 de resíduos de glicose
Glicogênio
- reserva animal
- mais abundante nos músculos e fígado
- parece amilopectina mais é muito mais ramificado
- estrutura facilita a rápida degradação
OUTROS CARBOIDRATOS
GLICOSAMINOGLICANOS
- Espaço extracelular e tecido conjuntivo (tendões, cartilagens e
parede dos vasos sanguíneos)
- Embebem o colágeno e outras proteínas formando uma matriz
gelatinosa
- Estrutura não ramificada
- Resíduos alterados de ácido urônico e hexosaminas
GLICOPROTEÍNAS
Proteínas ligadas a carboidratos
1 a 90% do peso
Microeterogeneidade das glicoproteínas
Proteoglicanos
(cartilagens)
Proteínas +
glicosaminoglica
nos
Parede celular de bactérias
Bactérias gran + e gran –
Funções
- protege contra meios hipotônicos
- virulência
- antigenicidade
Proteínas glicosiladas
- Oligossacarídeos
- Função da proteína pode ser alterada ou não
- Açúcares são hidrofílicos ( conformação das cadeias de
aminoácidos)
- Enrijecimento
- Proteção contra proteólise
Lectinas
- Proteínas que se ligam a carboidratos
- Comunicação intracelular
Ex.: sistema ABO de tipos sanguíneos
Selectinas e interações células x células
Leucócitos e Células epiteliais
1)  Qual é a fórmula geral dos carboidratos?
2)  Quais são as principais características físico-químicas
dos carboidratos ?
3)  Quais os principais polissacarídeos de reserva e qual a
diferença entre eles?
4)  Quais são as funções dos carboidratos?
PROTEÍNAS – Peso(animais)
MÚSCULO
80%desidr
SANGUE
70%seco
PELE
90%
AMINOÁCIDOS
Características Estruturais
AMINOÁCIDOS – Lehninger(1995)
CÓDIGO GENÉTICO - AMINOÁCIDOS
Ligações peptídicas
PROTEÍNAS
Organização Estrutural
DIVERSIDADE DE FUNÇÕES
Exemplos:
•  ENZIMAS E HORMÔNIOS:
–  Catalisam e regulam as reações que ocorrem no
organismo.
•  MÚSCULOS E TENDÕES:
–  Proporcionam ao corpo os elementos do movimento.
•  PELE E CABELO:
–  Oferecem revestimento externo.
•  HEMOGLOBINA:
–  Transporte de oxigênio.
•  ANTICORPOS:
–  Meios de proteção contra doenças.
1)  Quais são as principais propriedades físico-químicas das
proteínas?
2)  Qual é o monômero que estrutura as proteínas, quantos tipos
diferentes existem no organismo, quantos são codificados pelo
código genético e quantos são essenciais?
3)  Explique a estrutura das proteínas nos quatro níveis de
organização.
4)  Cite 5 funções de proteínas.
LIPÍDIOS
•  Moléculas apolares.
•  Insolúveis em água.
•  Solúveis em solventes orgânicos
(álcool, éter e clorofórmio).
LIPÍDIOS - CLASSIFICAÇÃO
•  LIPÍDIOS SIMPLES
Glicerídios, Triglicerídios e cerídios.
•  LIPÍDIOS COMPOSTO
Fosfolipídios, Glicolipídios e Glicoproteínas.
•  ESTERÓIDES
Hormônios sexuais, Vitamina D, Sais Biliares
e Colesterol.
•  GLICEROL (C3H8O3) = é um álcool
cujas moléculas apresentam 3 átomos
de carbono, aos quais estão unidos a
grupos hidroxila (-OH).
•  ÁCIDOS GRAXOS = são formados por
longas cadeias de nº par de átomos de
carbono com um grupo carboxila (COOH) em uma das extremidades.
LIPÍDIOS SIMPLES
•  Ácido Graxo + Álcool
EXEMPLOS
GLICERÍDIOS = Ácido graxo + glicerol
Óleos e gorduras
DIFERENÇA ENTRE ÓLEOS E
GORDURAS
•  GORDURAS =Apresentam ácido graxo
de cadeia saturada. (simples ligações)
São sólidas à temperatura ambiente.
ÓLEOS = Apresentam ácido graxo de
cadeia insaturada.(dupla ligações)
São líquidos à temperatura ambiente.
LIPÍDIOS SIMPLES
TRIGLICERÍDIOS
3 ácidos graxos + glicerol
n 
Óleos e gorduras
FÓRMULA
C55H98O6
Ácido
palmítico
Ácido oléico
Ácido alfalinolênico
LIPÍDIOS SIMPLES
CERÍDIOS
1 ácidos graxo (ou +) + Poliálcool (16 C)
CARNAUBA
Ceras
n 
LIPÍDIOS SIMPLES - FUNÇÕES
n 
n 
n 
n 
n 
Reserva de energia
Isolante térmico
Isolante elétrico
Proteção contra impacto
Impermeabilização de superfície
(ceras – plantas)
ARMAZENAMENTO
•  PLANTAS = armazenam óleo em suas
sementes. Exemplos: Milho, Girassol,
Soja, Canola, etc.
•  MAMÍFEROS & AVES = armazenam
gorduras em células especiais no
tecido adiposo.
LIPÍDIOS ESSENCIAIS
•  Precisamos de certos ácidos graxos
que não conseguimos produzir – os
lipídios essenciais. [Ômega 3]
•  Eles são poliinsaturados e estão
presentes em diversos óleos vegetais e
em peixes marinhos (óleo de fígado de
bacalhau) importantes para a
construção de membranas celulares e
para a síntese de prostaglandinas.
LIPÍDIOS COMPOSTO
ÁCIDO GRAXO + ÁLCOOL + OUTRA SUBSTÂNCIA
n 
FOSFOLIPÍDIOS
2 ÁCIDO GRAXO + GLICEROL + GRUPO FOSFATO
Lecitinas, Cefalinas e Esfingomielinas
LIPÍDIOS COMPOSTO
n 
GLICOLIPÍDIOS
ÁCIDO GRAXO + GLICEROL + GLICÍDIO
n 
Encontrado na matriz extracelular.
n 
GLICOPROTEÍNAS
ÁCIDO GRAXO + GLICEROL + PROTEÍNA
n 
Encontrado no plasma e membranas
celulares
FOSFOLIPÍDIOS
Mosaico fluído = membrana
A membrana estica, mas não quebra
LIPÍDIOS COMPOSTO - FUNÇÕES
•  Formação de membrana celular.
•  Presente no tecido nervoso e no
plasma.
ESTERÓIDES
•  Formados por um grupo central de
quatro anéis carbônicos ligados entre
si.
ESTERÓIDES - FUNÇÕES
•  PRODUÇÃO DE HORMÔNIOS
TESTOSTERONA = caracteres sexuais
masculinos
ESTRÓGENO = caracteres sexuais
femininos.
•  COMPOSIÇÃO DE VITAMINAS
Vitamina D = anti-raquítica
COLESTEROL
•  É obtido por meio de síntese celular
(70% colesterol endógeno) e (30%
colesterol exógeno) pela dieta.
•  Exceto em pessoas com alterações
genéticas do metabolismo do
colesterol, o excesso dele no sangue
resulta dos péssimos hábitos
alimentares que nos levam à grande
ingestão de colesterol e de gorduras
insaturadas (geralmente origem animal)
ORIGEM ENDÓGENA OU EXÓGENA
COLESTEROL
•  Pode ser transportado no
sangue associado a
lipoproteínas.
LDL = (Low Density Lipoprotein) fornece
colesterol aos tecidos. MAU colesterol.
Lipoproteínas que transportam colesterol
HDL = (High Density Lipoprotein) remove
colesterol dos tecidos e leva ao fígado
que excreta na forma de sais biliares.
BOM colesterol.
Lipoproteínas que transportam fosfolipídios
ATEROSCLEROSE
CAROTENÓIDES
•  São pigmentos de cor laranja,
vermelha, amarela.
•  Insolúveis em água e Solúveis em óleos
e solventes orgânicos.
•  Presentes nas células de Plantas,
desempenhando importante papel no
processo de fotossíntese.
CAROTENÓIDES
•  São importantes para muitos animais.
•  Molécula de CAROTENO
•  Carotenóide alaranjado presente na
cenoura e em outros vegetais – é
matéria-prima para a produção de
Vitamina A - importante para a visão
pois é precursora do Retinal
(substância sensível à luz presente na
retina dos olhos dos vertebrados).
GORDURAS TRANS
•  As gorduras trans são produzidas
industrialmente através da modificação
da estrutura do ácido graxo para serem
uma imagem espelhada da forma natural
deste.
•  É uma modificação na molécula dos óleos
vegetais líquidos através da incorporação
de íons de Hidrogênio na posição trans,
transformando a estrutura dessas
gorduras. Elas se tornaram mais sólidas,
estáveis e de maior durabilidade
GORDURAS TRANS
•  Com o decorrer do tempo, foi
verificado que eram muito prejudiciais
à saúde, tão ou mais que as gorduras
saturadas de origem animal. Elas
aumentam o LDL colesterol (colesterol
ruim), baixam o HDL (colesterol bom),
aumentam os triglicérides, provocando
um risco maior para as doenças
cardio-vasculares.
•  O ácido graxo trans pode ser
encontrado em margarinas. Existe
evidência não conclusiva ligando estes
ácidos graxos ao risco aumentado de
arteriosclerose e alguns tipos de
câncer e, por isso, atualmente têm
sido incluídos em quantidades menores
nas margarinas de hoje.
1)  Quais são as principais características físico-químicas dos lipídeos?
2)  O que é gordura trans?
3)  O que é lipoproteína e apolipoproteínas?
4)  Quais são os principais tipos de lipídeos de importância para o
metabolismo?