Medresumos 2016 cef

Arlindo Ugulino Netto; Raquel Torres Bezerra Dantas ● MEDRESUMOS 2016 ● CEF
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www.medresumos.com.br
MÓDULO: CÉLULA, ESTRUTURA E FUNÇÃO (CEF)
Arlindo Ugulino Netto
Raquel Torres Bezerra Dantas

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O Módulo CEF abrange assuntos importantes, focando, basicamenteo, no estudo da estrutura e função celular.
Podemos aprofundar o nosso conhecimento destacando partes importantes e relacionadas das seguintes disciplinas
médicas: Citologia, Biofísica, Genética, Bioquímica e Histologia.
O módulo além de aulas teóricas abrange aulas práticas em laboratórios, com o intuito de aproximar e dinamizar
mais sobre o estudo da célula. Este resumo ajuda a guiar os estudos e facilitar o aprendizado.
BONS ESTUDOS!!!
Arlindo Ugulino Netto; Raquel Torres Bezerra Dantas.
MÓDULO: CÉLULA, ESTRUTURA E FUNÇÃO 2016

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CITOLOGIA: INTRODUÇÃO À CÉLULA
Citologia (do grego kytos, 'célula' e
logos, 'tratado', 'estudo') é a parte da Biologia
que se ocupa do estudo da célula, no que diz
respeito a sua estrutura, suas funções e sua
importância na complexidade dos seres
organizados.
Hoje se sabe que todos os seres vivos
são formados de minúsculas partículas
chamadas células, excetuando-se os vírus.
Alguns tipos de células podem ser vistos
macroscopicamente, mas, em sua maioria
absoluta só são vistos através de um
microscópio.
O pioneiro no termo “célula” foi Robert Hooke, inglês, que, observando cuidadosamente um pedaço de cortiça,
em 1665, notou um revestimento duro. Hooke descreveu a estrutura da cortiça como semelhante a um favo de mel,
composta por pequenos compartimentos, que ele batizou de "células". Seu microscópio, no entanto, era ainda muito
rudimentar para aprofundar a descoberta.
A teoria celular, porém, só foi formulada em 1838-39, por Mathias Schleiden e Theodor Schwann. Através de
suas observações em animais e vegetais, esses dois cientistas concluíram que todo ser vivo é constituído por unidades
fundamentais: as células (para a época, hoje se sabe que os vírus não apresentam).
Todos os organismos vivos e todas as células que os constituem tem um ancestral em comum que sofreu
processo evolutivo, ou seja, a bilhões de anos, uma determinada célula permitiu a formação dos seres vivos a partir de
mutações e seleções naturais que envolvem:
 Variação randômica: ocorre ao acaso e a informação é transmitida de um indivíduo a seus descendentes;
 Variação por indução: é a seleção a favor do material genético que ajuda o indivíduo a se propagar.
Neste capítulo, poder-se-á analisar os conceitos fundamentais pertinentes à citologia, as semelhanças e
diferenças entre as células procarióticas e eucarióticas, bem como, a análise das principais organelas citoplasmáticas e
dos componentes nucleares.
OBS
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: Parasitas intracelulares obrigatórios. São seres microscópicos que não possuem metabolismo próprio, sendo
necessário que estejam no interior de uma célula, parasitando-a para que possuam determinadas características como
reprodução e evolução. São enquadrados neste contexto os vírus e algumas bactérias (por exemplo, as Rickéttsias que
são procariontes incompletos que proporcionam quadro patológico similar a poliomielite). Principais diferenças entre
Rickéttsias.
Rickéttsia Vírus
Possuem parte da bateria necessária para a multiplicação
Apresentam DNA e RNA
Possuem membrana plasmática semipermeável
Não possui nenhuma estrutura complexa ou organela.
Apenas possui DNA ou RNA (ver OBS
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)
Não possui membrana plasmática e o material genético é
delimitado por capa proteica (capsídeo, o qual é formado
por unidades proteicas denominadas de capsômeros).
OBS
2
: Atualmente, foram descobertos alguns vírus que apresentam DNA e RNA, como algumas variedades do
citomegalovírus.
PROPRIEDADES DAS CÉLULAS
 Complexidade e organização;
 Reprodução;
 Auto-regulação;
 Realização de reações químicas;
 Aquisição e utilização de energia;
 Presença de um programa genético.

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CÉLULA PROCARIÓTICA OU PROTOCÉLULA
São células que não possuem uma carioteca e que o DNA (cromossomo) encontra-se espalhado pelo citoplasma
numa região denominada nucleoide. As primeiras células na origem da vida possivelmente tinham esta conformação, as
quais são representadas atualmente pelo Reino Monera (bactérias e cianobactérias). Não possuem organelas
citoplasmáticas membranosas típicas como complexo golgiense, retículo endoplasmático, lisossomos, peroxissomos e
vacúolos. Também não possuem a estrutura não-membranosa denominada de centríolos, bem como, citoesqueleto.
As células procarióticas (procariontes)
apresentam membrana plasmática, ribossomos
70S (velocidade de sedimentação das
subunidades ribossômicas, diferente da dos
eucariontes que é 80S) para a síntese proteica,
DNA (cromossomo bacteriano), RNA, citoplasma
com citosol, além de a maioria poder apresentar
parede celular para a proteção e sustentação,
como também, mesossomo relacionado à
respiração celular.
OBS
3
: O mesossomo é uma invaginação
presente na membrana bacteriana. Podem existir
membranas fotossintetizantes ou lamelas
fotossintetizantes no citoplasma das
cianobactérias.
CÉLULAS EUCARIÓTICAS OU EUCÉLULAS (EUCARIONTES)
São células que surgiram durante o processo evolutivo a partir de um procarionte primitivo que apresentou
inúmeras invaginações da membrana o que permitiu a origem das estruturas membranosas internas como carioteca,
complexo golgiense, retículo endoplasmático, lisossomos, peroxissomos, vacúolos e duas outras estruturas que surgiram
a partir do modelo endossimbiôntico. Estas são as mitocôndrias e os cloroplastos, os quais, no passado, possivelmente
eram bactérias que foram englobadas por células eucarióticas e assim se modificaram e transformando-se em organelas
citoplasmáticas membranosas.
OBS
4
: As principais diferenças entre eucariontes e procariontes são: nos procariontes tem-se ausência de carioteca
(envoltório nuclear), organelas citoplasmáticas membranosas e citoesqueleto, bem como, presença de ribossomos com
coeficiente de sedimentação 70S, DNA circular e disperso pelo citoplasma sendo transcrito em RNA no citoplasma e
este é traduzido no próprio citoplasma (citosol ou hialoplasma). Nos eucarionte tem-se a presença de carioteca
(envoltório nuclear), organelas citoplasmáticas membranosas e de citoesqueleto, bem como, presença de ribossomos
com coeficiente de sedimentação 80S e DNA transcreve o RNA no núcleo (em geral, exceto nas mitocôndrias e
cloroplastos) e este é traduzido no citoplasma.
LISOSSOMOS
Os lisossomos são organelas arredondadas
(esféricas), membranosas (lipoproteicas), possuidoras de
enzimas digestivas em seu interior, que têm sua origem no
complexo golgiense. Suas enzimas são formadas no
Retículo endoplasmático granuloso e encaminhadas ao
complexo golgiense, onde são "empacotadas" em pequenas
vesículas denominadas de lisossomos. As enzimas são
chamadas hidrolases ácidas ou hidrolíticas porque a
digestão é uma quebra de moléculas de alimento feita com
moléculas de água (daí o nome hidrolase, de hidro = água e
lise = separação) e o interior do lisossomo é ácido (pH
aproximadamente 4.5 a 5).
Células animais como neutrófilos e macrófagos se
valem da fagocitose para defesa do organismo contra
bactérias e outros microrganismos. Quando os lisossomos
digerem algum material proveniente do meio extracelular e
que penetrou na célula por fagocitose ou por pinocitose este
fenômeno é denominado de heterofagia ou função
heterofágica.
Os lisossomos podem também remover organelas ou partes desgastadas da célula ou que não são mais

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necessárias ao seu funcionamento. Por esse processo, chamado autofagia (autos = próprio; fago = comer), ou seja,
digestão realizada pelos lisossomos de estruturas da própria célula. A célula mantém suas estruturas em permanente
reconstrução, podendo mesmo construir uma parte nova à custa da destruição de outra mais velha.
Este processo também está relacionado, ao longo do desenvolvimento de um organismo, há momentos em que
grupos de células são destruídos, a partir da morte programada das células por apoptose. É o que ocorre durante a
regressão da cauda do girino (larva do sapo) durante o processo de metamorfose. O mesmo acontece durante a
modelagem dos dedos do embrião humano: inicialmente, os dedos estão unidos por uma membrana (como em um pé-
de-pato), que é removida pela destruição de suas células, regressão da mama após o final do período de lactação e do
útero ao fim da gestação.
Autólise é o fenômeno de ruptura dos lisossomos que pode levar ao extravasamento das enzimas hidrolíticas no
citoplasma celular e alteração do metabolismo celular de tal forma a prejudicar a vida da célula, como na doença
chamada de silicose.
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
O Reticulo Endoplasmático (que será citado como RE ao
longo deste capítulo), é uma organela endomembranosa que
atuará na síntese de proteínas. A depender da presença ou da
ausência de ribossomos aderidos à sua membrana, o RE
poderá ser do tipo liso ou rugoso.
O retículo endoplasmático não-granuloso, liso ou
agranular (REL) compõe canais membranosos em forma
de tubos e não possui ribossomos aderidos às suas
membranas. Mas em suas cavidades há enzimas que
sintetizam diversos tipos de lipídios, como os da
membrana plasmática e os esteroides (que formam, por
exemplo, os hormônios sexuais). Há também enzimas
responsáveis por uma desintoxicação do organismo
(P450), enzimas que transformam alguns medicamentos,
álcool e outras substâncias tóxicas em produtos menos
tóxicos e de excreção mais fácil. Esse processo é
realizado no fígado principalmente.
Nas células de Leydig dos testículos e nas células
foliculares dos ovários existe uma grande quantidade de
retículo endoplasmático não-granuloso devido a produção de
hormônios esteroides.
Nos músculos, o retículo liso - chamado retículo
sarcoplasmático - também é muito desenvolvido e serve de reservatório de íons cálcio, necessários ao mecanismo de
contração.
O retículo endoplasmático granuloso, rugoso (RER), também chamado ergastoplasma (ergazomai = fabricar), é
formado por canais achatados (cisternas) com vários ribossomos na parte externa da membrana, isto é, na parte em
contato com o citoplasma. As proteínas produzidas pelos ribossomos do retículo rugoso são lançadas na cavidade do
retículo e envolvidas por pedaços de membrana, formando pequenos "pacotes" ou vesículas cheias de proteína. Essas
pequenas vesículas de transporte são enviadas para o complexo golgiense, de onde podem ser secretadas. Dizemos,
então, que o retículo rugoso produz proteínas para exportação principalmente. Por isso, ele é bem desenvolvido em
células glandulares.
COMPLEXO GOLGIENSE (COMPLEXO DE GOLGI)
Estruturalmente, o complexo de Golgi (CG) é uma estrutura
saculiforme (vesículas achatadas e empilhadas) relacionada ao
processo de secreção celular. Em muitas células, o complexo
Golgiense localiza-se em posição constante, quase sempre ao lado
do núcleo; em outras células, ele se encontra disperso pelo
citoplasma (vegetais).
O complexo de Golgi é estrutural e bioquimicamente
polarizado. Apresenta duas faces distintas: a face cis ou formativa,
voltada para o núcleo e o retículo endoplasmático, através da qual as
proteínas secretadas pelo RER penetram no complexo de Golgi. A
face trans ou de maturação, côncava, é a face voltada para a
Membrana Plasmática, através da qual brotam as vesículas

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secretoras, os lisossomos e as vesículas contendo proteínas destinadas à Membrana Plasmática.
Quanto ao CG, podemos levantar algumas especificidades:
 As principais funções do CG são recepção, armazenamento temporário de proteínas produzidas no RER, as
quais chegam através de vesículas de transporte e secreção através das vesículas de secreção até a membrana
plasmática. No complexo golgiense as proteínas podem sofrer modificações tais como: glicosilação, sulfatação e
fosforilação. O complexo golgiense é capaz de sintetizar alguns glicídios (exemplo: polissacarídeos), como o
ácido hialurônico, que forma uma espécie de "cola" entre as células de alguns tecidos animais. Pode também
acrescentar ou retirar algumas moléculas de açúcar e outras substâncias às proteínas. Isso funciona como um
sinal ou "etiqueta com um endereço", que indica se a proteína será exportada ou levada para outra organela.
 Em síntese, são funções do Golgi: condensar, modificar e segregar proteínas secretadas pelo RER. As proteínas
são acondicionadas em vesículas que brotam da face TRANS; podem seguir 3 caminhos, dependendo do que
contêm em seu interior.
 Por exocitose, lançam o seu conteúdo para fora da célula
contendo secreções celulares (enzimas inativas como
grânulos de zimogênio).
 Vesículas contendo enzimas que vão atuar na digestão
intracelular. Nesse caso, recebem o nome de lisossomos
primários.
 Vesículas contendo proteínas que farão parte da Membrana
Plasmática. Nesse caso, as vesículas se fundem à
Membrana Plasmática, incorporando a ela essas proteínas.
 O complexo de Golgi está diretamente relacionado com a formação
do acrossomo estrutura presente no espermatozoide contendo
enzimas que favorece a fecundação.
 Origina os fragmoplastos de pectina que, na mitose vegetal se
fundem dando origem à lamela média, zona cimentante relacionada
à junção das paredes celulares primárias das células vegetais.
OBS
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: O RE granuloso realiza a glicosilação n-ligada inicial e no complexo golgiense ocorre a terminal. A inicial é co-
traducional porque ocorre concomitante com o processo de tradução e a função é formar glicoproteínas.
RIBOSSOMOS
Os ribossomos são estruturas (organoides) não-membranosas
que se apresentam sob forma de partículas globulares ou grânulos. São
constituídos por duas subunidades de tamanhos diferentes (maior e
menor).
OBS
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: Atualmente, muitos autores os consideram como organelas
citoplasmáticas as estruturas que são membranosas, ou seja, formadas
por lipídios e proteínas.
Os ribossomos ocorrem em seres procariontes e eucariontes.
Aparecem livres no citoplasma ou associados às membranas do retículo
endoplasmático. Os ribossomos livres associam-se a filamentos de RNA-
mensageiro, constituindo os polissomos ou polirribossomos.
Os ribossomos originam-se do nucléolo, componente nuclear
implicado na síntese do RNA ribossômico, principal constituinte dos
ribossomos. Os ribossomos são constituídos de RNAr e proteínas.
O ribossomo é a sede da síntese proteica. Como polirribossomos
livres no citosol sintetizam proteínas de uso na própria célula como as do
citosol, citoesqueleto, proteína nuclear, enzimas mitocondriais e de
peroxissomos, dentre outras.
PEROXISSOMOS
Organelas rnebranosas arredondadas presentes em todos os eucariotas, 4 enzimas oxidativas sintetizadas por
polissomos livres no hialoplasma. As enzimas oxidativas dos peroxissomos transferem átomos de hidrogênio de vários
substratos para o oxigênio. A membrana dos peroxissomos se origina do REL.
As principais funções dos peroxissomos são:
 Decomposição do peróxido de hidrogênio por ação da enzima catalase. A H2O2 é formada nas células como
subproduto de algumas reações químicas; é extremamente tóxica para as células.

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 Beta-oxidação de ácidos graxos derivado das gorduras e óleos produzindo a Acetil-CoA. Essa é liberada no
hialoplasma e penetra .nas mitocôndrias onde participa do ciclo de Krebs com o intuito de proporcionar energia. A
adrenoleucodistrofia representada no filme óleo de Lorenzo é um distúrbio vinculado à degradação de ácidos
graxos e acumulo prejudicial dos mesmos, o que determina a destruição da bainha de mielina dos neurônios e
das adrenais (suprarrenais).
 Enzimas que metabolizam o ETANOL principalmente nos peroxissomos do fígado, desintoxicando o organismo.
CENTRÍOLOS
Os centríolos são pequenos cilindros presentes em quase todas as células
eucariotas, com exceção de células das plantas com sementes, em uma região do
citoplasma próxima ao núcleo no centro celular ou centrossomo. Eles são encontrados
geralmente aos pares, formando um ângulo reto entre si, e cada cilindro é formado por nove
grupos de três microtúbulos, esse par é denominado diplossomo.
Eles colaboram na formação dos cílios e flagelos e na organização do fuso acromático (conjunto de filamentos
relacionados a migração dos cromossomos durante a divisão celular, proporcionando a migração cromossômica para os
polos ou laterais da célula) durante a divisão celular das células animais. Podem se autoduplicar, isto é, orientar a
formação de novos centríolos a partir dos microtúbulos do citoplasma.
MITOCÔNDRIA
A mitocôndria é uma importante
organela delimitada por membrana
lipoproteica presente em células eucarióticas
de maneira geral.
Na matriz e na membrana interna
existem várias enzimas responsáveis pelas
reações químicas da respiração celular
aeróbia. As cristas mitocondriais permitem
um aumento no número de enzimas sem
aumento do tamanho da mitocôndria.
Na matriz há também DNA, RNA e
ribossomos, o que significa que as
mitocôndrias possuem equipamento próprio
para a síntese de proteínas. Com ele, elas
sintetizam algumas proteínas típicas e
mesmo algumas enzimas que atuam na respiração, enquanto outras são produzidas pelos genes do núcleo da célula. O
DNA garante também a autoduplicação dessa estrutura.
As mitocôndrias são responsáveis pela respiração aeróbia. A principal molécula utilizada pelas células como
fonte de energia é a glicose. O processo de respiração celular aeróbia pode ser representado pela equação simplificada:
C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O + energia
CITOESQUELETO
Conjunto de fibras de proteína que dão suporte à
organização interna e mantêm a forma da célula, além de
colaborarem nos seus movimentos e no transporte de
substâncias. Esse conjunto de fibras e tubos proteicos é
chamado citoesqueleto e funciona tanto como uma espécie
de "esqueleto" e como de "músculo" da célula.
As fibras são visíveis apenas ao microscópio eletrônico.
Com esse aparelho e outras técnicas, podemos identificar três
tipos de fibras: os microfilamentos, os microtúbulos e os
filamentos intermediários.
 Microfilamentos: os microfilamentos ajudam a manter a
forma da célula, ligando-se a proteínas da face interna da
membrana plasmática. Dão sustentação também as
microvilosidades. Além disso, atuam em certos
movimentos da célula. Com outras proteínas, participam

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da contração das células musculares, da ciclose (corrente de citoplasma principalmente ao redor do vacúolo da
célula vegetal que ajuda a distribuir substâncias pela célula), da emissão de pseudópodes (presentes na
fagocitose e no deslocamento da ameba e dos leucócitos), e do estrangulamento do citoplasma da célula animal
no fim da divisão celular denominado de citocinese.
 Microtúbulos: os microtúbulos servem para a sustentação celular, bem como, de ponto de apoio e "trilhos" para
o transporte de organelas de uma parte para outra da célula. Eles também atuam nos movimentos dos
cromossomos durante a divisão celular e na formação dos centríolos, cílios e flagelos.
NÚCLEO
O núcleo é a estrutura responsável pelo controle do metabolismo e
das divisões celulares, por possuir material genético, representado pela
cromatina (DNA associado a proteínas denominadas de histonas) envolvido
por envoltório membranoso denominado de carioteca.
As proteínas produzidas pelos polissomos livres ao penetrarem pelos
poros da carioteca e chegarem ao nucléolo juntam-se aos RNAr e
proporcionam os grãos de ribonucleoproteínas, os quais formam as
subunidades ribossômicas, que no citoplasma se juntam durante a síntese
proteica para formar os ribossomos.
CÉLULA VEGETAL
As células vegetais apresentam particularidades tais como reserva nutritiva representado pelo amido, parede
celular de celulose, ausente em animais, bem como, organelas como os plastos ou plastídeos (o principal é o cloroplasto
com o papel de realizar fotossíntese), vacúolo de suco celular (armazenar substâncias, além de controle hídrico) e os
plasmodesmos que são pontos de comunicação entre células vegetais com aberturas na parede celular.

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CITOLOGIA: NOÇÕES BÁSICAS DE MICROSCOPIA
No estudo da citologia e da histologia, é de fundamental importância o uso do microscópio. Para adquirir
conhecimento histofisiológico sobre tecidos, órgãos e sistemas é necessário que o aluno conheça os fundamentos da
microscopia, uma vez que, o procedimento mais utilizado no estudo histológico é a preparação de cortes teciduais
analisados em microscópio.
MICROSCÓPIO ÓPTICO
Através do microscópio óptico (MO), também chamado de microscópio de luz, preparações coradas podem ser
examinadas porque um feixe de luz é transmitido através do corte histológico.
Um microscópio óptico pode ser simples ou composto: o microscópio simples possui uma única lente e só
fornece uma imagem moderadamente aumentada do objeto que se está estudando; o microscópio composto consiste
em uma série de lentes e fornece um aumento muito maior. Na disciplina de histologia, geralmente se utiliza
microscópios ópticos compostos, podendo ser monocular ou binocular.
O MO é tradicionalmente composto por partes mecânicas e ópticas:
Partes mecânicas
 Base ou Pé: estabiliza o MO sobre a bancada.
 Braço ou Coluna: se estende da base para cima (suporte).
 Mesa ou Platina: local onde se coloca a lâmina para observação.
 Parafuso macrométrico: botão para macrofocalização.
 Parafuso micrométrico: botão para microfocalização.
 Carriot: movimenta a lâmina sobre a platina.
 Revolver: onde se encontram as lentes objetivas.
 Canhão ou Tubo: suporte para oculares.
 Lâmpada: fonte de luz.
Partes ópticas
 Oculares: conjunto de lentes de aumento. Ampliam a imagem formada pela
objetiva. O aumento final da imagem é dado pela multiplicação do aumento da
ocular pelo amento da objetiva.
 Objetivas: captam a luz oriunda do condensador e formam uma imagem ampliada
do objeto, sendo fundamentais para a distinção de detalhes durante a observação.
São em número de quatro: panorâmica, pequeno aumento, médio aumento e maior
aumento ou imersão. Os aumentos são indicados por anéis coloridos:
o Vermelho: 4x
o Laranja: 10x
o Amarelo-verde: 40x
o Azul claro 100x
 Condensador: combinação de lentes que projeta a luz sobre o objeto.
 Diafragma ou Íris: controla a passagem de raios luminosos.
 Espelho: reflete os raios emanados da fonte de luz.

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Um microscópio óptico composto é um sistema de aumento em dois estágios: primeiro o objeto é aumentado
pelas lentes da objetiva e depois novamente pelo segundo conjunto de lentes da ocular. O aumento total, como foi visto,
é o produto dos aumentos de objetiva pelo da ocular. O valor gravado numa objetiva (4x, 10x, 40x, 100x) indica o
aumento da objetiva; sendo assim, uma objetiva de 40x usada em combinação com uma ocular de 10x dá um aumento
total de 400x. É interessante observar que a imagem projetada na retina está invertida da direta para a esquerda e de
cima para baixo.
A qualidade de uma imagem depende não somente da capacidade da lente de aumentar, mas também de sua
resolução (capacidade de lente de mostrar que dois objetos distintos estão separados por uma distância). A qualidade
da lente depende de quão próximo sua resolução se aproxima do poder de resolução máximo do MO, isto é, 0,2µm
(restrição esta determinada pelo comprimento de onda de luz visível); esta resolução permite a obtenção de boas
imagens aumentadas de 1000 a 1500 vezes.
OUTROS TIPOS DE MICROSCÓPIO
 Microscópio de Contraste de Fase e de Contraste Diferencial de Interferência: espécimes biológicas não
corados são geralmente transparentes e difíceis de serem observados com detalhes. A microscopia de contraste
de fase baseia-se no princípio de que a luz muda sua velocidade ao atravessar estruturas celulares e
extracelulares que tenham índices de refração diferentes, tornando possível a observação de células vivas e
cortes não corados produzindo imagens visíveis de objetos quase transparentes.
 Microscópio de polarização: “polarização” é um fenômeno que ocorre quando a luz passa através de certas
substâncias, tais como os cristais, e é dividida de modo que emergem dos raios luminosos derivados de um só.
A capacidade que estruturas têm de girar o plano de vibração da luz polarizada é chamada de birrefringência. No
microscópio de polarização, a luz é polarizada embaixo da platina do microscópio por um prisma de quartzo
Nicol chamado polarizador. Um segundo prisma, chamado analisador e polarizador, é ajustado de modo que os
feixes luminosos tenham um trajeto paralelo e uma imagem normal pode ser vista através da ocular.
 Microscópio de Fluorescência: “fluorescência” é o fenômeno que certas substâncias possuem de quando
irradiadas por luz de um certo comprimento de onda (invisível) passam a emitir luz com comprimento de onda
mais longo (visível). Neste tipo de microscópio, a luz ultravioleta é utilizada para iluminar as secreções de tecidos
que passam a emitir luz na porção visível do espectro, fazendo com que substâncias fluorescentes apareçam
brilhantes sobre um fundo escuro. O microscópio de fluorescência possui uma fonte de luz ultravioleta muito
intensa e filtros especiais que selecionam o comprimento de onda dos raios luminosos que atingem o espécime
e também dos raios que são emitidos pelo espécime.
 Microscópio Eletrônico de Transmissão (MET): este difere do MO pelo fato de usar feixes de elétrons em vez
de feixe de luz. O funcionamento do MET se baseia no princípio que elétrons podem ser desviados por campos
eletromagnéticos de uma maneira semelhante à refração produzida pela luz por lentes de vidro. Elétrons são
liberados pelo aquecimento deum delicado filamento metálico (geralmente tungstênio) em vácuo. Os elétrons
liberados por este filamento (chamado de catodo) são então submetidos a uma diferença de voltagem de 60 –
120 kV existente entre o catodo e o anodo. Desta maneira, os elétrons são atraídos pelo anodo e acelerados,
atingindo altas velocidades, formam feixes e percorrem o tubo do microscópio. Alguns elétrons interagem com
átomos do corte ao atravessá-lo e continuam seus trajetos em direção às outras lentes, enquanto outros
simplesmente cruzam o espécime sem interagir com ele. Pelo fato de a retina não ser sensível a elétrons, para
se observar uma imagem, eles necessitam ser projetados sobre um detector – uma placa fluorescente, um
negativo fotográfico o uma câmera CCD. Como a imagem no MET é produzida pelo balanço da quantidade de
elétrons que atingiram o detector e elétrons que foram retidos no tubo do microscópio, a imagem resultante é
sempre em preto-e-branco. As áreas escuras de uma micrografia eletrônica costumam ser denominadas de
elétron-densas, enquanto as áreas claras são chamadas de elétron-lucentes ou elétron-transparentes.
 Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV): diferentemente do MET, no MEV os elétrons não atravessam o
espécime, proporcionando apenas uma visão de superfície. Um feixe muito pequeno de elétrons é movido
sequencialmente de modo a varrer a secção de tecido. Os elétrons interagem com uma camada muito delgada
do metal previamente aplicada ao espécime e são refletidos pelos átomos do metal. Estes elétrons são
capturados por um detector que os transmite a amplificadores e outros dispositivos de forma que o sinal é
finalmente projetado em um tubo de raios catódicos (um monitor), resultando em uma imagem e preto-e-branco.
As fotografias resultantes são de fácil interpretação, pois apresentam imagens que parecem ser iluminadas e
possuem locais claros e outros sombreados. A microscopia eletrônica de varredura fornece imagens
tridimensionais das superfícies de células, tecidos e órgãos.

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CITOLOGIA: MONTAGEM DE UMA LÂMINA HISTOLÓGICA PERMANENTE
As lâminas histológicas são preparadas com a finalidade de manter o seu aspecto muito próximo do natural.
Para essa preparação, o processo é dividido em etapas.
FIXAÇÃO
Possui as funções de:
 Preservar os caracteres estruturais;
 Evitar autólise;
 Evitar proliferação bacteriana;
 Endurecer a peça;
 Aumentar a afinidade pelos corantes.
Os fixadores podem ser físicos ou químicos.
 Físicos:
 Calor (possui a desvantagem da desidratação)
 Frio (possui uma melhor fixação)
 Quimicos (Ex.: formol).
LAVAGEM
 Tem a função de remover o excesso do fixador.
 É feito em água corrente por um período de média de 24 horas.
DESIDRATAÇÃO
 Tem a função de retirar a água dos tecidos.
 É realizada uma sequência de álcool etílico: 70%, 80%, 95% e 100%, sendo utilizado 1 hora com cada solução.
CLARIFICAÇÃO OU DIAFANIZAÇÃO
 Possui as seguintes funções:
 Quebrar ácidos graxos para deixar a peça mais translúcida;
 Promover a retirada do álcool;
 Permitir que a parafina entre na amostra.
 Os produtos utilizados são xilol, tolueno e benzeno.
INFILTRAÇÃO
 É a utilização de parafina de boa qualidade para promover a entrada da parafina na intimidade do tecido para
construir o bloco histolígico.
EMBLOCAMENTO
 É a solidificação da parafina para facilitar o corte histológico.
CORTE OU MICROTOMIA
 Promove os cortes finos do tecido a ser estudado através de um aparelho chamado micrótomo.
DISTENSÃO DO CORTE
 Distende os tecidos que se encontram enrugados.
SECAGEM
 É feito em uma estufa, por um período de 12 horas com a função de adesão dos cortes na lâmina.

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COLORAÇÃO
 Possui a função de evidenciar seletivamente as estruturas teciduais e celulares. Essa coloração por ser feita
pelos seguintes tipos de corantes:
 Corantes básicos ( + ): cora as estruturas ácidas e apresentam a cor com tonalidade azulada. Ex.:
Nucléolo, proteoglicanas, glicoproteínas.
 Corantes ácidos ( - ): cora as estruturas básicas e apresentam a cor com tonalidade do rosa ao
vermelho. Ex.: Mitocôndria, colágeno, grânulos de secreção.
MONTAGEM
 É a utilização de resinas sintéticas para preservar a amostra entre a lâmina e a lamínula.
OBS
1
: Problemas que podem ocorrer com a preparação das lâminas:
 Degeneração (atraso na fixação);
 Retração (ação de muitos reagentes);
 Precipitado;
 Rugas ou pregas (resultado durante a fixação);
 Falhas da navalha no micrótomo;
 Manipulação grosseira (macerados por tesouras).

13
CITOLOGIA: MEMBRANA CELULAR
A composição da célula é diferente da composição do meio que a rodeia. Esta diferença é mantida durante toda
a vida das células, em geral com um importante gasto de energia, por uma delgada membrana superficial: a membrana
plasmática, que regula o intercâmbio de íons e moléculas entre a célula e o meio extracelular. Todas as membranas
possuem uma composição química e um arranjo molecular semelhantes, porém não idênticos, depende da localização e
da função que elas exercem.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS DA MEMBRANA CELULAR
A membrana plasmática é um envoltório lipoproteico que possui as seguintes características:
 Formada por lipídios e proteínas por interações não-covalentes;
 Bicamada lipídica com 5nm de espessura;
 Barreira a substâncias hidrossolúveis;
 Assimétrica e fluida;
 Mantém constante o meio intracelular;
 Envolve, define limites, mantém as diferenças essenciais entre o citosol e o meio extracelular;
 É atravessada por canais e bombas seletivas formadas por Proteínas;
 Contem proteínas que atuam como sensores de sinais externos (receptores), permitindo à célula mudar seu
comportamento a sinais ambientais – transfere informações ao invés de íons ou moléculas;
 Possui receptores para hormônios e outros sinais químicos. A resposta a estes estímulos se dá por meio da
contração celular, movimentos, inibição síntese anticorpos, etc.
COMPOSIÇÃO MOLECULAR DAS MEMBRANAS E MODELO DO MOSAICO FLUIDO
Todas as membranas biológicas são constituídas por lipídios e proteínas. A maioria das membranas também
possui glicídios (carboidratos) ligados às proteínas – glicoproteínas – e aos lipídios – glicolipídios.
As evidências da composição da membrana celular são provadas devido às suas principais propriedades:
 Lipídios: são a “espinha dorsal” das membranas,
dando realmente sua forma. Apresentam a
extremidade polar (hidrofílica, formada por um
grupo fosfato e moléculas associadas, com
elétrons livres para interagir com a água) tanto
para o meio intracelular como para o meio
extracelular e uma porção central apolar
(hidrofóbico, formado por ácidos graxos, no qual
faltam elétrons para a interação). Suas principais
características são:
 Insolúvel em água
 Solúvel em compostos orgânicos
  Condutividade elétrica
 Proteínas: pode ser de dois tipos: periféricas
(possuem ligações fracas com a membrana) e
integrantes (interagem com a membrana por meio
de ligações fortes). Fornecem à membrana:
suporte para atividades bioquímicas;
permeabilidade seletiva; transporte de soluto; etc.
Suas principais características são:
  Tensão superficial
  Elasticidade
 Propriedade enzimática
O modelo de “mosaico fluido” corresponde à teoria da
composição e formato da membrana. Ele determina que a
extremidade hidrofílica é voltada para o exterior e para o meio
citosólico, enquanto que a região hidrofóbica fica voltada pra o
centro. Esse modelo permite que a membrana seja dotada das
seguintes propriedades:
 Capacidade de recebimento de informações;
 Capacidade de gerar movimentos;
 Capacidade de importação e exportação de moléculas.
Neste modelo, portanto, os lipídios se dispõem em uma
lâmina bimolecular delgada, enquanto as proteínas integrais estão
inseridas na camada fluida, da qual emergem em direção a ambas
as superfícies. Uma propriedade da bicamada é que, embora
constitua uma estrutura plana e estável, sua fluidez permite tanto
aos lipídios como às proteínas consideráveis deslocamentos. As

14
proteínas especializadas cumprem a maioria das funções específicas das membranas, embora a unidade estrutural
fundamental de toda a membrana biológica seja a bicamada lipídica, a quem deve sua integridade.
Uma das características importantes da organização molecular das membranas é a assimetria de todos os seus
componentes químicos, o que significa que nas duas metades da camada dupla os componentes se distribuem de
maneira desigual. Esta assimetria é ainda mais evidente pelo fato de que as cadeias de oligossacarídeos fazem
saliências apenas em direção a superfície extracelular da membrana plasmática, ou em direção ao interior do
compartimento das cisternas, vacúolos ou vesículas, no caso das membranas internas.
Na bicamada da membrana pode existir dois estados físicos, dependendo da temperatura. Caso ela seja mais
elevada, a membrana se torna fluida. Já se houver uma diminuição na temperatura, ela permanece em estado rígido
cristalino denominado gel, formado de uma dispersão coloidal.
OBS
1
: A ligação de uma molécula específica com o receptor da membrana desencadeia uma resposta que varia
conforme a célula e o estimulo recebido, podendo ser de contração ou movimento celular, inibição ou estimulação,
dentre outras.
OBS
2
: As moléculas enzimáticas fixam-se às membranas em uma sequência específica tal, que o produto de uma
enzima é processado pela enzima ao lado e assim sucessivamente. Uma das razões dessa disposição enzimática é a
eficácia da transformação do substrato em produto final.
PERMEABILIDADE CELULAR
A permeabilidade corresponde à capacidade da membrana ser atravessada por algumas substâncias e não por
outras. Ela é definida como seletivamente permeável, pois permite a passagem do solvente e de apenas alguns tipos
de soluto.
Os mecanismos que garante essa propriedade são:
 Transporte passivo:
 Osmose
 Difusão simples e facilitada
 Fagocitose e pinocitose
 Transporte ativo:
 Bombas de sódio e potássio
OBS
3
: Observe na figura ao lado o
comportamento de uma célula vegetal e de uma
célula animal em soluções de diferentes
concentrações. Percebe-se que em meios muito
hipotônicos, a célula animal pode entrar em lise
(“quebra”), diferentemente da célula vegetal, a
qual, a depender do meio em que se encontra,
pode passar por dois processos:
 Plasmólise: fenômeno na qual a célula
vegetal perde água para o meio
exterior.
 Desplasmólise: é o recebimento de
água para a célula vegetal após ter sido
plasmolisada.

15
COMPONENTES PRINCIPAIS DA MEMBRANA PLASMÁTICA
LIPÍDIOS DA MEMBRANA A
Os lipídios mais abundantes na membrana são os fosfolipídios. Eles são anfipáticos, ou seja, apresentam caráter
duplo, por um lado são hidrofílicos (polares ou que atraem água) e, por outro lado, hidrofóbicos (apolares ou que
repelem a água). Possuem uma “cabeça polar” e duas cadeias hidrófobas hidrocarbonadas, geralmente representadas
por dois ácidos graxos de comprimento variável. Os diversos tipos de grupos polares e de ácidos graxos que constituem
os fosfolipídios determinam a existência de mais de cem tipos diferentes deles. Devido à natureza anfipática dos
fosfolipídios, em um meio aquoso, eles tendem, espontaneamente, a se agrupar, formando micelas ou bicamadas
similares às celulares.
Em resumo, as principais propriedades dos lipídIos de membrana são:
 Conceito: Compostos orgânicos, insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos.
 Unidade básica: Ácidos graxos (são ácidos com longa cadeia carbônica sem ramificações)
 Os lipídios formam cerca de 50% da massa das membranas animais;
 Moléculas anfipáticas:
 Hidrofílica: dissolve-se facilmente em água, pois contém átomos carregados eletricamente ou grupos
polares que formam pontes de hidrogênio.
 Hidrofóbica: é insolúvel em água pois quase todos os átomos são carregados e apolares, sem formar
ligação com a água.
 Fosfolipídios: uma cabeça polar e duas caudas de hidrocarbonetos hidrofóbicas formadas por ácidos graxos;
 Ligação cis (insaturadas);
 Importância: Energética; Estrutural; Isolantes térmicos; hormonal e vitamínica.
Os principais lipídios de membrana são:
 Cerídeos
 Fosfolipídios (fosfoglicerídios, esfingolipídios)
 Esteróis (colesterol é um álcool que entra na composição de alguns lipídios)
 Inositol (sinalização celular)

16
A maioria das membranas biológicas dos eucariotas tem como constituinte mais
importante o colesterol. Em particular, a membrana plasmática tem moléculas de colesterol
(esteroide anfipático) e fosfolipídios, em igual proporção, e estas se intercalam. A presença do
colesterol produz dois efeitos importantes: por um lado, diminui a permeabilidade da bicamada
às moléculas hidrofílicas, e, por outro, diminui a flexibilidade e a fluidez da membrana, na
temperatura central do organismo de 37
o
C. Ele também previne a transição da fase de cristal
líquido a gel, como ocorreria se a bicamada fosse inteiramente fosfolipídica.
OBS
4
: Microdomínios lipídicos são subdomínios específicos da membrana plasmática, ricos em
fosfolipídios saturados, esfingolipídios e colesterol. Possuem um papel importante em uma série
de processos biológicos, em especial no transporte e movimento intracelular e na transdução de
sinal. Proteínas específicas poderão se ligar permanentemente ou temporariamente a esses
domínios, como mecanismo regulatório de sua atividade biológica (balsas lipídicas).
ASSIMETRIA DA BICAMADA LIPÍDICA
A assimetria dos lipídios é estabelecida na sua produção. Em células eucarióticas, novas moléculas de
fosfolipídios são sintetizadas por enzimas localizadas na face externa da membrana do retículo endoplasmático (RE), a
face voltada para o citosol; essas enzimas usam como substrato os ácidos graxos disponíveis na metade citosólica da
bicamada lipídica – ou seja, a monocamada citosólica – e liberam o fosfolipídio recém sintetizado nessa mesma
monocamada.
Para que a membrana cresça por igual, uma proporção dos lipídios recém fabricados precisa ser transferida para
a monocamada oposta. Essa transferência é catalisada por enzimas chamadas flipases. Algumas flipases transferem
seletivamente moléculas específicas de fosfolipídios, fazendo com que cada monocamada tenha uma concentração
diferente de fosfolipídios específicos.
OBS
5
: Todos os lipídios que formam as membranas da célula são produzidos pelo Retículo Endoplasmático Liso.
Durante a formação da membrana, há uma diferenciação simultânea à produção de uma nova camada, a qual através
de movimentos de flip-flop pode passar para a face externa ou para a face interna. Proteínas não realizam este
movimento.
Além da importância morfológica da assimetria, essa propriedade é responsável também pela diferença de
cargas dentro e fora da célula, uma vez que certos lipídios possuem cargas a mais, influenciando, deste modo, na
polaridade elétrica da membrana.
 Os lipídios encontrados no meio não citosólico da membrana (fosfatidilcolina e esfingomielina) possuem a
carga negativa do fosfato e uma carga positiva do radical.
 Já os lipídios encontrados no meio citosólico (fosfatidilenositol, fosfatiletanolamina e fosfatidilserina)
também possuem cargas que se anulam, exceto a fosfatidilserina, que possui a carga negativa do fosfato e no
radical, apresentando-se como um lipídio negativo, o que interfere na assimetria da membrana.
FLUIDEZ DA MEMBRANA A
A fluidez da membrana celular – a facilidade com que as moléculas lipídicas se movem no plano da bicamada –
é importante para as funções da membrana, e deve ser mantida dentro de certos limites. Ela é necessária para a
movimentação dos lipídios (flip-flop, lateral e mesmo eixo) e na difusão das proteínas. Essa fluidez é uma propriedade
dos fosfolipídios, porém também é determinada pela temperatura. A fluidez da dupla camada lipídica é a responsável
pelo processo de autovedação que apresentam as células. Assim, é possível introduzir uma fina pipeta de vidro no
interior de uma célula para injetar alguma substância, e, ao retirá-la, o pequeno orifício da membrana fecha por si só.
Fatores que influenciam a fluidez da membrana:
 Aumento da instauração na cadeia dos fosfolipídios (↑ fluidez);
 Temperatura (↑ mais fluida) (↓ menos fluida);
 Quantidade de colesterol presente (maior concentração, maior rigidez);
 Tamanho das cadeias de ácidos graxos: curtas, maior fluidez; longas, maior rigidez.

17
OBS
6
: Importância da fluidez da membrana:
 Distribuir lipídios e proteínas;
 Capacitar as proteínas da membrana a difundir-se e a interagir;
 Permitir as moléculas fundirem-se umas com as outras;
 Garantir que as moléculas sejam igualmente distribuídas.
CARBOIDRATOS DA MEMBRANA
Os carboidratos da membrana se apresentam sob a forma de oligossacarídeos. Podem estar ligados de forma
covalente a lipídios (glicolipídios) ou a proteínas (glicoproteínas) da membrana. A camada de carboidratos ajuda a
proteger a superfície celular de danos mecânicos e químicos. Como absorvem água, eles conferem à célula uma
superfície lubrificada.
 Glicolipídios: lipídeos anfipáticos, contendo uma porção hidrofílica, geralmente referida como grupo cabeça polar
(PHG - "polar head group") que é composta por unidades de carboidratos.
 Glicoproteínas: proteínas ligadas a oligossacarídeos (pequenas cadeias de açúcares).
 Proteoglicanos: proteínas ligadas a uma ou mais cadeias longas de polissacarídeos.
OBS
7
: Essas proteínas e lipídios ligados a carboidratos só são encontrados na face não-citosólica da membrana
plasmática (devido ao fato de o citosol ser redutor), contribuindo para a assimetria da mebrana.
As principais funções dos glicolipídeos são:
 Proteger a membrana de condições desfavoráveis (pH, enzimas de degradação);
 Efeitos elétricos (altera o campo elétrico através da membrana e as concentrações de íons cálcio na Membrana
externa);
 Absorvem água, conferindo à célula uma superfície lubrificada;
 Relação com respostas inflamatórias;
 Isolamento elétrico;
 Reconhecimento e adesão celular.
O principal glicídio de membrana é o glicocálix, projetado para a superfície extracelular. Diversas funções
atribuídas ao glicocálix:
 Microambiente: o glicocálix pode modificar a concentração de diferentes substâncias ao nível da superfície
celular.
 Enzimática: a atividade enzimática digestiva terminal dos carboidratos e das proteínas se processa no glicocálix
espesso das microvilosidades dos enterócitos.
 Proteção celular: protege contra danos químicos e mecânicos, além de contribuir para manter a distância certas
moléculas ou células.
 Reconhecimento celular: é a função
mais importante. Permite que as
células se identifiquem mutuamente
e se unam umas às outras para
formar os tecidos, bem como
rejeitando células diferentes. A
diferença está nas moléculas de
carboidrato que compõem o
glicocálix de cada tipo de célula.
 Inibição por contato: é responsável
pela emissão de sinais químicos
que interrompem a mitose por meio
de contatos físicos entre células de
um mesmo tecido. Quando essa
propriedade é perdida ou
modificada, ocorre o crescimento
desordenado de células, formando
os tumores.
 Reprodução: a adesão
entre óvulos e espermatozoides é
ordenada pelo glicocálix.
OBS
8
: A glicoproteína mais abundante é a fibronectina.

18
PROTEÍNAS DA MEMBRANA A
Apesar de a bicamada lipídica
promover a estrutura básica de todas as
membranas celulares, a maior parte das
funções é desempenhada pelas proteínas da
membrana.
De fato, as proteínas representam o
componente funcional fundamental das
membranas biológicas. Elas são importantes
não só na estrutura das membranas, como
também na sua permeabilidade, seja como
canais, seja como carreadoras (proteínas
transportadoras). Cada tipo de membrana,
segundo sua localização na célula e tipo
celular, possui uma dotação proteica
específica.
As principais funções das proteínas
são:
 Transporte de nutrientes (glicose)
 Transporte de metabólitos (ureia)
 Transporte de íons
 Receptores e ação enzimática
 Ancoragem para o citoesqueleto
 Reconhecimento celular
OBS
9
: No que diz respeito ao reconhecimento celular, as glicoproteínas, glicolipídios e proteoglicanos são excelentes
receptores, fazendo com que células semelhantes se reconheçam e se agrupem. Quando se faz enxertos ou
transplantes, por exemplo, o paciente receptor passa a fazer uso de medicações que inibem este reconhecimento no
intuito de evitar rejeições.
As proteínas da membrana são classificadas em integrais (intrínsecas) e periféricas (extrínsecas). Em sua
maioria, as proteínas integrais são transmembrana, pois parte de sua molécula permanece confinada à espessura da
bicamada lipídica com dois domínios que se projetam, em geral, para as duas superfícies. As proteínas intrínsecas
correspondem a 70% do total e estão ligadas fortemente a bicamada. Para obtê-las são necessários métodos drásticos,
como a aplicação de detergentes que destroem a integridade da membrana.
As proteínas extrínsecas ou periféricas não penetram no interior hidrófobo da dupla camada lipídica (não são
transmembrana) e se associam com a membrana mediante ligações fracas, do tipo das ligações iônicas, tanto com
proteínas integrais quanto com as cabeças hidrófilas dos fosfolipídios, do lado citosólico ou do extracelular.
OBS
10
: As proteínas transmembranas se estendem através da bicamada lipídica, possuindo partes de sua massa
localizadas nos dois lados da bicamada, possuindo regiões hidrofóbicas e hidrofílicas. Podem ser:
 Transmembranas unipasso: passa uma só vez na membrana.
 Transmembranas multipasso: atravessa a membrana mais de uma vez.

19
Com relação à assimetria das proteínas, é importante ter em conta que elas, apesar de poderem rodar sobre seu
próprio eixo e se mover lateralmente, não mudam de posição na bicamada, quer dizer, não podem girar de modo que o
domínio externo possa passar a citosólico e vice versa.
Exemplos de proteínas de membrana:
 Glicoforina: proteína integrante transmembrana alfa-hélice unipasso (131 resíduos de aminoácidos);
 Banda 3: proteína transmembrana alfa-hélice multipasso (930 resíduos de aminoácidos). Essa proteína ajuda no
transporte de ânion, o qual possibilita ao CO2 cruzar a membrana em processo de troca com o Cl
-
;
 Porina: proteína integrante transmembrana beta-barril;
 Espectrina e anquirina: são proteínas periféricas. A espectrina dá a biconcavidade da hemácia.
OBS
9
: Permeabilidade seletiva: para certos compostos ou íons, devido às suas respectivas propriedades e
solubilidade, a membrana apresenta graus diferenciados de solubilidade.
A Fibrose Cística, também conhecida como Mucoviscidose, é
uma doença genética autossômica recessiva causada por um
distúrbio nas secreções de algumas glândulas, nomeadamente as
glândulas exócrinas (glândulas produtoras de muco). O
cromossomo afetado é responsável pela produção de uma
proteína que vai regular a passagem de cloro e de sódio pelas
membranas celulares. A proteína afetada vai ser a CFTR
(regulador de condutância transmembranar de fibrose cística). E
tal como a proteína, o próprio canal de cloro vai sofrer uma
mutação do qual vai resultar em um transporte anormal de íons de
cloro através dos ductos da superfície epitelial das células da
mucosa.

20
JUNÇÕES CELULARES
As junções celulares são especializações da membrana plasmática das células, tendo como função a ligação
entre células adjacentes ou entre células e a matriz extracelular. Tais junções se diferenciam na sua localização,
extensão, composição molecular e filamentos citoesqueléticos associados.
 Junções de oclusão (oclusivas ou Tight Junction): são contatos especializados entre células epiteliais
adjacentes, que fecham o espaço intercelular evitando a passagem de substâncias através da via paracelular.
Constituem exemplos: Barreira hematoencefálica; hematobiliar; hematotesticular; hemato-ocular etc. São
formados por ligações de proteínas transmembranares entre células adjacente, formando um verdadeiro
“cinturão” apical que une uma célula às outras que as circundam.
 Junções de adesão (ou ancoragem): também forma
um “cinturão” contínuo ao redor da célula, unindo-a às
adjacentes através de ligações entre moléculas de
adesão dependentes de cálcio (caderinas). Essas
proteínas transmembranares estão encontadas aos
microfilamentos de actina através de moléculas
sinalizadoras. A sua principal função é a de proporcionar
a coesão entre as células, tornando a camada epitelial
mais resistente ao atrito, trações e pressões. As junções
de adesão podem ser célula-célula (desmossomos) ou
célula-matriz (hemidesmossomos):
o Desmossomos punctiforme: são junções
adesivas em forma de disco com cerca de 1μm
de diâmetro amplamente encontrado em tecidos sujeitos ao estresse mecânico, tais como o músculo
cardíaco e as camadas epiteliais da pele e colo do útero. Sua composição molecular é a seguinte:
 Desmogleia (30 a 50 ŋm): Caderinas (Desmogleínas e desmocolinas)
 Placa Densa: Placoglobinas e desmoplaquinas.
 Filamentos Intermediários (8 e 10 ŋm): Constituição molecular
o Desmossomos em banda: Forma uma faixa ou anel
que une as células adjacentes um pouco abaixo da
superfície epitelial, imediatamente depois da porção
oclusiva. Diferem quanto aos Desmossomos
Punctiformes:
 Caderinas: E (epitelial); P (placenta e pele)
e N (neuroepitelial);
 Componentes da placa: Cateninas
(vinculina e a α-actinina);
 Filamentos citoesqueléticos: Actinas

21
o Hemidesmossomos: estrutura adesiva, na qual as células estão
ancoradas à membrana basal subjacente. Contendo uma placa na
superfície interna da membrana plasmática com filamentos chegando,
penetrando e retornando ao citosol. Os filamentos intermediários
(queratina) possuem função de suporte, os quais estão ligados a
matriz extracelular por integrinas que atravessam a membrana,
incluindo a α6β4.
 Junções comunicantes: são as chamadas
“Gap junctions” ou “junções do tipo fenda”, que
são proteínas em forma de poros que
comunicam e ligam uma célula a outra.
Pênfigo: São buloses de etiologia autoimune, com tendência à progressão de
evolução crônica e ilimitada, sendo assim, de grave prognóstico. As bolhas são
intradérmicas e decorem de processo acantolítico, induzido por autoimunidade,
contra principalmente, as desmogleínas e desmocolinas dos desmossomos.
As bolhas surgem em decorrência de infiltrações de líquidos do tecido
subjacente pela via paracelular já que as junções celulares perderam sua
adesividade em consequência ao ataque das imunoglobulinas (anticorpos).
Pode ser de dois tipos:
 Pênfigo vulgar (PV): caracterizado pelo aparecimento de bolhas nas mucosas, que afecta
principalmente indivíduos entre os 40 e os 60 anos.
 Pênfigo foliáceo (PF) ou doença de Cazenave: caracterizado pelo aparecimento de bolhas na pele e
não nas mucosas, e que pode aparecer em todos os grupos etários.

22
A dor, quando ocorre é discreta, havendo ocasionalmente prurido. Fotossensibilidade pode ser marcante no PF.
Neste pode haver dores, fraqueza muscular, atrofia das glândulas mamárias, descalcificação, fraturas
espontâneas, diarreias. Tanto no PV quanto no PF podem ocorrer as sépticas (pneumonia, nefrite, cardite,
septicemia) que agravam o prognóstico. Escabiose, verrugas e outras dermatoses associam.
O prognóstico é uma doença potencialmente fatal, com êxito letal pouco frequente graças a administração de
corticoides. Na fase inicial do tratamento deve-se administrar Prednisona (1 a 2 mg por Kg de peso) por um
período nunca inferior a 6 semanas. A mesma deve ser aumentada se não houver resposta clínica com 10 dias.
Pode-se utilizar como auxiliar fármacos imunossupressores. Com isso o risco de efeitos colaterais, inclusive
morte, é alto, entretanto se não procedermos assim a mortalidade é elevada.

23
CITOLOGIA: NÚCLEO INTERFÁSICO
O núcleo é um depósito de informações genéticas, sendo sua presença a principal característica que distingue
as células eucariontes. Ele é o centro de controle celular. No seu interior ocorre a replicação do DNA, a transcrição e
início da tradução.
O núcleo é delimitado pela carioteca ou envoltório nuclear, composta de duas membranas concêntricas que se
continuam com a membrana do RE. A carioteca apresenta poros, que comunicam o interior do núcleo com o citosol.
Também é reforçado por duas malhas de filamentos intermediários, uma apoiada na superfície interna do envoltório, a
lâmina nuclear, e outra na superfície externa.
CONSTITUIÇÃO
 Membrana nuclear externa;
 Membrana nuclear interna;
 Complexo de poros;
 Espaço perinuclear;
 Nucleoplasma;
 Cromatina;
 Nucléolo;
 Envelope Nuclear.
COMPLEXO DE POROS
É uma estrutura responsável pelo transporte de proteínas nucleares e RNA de forma ativa. As proteínas
nucleares são produzidas no citoplasma e são transportadas com a ajuda das importinas α (reconhece a proteína
nuclear) e a β (reconhece a proteína fibrilar do complexo do poro). As moléculas pequenas e algumas proteínas de baixo
peso molecular atravessam através do envelope nuclear pelos canais aquosos abertos.
A estrutura do complexo é de 8 colunas de sustentação organizadas em volta de um canal central.
OBS
1
: Guardiã do poro + Proteínas radiais = cesta ou gaiola.

24
No transporte, algumas proteínas (histonas, DNA polimerases, RNA polimerases, Etc.) são destinadas ao núcleo
porque possuem um sinal de localização nuclear, que é uma sequência de aminoácidos específicos. Esse transporte
ocorre da seguinte forma:
 A importina α reconhece a proteína nuclear no citoplasma;
 A importina β se liga à α formando um complexo sinalizador e será importado para o núcleo;
 A importina β se liga às proteínas fibrilares do complexo do poro;
 O Ran GDP é trocado por Ran GTP provocando uma mudança na conformação da importina α permitindo o
deslocamento da proteína;
 O Ran GTP se une a importina β, separando da α e retornando ao citoplasma através das exportinas;
 No citoplasma, o Ran GTP é hidrolisado e transformado em Ran GDP para a nova utilização do transporte.
OBS
2
: O aumento de Ran GDP no citoplasma faz com que as importinas α e β se associem facilmente. O aumento de
Ran GTP no núcleo faz com que as importinas α e β se dissociem facilmente.
CROMATINA
Composto por DNA e proteínas (histônicas e não-histônicas),
consiste no material químico alojado no núcleo.
As proteínas histônicas (H1, H2A, H2B, H3 e H4) são de
caráter básico e com função estrutural. A H1 torna a cromatina mais
compacta. H2A, H2B, H3 e H4 formam o nucleossomo (primeiro
nível de organização do DNA, constituído pelo octâmetro proteico e
146 bases de DNA).
OBS
3
: O cromatossoma é o nucleossomo com a histona H1
formando uma fibra de 30nm.
As proteínas não-histônicas (DNA polimerase, helicase) são
de caráter ácido e exercem funções de estruturação, replicação,
reparação, ativação e repressão gênica.
A cromatina pode ser classificada em:
 Eucromatina: Consiste no DNA ativo, é mais difusa e menos condensada;
 Heterocromatina: Consiste em DNA inativo, é mais condensada, podendo se distinguir em heterocromatina
constitutiva (permanentemente condensada) e heterocromatina facultativa (pode-se apresentar condensada ou
não).

25
CITOLOGIA: CICLO CELULAR
O ciclo celular é uma sequência ordenada de eventos com o intuito de haver uma duplicação do material
genético e divisão em duas células novas. É o principal processo de reprodução dos seres vivos. Além da reprodução, o
ciclo celular ocorre em substituição de células, proliferação e apoptose.
Ele é dividido em duas fases:
 Intérfase: período em que tanto o crescimento celular como a replicação do DNA ocorre de maneira mais
ordenada na preparação para divisão celular. É dividida em três fases:
o Fase G1: Crescimento celular (tempo gasto: 11 horas)
o Fase S: Duplicação do DNA (tempo gasto: 8 horas)
o Fase G2: Crescimento celular e síntese proteica (tempo gasto: 4 horas)
 Mitose: ocorre a separação dos cromossomos filhos e finaliza com a divisão celular (tempo gasto: 1 hora)
OBS
1
: O estágio G0 corresponde ao estágio em que a célula entra em divisão. Há células que permanecem no estágio
G0 por tempo indeterminado, mas que estão metabolicamente ativas, apenas não se proliferam mais, a menos que
chamadas para tal por sinais extracelulares apropriados. Exemplo dessas células são os neurônios e as hemácias.
Em cada fase há o ponto de checagem para regular o processo impedindo que células com material genético
não replicado ou com defeito seja repassado para células-filhas.

26
SITEMA DE CONTROLE DO CICLO CELULAR
O ciclo celular é controlado e acompanhado pelas ciclinas (reguladora mitótica ou G1) e pelas proteinoquinases
[dependentes de ciclinas (CDK), com ação de proliferação]. Essas CDK (proteinoquinases dependentes de ciclinas)
controlam o sistema do processo de divisão, observando se é para a célula parar ou continuar a divisão.
As ciclinas sofrem acumulação (ativam a CDK correspondente) e degradação periódicas (via ubiquitina-
proteossoma).
A ciclina sozinha não consegue ativar a CDK, para isso tem que haver fosforilação e desfosforilação em sítios
específicos para tornarem-se enzimaticamente ativas.
A síntese de ciclinas e a presença de fatores de crescimento estão relacionadas, por isso se não houver um fator
de crescimento, haverá uma deficiência de ciclinas decorrendo em um bloqueio no ciclo celular e a célula entra em G0.
MITOSE
A mitose caracteriza-se pela condensação dos cromossomos, ocorrendo devido a fosforilação da histona 1. As
consequências observadas neste processo são:
 Acúmulo de ciclinas e sua ligação para formar o fator protetor de maturação (MPF).
 A condensação do material genético é realizada por condensinas, proteínas fosforiladas por CDK1. A citocinese
gerada pela desativação do MPF coordena a divisão citoplasmática e nuclear da célula.
Acumulação da ciclina Associação com a CDK
correspondente
Ativação da CDK
CDK ativa: fosforilaçãoEventos do ciclo celular

27
FASES DA MITOSE
Admite-se que o processo durante o qual ocorrem transformações que levam à divisão da célula, dando origem a
duas outras com o mesmo número de cromossomos, com seis fases:
 Prófase
 Prometáfase
 Metáfase
 Anáfase
 Telófase
 Citocinese
PRÓFASE
No início da mitose, numa célula diploide, o centrossomo e os cromossomos encontram-se duplicados. Na
prófase os cromossomos começam a se condensar, tornando-se visíveis ao microscópio óptico. Cada cromossomo é
constituído por dois cromatídeos unidos pelo centrômero, chamados cromossomos dicromatídeos.
Depois, os centríolos deslocam-se para polos opostos da célula, iniciando-se, entre eles, a formação do fuso
acromático ou fuso mitótico. Entretanto, o invólucro nuclear desorganiza-se e os nucléolos desaparecem. Essencial para
a divisão dos cromossomos.
PROMETÁFASE
A dissolução do envelope nuclear em fragmentos e seu desaparecimento marca o início da segunda fase da
mitose, a prometáfase. Os microtúbulos que emergem dos centrossomas nos polos do aparelho mitótico atingem
os cromossomas, agora condensados. Na região do centrômero, cada cromátide irmã possui uma estrutura proteica
denominada cinetócoro. Alguns dos microtúbulos do aparelho ligam-se ao cinetócoro, arrastando os cromossomas.
Outros microtúbulos do aparelho fazem contacto com os microtúbulos vindos do polo oposto.
As forças exercidas por motores proteicos associados a estes microtúbulos do aparelho movem o cromossoma
até ao centro da célula. Ja se tornam visíveis por meio do microscópio óptico.
METÁFASE
A metáfase é a fase mitótica em que os centrômeros dos cromossomos estão ligados às fibras cinetocóricas que
provêm dos centríolos, que se ligam aos microtúbulos do fuso mitótico. É a fase mais estável da mitose.
Os cromatídeos tornam-se bem visíveis e logo em seguida se partem para o início da anáfase. É nesta altura da
mitose que os cromossomos condensados alinham-se no centro da célula, formando a chamada placa metafásica
ou placa equatorial, antes de terem seus centrômeros duplicados e da ocorrência do encurtamento das fibras
cinetocóricas pelas duas células-filhas, fazendo com que cada cromátide-irmã vá para cada polo das células em
formação.
Essa é a etapa em que os estudos do cariótipo são realizados, pois os cromossomos estão totalmente
condensados, tornando-se visíveis.
ANÁFASE
O centrômero duplica-se, separando dois cromatoplastídeos que passam a formar dois cromossomos
independentes. As fibrilas ligadas a estes dois cromossomos encolhem, o que faz com que estes se afastem e migrem
para polos opostos da célula - ascensão polar dos cromossomos-filhos. O que leva a que no final, em ambos os polos
haja o mesmo número de cromossomos, com o mesmo conteúdo genético e igual ao da célula mãe.
TELÓFASE
Na Telófase os cromossomos se descondensam, os cromossomos filhos estão presentes nos dois polos da
célula e uma nova membrana nuclear organiza-se ao redor de cada conjunto cromossômico. Com a descondensação, os
cromossomos retornam à atividade, voltando a produzir RNA, e os nucléolos reaparecem.
Durante a telófase, os cromossomos descondensam tornando-se menos visíveis. O invólucro nuclear reorganiza-
se em torno de cada conjunto de cromossomos e reaparecem os nucléolos. O fuso acromático desaparece e dá-se por
concluída a cariocinese. Inicia-se então o processo de Citocinese ao final da fase de Telófase.

28
CITOCINESE
Consiste na divisão do citoplasma, o que leva à individualização das células-filhas. Nas células animais (sem
parede celular) forma-se na zona equatorial um anel contráctil de filamentos proteicos que se contraem puxando a
membrana para dentro levando de início ao aparecimento de um sulco de clivagem que vai estrangulando o citoplasma,
até se separarem as duas células-filhas.
Nas células vegetais (com parede celular) como a parede celular não permite divisão por estrangulamento, um
conjunto de vesículas derivadas do complexo de Golgi vão alinhar-se na região equatorial e fundem-se formando a
membrana plasmática, o que leva à formação da lamela mediana entre as células-filhas. Posteriormente ocorre a
formação das paredes celulares de cada nova célula que cresce da parte central para a periferia.
IMPORTÂNCIA DA MITOSE
 Permite renovar as células com o mesmo material genético.
 Nos seres unicelulares a mitose já possui o papel da reprodução em si, uma vez que gera dois seres idênticos a
partir de um.
 Nos seres pluri ou multi celulares, a mitose possui três funções básicas e são elas:
 Crescimento corpóreo
 Regeneração de lesões
 Renovação dos tecidos
COMPARAÇÕES ENTRE MITOSE E MEIOSE
A mitose ocorre em todas as células somáticas do corpo e, por meio dela, uma célula se divide em duas,
geneticamente semelhantes à célula inicial. Assim, é importante na regeneração dos tecidos e no crescimento dos
organismos multicelulares. Nos unicelulares, permite a reprodução assexuada.
Já a meiose, nos seres pluricelulares, só ocorre em células germinativas, com duas divisões sucessivas. A
célula-mãe se divide em duas, que se dividem de novo, originando quatro células-filhas (três células-filhas no caso
da oogénese) com metade dos cromossomos da célula inicial: são os gametas, geneticamente diferentes entre si.
OBS
2
: Observe, em resumo, as principais diferenças entre mitose e meiose:
Mitose Meiose
Fases Prófase; Metáfase; Anáfase; Telófase 2x (Prófase; Metáfase; Anáfase; Telófase)
Filhas 2 4
N
o
de cromossomos 2n (diploide) ou n (haploide) n (haploide)
Ocorrência Células somáticas Células germinativas
Características das filhas Idênticas à célula-mãe Metade da célula-mãe

29

30
CITOLOGIA: RIBOSSOMOS
Ribossomos são organelas citoplasmáticas encontradas em procariotos e eucariotos. Eles são amplos
complexos de proteínas (proteínas ribossomais) e moléculas de RNAs ribossômicos (rRNAs), sendo 3 moléculas de
RNAr nos procariotos e quatro nos eucariotos. Esses complexos de proteínas [RNAr] são chamados subunidades e são
produzidos no nucléolo. A principal função dos ribossomos é servir de sítio de tradução, ou seja, síntese de proteínas
(reunião de aminoácidos em proteínas) uma vez que 2 subunidades (uma grande e uma pequena) são unidas pelo
mRNA em uma sequência especifica de aminoácidos ou uma cadeia polipeptídica.
São encontrados nas células sob duas formas: livres ou associados ao
retículo endoplasmático.
 Livres: encontrados no citoplasma, pode ocorrer com um único
ribossomo ou em grupos conhecidos como polissomos. Responsável
por proteínas que estão em solução no citoplasma.
 Associados ao reticulo: encontrados associados à membrana exterior
do retículo endoplasmático. Responsáveis pelas proteínas que formam
membranas, que são estocadas em vesículas no citoplasma ou
exportadas para o exterior da célula.
Destino das proteínas dos ribossomos livres: núcleo, peroxissomos,
mitocôndrias e cloroplastos.
Destino das proteínas aderidas no Retículo Endoplasmático:
lisossomos, meio extracelular, membrana.
A composição química do RNA difere do DNA em diversos aspectos:
ele contém o açúcar ribose no lugar da desoxirribose e a base uracila (U) ao invés da timina (T); dobra-se, adquirindo
diversas formas importantes na sua função. O DNA é composto por fita dupla enquanto o RNA é composto por uma fita
simples.
As células produzem vários tipos funcionalmente de RNAs tais como o mRNA, que transporta instruções de
como fazer proteínas, tRNA que atua como molécula adaptadora de síntese de proteína e o rRNA que é um dos
componentes dos ribossomos.
TIPOS DE RIBOSSOMOS
Os ribossomos apresentam componentes que são
designados pelos seus “valores S”, ou seja, sua taxa
sedimentação em uma ultracentrifugação. Embora os ribossomos
tanto dos eucariotos como dos procariotos apresentem
semelhança na estrutura e na funcionalidade, eles diferem no
tamanho e no número dos seus componentes proteicos.
Essas estruturas são compostas por duas subunidades
uma grande e outra pequena de RNAs-ribossomais (rRNAs) que
se encaixa entre si para formar um ribossomo completo. O
ribossomos 70S procariótico é formado por uma subunidade 50S
(grande) que consiste nos rRNAs 5S e 23S de 34 proteínas e
uma subunidade 30S (pequena) constituída pelo rRNA 16S de 21
proteínas. O ribossomo 80S eucariótico contém uma subunidade
60S apresentando rRNAs 5S, 5,8S e 28S com 49 proteínas e
uma subunidade 40S tendo rRNA 18S de 33 proteínas.
OBS
1
: A subunidade maior catalisa a formação das cadeias polipeptídicas; a subunidade menor estabelece a
correspondência entre os anticódons do tRNA e os códons do mRNA.
FORMAÇÃO DOS RIBOSSOMOS
O processamento de RNAs ribossomais em células procarióticas e eucarióticas acontece de forma similar. No
procarionte Escherichia coli, por exemplo, para cada rRNA disperso no genoma existem sete operons (unidade de
expressão gênica procariótica que inclui genes estruturais coordenadamente regulados, e elementos controladores que
são reconhecido por produtos de genes reguladores) diferentes, e essa unidade contém uma cópia de cada sequência
de rRNA 5S, 16S e 23S.

31
O pré-rRNA (estrutura longa que normalmente tem vida curta) das células procarióticas em sua clivagem inicial
sofre a ação RNA Polimerase III (RNase III), levando a cortes na estrutura do transcrito primário gerando precursores
distintos para cada um dos três rRNAs. Esse por sua vez sofrerão mais um processo de clivagem efeito da ação das
RNases M5, M16 e M23, liberando as moléculas dando origem aos rRNAs finais 5S, 16S e 23S.
Nas células eucarióticas, como já foi discutido, apresentam quatro rRNAs 5S, 5,8S, 18S e 28S representados por
uma cópia. Os rRNAs 5,8S, 18S e 28S são sintetizados através de modificações químicas e clivagem a partir de um
único precursor longo, que sofre a ação da RNA polimerase I (RNase I), já o rRNA 5S é sintetizado a partir de um grupo
separado de genes por uma polimerase diferente, a RNase III, não necessitando de modificações químicas. Não se sabe
por que esse RNA é transcrito separadamente.
O transcrito primário dos eucariotos sofre várias clivagens, primeiramente nos espaçadores externos transcritos
(ETS), após vários ciclos de modificações, os espaçadores internos transcritos (ITS) sofre também ação de enzimas
liberando o pré-rRNA 20S a partir do precursor 32S. Este ambos precursores serão aparados, e a região 5,8S faz par
com rRNA 28S através de pontes de hidrogênio, antes que sejam produzidas as moléculas finais. Tudo o que foi descrito
ocorre no nucléolo.
Modificações químicas ocorrem no precursor antes que o rRNAs sejam clivados a partir deste, e montados sobe
a forma de ribossomos. Essas modificações incluem metilações das posições 2’-OH nos açúcares nucleotídeos e
isomerizações de nucleotídeos uridina para pseudo-uridina, mas as funções destas modificações não são
compreendidas em detalhes, sabe-se que elas provavelmente ajudem no dobramento e na união dos rRNAs finais e
podendo também alterar sensivelmente a função dos ribossomos.
TRANSCRIÇÃO
A transcrição é o processo de formação do RNA a partir do DNA. Ela começa com a
abertura e a desespirilação de uma pequena porção da dupla hélice do DNA, para expor as
as bases em cada fita de DNA. Uma das duas fitas da dupla hélice do DNA, então, reage
como um molde para a síntese de uma molécula de RNA. A sequencia de nucleotídeos da
cadeia de RNA é determinada pela complementariedade do pareamento de bases entre os
nucleotídeos a serem incorporados e o DNA-molde.
Imediatamente após a região onde os ribonucleotídeos foram adicionados, a cadeia
de RNA é deslocada, e a hélice do DNA se reassocia.
As enzimas que realizam a transcrição são denominadas de RNA polimerases. Elas
catalisam a formação de pontes fosfodiéster que ligam os nucleotídeos entre si para formar
uma cadeia linear.
SPLINCING DO RNA
As sequências codificantes de genes eucarióticos são
caracteristicamente interrompidas por sequências intervenientes não-
codificantes (íntrons).
Descoberta em 1977, esta característica dos genes eucarióticos foi
uma surpresa para os cientistas, que estavam familiarizados apenas com
genes bacterianos, os quais, caracteristicamente, consistem em uma porção
contínua de DNA codificante que é diretamente transcrita em mRNA. Em
contraste extremo, os genes eucarióticos são encontrados sob forma de
pequenos pedaços de sequências codificantes (sequências expressas ou
éxons) intercaladas por sequências intervenientes ou íntrons.
Tantos as sequências de íntrons como as sequências de éxons são
transcritas em RNA. As sequências dos íntrons são removidas do RNA pelas
ribonucleoproteínas pequenas e nucleares (SNURPS), enquanto que os éxons
são reunidos entre si. Esse processo é o chamado “splicing” de RNA
Numa primeira etapa, o pré-RNAm é clivado na extremidade 5’ do
íntron, que é então unida a um nucleotídeo de adenina dentro do íntron (perto
da sua extremidade 3’). O intermediário resultante tem uma estrutura em forma
de laço. Depois, ocorre clivagem na extremidade 3’ do íntron e a ligação entre
os dois éxons.
Este RNA resultante é chamado de mRNA funcional, o qual sai do
núcleo em direção ao citoplasma para o início da tradução pelo ribossomo.
Algumas doenças, como a talassemia, podem ser causadas pela
mutação em regiões intrônicas (nesse caso a mutação criou um novo local de
corte para o íntron, produzindo um sinal de parada precoce da proteína).

32
A talassemia é um tipo de anemia hereditária causada pela redução ou ausência da síntese da cadeia de
hemoglobina, uma proteína situada no interior dos glóbulos vermelhos e que tem a função de transportar o oxigênio.
TRADUÇÃO E SÍNTESE PROTEICA NOS EUCARIOTOS
A síntese proteica é feita no ribossomo, uma máquina catalítica complexa feita a partir de mais de 50 diferentes
proteínas (as proteínas ribossomais) e diversas moléculas de RNA, os RNAs ribossomais. O ribossomo é composto de
duas subunidades: uma grande e uma pequena. A subunidade pequena fornece uma região sobre a qual os tRNAs
podem ser eficientemente pareados sobre os códons do mRNA, enquanto a subunidade grande catalisa a formação das
cadeias peptídicas que ligam os aminoácidos (aa) entre si.
Elementos fundamentais para ocorrer a tradução: ribossomos, RNAs, proteínas, GTPs e aminoácidos.
Uma vez que a síntese de proteína foi iniciada, cada aminoácido novo é adicionado à cadeia em extensão em
um ciclo de reações contendo três etapas:
A – Iniciação
 Antes de ser iniciada a síntese, o aminoácido passa por um processo de ativação, no qual há uma ligação do
aminoácido com uma molécula de tRNA catalizada pela enzima aminoacil tRNA sintetase.
 A tradução inicia-se com um códon de iniciação AUG que corresponde a um tRNA iniciador que transporta
sempre a metionina (não-formilada). Este tRNA iniciador liga-se à pequena subunidade ribossomal. Há também
a ligação de fatores de iniciação.
 A pequena subnidade ribossomal liga-se à extremidade 5’ do mRNA e percorre-o até encontrar o primeiro AUG.
 A grande subunidade ribossômica liga-se à pequena subunidade, formando um ribossomo funcional.
 O tRNA iniciador encontra-se no sítio P (peptidil) deixando o sítio A (aminoacil) vazio, pronto para que outra
molécula de aminoacil- tRNA o ocupe, iniciando a síntese proteica.
 Esta etapa envolve a participação dos Fatores de Iniciação (IFs). Esses fatores se ligam à subunidade 30s e, em
seguida, associam-se ao mRNA e ao formil-metionina-tRNA. O complexo formado pela subunidade menor,
mRNA e f-met-tRNA, constitui o complexo de iniciaçao 30s. Com a hidrólise de GTP ligada ao IF2, ocorre a
liberação dos fatores de iniciação e a subunidade maior associa-se formando o complexo de iniciação.
B – Alongamento ou Elongação
 Após o complexo de iniciação ter sido formado, a tradução continua pelo alongamento da cadeia polipeptídica.
 O sítio A, até então vazio, é ocupado por um aminoacil- tRNA correspondente ao segundo códon do mRNA.
 A metionina solta-se do tRNA iniciador e liga-se por ligação peptídica aos aa recém-chegado no local A,
formando um peptidil- tRNA.
 De seguida, ocorre a translocação, em que o ribossomo se move 3 nucleotídeos ao longo do mRNA,
posicionando o próximo códon num sítio A vazio. Assim, o peptidil- tRNA é translocado do sítio A para o P e o
tRNA iniciador do sítio P para o E (exit - saída).
 A ligação de um novo aminoacil- tRNA ao sítio A, induz a libertação do tRNA iniciador do sítio E, deixando o
ribossomo pronto para a inserção do próximo aa na cadeia polipeptídica em formação.
 O alongamento da cadeia polipeptídica prossegue até que um códon de STOP (parada) seja translocado no sítio
A do ribossomo.

33
C – Terminação
 Após vários ciclos de alongamento surge um códon STOP (UAA, UAG, UGA) no local A. Estes códons não são
reconhecidos por nenhum RNAt. São reconhecidos por fatores de liberação (RF1 e RF2). O RF1 reconhece o
códon UAG e UAA; o RF2 reconhece o UAA e UGA.
 Liga-se um fator de terminação ao códon STOP.
 Esta ligação altera a atividade da peptidil transferase, que catalisa a adição de H2O (em vez de um aa) ao
peptidil- tRNA.
 Dá-se a hidrólise da ligação entre o peptídeo e o tRNA, com consequente libertação do peptídeo e do tRNA do
ribossomo.
 O ribossomo liberta o mRNA e dissocia-se nas suas 2 subunidades.
OBS
2
: A degradação das proteínas é feito pelo proteossomo. Essas proteínas antes de serem degradadas, deverão ser
marcadas pela ubiquitina, que é ativada pela E1 e então é transferida para outra enzima (E2) e depois para proteína-alvo
por meio de uma ligase E3.
POLIRRIBOSSOMOS
As moléculas de mRNAs que estão sendo traduzidas são, consequentemente, de modo geral encontradas sob
forma de polirribossomos - grades arranjos citoplasmáticos compostos de vários ribossomos separados por cerda de 80
nucleotídeos sobre uma única molécula de mRNA.
Estas iniciações múltiplas significam que muitas moléculas de proteína podem ser produzidas em um mesmo
tempo determinado do que seria possível se cada ribossomo tivesse que completar o processo antes que o próximo
ribossomo o iniciasse.
SÍNTESE PROTEICA: EUCARIONTES VS PROCARIONTES
Etapa Eucariontes Procariontes
Transcrição Têm 3 RNAs polimerases que sintetizam diferentes
RNAs:
• Polimerase I: sintetiza rRNA de grande
dimensão.
• Polimerase II: sintetiza o RNAnh (que origina
o mRNA) e o RNAsn.
• Polimerase III: sintetiza rRNA de pequena
dimensão e tRNA.
As RNAs polimerases requerem fatores de
transcrição para se ligarem às sequências
promotoras.
Os genes são transcritos por uma única
RNA polimerase.
A RNA polimerase liga-se diretamente às
sequências promotoras.
Processamento
do mRNA
Os transcritos primários de mRNA sofrem
processamento por splicing, antes de serem usados
como moldes para a síntese proteica.
Os ribossomos têm acesso imediato ao
mRNA e a tradução é iniciada enquanto a
transcrição ainda está em progresso.

34
ANTIBIÓTICOS COMO INIBIDORES DE SÍNTESE PROTEICA PROCARIÓTICA
Muitos dos mais eficientes antibióticos utilizados na medicina moderna são compostos produzidos por fungos
que inibem a síntese proteica bacteriana. Algumas dessas drogas exploram as diferenças estruturais e funcionais entre
os ribossomos bacterianos e eucarióticos de forma a interferir preferencialmente com o funcionamento dos ribossomos
bacterianos.
Consequentemente, alguns desses compostos podem ser ingeridos em altas doses sem que ocorra uma
toxicidade indesejada nos seres humanos. Tendo em vista que diferentes antibióticos se ligam a diferentes regiões dos
ribossomos bacterianos, eles frequentemente inibem passos distintos no processo sintético. Alguns antibióticos mais
comuns estão listados na tabela abaixo:
Antibiótico Células-alvo Efeito
Estreptomicina Procariótica - Inibe a iniciação
- Provoca erro na leitura do mRNA
Tetraciclina Procariótica - Inibe a ligação do aminoacil-tRNA ao sítio A do ribossomo
Cloranfenicol Procariótica - Inibe a atividade da peptidil transferase
Eritromicina Procariótica - Liga-se à subunidade 50S do ribossomo e inibe a translocação
Puromicina Procariótica e
Eucariótica
- Provoca a terminação prematura da cadeia, atuando como um análogo do
aminoacil-tRNA
Cicloheximida Eucariótica - Inibe a atividade da peptidil transferase
Tradução Iniciação A síntese proteica é iniciada com metioninas não-
modificadas.
Fatores de iniciação: eIF-1, eIF-1A, eIF-2, eIF-2B,
eIF-3, eIF-4A, eIF-4B, eIF-4E, eIF-4G, eIF-5.
A síntese proteica é iniciada com um
resíduo de metionina modificada: N-formil-
metionina.
Fatores de iniciação: IF-1, IF-2, IF-3.
Alongamento Fatores de alongamento: eEF-1α, eEF-1βδ, eEF-2. Fatores de alongamento: EF-Ta, EF-Ts,
EF-G.
Finalização Fatores de terminação: eRF-1, eRF-3. Fatores de terminação: RF-1, RF-2, RF-
3.

35
CITOLOGIA: RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
Antes de adentrar ao estudo, propriamente dito, do Retículo endoplasmático, devemos entender onde que esta
organela pode ser encontrada. As células eucariontes diferem das células procariontes em vários aspectos, dos quais,
os mais significativos são: a presença de uma membrana nuclear, diferenças quanto a transcrição e tradução do DNA,
presença de um citoesqueleto, e por fim e mais importante para a manutenção vital desta célula a presença de um
sistema de organelas endomembranosas. Estas, por sua vez, formam discretos compartimentos que faz com que as
atividades da célula ocorram.
O Retículo Endoplasmático (será citado como RE ao longo deste projeto), que é uma organela
endomembranosa, atuará na síntese de proteínas, e a partir dos ribossomos aderidos a sua superfície, a proteína vai ser
encaminhada para outras organelas, da seguinte maneira:
No momento em que ocorre o inicio da tradução, os ribossomos sintetizam proteínas, a partir de uma serie de
reações biológicas que compreendem a hipótese do sinal, e a partir daí estas vão sendo levada até os ribossomos e
então sendo processadas e dobradas. Do RE, as proteínas vão sendo encaminhadas via transporte vesicular para o
complexo de Golgi, e lá ocorre o processo de organização e processamento de proteínas, levando então estas para os
lisossomos, membrana plasmática ou para ser secretadas pela célula.
OBS
1
: As proteínas e os lipídios sintetizados podem seguir três destinos diferentes:
 Permanecer no RE;
 Seguir para outras organelas;
 Encaminhar-se para o exterior da célula por meio da secreção.
EVOLUÇÃO
É importante saber sobre a evolução, pois
a partir desta há a compreensão como ocorre a
interação dentre os diferentes compartimentos de
uma célula eucariótica moderna. Acredita-se que
as primeiras células eucarióticas, tenham sido
formado a partir de micro-organismos simples,
semelhantes à bactérias, possuidora de uma
membrana plasmática e ausente de membranas
internas. Esta membrana plasmática seria então
responsável por vários processos como síntese de
ATP, síntese de lipídios, etc. As bactérias podem
sobreviver desta maneira, pelo fato de serem
pequenas e de que sua relação superfície/volume
ser alta.
Enquanto as células eucariontes não podem em decorrência de seu grande volume, até 1000 10000 vezes maior
do que uma bactéria típica como E. Coli, de modo que sua relação superfície/volume seja baixa e não sobreviveria com
uma membrana plasmática, sendo a única membrana.
Acredita-se que as membranas nucleares, membrana do RE, do Golgi, dos lisossomos, dos endossomos
originaram a partir de invaginações da membrana plasmática formando então um sistema de endomembranas.
Em bactérias a única molécula do DNA está ligada a membrana plasmática. Acredita-se que em uma célula
procarionte ancestral, que possui apenas a membrana plasmática e o DNA, esta por sua vez invaginou, de modo a
circundar completamente a molécula de DNA, e formando uma dupla camada, que se destacou da membrana
plasmática, formando um compartimento nuclear com duas camadas, e então vestígios desta membrana formaram o RE,
sobre o qual aderiram ribossomos e a partir deste esquema hipotético, presume-se o porquê da continuidade entre as
membranas nucleares interna e externa com o lúmen o RE (Retículo Endoplasmático).
CLASSIFICAÇÃO
Existem dois tipos morfológicos de RE: o retículo endoplasmático liso
(REL), que não possui ribossomos, e o retículo endoplasmático rugoso (RER),
que possuem ribossomos associados a sua membrana.
Os ribossomos que estão associados ao RE estão na forma de
polirribossomos, isto é, ligados à membrana por uma molécula de RNA
mensageiro (RNAm). Esses ribossomos são responsáveis pela produção de

36
proteínas a serem utilizadas pelo próprio RE e para serem transportadas para o Golgi, formar os lisossomos ou serem
secretadas pela célula. É no interior do RER que as proteínas formam sua estrutura secundária. Os ribossomos livres no
citosol produzem proteínas utilizadas pelo núcleo, mitocôndrias, Retículo-endoplasmático e peroxissomos.
ESTRUTURA
Por ter uma mesma origem básica, ambos os tipos de RE possuem a mesma estrutura de membrana, que se
assemelha com a própria membrana plasmática, diferenciando apenas na posição da bicamada lipídica.
A membrana que delimita o lúmen do retículo endoplasmático é basicamente composta por uma bicamada
lipídica associado a proteínas. Apresenta exclusivamente na camada voltada para o lúmen lipídios como fosfatidilcolina e
esfingomielina. Na camada citosólica, lipídios como fosfatidilenositol, fosfatidilcerina e fosfatidiletanolamina.
OBS
2
: Note que a membrana do RE possui lipídios de forma invertida em comparação a membrana plasmática.
A bicamada lipídica do retículo endoplasmático é contínuo com a membrana nuclear (carioteca), o que permite
que as substâncias sintetizadas pelo retículo endoplasmático tenham livre transito pelo lúmen da carioteca.
Ambos os tipos de RE compreendem em um sistema de membranas que contém um espaço (luz) separado do
citosol que o circunda. A composição desse espaço luminal (ou cisternal) do interior da membrana do RE é muito
diferente daquela do espaço citosólico que o rodeia. A diferença básica entre o RER e o REL é que no primeiro existem
ribossomos aderidos a sua superfície citosólica, contudo as diferenças entre esses dois tipos de organelas é muito
maior.
O RER é uma organela extensa composta principalmente por sacos achatados e interconectados (cisternas).
Além disso, é contínuo com a membrana externa do envelope nuclear, a qual também possui ribossomos na sua
superfície citosólica.
Já os elementos membranosos do REL são tipicamente tubulares e formam um sistema interconectado de
canalículos curvos através do citoplasma. Quando as células são homogeneizadas, os fragmentos do REL formam
vesículas de superfície lisa, enquanto os fragmentos do RER formam vesículas de superfície rugosa. Assim, esses dois
tipos de vesículas possuem densidades diferentes.
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO
O retículo endoplasmático liso ou agranular é formado por sistemas de túbulos cilíndricos sem ribossomos
aderidos à membrana.
O retículo endoplasmático liso tem função principal de desintoxicar o organismo. É ele quem faz o metabolismo
do etanol (álcool), nas células do fígado, de medicamentos, e outras substâncias estranhas ao organismo. Ele também é
responsável pela produção de alguns lipídios, como o colesterol. Nas células musculares, ele guarda o ATP, molécula
que armazena energia, que será utilizada nos movimentos.
Esse tipo de retículo é abundante principalmente em células do fígado e das gônadas.
a) Síntese de Lipídios. A maior parte das enzimas para biosíntese de fosfolipídios da membrana estão circunscritas
ao REL. Como os precursores dessas moléculas são citosólicos (colina, ácidos graxos, glicerolfosfato), os
fosfolipídios formados ficam inseridos na metade citosólica da dupla camada do REL. Além disso, em ambas as
lâminas da membrana do REL, contém translocadores fosfolipídicos (flipases) que movem essas moléculas da face
citosólica para a luminal. Os fosfolipídios recém sintetizados, podem ser liberados para constituição das membrana
celulares, sendo transportados por proteínas de intercambio de fosfolipídios que se encontram no citosol.
b) Síntese de Triglicerídeos. O REL encontra-se bem desenvolvido nos adipócitos brancos e nos da gordura parda.
Durante a absorção intestinal dos lipídios, estes são emulsionados pelos sais biliares e parcialmente hidrolisados
pelas lípases digestivas. Os produtos resultantes se difundem através da membrana dos enterócitos e são captados
pelo REL que reconstitui os triglicerídeos.
c) Síntese de Esteroides. O REL é a organela mais proeminente em todas as células das glândulas endócrinas.
Estudos bioquímicos demonstraram que as enzimas que intervém na síntese de colesterol a partir do acetato
residem em suas membranas. Essas enzimas são necessárias para a remoção da cadeia lateral do colesterol de
modo a convertê-la a um precursor comum a todos os hormônios do tipo esteroides.
d) Desintoxicação – Transformação de substancias químicas ou escórias metabólicas. O principio geral da
inativação consiste em transformar moléculas ou substancias químicas (medicamentos, drogas) lipossolúveis (que
tendem a entrar na célula) em compostos ionizáveis altamente hidrossolúveis para serem eliminados rapidamente
do organismo por diversas vias, principalmente pela urina. Geralmente, isso ocorre em duas fases: (1) Oxidação da
substância, aumentando a sua solubilidade e (2) une-se à substancia oxidada com outra molécula que resulta em
um conjugado ionizado ainda mais solúvel e excretável. As enzimas necessárias para oxidação compõem o
chamado sistema oxidativo de função mista, e estão presentes no REL do fígado. Uma características das oxidases
de função mista é intervir em reações oxidativas, por exemplo, o benzol sendo transformado em fenol ou atuando
na degradação do etanol ingerido em bebidas alcoólicas. As principais enzimas presentes na fase 2 da
desintoxicação são as transferases que estão presentes na membrana do REL hepático.

37
e) Armazenamento e Liberação de Cálcio. É necessário para as células manter uma certa quantidade de íons Ca
2+
no citosol bem como o sequestro desses íons como no caso das fibras musculares em relaxamento. A manutenção
desse gradiente constante é feito pelo REL. Em quase todos os tipos celulares, o acúmulo endomembranoso se
produz por transporte ativo mediante a bomba de Cálcio ou ATPase Ca
2+
dependente para pequenos elementos
tubulares ou vesiculares, às vezes denominados calciossomos, que são considerados componentes do REL e
integrantes do chamado compartimento sequestrador de cálcio.
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO
É uma das organelas membranosas, sendo composta por uma rede tridimensional de túbulos e cisternas
interconectados, que vai desde a membrana nuclear (a cisterna do RE é contínua com a cisterna perinuclear) até a
membrana plasmática.
O RER, também denominado de Retículo endoplasmático granular, faz parte da composição de uma célula
eucariótica, onde é muito importante para a síntese de proteínas, pois enquanto a tradução está em andamento, varias
proteínas destinadas para o Retículo endoplasmático, complexo de Golgi, lisossomos, membrana plasmática são
sintetizadas nos ribossomos que estão aderidos a sua membrana, daí seria a sua classificação como “rugoso”. A
ligação de polirribossomas à superfície citosólica do RER é feita através de proteínas integrais:
 Docking protein (partícula receptora de reconhecimento de sinal)
 Riboforinas I e II (proteínas receptoras do ribossoma)
 Proteína do Poro
Mas, não é somente pelo fato de que esta organela apresenta ribossomos aderidos em sua superfície, que se
pode distinguir de um REL. Essas diferenças são mais amplas, pois o RER é tipicamente uma organela extensa,
composta, principalmente, por sáculos achatados e interconectada e também é continua com a membrana externa do
envelope, que também possui ribossomos na sua superfície citosólica. Por isto, ele é tão desenvolvido em células com
intensa síntese proteica, destinada à exportação ou a organelas com membrana.
Os principais estudos sobre as funções do RER foram feitos em pelo fato de que ocorrer grande atividade de
síntese proteica ou em células secretoras do muco que recobrem o trato digestivo.
A principal função do RER é o encaminhamento, processamento, controle de qualidade das proteínas. Além
disso, o RER também participa de modificações pós-traducionais proteicas: sulfatação, pregueamento e glicosilação.
a) Glicosilação de proteínas. A maioria das proteínas solúveis e das proteínas da membrana que é produzida
pelo Retículo endoplasmático, incluindo-se aquelas proteínas que são transportadas para o aparato de Golgi,
aos lisossomos, a membrana plasmática e ao espaço extracelular são glicoproteínas, ou seja possuem resíduos
de açucares ligados covalente.
Uma das principais funções biossintéticas do retículo endoplasmático é a adição de açúcares as proteínas, essa
adição é denominada de glicosilação. Na membrana do Retículo endoplasmático encontra-se um lipídio que
promove a formação do oligossacarídeo que ira se ligar a um aminoácido específico dessas proteínas, esse
lipídio é denominado de dolicol. O dolicol promove a formação de um oligossacarídeo constituído de 14 unidades
de açúcares, sendo 2 de N-acetilglicosamina, 9 de manose e 3 de glicose, esse oligossacarídeo permanece
ligado ao dolicol por meio de uma ligação pirofosfato de alta energia, sendo esta energia a responsável por
ativar a reação que transferirá o oligossacarídeo para o resíduo específico de asparagina ( aminoácido
encontrados em muitas proteínas do organismo vivo), com influência da enzima oligossacaril transferase.
Ainda no retículo endoplasmático três unidades de glicose e uma unidade de manose são retiradas para que
participem no processo de dobramento de proteínas.
b) Adição da âncora de GPI. Algumas proteínas são ancoradas a membrana por meio de glicolipídeos que
possuem fosfatidilinositol, a essa união dá-se o nome de ancora de GPI, ou seja, ancora de
glicosilfosfatidilinositol. Essas âncoras de GPI são formadas dentro do retículo endoplasmático e nela
encontram-se duas cadeias de ácidos graxos, uma porção de oligossacarídeo consistindo em inositol e outros
açúcares e etanolamina.
Após serem produzidas e após a conclusão da síntese da proteína, a ancora de GPI é adicionada no carboxi
terminal do cruzamento da membrana com a união com o grupo NH2 da etanolamina.
Por fim a região transmembrana da proteína é trocada pela ancora de GPI mantendo a proteína ligada a
membrana por meio de seu glicolipídeo associado.
A orientação das proteínas dentro do retículo endoplasmático ordena que as proteínas associadas ao GPI sejam
expostas no meio exterior da célula para que seja transportada, por meio da via secretora para a superfície
celular como componentes da membrana.
HIPÓTESE DO SINAL
Explica, de modo parcial, como grandes polipeptídeos relativamente polares passam através da membrana do
RER à medida que são sintetizados.

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As proteínas sintetizadas pelas células eucariontes possuem duas origens e dois caminhos respectivos distintos:
as proteínas sintetizadas pelos ribossomos livres no citoplasma tem como destino o núcleo, mitocôndrias, cloroplastos,
peroxissomos, etc.; já as proteínas sintetizadas pelos ribossomos aderidos à membrana do RE têm como destino
vesículas de secreção, lisossomos e membrana plasmática. A hipótese do sinal demonstra como uma proteína é
reconhecida pelo RE para que dele seja exportada.
Em toda síntese proteica, o RNAm traz o códon inicial AUG (metionina) e por fim do processo de síntese, um dos
seguintes códons: UGA, UAG ou UAA. Vale lembrar também que todo processo de síntese proteica por ribossomos é
divido em três etapas: iniciação, elongação e terminação.
Quando a proteína tem como seu destino à exportação, o núcleo realiza uma pré-informação, fazendo com que o
anticódon inicial, trazido pelo RNAt, traga consigo um peptídeo de curta ou longa cadeia com caráter hidrofóbico: o
peptídeo sinal (diferentemente do sinal para importação de proteínas para o núcleo, em que o peptídeo sinal é de
cadeia curta e hidrofílica).
Ao decorrer da síntese dessa proteína de exportação (ligada ao peptídeo sinal), uma proteína citosólica
reconhece esse sinal: a proteína reconhecedora de sinal (PRS), fazendo parar a síntese imediatamente durante a fase
de elongação.
A PRS traz o ribossomo de encontro à parede do retículo endoplasmático, a fim de que a própria PRS e o
ribossomo sejam reconhecidos por um complexo proteico presente na membrana da organela: o translocon, que é
composto por quatro proteínas receptoras fundamentais: receptor de ribossomos (riboforina I ou II), receptor de PRS, bip
(chaperona) e a peptidase sinal.
Quando o receptor de PRS reconhece e se liga a PRS, ela quebra a ligação dessa PRS com o peptídeo sinal e a
manda de volta ao citoplasma. Esse ato faz com que a síntese proteica previamente interrompida na fase de elongação
seja continuada, porém em direção ao lúmen do RER, e a partir daí, não ter mais contato com o meio citosólico.
Durante o processo de crescimento da proteína em direção ao lúmen, a proteína chaperona “bip” faz a função de
“catraca”, trazendo, cada vez mais para o lúmen da organela a proteína de exportação.
Quando a síntese do polipeptídio de exportação é concluída, a proteína peptidase sinal realiza a clivagem da
sequência sinal (peptídeo sinal) fazendo com que ela retorne ao citosol para ser desintegrada. Por fim, a proteína de
exportação já está previamente formada para futuramente ser enviada ao complexo de Golgi para sofrer algumas
modificações necessárias.
CORRELAÇÕES CLÍNICAS
1. Hiperbilirrubinemia neonatal. Em geral, o sistema desintoxicante do REL hepático é ativo em recém-nascidos,
porém sua capacidade completa é alcançada apenas depois de vários meses. Por isso não é raro observar a
chamada hiperbilirrubinemia neonatal, que, inicialmente, se desenvolve como uma pigmentação amarelada
característica da pele e das mucosas, produzida pelo acumulo de bilirrubina livre devido a um relativo
subdesenvolvimento do REL. A solução é simples e mostra as vantagens de converter os compostos hidrófobos
em hidrófilos, com o propósito de eliminá-los do organismo. Para isso, o recém-nascido é exposto a ação de
uma luz intensa como a dos tubos fluorescentes comuns.

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2. Tolerância ao álcool. O etanol, ou mesmo certas drogas, como sedativos, quando ingeridos em excesso ou
com frequência, induzem a proliferação do retículo não-granuloso e de suas enzimas. Isso aumenta a tolerância
do organismo à droga, o que significa que doses cada vez mais altas são necessárias para que ela possa fazer
efeito. Esse aumento de tolerância a uma substância pode trazer como consequência o aumento da tolerância a
outras substâncias úteis ao organismo, como é o caso de antibióticos. Esse é uma alerta importante para que
possamos entender parte dos problemas decorrentes da excessiva ingestão de bebidas alcoólicas e do uso de
medicamentos sem prescrição, e controle médico.
3. Doença de Parkinson. Quando o retículo endoplasmático não realiza corretamente sua função de enrolar
proteínas um stress no retículo endoplasmático pode surgir devido ao acúmulo de proteínas mal enroladas como
a Pael-R, podendo levar a doenças neurodegenerativas como a doença de Parkinson, caracterizada por temores
rítmicos e rigidez facial. O acúmulo dessas proteínas decorre de estímulos externos e internos como infecção
patogênica e viral, mutação dos genes ou diminuição do transporte de proteínas para o complexo de Golgi,
desencadeando respostas por meio da ativação de proteínas por parte de chaperonas –BIP, essa ativação por
parte da BIP é um sinal para a promoção de respostas, as quais são denominadas de UPR- resposta a
proteínas desenroladas, que consiste em 3 mecanismos:
a. Redução da tradução  afin de limitar de limitar a acumulação de proteínas mal enroladas.
b. Ativação da transcrição  dos genes que codificam os chaperonas do RE como a BIP.
c. ERAD (ER – associaded degradation)  que reduz o stress, restaurando assim a capacidade do
enrolamento das proteínas, através do reconhecimento das proteínas mal enroladas, que encotram-se
no RE, para o citoplasma, para seram degradados pelos proteossomas.
4. Diabetes. Também cahamada de Diabetes Mellitus é uma doença crônica caracterizada pelo aumaneto dos
níveisa de glicose no sangue. A glicose nos fornece energia através de sua oxidação e para que esta aconteça é
nescessário a presença da insulina, hormônio produzido pelas células β do pâncreas. Há dois tipos de Diabetes
Mellitus:
 Tipo I: também denominada diabetes insulino-dependente, é um tipo mais raro de diabetes, é causada
pela destrição das células β do pâncreas por parte do sistema imunitário.
 Tipo II: mais comum e de caráter hereditário, aparecendo quando, em indicvíduos de precedencia
genética, possuem um hábito de vida e de alimentaçaõ errados, e por vezes devido ao stress.
Os primeiros passos para a formação da insulina ocorrem no RE das células β, localizadas nas Ilhotas de
Langerhans, no pâncreas e são responsáveis por apresentar um ou mais cristais de insulina. Calcula-se que as
Ilhotas de Langerhans produzam cerca de 10 mg de insulina ou aproximadamente 5 vezes a necessidade diária.
Mutações no Retículo Endoplasmático causam profundo impacto nas células das Ilhotas de Langerhans e
principalmente nas células β, sendo causas de síndrome como a síndrome da diabete infantil, que é uma
desordem caracterizada por uma destruição antecipada das células β, causadas por mutações no gene que
codifica a informação para a produção de insulina pelo Retículo Endoplasmático.
Assim como nesta doença, a destruição das células β pode aumentar a concentração de glicose no sangue,
causando então a diabetes nas suas formas mais normais.

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CITOLOGIA: COMPLEXO GOLGIENSE
O complexo de Golgi (CG) constitui uma organela citoplasmatica presente apenas em organismos eucariontes,
que foi descrito pela primeira vez pelo biólogo italiano Camilo Golgi, que pela sua descoberta a organela recebera seu
nome.
Em 1898 através da coloração de células do sistema nervoso com nitrato de prata utilizando um microscópio
óptico, a primeira vista com os recursos da época Camilo Golgi observou um emaranhado de pilhas achatadas de forma
côncava, que se localizava próximo ao núcleo.
ULTRAESTRUTURA
O complexo de Golgi (CG), visto ao
microscópio eletrônico, consiste de sáculos achatados
também chamados de cisternas. No corte transversal
as cisternas aparecem sobrepostas, mantendo uma
distancia regular entre si.
O número de cisternas varia de acordo com o
tipo de célula estudada e até mesmo o estado
fisiológico da mesma. Estas cisternas não possuem
comunicação física entre si, sendo espaçadas em 20
e 30 ηm por uma matriz proteica. O transporte do
complexo de Golgi, a partir do reticulo endoplasmático
(RE) e entre as suas cisternas, é feito a partir de
vesículas de transporte.
Estas cisternas estão organizadas da seguinte forma: As cisternas próximas ao RE são denominadas cisternas
cis (mais convexa), as que ocupam a porção central são as cisternas médias, e as cisternas próximas ao sítio de
secreção da célula são denominadas cisternas trans (mais côncavas).
ESTRUTURA DO COMPLEXO DE GOLGI
Existem também os chamados compartimentos especiais chamados rede Golgi cis e rede Golgi trans. Estas são
formadas por estruturas membranosas conectadas, em forma de tubos ou na forma de cisternas. A estrutura desses
compartimentos fornece uma grande superfície para interação com as cisternas adjacentes ou mesmo para facilitar
rearranjos das membranas nos processos de brotamento e fusão das vesículas.
A rede Golgi cis, localizada entre o RE e o CG é o sitio é o sitio de entrada do CG, e a rede de Golgi trans segue-
se as cisternas trans, sendo o sitio de saída de substâncias para outros compartimentos celulares ou para o meio
extracelular. A comunicação entre o CG, entre o CG e o RE, e entre o CG e a membrana plasmática se dá por vesículas
transportadoras.
FUNÇÕES DO COMPLEXO DE GOLGI
O complexo de Golgi possui diversas funções, entretanto muitas delas ainda não foram completamente
elucidadas. O CG é o principal sitio de seleção, endereçamento e transporte das substâncias que foram sintetizadas no
RE. Além do transporte, o CG é responsável pelo processamento de lipídios e proteínas sintetizadas no RE, sendo a
Glicosilaçao, sulfatação e fosforilação as principais reações que ocorrem no CG, e síntese de polissacarídeos.
O RE controla a qualidade das proteínas que serão enviadas ao aparelho de Golgi. Se uma proteína não tiver as
quatro cadeias polipeptídicas formadas será degradada.
TRANSPORTE VESICULAR
O transporte do retículo endoplasmático para o aparelho de Golgi, e a partir deste para os outros compartimentos
do sistema de endomembranas, é conduzido por vesículas de transporte. As vesículas são compartimentos envoltos por
uma bicamada lipídica, tipicamente pequena, que armazenam, transportam, digerem e secretam moléculas, organelas e
corpos estranhos as células. São formadas a partir de membranas pré-existentes, se destacando delas, e servindo para
a organização celular, além de também funcionarem como câmara para reações.
Desta maneira, o transporte vesicular é a mais importante atividade celular, responsável pelo tráfego molecular
entre uma variedade de compartimentos específicos envoltos por membranas. A seletividade de tal transporte é a chave
para a manutenção da organização funcional da célula.

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O primeiro passo no transporte vesicular é a formação de vesículas a partir de um compartimento doador que se
dá através do processo de brotamento. Para que isso ocorra, determinada região da membrana desse compartimento se
curva, aproximando-se ate se fundir, liberando, assim, uma vesícula. Geralmente, a curvatura na membrana é imposta
pelo agrupamento de proteínas específicas, que permanecem como um revestimento externo nas vesículas liberadas.
Tais proteínas são conhecidas como proteínas de cobertura. Além dessa função, as proteínas de cobertura possibilitam
a seleção das substâncias a serem transportadas nessas vesículas.
Diferentes classes de coberturas vesiculares podem ser reconhecidas ao microscópio eletrônico e cada uma
desempenha papéis específicos no transporte vesicular, sendo responsáveis por etapas distintas desse transporte.
Atualmente, são facilmente reconhecidas a cobertura de clatrina, a cobertura formada por proteínas de COP I (COat
Protein I) e a cobertura de proteínas COP II (COat Protein II).
As vesículas cobertas por clatrina têm cerca de 50 a 100nm de diâmetro e aparência de uma bola de futebol.
As vesículas cobertas por clatrina são responsáveis pela captação de moléculas extracelulares de membrana
plasmática por endocitose, assim como pelo transporte de moléculas da rede de Golgi trans para os lisossomos.
As subunidades de clatrina se unem formando uma rede fibrosa, que vista ao microscópio eletrônico apresenta de
desenhos de hexágonos e pentágonos. Cada subunidade de clatrina se mantem ancorada a vesícula graças a ação de
um complexo proteico conhecido como adaptina, que se liga simultaneamente à clatrina e alguma proteína
transmembrana. Várias dessas proteínas transmembrana são receptores que reconhecem substâncias especificas que,
por isso, acabam fazendo parte do conteúdo da vesícula.
Dessa forma a cobertura de
clatrina fornece um mecanismo
extremamente interessante de seleção
de produtos que serão incorporados na
vesícula, ainda no momento de sua
formação e que, consequentemente,
serão transportados por ela, ou seja, a
clatrina direciona os produtos desse
compartimento do CG ao endossomo
tardio, aos vacúolos citoplasmáticos e a
membrana plasmática, no caso de
produtos de secreção regulada.
As proteínas COP são também
chamadas de coatômeros e atualmente
estão divididas em duas classes, como
foi visto, COP I e COP II, dependendo da sua composição proteica.
Os revestimentos das vesículas recobertas por COP I e COP II são complexos proteicos distintos, que funcionam
semelhantemente à clatrina e às proteínas de adaptação no brotamento das vesículas.
As vesículas recobertas por COP I efetuam o
transporte retrógrado de substancias dentre os
diferentes compartimentos do Golgi e desses para o
RE, permitindo a reciclagem de substancias e o retorno
de proteínas residentes de algum desses
compartimentos, encontradas em outras regiões. O
trafego anterógrado de substancias dentre as cisternas
do CG é também uma das funções das vesículas com
cobertura COP I. O transporte efetuado por essas
vesículas é fundamental para a manutenção da correta
organização e diferenciação das cisternas do CG e ate
pouco tempo era considerado o único mecanismo de
transporte retrógrado de substâncias entre os
compartimentos citados.
Entretanto, trabalhos recentes defendem a ocorrência de transporte retrógrado independente de COP I, embora
esse mecanismo ainda está pouco elucidado.
As vesículas recobertas por COP II, por sua vez, são responsáveis pelo transporte de substâncias do RE para o
CG, possibilitando, assim, o primeiro passo da via biossintética secretora. Além de produtos de secreção, muitas
proteínas de membrana também são transportadas por essas vesículas. Desta forma, proteínas responsáveis pelas
diferentes atividades típicas do CG podem alcançar tal organela após serem traduzidas no RE. Dentre elas, podemos
citar enzimas como as glicosiltransferases.
Assim como a clatrina, as proteínas COP I e COP II interagem com receptores que reconhecem produtos
específicos, permitindo a seleção e a concentração desses componentes para futura incorporação de vesículas.
Proteínas de cobertura COP I, por exemplo, se ligam a receptores que reconhecem o sinal KDEL, característico de
proteínas residentes do RE, selecionando tais proteínas para futura inclusão em vesícula do tipo COP I. Por outro lado,

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proteínas COP II se associam, por exemplo, a receptores que se ligam na sua face não-citosólica a produtos que
poderão ser secretados.
GLICOSILAÇÃO
Muitas proteínas são modificadas pela adição de carboidratos, um processo chamado de Glicosilação. As
proteínas as quais foram adicionadas cadeias de carboidratos, chamadas glicoproteínas, são normalmente secretadas
ou localizadas na superfície da célula, embora exista algumas proteínas nucleares ou citosólicas que são glicosiladas.
As porções de carboidrato das glicoproteínas têm um papel importante no dobramento proteico no reticulo
endoplasmático, na marcação de proteínas para distribuição aos compartimentos intracelulares adequados e como sítios
de reconhecimento na interação célula-célula.
As glicoproteínas são classificadas como ligadas ao N ou ligadas ao O,
dependendo do sitio de ligação da cadeia lateral do carboidrato. Nas
glicoproteínas ligadas ao N, o carboidrato é unido ao átomo de nitrogênio na
cadeia lateral da asparagina (Asn), enquanto nas glicoproteínas ligadas ao O, o
átomo de oxigênio na cadeia lateral da serina ou da treonina é o sitio de ligação
do carboidrato.
As glicosiltransferases, enzimas responsáveis pelos distintos passos da
Glicosilaçao, são proteínas de membrana, com sitio ativo na luz do complexo de
Golgi e que se encontram em compartimentos específicos do Golgi.
As proteínas são modificadas dentro do RE pela adição de um
oligossacarídeo comum, constituído de 14 resíduos de açúcares e um resíduo de
Asn. O oligossacarídeo é unido dentro do RE a um transportador lipídico (dolicol
fosfato). Desta forma ele é transferido como uma unidade intacta a um resíduo de
Asn. Em seguida, o oligossacarídeo comum ligado ao N é modificado, com a
remoção de três resíduos de glicose e um de manose, enquanto a glicoproteína
está no RE.
Seguindo o transporte para o complexo de Golgi, os oligossacarídeos N
ligados dessas glicoproteínas são submetidos às modificações adicionais. O
processamento dentro do Golgi envolve a modificação e a síntese da porção de
carboidrato de glicoproteínas. Essas modificações ocorrem em uma sequência
ordenada de reações.
A primeira modificação das proteínas destinadas à secreção ou à membrana plasmática é a remoção de três
resíduos adicionais de manose. Seguido pela adição de uma N acetilglicosamina, pela remoção de mais duas manoses
e pela adição de uma fucose e mais duas N acetilglicosaminas. Finalmente três galactoses e três resíduos de acido
siálico são adicionados.
Diferentes glicoproteínas podem ser diferentemente modificadas durante a passagem pelo Golgi, dependendo
de dois fatores – estrutura da proteína e da quantidade de enzimas processadas que estão presentes dentro dos CG de
diferentes tipos celulares. Consequentemente, as proteínas podem sair do Golgi com uma variedade de diferentes
oligossacarídeos N ligados. Os oligossacarídeos N ligados formados neste processo são chamados de oligossacarídeos
complexos.

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Há uma correlação entre a posição de uma enzima na cadeia de eventos de processamento e a sua localização
na pilha de Golgi. Enzimas que atuam no início são encontradas em cisternas proximais á face cis, enquanto as enzimas
que atuam mais tarde são encontradas nas cisternas próximas á face trans.
O processamento dos oligossacarídeos N-ligados de proteínas lisossomais difere dos das proteínas secretadas
e da membrana plasmática. Ao invés de ocorrer a remoção de três resíduos monoses, as proteínas são inicialmente,
modificados pela fosforilação da manose.
Fosfatos de N-acetilglicosamina são adicionados a resíduos específicos de manose. Provavelmente enquanto a
proteína está na rede de Golgi cis. Esta é seguida pela remoção do grupo N-acetilglicosamina, deixando resíduos de
manose 6 fosfato no oligossacarídeo N-ligado. Devido a essa modificação, esses resíduos são reconhecidos
especificamente por um receptor de manose 6 fosfato na rede de Golgi trans. Que direciona o transporte dessas
proteínas para o lisossomo. Os oligossacarídeos N-ligados formados nesse processo de glicosilação são chamados de
oligossacarídeos ricos em manose.
No complexo de Golgi também ocorre a glicosilação dos oligossacarídeos O-ligados. Estes são produzidos pela
adição de carboidratos na cadeia lateral de um aminoácido serina ou treonina. A tabela abaixo mostra as principais
diferenças entre a glicosilaçao N-ligada e a glicosilaçao O-ligada (Tabela 1).
Glicosilacao N-ligada Glicosilaçao O-ligada
Inicia-se no RE e continua no CG Ocorre exclusivamente no CG
Açúcares são ligados ao radical –NH2 de resíduos de Asparagina Açúcares são ligados ao radical –OH de resíduos
de Serina e Treonina
Adição de oligossacarídeos em bloco no RE e modificações no CG A adição de monossacarídeos é sequencial nas
diferentes cisternas do CG
Oligossacarídeos grandes, com mais de 4 resíduos Os oligossacarídeos são pequenos
A especificidade desse processo é baseada na enzima que catalisa a primeira etapa de uma sequência de
reações, essa enzima reconhece o determinante estrutural (presente nas proteínas lisossomais). Esse determinante do
reconhecimento que leva a fosforização das monoses, e assim direciona a proteínas para os lisossomos são chamadas
regiões sinal.
SINTESE DE POLISSACARÍDEOS
Na luz do CG, são sintetizados diferentes polissacarídeos. Os principais exemplos em vegetais, são
hemicelulose e pectina e, em animais, glicosaminoglicanos.
Hemicelulose e pectina são componentes da parede celular, e sintetizados no CG, e pertencem a um grupo de
polissacarídeos ramificados. A cadeia principal dos polissacarídeos é longa, linear e é composta por apenas um tipo de
açúcar, e é responsável pela ligação da hemicelulose à celulose na parede celular, enquanto nas cadeias laterais são
compostas de outros açucares, e estabelecem ligações entre moléculas de hemicelulose com moléculas de pectinas.
Os glicosaminoglicanos são cadeias polissacarídeos não ramificados. Caracterizam-se pela repetição de
unidades dissacarídecas de um acido urônico (idurônico ou glicurônico) e um carboidrato aminado (glicosamina ou
galactosamina), e são ricos em cargas negativas, por apresentarem sulfatação.
SÍNTESE DO ACROSSOMO
O acrossomo presente no espermatozoide, contem enzimas hidrolíticas, proteases e glicosidases. Estas
enzimas são sintetizadas na luz do CG e permanecem no acrossomo, até que haja o contato entre o espermatozoide e
óvulo, desencandeando sua liberação. A função dessas enzimas é facilitar a penetração do espermatozoide no óvulo,
por digestão da zona pelúcida.
FORMAÇÃO DE MEMBRANA CELULARES
As vesículas provenientes do CG, tem como destino outras organelas, como o RE, lisossomos e a membrana
plasmática. Quando atingem o destino, acontece a liberação do conteúdo destas vesículas e fusão das membranas. Os
conteúdos lipídico e proteico das membranas das vesículas são incorporadas às membranas de destino. Dessa forma, o
CG atua na formação de membranas celulares. O transporte através do CG é bastante dinâmico e as vesículas
provenientes do RE auxiliam na manutenção de sua estrutura.
SULFATAÇÃO
Esta reação é realizada a partir de um doador de sulfato –PAPS (3-fosfoadenosina-5-fosfosulfato). Este doador é
transportado para a luz do CG na rede Golgi trans, onde ocorre esse processo de sulfatação. O sulfato confere carga
negativa aos proteoglicanos, que compõe a matriz extracelulular. Entretanto, o sulfato também pode ser adicionado a
proteínas secretadas ou a domínios extracelulares de proteínas e lipídios da membrana plasmática.

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FOSFORILAÇÃO
Esta reação ocorre apenas na face cis do CG. Um importante processo de fosforilação relacionado á formação
do resíduo 6-manose-6-fosfato em enzimas lisossomais. Este processo foi descrito durante a glicosilação de proteínas
destinadas ao lisossomo.
DIABETES MELITTUS
O diabetes mellitus clínico é uma síndrome metabólica caracterizada por uma hiperglicemia inadequada, seja
devida à deficiência absoluta de secreção de insulina, ou a redução da eficácia biológica desse hormônio, ou mesmo, as
duas alterações. Atualmente a diabetes é divida em subtipos que foram endossados pela OMS (Organização Mundial
de Saúde) em 1997. A diabetes divide-se em:
 Tipo I A – deve-se a destruição das células B das ilhotas pancreáticas que em mais de 95% dos casos é
causada por um processo autoimune, em geral estes pacientes tendem a desenvolver cetoacidose e cetonúria
pelo o qual na ausência de quantidades adequadas de insulina o paciente produz e excreta três corpos
cetônicos na urina: ácido β-hidroxibutirato, ácido acetoacético e acetona. A esses pacientes deve-se ser
administrada a reposição hormonal de insulina.
 Tipo I B – os três tecidos-alvos da insulina (fígado, ME e tecido adiposo) não apenas deixam de captar
adequadamente os nutrientes absorvidos, como também continuam a liberar glicose, aminoácidos e ácidos
graxos para o sangue. As alterações do metabolismo das gorduras levam à produção e acumulação de cetonas.
As causas podem ser várias, dentre elas podemos citar o vírus (exemplo: caxumba, rubéola), causas ambientais
e idiopáticos.
 Tipo 2 – Acomete os indivíduos com resistência a insulina, em que há uma deficiência concomitante na
resposta da célula para a glicose com a deposição de amiloide dentro da ilhota pancreática, com o
envelhecimento e pode ser agravado pela hiperglicemia persistente que impede a sinalização da insulina e a
função das células β, que geralmente têm deficiência relativa deste hormônio e é responsável por 80-90% dos
casos. Esses pacientes não necessitam inicialmente de insulina e a cetose é rara. Ocorre uma insensibilidade
tissular à insulina observada na maioria dos pacientes.
A obesidade é um dos fatores que podem desencadear este processo, pois os adipócitos produzem alguns
produtos secretórios como TNFα, leptina, adiponectina e resistina que se opõem a insulina e alteram a
especificidade de seu receptor se ligando a eles. Outros fatores tais como Genéticos (hipotético),
envelhecimento e sedentarismo, podem desencadear esse processo.
PATOLOGIAS DAS CÉLULAS β PANCREÁTICAS ASSOCIADA AO CG
Amiloide é composto de um peptídeo denominado polipeptídio de amiloide da ilhota, ou amilina que apresenta
homologia com o peptídeo relacionado ao gene da calcitonina. Nas ilhotas pancreáticas normais, a amilina é encontrada
juntamente com a insulina nos grânulos de células β, entretanto é depositada fora dessas células no DM tipo 2. Há
relatos de que prejuízo na secreção de amilina acompanha lesão ou depleção da célula β, muito embora os efeitos da
amilina na secreção ou ação de insulina permaneçam controversos, ou seja, quanto maior a quantidade de tecido
adiposo, maior será a quantidade de resistência que inibe a insulina.
No pâncreas o conteúdo das cisternas do complexo de Golgi varia muito de acordo com o tipo celular nas células
acinosas das cavidades apresentam-se constituídas por uma solução aquosa rica em glicoproteínas.
Um tipo de diabetes devido a não transformação da pró-insulina (inativa) em insulina ativa, em consequência de
uma falha no processo de proteólise que ocorre nos grânulos de secreção de Golgi das células β do pâncreas. O sangue
desses doentes contém o pró-hormônio pró-insulina, em vez da insulina, que é o hormônio ativo. A pró-insulina está
acondicionada nos grânulos secretores imaturos de Golgi. Nesses grânulos estão presentes duas enzimas conversoras
do pró-hormônio PC 1/3 e PC 2, essas enzimas reconhecem e clivam em pares de aminoácidos básicos, desta forma
devolvendo a sequência intercalada. Com o resultado temos uma molécula de insulina e uma molécula de peptídeo C.
Uma pequena quantidade de pró-insulina produzida pelo pâncreas deixa de ser clivada e é secretada na corrente
sanguínea, cerca de 3% a 5%. Como a pró-insulina não é removida pelo fígado, sua meia-vida é de 3-4 vezes a mais do
que a insulina, sendo decomposta pelos rins. A pró-insulina tem cerca de 7-8% da atividade biológica da insulina.
TRATAMENTO
O principal objetivo do tratamento é tentar normalizar os níveis sanguíneos de glicose, visando reduzir o
desenvolvimento das complicações vasculares e neuropáticas. A meta terapêutica é atingir níveis normais de glicose
(euglicemia), sem hipoglicemia e sem perturbar consideravelmente os padrões usuais de atividade do paciente.
Os componentes do tratamento da diabetes incluem: dieta, exercícios, monitorização, educação, medicação (se
necessário).
Em geral, o tratamento sofre variações durante o curso da doença, devido a mudanças no estilo de vida, nas
condições físicas e emocionais, e avanços nos métodos terapêuticos. São os profissionais de saúde que conduzem o

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tratamento, mas é a pessoa portadora de diabetes que se defronta no dia-a-dia, com os detalhes da implementação de
um esquema terapêutico complexo. Por este motivo, a educação do paciente e seus familiares é considerada um
componente essencial do tratamento do diabetes.

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CITOLOGIA: LISOSSOMOS
O conceito de lisossomos surgiu a partir da incorporação de
técnicas de fracionamento celular que permitiram o isolamento de
diversos componentes celulares. Em 1949 De Duve isolou uma
classe de partículas que tinham propriedades de centrifugação
intermediárias entre as mitocôndrias e os microssomos e nelas
encontrou um teor elevado de enzimas hidrolíticas que possuíam uma
máxima atividade em pH ácido: originou-se daí, o termo lisossomo
(grego: lisis, dissolução, e soma, corpo).
Os lisossomos são organelas envoltas por membranas que
contêm uma variedade de enzimas capazes de hidrolisar todos os
tipos de polímeros biológicos tais como: proteínas, ácidos nucleicos,
carboidratos e lipídios. Essas enzimas são sintetizadas pelos
polirribossomos que se prendem ao retículo endoplasmático rugoso.
Essas organelas são encontradas tanto nas células animais
quanto nas vegetais e nos protozoários. O lisossomo é ausente nas
bactérias, porém elas apresentam o chamado espaço periplasmático,
observado entre a membrana e a parede celular, desempenhando
papel similar ao dos lisossomos.
Uma propriedade específica dos lisossomos é sua estabilidade na célula viva. As enzimas por estarem rodeadas
por membrana, não se acham em contato direto com seus substratos, justamente, por essa membrana lisossômica
possuir um revestimento interno de oligossacarídeos especiais, tornando-a mais resistente a qualquer enzima presente:
desta forma, o resto da célula fica protegido do efeito destrutivo das enzimas e sua estabilidade se reveste de
fundamental importância para o funcionamento normal da célula.
Todo processo da digestão intracelular se realiza dentro dos lisossomos, os quais digerem tanto materiais
captados do exterior da célula (fagocitose/pinocitose), como digerem também, os componentes obsoletos de suas
próprias células (autofagia).
Quanto a sua forma, essas organelas são vistas como vacúolos
esféricos e densos, que podem apresentar variações consideráveis em relação
ao seu tamanho (entre 0,5-3,0µm), e, forma, devido à diversificação de
materiais captados para digestão.
O interior dos lisossomos tem um pH máximo de 5 devido à presença
em suas membranas de uma bomba de prótons que consome ATP,
concentrando assim esses íons em seu interior. A destruição e renovação
dessas organelas é um processo fisiológico que permite à célula manter seus
componentes em bom estado funcional e em quantidades adequadas às suas
necessidades do momento.
Nos casos patológicos, nos quais a membrana do lisossomo torna-se
mais frágil, ocorre à saída maciça das enzimas para a matriz citoplasmática
com consequências catastróficas para a célula. O efeito de escapes menores
para o citosol se vê atenuado pelo fato da atividade hidrolítica máxima das
enzimas ocorrem em pH ácido, enquanto o pH citosólico é levemente alcalino.
FORMAÇÃO DOS LISOSSOMOS
Em particular, os lisossomos são formados pela fusão de vesículas de
transporte, brotadas da rede Golgi-trans, com os endossomos que contém
moléculas captadas na membrana plasmática.
Desta forma, a formação do lisossomo representa a intersecção entre a
via secretória, através da qual as proteínas lisossomais são processadas, e a
via endocítica, através da qual as moléculas extracelulares são adquiridas na
membrana celular. Durante a endocitose, materiais extracelulares são
internalizados através de vesículos endocíticos revestidos por clatrina (clathrin-
coated), que se desprendem da membrana plasmática e depois se fundem com
o endossomo precoce (early endosome). Os componentes membranosos são
então reciclados e o endossomo precoce gradualmente amadurece para um
endossomo maduro (late endosome) que é o precursor do lisossomo. Uma das

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mudanças mais significativas desse amadurecimento é a queda do pH para aproximadamente 5,5, que desempenha um
papel vital na entrega das hidrolases ácidas lisossomais pela rede Trans-Golgi ao endossomo maduro, e quando há a
reciclagem dos componentes da membrana.
As hidrolases ácidas são sinalizadas para entrar no C.G. por possuírem resíduos de manose devido glicosilação
inicial que ocorreu no R.E. Essa manose é fosforilada na rede Golgi-cis, formando a manose-6-fosfasfato que é
reconhecida por receptores de manose-6-fosfato da rede Trans-Golgi e empacotadas em vesículas revestidas por
clatrina, o que corresponde ao lisossomo inativo (primário). Após a remoção desse revestimento de clatrina, a
vesícula transportadora se funde com o endossomo maduro e o pH ácido interno faz com que as hidrolases ácidas se
desprendam do receptor de manose-6-fosfato. As hidrolases então são liberadas no lúmen do endossomo, enquanto os
receptores permanecem na membrana e são eventualmente reciclados para o CG. Os endossomos maduros então se
transformam em lisossomos ao adquirirem um conjunto de hidrolases ácidas que começam a digerir as
macromoléculas originalmente incorporadas ao endossomo pela endocitose.
No entanto existem também duas rotas alternativas das quais derivam os materiais a serem digeridos pelo
lisossomo: a fagocitose e a autofagia, que serão descutidas mais adiante.
COMPOSIÇÃO QUÍMICA
 Envolvido por uma unidade de membrana
 Contém enzimas hidrolíticas com atividade máxima em pH
ácido (hidrolases ácidas)
 Foram identificados pela primeira vez através de
centrifugação fracionada  fração rica em mitocôndrias 
subfração com atividade de hidrolases ácidas após
tratamento capazes de romper membranas  nessa
subfração deveria conter vesículas onde as enzimas
estariam isoladas por membrana.
 Tipo de enzima é variável de acordo com o tipo celular e
depende da especialização funcional de cada célula.
MEMBRANA LISOSSOMAL
 Lipídios mais abundantes: fosfatidilcolina. Fosfolipídios e colesterol somam 14%.
 Face interna: presença de Glicoproteínas  glicoconjugados (ligados a proteínas e lipídios).
 Membrana permeável à água, aminoácidos, ácidos graxos e monossacarídeos.
 Bomba de H+ para dentro dos lisossomos estabelecendo assim um pH entre 4,5 e 5, ideal para as hidrolases
ácidas.
ULTRAESTRUTURA
 Envolvido por uma membrana lipoproteica.
Camada de glicoconjugados  na face interna das membranas (5,5 ηm – 8,2 ηm), carboidratos
(manose, galactose, glicose, fucose, açúcares neutros). Protegem a membrana do ataque das
hidrolases.
 ME  detecção da atividade da fosfatase ácida.
TIPOS DE LISOSSOMOS
Originalmente, quatro tipos de lisossomos foram identificados, dos quais um é lisossomo primário e os outros
três podem ser designados, em conjunto, como lisossomos secundários.
LISOSSOMO PRIMÁRIO (INATIVO / VESÍCULA HIDROLÍTICA)
Representa um pequeno corpo cujo conteudo enzimático é sintetizado pelo ribossomos do reticulo
endoplasmático. Daí, as enzimas se transferem para a região do aparelho de Golgi-cis, onde se observa a primeira
reação de fosforilação. Os lisossomos primários conteriam apenas parte das enzimas e unicamente depois da fusão de
vários deleles com o endossomos tardio se completaria a dotação de hidrolises ácidas.
FAGOSSOMO (HETEROFAGOSSOMO / VACÚOLO DIGESTIVO)
É um dos tipos de lisossomos sencundários. Aparece depois da fagocitose de material estranho. Esta organela
possui o material ingerido dentro de uma membrana e evidencia uma reação de fosfatase positiva, que pode ser devida
à fusão do fagossomo com lisossomos primários ou vesiculas hidrolíticas provenientes do retículo trans-Golgi. O material
englobado é progressivamente digerido pelas enzimas hidroliticas que se incorporam no que é agora um lisossomo
secundário. Em condições ideais, a digestão dá como resultado produtos de pequeno peso molecular que podem
atravessar a membrana lisossômica e ser icorporada à celula para sua nova utilização em diferentes ciclos metabólicos.
No caso de o material já ter sido captado por pinocitose, as vesículas correspondentes são incorporadas como já
vimos, aos endossomos precoces, que migram para as proximidades do aparelho de Golgi, aumentando

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concomitantemente sua acidez até valores próximos a um pH de 5, originando-se os endossomos tardios. Em uma
etapa posterior, os endossomos tardios se fundem com vesículas hidrolíticas, adquirindo assim o conteudo enzimátido
lisossômico. Neste momento, recebem o nome de endolisossomos.
AUTOFAGOSSOMO (VACÚOLO AUTOFÁGICO / CITOLISOSSOMO)
Trata-se de um caso especial, no qual o lisossomo contém partes celulares em vias de digestão. Muitos dos
componentes celulares, como as mitocôndrias, ribossomos, etc; renovam-se por intermédio dos lisossomos. As
organelas citoplasmáticas são rodeadas por uma membrana de retículo endoplasmático liso e depois são
descarregadas nestes vacúolos as enzimas provenientes de vesículas hidrolíticas ou lisossomos primários que
destroem seu conteúdo, é quando a vesícula lisossômica digere uma partícula pertencente à própria célula. A autofagia
é uma atividade indispensável à sobrevivência da célula.
VACÚOLO RESIDUAL
Resultam de uma digestão completa de material proveniente de várias origens. Em nossas células,
permanecem durante longo tempo e podem ocupar boa parte do citoplasma.
VIAS DIGESTIVAS
1. Via Endocítica
O transporte em quantidade para dentro da célula, também chamado endocitose (via endocítica ou heterofagia),
é feito por dois processos denominados fagocitose e pinocitose que, apesar de algumas diferenças superficiais, tem
muito em comum nos seus princípios básicos. A endocitose está dividida em:
 Fagocitose: processo pelo qual a célula emite pseudópodes que engloba partículas sólidas. Quando a célula
realiza este processo observa-se dois fenômenos: adesão (quando a partícula se adere a membrana plasmática
devido a receptores específicos) e penetração (que é mediado por movimentos ativos, dos quais há participação
do citoesqueleto de actina e proteínas associadas, para formar prolongamentos afim de capturar tal partícula,
havendo neste caso, necessidade de energia). Na fagocitose, células específicas, tais como os macrófagos,
incorporam e degradam partículas grandes como bactérias e células envelhecidas que precisam ser eliminadas
do corpo. Tais partículas são incorporadas em vacúolos fagocíticos (denominados fagossomos). Os fagossomos
então se fundem aos lisossomos resultando na digestão de seus conteúdos. Os lisossomos formados através
dessa via (fagolisossomos) podem ser consideravelmente grandes e heterogêneos uma vez que sua forma e
tamanho são determinados pelo material a ser digerido.
 Pinocitose: processo pelo qual a membrana celular se invagina, desenvolvendo um pequeno saco para
englobar as substâncias líquidas que deseja absorver. Esta invaginação pode ser específica (receptores como a
clatrina) ou inespecífica.
OBS: Os endossomos são divididos em duas classes distintas:
endossomos jovens, que estão tipicamente localizados próximos
a região da membrana plasmática da célula, e endossomos
tardios, que são tipicamente localizados junto ao núcleo. Os
endossomos jovens e tardios podem ser distinguidos um dos
outros com base em propriedades tais como sua densidade de
flutuação (que permite que sejam isolados em diferentes funções
em um gradiente de densidade), seu pH e sua composição
proteica.
A via endocítica inicia-se com a incorporação de
partículas externas recobertas com a proteína clatrina que se
fundem com túbulos e vesículas que possuem um pH ácido.
Assim, são denominados os endossomos precoces (apresentam pH menos ácido). O interior dos endossomos é
acidificado devido à bomba de H+ localizada em sua membrana, que baixa o pH no interior dessa vesícula para que
possa haver a ação de algumas hidrolases ácidas.
Após a formação dos endossomos precoces (jovens / prematuros), os receptores de membrana que estão
localizados na membrana da vesícula se desprendem para a luz do endossomo. Alguns desses receptores vão formar
uma vesícula de reciclagem que será enviada para compor novamente a membrana plasmática. Os outros receptores
permanecem no endossomo jovem para serem transferidos para o endosossomo tardio, ou esses endossomos serão
convertidos em endossomos tardios (apresentam pH mais ácido). A transferência de materiais de endossomos jovens
para os tardios provavelmente ocorre por meio de vesículas transportadoras endossomais especializadas (VTEs).
Alternativamente, endossomos jovens podem simplesmente maturar em endossomos tardios. O encaminhamento dos
endossomos tardios para os lisossomos primários de três formas:

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(1) Maturação dos endossomos tardios em lisossomos.
(2) Fusão dos endossomos tardios com os lisossomos preexistentes
(3) Vesículas de transporte que contém hidrolases ácidas são formadas no R.E. sendo encaminhadas para o
C.G., onde vão formar essas vesículas. Com isso, essas vesículas podem se fundir com o endossomo tardio,
liberando as hidrolases ácidas para formar os lisossomos secundários. Além disso, após a fusão da vesícula
com o endossomo tardio, há formação de uma vesícula recicladora contendo receptores das hidrolases
ácidas ou receptores de manose-6-fosfato, que retornam ao C.G.
2. Via autofágica
Os lisossomos são também responsáveis pela
autofagia, ou seja, a digestão gradual de componentes da
própria célula. O primeiro passo da autofagia é um mecanismo
de envolvimento da organela a ser digerida por uma membrana
derivada do retículo endoplasmático, formando então uma
vesícula denominada autofagossomo. Esse autofagossomo, de
maneira análoga ao fagossomo, se funde ao lisossomo
ocorrendo então a digestão de seu conteúdo. Esse mecanismo
de autofagia ocorre nos girinos que perdem sua cauda;
regressão dos ductos de Wolf no embrião do sexo feminino e os
de Muller no sexo masculino. Essa morte tecidual programada é
chamada de apoptose.
FORMAÇÃO DAS VESÍCULAS
Nas células de mamíferos, as proteínas são traduzidas nos ribossomos do retículo endoplasmático rugoso que é
o primeiro ponto de ramificação na distribuição de proteínas. As proteínas são transportadas em vesículas do retículo
endoplasmático para o Complexo de Golgi. Proteínas residentes no RE são marcadas por sequências que sinalizam seu
retorno, do CG para o RE e outras sequências de distribuição medeiam o empacotamento seletivo de proteínas,
exportadas em vesículas que as transportam para o CG. As proteínas são distribuídas na rede de Golgi trans para que
sejam empacotadas nas vesículas de transporte e direcionadas para os lisossomos. As superfícies citoplasmáticas das
vesículas são recobertas com proteínas que direcionam o brotamento de vesículas e selecionam moléculas específicas
que devem ser transportadas.
TIPOS DE VESÍCULA
As células possuem inúmeras vesículas limitadas por membrana. Esses compartimentos são envolvidos por um
revestimento proteico específico que possuem duas funções básicas:
 Induzir a membrana plasmática a curvar-se para formar um brotamento vesicular.
 Seleção dos componentes a serem carregados pela vesícula, este ainda envolve a carga a ser transportada e a
maquinaria utilizada para mancar e ancorar a vesícula de uma membrana receptora.
As três vesículas mais estudadas são aquelas revestidas pela proteína COP II, COP I e pela clatrina.
VESÍCULAS REVESTIDAS POR COP II (VESÍCULAS DE TRANSIÇÃO)
Essas vesículas são as primeiras da via biossintética, pois elas transportam sua carga do R.E. para a face cis-
Golgi passando entre o espaço entre essas duas organelas. O revestimento COP II é formado por cinco proteínas
identificadas primeiramente em leveduras mutantes. Assim, anticorpos que bloqueiam a COPII, interrompem a via
secretora pois não haverá brotamento da vesícula no RE mediadas por essa proteína.
As proteínas do COP II atuam selecionando cargas para a vesícula, também estão envolvidas com a ancoragem
e fusão da vesícula com o compartimento alvo. Uma proteína de extrema importância é a SAR, que se liga com o GTP,
formando o SAR-GTP. Esse composto se liga a membrana do R.E. e estimula essa região a acumular outras proteínas
do tipo COP II. Depois disso, estimula o brotamento de vesículas no lúmen do R.E. Antes que essas vesículas se
fundam com um compartimento alvo, o complexo SAR-GTP é hidrolisado formando o SAR-GDP desmontando o
revestimento proteico, com a liberação de seus componentes no citosol.
VESÍCULAS REVESTIDAS POR COP I
Assim como a COP II, as vesículas revestidas por COP I são constituídas por subunidades proteicas. O
revestimento COP I proporciona o transporte retrogrado vesicular entre as cisternas do complexo de Golgi da face cis-
Golgi para o R.E. Bem como ocorre com a COP II, esse revestimento contém proteínas ligantes a um equivalente do
GTP, contudo, elas não sofrem hidrólise – são as ARF1, que controla a formação do revestimento por COPI.

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VESÍCULAS REVESTIDAS POR CLATRINA
Principal componente proteico das vesículas revestidas por
clatrina. As vesículas revestidas por clatrina tem como função o
endereçamento específico das vesículas para se fundir com os
seguintes compartimentos: endossomos, lisossomos, vacúolos das
células vegetais. Ela também envolve partículas endocíticas.
Cada subunidade de clatrina consiste de três grandes e três
pequenas cadeias polipeptídicas que, juntas, formam uma estrutura de
três pernas chamadas de trisquélion. Os trisquélions de clatrina
estruturam-se em uma rede convexa de hexágonos e de pentágonos
semelhantes a um cesto, para formar fossas revestidas na superfície
citosólica das membranas. Sob condições apropriadas os trisquélions
espontaneamente auto-estruturam-se em típicas gaiolas poliédricas
(em forma de uma bola de futebol). Esse revestimento aparentemente
está envolvido no processo de endereçamento e é rapidamente
removido logo após a formação da vesícula.
A formação dessa vesícula ocorre com o recrutamento dos
adaptadores para a superfície citosólica, que necessita da proteína
ARF-1 (realizam o recrutamento de adaptadores para formação da
vesícula). As vesículas são produzidas pela membrana plasmática por
endocitose ou brotam da rede trans do Golgi. Esta vesícula possui
também outra proteína, a adaptina (presente na face citosólica da
vesícula e realiza a adrencia da clatrina à vesícula), necessária para a
conexão da clatrina à membrana da vesícula e aprisionamento de
moléculas específicas.
OBS: Receptor de Manose-6-Fosfato (M6P): Os lisossomos são formados no R.E.
e Complexo de Golgi. Contudo, as enzimas lisossomaias são produzidas no R.E.R. e
encaminhadas para o C.G. para serem empacotadas. Porém, sabe-se que no
complexo de Golgi existem várias proteínas a serem empacotadas. Por isso há um
mecanismo para o endereçamento correto das enzimas lisossomais. Elas possuem a
M6P, presente nos oligossacarídeos N-ligados. A M6P interage com receptores no
complexo de Golgi. Então, quando as proteínas (enzimas) lisossomais são
produzidas no R.E.R. (onde é glicosilada), elas são encaminhadas para a rede cis-
Golgi para serem fosforiladas, formando assim a M6P. Essa M6P liga-se a um
receptor proteico no complexo de Golgi, sendo depois transportado para a rede trans
de onde será secretado na forma de vesícula, sendo separada por hidrólise. Erros
nesse sinal realizado pela M6P, pode ser causas de complicações patológicas.

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BOMBA DE HIDROGÊNIOS
Como foi dito antes, os lisossomos possuem uma bomba de H+ (prótons) que mantém um pH ácido no interior
da vesícula. Nas células de animais, a membrana plasmática
possui a bomba de sódio e potássio (Na+/K+ ATPase) que mantém
o meio intracelular altas concentrações de K+ e o meio extracelular
com altas concentrações de Na+. Por isso, cria-se um gradiente de
difusão do Na+ extra para o meio intracelular. Nesse transporte, o
H+ pode ser impulsionado para o interior da célula. A proteína
transmembrana lisossomal H+ ATPase bombeia os íons H+ para o
interior dos lisossomos por meio de gasto de energia.
Nas células vegetais, a bomba H+ ATPase está na
membrana plasmática transportando os íons H+ do meio intra para
o meio extracelular. Depois disso, o H+ será transportado
juntamente com o soluto para o interior da célula devido ao
mecanismo de simporte. Esse H+ pode ser levado para dentro do
vacúolo pela bomba de H+, ocorrendo também gastos de energia.
FUNÇÕES DOS LISOSSOMOS
a) Heterofágica: Substâncias que entram na célula e são digeridas pelos lisossomos. Ex: fagocitose e pinocitose.
b) Autofágica: Os lisossomos digerem estruturas da própria célula. O primeiro passo da autofagia parece ser o
envolvimento de uma organela (uma mitocôndria “velha” por exemplo) por uma membrana derivada do retículo
endoplasmático. A vesícula resultante (um autofagossomo) funde-se então com um lisossomo, e seu conteúdo é
digerido. Com isso, podemos concluir que a autofagia é um processo de renovação gradual de organelas
citoplasmáticas. A autofagia ocorre também em casos de subnutrição, onde os lisossomos digerem os próprios
componentes celulares para utilizar como fonte de energia.
c) Autólise: A autólise ou citólise, é o processo pelo qual uma célula se auto destroi espontaneamente. É incomum
em organismos adultos e usualmente ocorre em células danificadas ou em tecido que estão sofrendo morte celular.
Na autólise, uma instabilidade da membrana lisossômica causada por fatores físicos e/ou químicos promove a
ruptura da mesma, levando ao "derrame" enzimático que irá promover a digestão da parte orgânica da célula e,
consequentemente, destruição da mesma.
 Autólise positiva (apoptose): é o fenômeno ligado à manutenção evolutiva de uma determinada
espécie. Exemplo: a autólise da cauda dos girinos. Iniciada a metamorfose dos girinos, sinais químicos são
emitidos para as células da cauda levando os vários lisossomos a realizarem autólises sucessivas que irão
destruir as células e, consequentemente, a cauda do girino. Chegando a fase adulta, as autólises são
interrompidas, pois ocorre o término da metamorfose. Ao destruir a cauda durante a metamorfose, aquilo
que não foi digerido será reaproveitado na reconstrução de um "novo" animal.
 Autólise negativa: Exemplo: silicose. Trabalhadores de minas de carvão, jazidas minerais, entre outros,
podem aspirar o pó de sílica que, através das vias respiratórias, chega aos pulmões. Rapidamente,
macrófagos (células fagocitárias do organismo) migram em direção aos pulmões e fagocitam o pó de sílica
que, acumulado no interior do lisossomo, promove sua ruptura, iniciando o fenômeno da autólise que
destruirá o macrófago. As enzimas, após atacarem os macrófagos, atacam aos alvéolos pulmonares,
provocando a silicose.
PNEUMOCONIOSES
O termo pneumoconiose é largamente utilizado quando se designa o grupo genérico de pneumopatias
relacionadas etiologicamente à inalação de poeiras em ambientes de trabalho, ou seja, são doenças ambentais. As
pneumoconioses são didaticamente divididas em fibrogênicas e não fibrogênicas de acordo com o potencial da poeira
em produzir esse tipo de reação tecidual. Existem pontos comuns na patogênese:
 A fibrose é devida à reação inflamatória provocada pelas partículas;
 Lesões importantes ocorrem somente após exposição maciça ao longo de muitos anos;
 O afastamento do indivíduo do agente causador é a forma eficaz de tratamento e pode prevenir as formas
avançadas, fibróticas e incapacitantes;
 O tabagismo contribui frequentemente para a disfunção pulmonar progressiva;
 A análise radiológica tem grande importância na investigação.
Os lisossomos têm entre suas funções a autólise. E esta é justamente a ligação existente entre eles e as
pneumoconioses. Um bom exemplo é o caso da silicose. Quando são inalados os cristais de sílica, atingindo os
pulmões, as células alveolares fagocitam essas partículas, mas não conseguem digeri-las. Há o rompimento da
membrana lisossômica, fazendo com que as enzimas digestivas existentes dentro dele se espalhem e destruam a
célula.

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TIPOS DE PNEUMOCONIOSES
 Pneumoconioses fibrogênicas: Como o termo diz são as reações pulmonares à inalação de material
particulado que leva à fibrose intersticial do parênquima pulmonar.
 Pneumoconioses não fibrogênicas: Caracterizam-se, do ponto de vista histopatológico, por uma lesão de tipo
macular com deposição intersticial peribronquiolar de partículas, fagocitadas ou não, com nenhum ou discreto
grau de desarranjo estrutural, além de leve infiltrado inflamatório ao redor, com ausência ou discreta proliferação
fibroblástica e de fibrose. Na dependência do conhecimento do tipo de poeira inalada, a pneumoconiose leva a
denominação específica como siderose (Fe), baritose (Ba), estanose (Sn), etc.
Apesar de existirem tipos bastante polares de pneumoconioses fibrogênicas e não fibrogênicas, como a silicose
e a asbestose, de um lado, e a baritose, de outro, existe a possibilidade fisiopatogênica de poeiras tidas como não
fibrogênicas produzirem algum grau de fibrose, dependendo da dose e das condições de exposição.
Silicose: A silicose, causada pela inalação de poeira de quartzo (poeira de sílica), é caracterizada pela
formação de nódulos no pulmão que podem levar a graves problemas respiratórios. A doença é progressiva e
irreversível (piora ao longo dos anos), e seus sintomas aparecem após muitos anos de exposição: começam
com tosses e escarros, passando por dificuldade para respirar e fraqueza no organismo, chegando, nos casos
mais graves, a insuficiência respiratória. Os trabalhadores mais atingidos pela silicose estão na indústria
extrativa (mineração subterrânea e de superfície); no beneficiamento de minerais (corte de pedras, britagem,
moagem, lapidação); em fundições; em cerâmicas, em olarias; no jateamento de areia; cavadores de poços;
polimentos e limpezas de pedras, etc.
Abestose: O amianto – ou asbesto – é uma fibra mineral bastante usada na fabricação de caixas-d’água, lonas
e pastilhas de freio dos carros, telhas e pisos, tintas e tecidos anti chamas. Altamente tóxica e cancerígena, a
fibra é proibida em vários países do mundo. A asbestose é uma doença respiratória causada pela inalação do
pó amianto, que se aloja nos pulmões e, em longo prazo, compromete a capacidade respiratória e pode levar à
morte, além de estar associada ao câncer de pulmão. Os doentes são geralmente trabalhares de indústrias que
usam o amianto como matéria prima, além daqueles que trabalham na construção civil. Os principais sintomas
são falta de ar e cansaço excessivo. Não existe tratamento para a asbestose, ela é uma doença crônica e
progressiva, razão pela qual, se discute a proibição do uso do amianto e sua substituição por outras fibras no
Brasil.
DOENÇAS GENÉTICAS RELACIONADAS AOS LISOSSOMOS
Síndrome de Gaucher: A doença de Gaucher é uma das doenças lisossomais de armazenamento mais
comuns. Assim como as outras, é caracterizada por deficiência dos lisossomos em degradar uma substância
específica, levando ao seu acúmulo no interior dessa organela. Esse acúmulo leva uma proliferação lisossomal
na célula, prejudicando as suas funções. Trata-se de uma síndrome hereditária provocada pela mutação do
gene da enzima glicocerebrosidase, responsável por digerir um tipo de gordura chamada glicocerebrosídeo,
que seria hidrolisada em glicose e ceramida. Nessa síndrome, as células afetadas são os macrófagos, que
passam a fagocitar grandes quantidades de lipídios ao invés de realizar suas funções vitais, que é destruir
células velhas ou danificadas. Nos portadores da doença, essa gordura não é digerida, ficando depositada
dentro das células. Os órgãos mais afetados costumam ser o fígado e o baço. A medula óssea também fica com
uma camada gordurosa, por isso os portadores da anomalia costumam ter ossatura fraca, podendo apresentar
osteoporose e até mesmo diversas fraturas ao longo da vida. A síndrome também provoca uma diminuição no
número de plaquetas no sangue, o que resulta em sangramento, principalmente do nariz.
Síndrome de Tay-Sachs: É uma doença rara que resulta na progressiva destruição do sistema nervoso central.
O organismo é incapaz de metabolizar adequadamente alguns lipídeos devido à ausência de enzima específica.
Isso resulta em um acúmulo de lipídeos no cérebro. É uma doença produzida pela alteração de lisossomos:
como qualquer doença metabólica, há um bloqueio devido a uma enzima ou um catalisador necessários para a
execução de reações químicas essenciais no corpo estar ausente ou funcionando mal. Nesse caso, a enzima
em questão é a hexosaminidase A (hex-A). Na sua ausência, um lipídio gangliosídeo aumenta anormalmente
no corpo, fazendo com que as células nervosas do cérebro sejam particularmente afetadas. Crianças com Tay-
Sachs aparentam desenvolver-se normalmente nos primeiros meses de vida. Depois, com a distensão de
células nervosas com material adiposo, há uma severa deterioração das habilidades mentais e físicas. A criança
torna-se cega, surda e incapaz de engolir. Os músculos começam a atrofiar e ocorre a paralisia. Outros sintomas
neurologicos incluem demência, convulsões e crescentes "reflexos de susto" a barulhos. A doença torna-se fatal
normalmente na faixa de 3 a 5 anos.

53
CITOLOGIA: MITOCÔNDRIAS
As mitocôndrias são organelas existentes em todas as
células eucarióticas e pode apresentar formatos e dimensões
diversas, tem grande mobilidade, e estão presentes em sítios
intracelulares onde existe uma maior precisão de energia, uma
vez que seu papel fundamental é produzir ATP.
Esta é ainda formada por duas camadas de membrana: a
externa, que é muito permeável e têm proteínas formadoras de
poros, as porinas, que consentem a passagem livre de moléculas;
e a interna, muito particularizada e mais fina que se inclina para
formar pregas denominadas cristas. Além disso, na membrana
interna há um conteúdo amórfico onde encontra-se os
ribossomos, o DNA mitocondrial e as enzimas, responsáveis
pelos diversos papeis da mitocôndria. E em meio às membranas
há o sítio intermembrana, que apresenta diferentes enzimas e
onde aglomera prótons levados da matriz.
ORIGEM
As mitocôndrias se reproduzem por fissão, parecido ao mecanismo de reprodução bacteriana. A presença de
DNA, e os ribossomos são similares ao da bactéria, e indicam que as mitocôndrias vieram de bactérias endocitadas há
mais de um bilhão de anos, aonde células eucariontes anaeróbicas constituíram afinidade simbiótica com bactérias
aeróbicas, usando seu princípio de fosforilação oxidativa. Essas bactérias teriam adentrado por fagocitose, esquivando-
se dos mecanismos intracelulares de aniquilamento para organismos estranhos. Então, a membrana do fagossomo teria
se transformado na membrana externa da mitocôndria e a membrana da bactéria transformou-se na membrana interna.
Com a maior quantidade do concentrado de oxigênio no ambiente causados pelas células fotossintéticas, a
célula hospedeira e sua forma de produzir energia ficou mais hábil, apresentando ainda mecanismos de liberar este
oxigênio. Aconteceu ainda a passagem de parte do DNA da organela para o DNA nuclear durante o desenvolvimento
eucariótico, passando a ser condicionado às proteínas codificadas pelo núcleo celular.
ESTRUTURA
As mitocôndrias exibem formas alongadas, como ocorrem em Malpighi, glândulas salivares de insetos e
pâncreas mamífero, e forma esféricas encontradas no intestino e no fígado.
A distribuição de mitocôndrias no interior da maioria das células ocorre ao acaso, mas existem casos em que se
concentram em regiões a demanda energética é maior, como por exemplo, em células musculares na qual as
mitocôndrias estão associadas aos filamentos contráteis que requerem ATP. Muitas vezes as mitocôndrias por estarem
em contato com os lipídios aproveitam melhor os ácidos graxos resultantes da ação das lipases.
A análise de imagens obtidas ao microscópio eletrônico é de grande valor para se conhecer a estrutura
mitocondrial. Uma das técnicas da microscopia eletrônica é a contrastação positiva, consiste em embeber o material já
fixado em uma solução de metal pesado que se acumulam em algumas partes da organela, tornando-as eletrodensas,
e a contrastação negativa consiste em deixar o material embebido em uma solução aquosa de um sal eletrodenso.
ULTRAESTRUTURA
Estas organelas são constituídas de duas membranas, que definem dois compartimentos da mitocôndria, o
espaço intermembranoso, o qual separa a membrana interna e externa, e a matriz mitocondrial. Na matriz, podem ser
observados ribossomos e alguns glóbulos elétron-densos de fosfato de cálcio.
A membrana interna se invagina para o interior da mitocôndria constituindo as cristas mitocondriais, estas
projeções para o interior da organela é o local onde estão os componentes da cadeia respiratória. Nesta membrana
interna encontramos 20% de lipídeos e 80% de proteínas. Entre essas proteínas estão os citocromos, que fazem
parte da cadeia respiratória, a ATP sintetase que participa da síntese do ATP, NADH desidrogenase que libera um
par de elétrons para a cadeia respiratória, a succinato desidrogenase que catalisa uma das reações do ciclo de Krebs
entre outras proteínas (complexos I, II, III e IV).
A membrana externa apresenta uma maior fluidez e também apresenta uma proteína conhecida como porina,
que permite a passagem livre de íons e moléculas. Apresenta 50% em lipídeos e 50% em proteínas.

54
IMPORTAÇÃO DE PROTEÍNAS PARA AS MITOCÔNDRIAS
Embora as mitocôndrias possuam DNA, RNAm, RNAt
e ribossomos próprios, a síntese de proteínas é muito limitada
nessa organela. Assim, a maioria das proteínas que promove
seu crescimento é de origem citosólica produzidas a partir dos
ribossomos livres tais como: (1) Complexo enzimático piruvato
desidrogenase, (2) enzima responsável pelo ciclo de Krebs, (3)
proteína da fosforilação oxidativa, (4) DNA polimerase e RNA
polimerase, (5) proteínas transmembrana. Devido à estrutura
da membrana dupla, a importação ocorre de uma maneira
mais complexa.
A proteína que será importada para a mitocôndria
possui uma pré-sequência formada por 25 a 30 aminoácidos
de caráter anfipático carregados positivamente ligados ao
grupo amino-terminal, que será reconhecida pela membrana
mitocondrial externa. Além disso, ela liga-se a uma chaperona
Hsp 70 citosólica, que desdobra parcialmente a proteína para
seu transporte. As cadeias polipeptídicas desdobradas são
translocadas através do complexo Tom na membrana
externa, sendo então transferidas em direção para o
complexo Tim na membrana interna.
Nesse estágio, para que o transporte continue, é
necessário um potencial eletroquímico. Esse potencial é
proporcionado pelo fluxo de íons H+ para o espaço
intermembranoso, fluxo este gerado pelo transporte de
elétrons pelas bombas de prótons da cadeia respiratória
(Complexo I, III e IV). Como os prótons H+ são positivos, a
membrana interna torna-se positiva, e a matriz, negativa,
surgindo assim, um potencial elétrico. O que determina a
direção que a proteína importada deve tomar.
Na medida em que atravessam a membrana interna, a
proteína desdobrada associa-se com outra chaperona da
família Hsp 70 (mitocondrial), atuando como uma proteína
motora.
Depois disso, a proteína é importada para uma chaperonina Hsp 60 mitocondrial, que vai dobrar essa proteína
liberando-a na matriz mitocondrial.
OBS: Após a ligação com a Hsp 70 motora, a sequencia sinal de aminoácidos é clivada por uma protease da matriz.
Além disso, as proteínas provenientes do citosol podem ser enviadas para compor a membrana externa, interna
ou o próprio espaço intermembranoso. Nessas proteínas, há sequências hidrofóbicas de parada de transferência, que
param a transferência através dos complexo Tom ou Tim, levando a sua inserção respectivamente na membrana
externa e interna. As proteínas também podem ser orientadas para o espaço intermembranoso e pode ser feito de tais
formas:
(1) Transpõe o complexo Tom sendo transferido para o espaço intermembranoso.
(2) Transpõe o complexo Tom, fazem uso do complexo Tim, contudo possuem sequencias hidróbicas que
interrompem a ação do Complexo Tim. Com isso, essas proteínas são encaminhadas para o espaço
intermembranoso.
(3) Ocorre todo o transporte até a matriz. A remoção da pré-sequencia expõe uma outra sequencia sinal
hidrofóbica, fazendo com que haja o retorno da proteína para o espaço intermembranoso.

55
CICLO DE KREBS
Devido o seu caráter metabólico, catabólico e anabólico, é considerado como rota anfibólica, de degradação e
construção de substâncias com finalidade de produzir energia suficiente para as atividades desenvolvidas pela célula.
Esse ciclo composto por oito reações controladas enzimaticamente, tem seu início a partir da degradação por
oxidação, uma reação do ácido oxalacético com a acetil-coenzima-A, substância originada na glicólise em consequência
da ação catabólica da enzima desidrogenase sobre o piruvato (molécula altamente energética), produzindo 2 moléculas
de CO2.
O produto dessa oxidação origina uma molécula de citrato, mediador de um composto com cinco carbonos
(cetoglutarato), que durante o percurso desse ciclo é quebrado liberando prótons receptados pelo NAD (aceptor
intermediário de hidrogênios).
A degradação contínua e o cetoglutarato formam o alfa-cetoglutarato, molécula menos energética contendo
quatro carbonos. No entanto, ainda quebrada, libera mais H+, recolhidos nesse momento pela molécula de FAD,
finalizando o processo com a restituição do ácido oxalacético, enzima iniciadora do ciclo. Além do dióxido de carbono
são produzidos íons H+, conforme mencionado são absorvidos pelo NAD e FAD (NADH e FADH2), destinados às cristas
mitocôndriais, onde ocorre a cadeia respiratória e produção de ATP.
OBS: A Acetil-coA se liga ao acetato para atravessar a membrana da mitocôndria. É ela que vai para dentro da
mitocôndria, ou seja, em sua matriz é o combustível do ciclo de Krebs.
ETAPAS DO CICLO DE KREBS
É o conjunto de reações que ocorre na matriz mitocôndrial com a finalidade de fornecer substratos que serão
desidrogenados e descaboxilados.
 Quando ocorre desidrogenação, tem-se a ativação da cadeia respiratória (onde temos a síntese de H2O e ATP
que armazena a energia liberada pela reação ate um momento adequado para sua utilização).
 Quando ocorre descarboxilação, tem-se a liberação de CO2, principal metabólito do Ciclo de Krebs.
O início do Ciclo de Krebs começa com a entrada de acetil-coA para dentro da mitocôndria, o acetil-coA se
combina com um acido chamado de oxaloacetato através de uma enzima chamada de citrato sintetase, após este
evento tem-se a saída da coenzima (Hs-coA) e a entrada de H2O, dando origem ao citrato que através da enzima
aconitase transformará o mesmo em isocitrato. Por sua vez o isocitrato sofrera ação da enzima isocitrato desidrogenase
que fará a retirada de CO2 e H2 do isocitrato formando o α-cetoglutarato, o H2 que saiu aciona a cadeia respiratória a
nível de NADH2 que por sua vez produz 3 ATPs.
O α-cetoglutarato será desidrogenado pela enzima α-cetoglutarato desidrogenase, formando mais 3 ATPs a nível
de NADH2, e através da enzima succinato sintetase(tiolase) o Hs-coA volta a se ligar ao α-cetoglutarato formando
o succinil-coA após este evento tem-se novamente a saída do Hs-coA e a entrada de H2O formando o succinato o
que propicia a formação e um GTP (muito semelhante ao ATP).Após estes eventos ocorre então a desidrogenação do
succinato através da enzima succinato desidrogenase tendo-se então a formação do fumarato, com isto tem-se a
formação de mais dois ATPs ao nível de FADH2, então ocorrera à entrada de H2O pela enzima hidratase e a
transformação do fumarato em malato, e este através da enzima malato desidrogenase libera H2 o que ira ativar a cadeia
respiratória ao nível de NADH2 propiciando a formação de mais três ATPs e a transformação de malato em oxaloacetato
o que fecha o Ciclo de Krebs.
o A velocidade do Ciclo de Krebs e controlado
pela quantidade de ATPs formados, ou seja,
quanto mais ATPs formados menor a
velocidade do ciclo e quanto menor a
quantidade de ATPs formados maior a
velocidade do ciclo.
o Para cada volta no Ciclo de Krebs utiliza-se
uma molécula de acetil-coA.
o Em uma volta são acionadas quatro cadeias
respiratórias, tendo-se a formação de 12
ATPs sendo que destes um é ao nível de
GTP.
o Dois CO2 produzidos
o Dois O2 consumidos.
OBS: Enzimas “marca-passo” do ciclo de Krebs:
 α-cetoglutarato desidrogenase
 isocitrato desidrogenase (principal).
 citrato sintetase.

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FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA
A fosforilação oxidativa é a maior fonte de ATP em organismos aeróbicos, e nada mais é do que a formação de
ATP através da transferência de elétrons do NADH ou do FADH2 para o oxigênio por uma série de transportadores de
elétrons. A síntese de ATP ocorre nas mitocôndrias com a entrada de prótons em sua membrana mitocondrial interna.
As mitocôndrias são estruturas responsáveis pela:
 Oxidação dos metabólicos energéticos: produção de nucleotídeos reduzidos
 Transporte de elétrons:
 Os elétrons de nucleotídeos reduzidos são transferidos através de uma sequência de reações para o
oxigênio formando a água.
 A energia disponível da oxidação das coenzimas reduzidas é utilizada para bombear os átomos para o
exterior da mitocôndria.
 O gradiente de prótons é descarregado através de uma enzima que utiliza a energia livre do gradiente de
prótons para sintetizar ATP a partir de ADP+Pi.
Primeiramente, há um bombeamento de prótons para fora da matriz mitocondrial gerando uma força próton-
motriz constituída de um potencial elétrico transmembrana. O ATP, como já foi citado anteriormente, é produzido com a
volta desses prótons à membrana, através de um complexo enzimático chamado Complexo ATP Sintase.
Todo o processo de fosforilação oxidativa depende de dois fatores; a energia obtida do transporte de elétrons e
armazenada na forma de íons de hidrogênio e uma enzima transportadora denominada ATP sintase. Durante o fluxo de
eletros há liberação de energia livre suficiente para síntese de ATP em 3 locais da cadeia respiratória: Complexos I, III e
IV. Estes locais são denominados “Sítios de Fosforilação Oxidativa”. Nesses locais a liberação de energia é em
quantidade equivalente à necessária para síntese de ATP.
A enzima ATPsintase ou ATPase, ou ainda, F1FoATPase, é uma enzima de estrutura muito complexa, formada
por 16 sub-unidades polipeptídicas distribuídas em 2 frações funcionais: as frações Fo e F1.
A fração F1 é semelhante a uma maçaneta cujo cabo seria a fração Fo. Está ligada na membrana mitocondrial
interna (nas cristas), sempre voltada para o lado da matriz mitocondrial. Possui 9 unidades polipeptídicas de 5 tipos
diferentes- 3α, 3β, 1γ, 1d e 1e – e vários sítios de ligação com ATP, ADP e fosfato. Tem atividade de síntese do ATP,
mas para isso precisa estar associada a fração Fo; quando dissociada de Fo, só é capaz de hidrolisar o ATP.
A Fração Fo atua como um canal de prótons através da membrana mitocondrial interna. È formada por um
conjunto de 9 a 12 polipeptídeos localizados através dessa membrana, e está ligada a F1 sempre do lado da matriz
mitocondrial. O “o” subscrito significa oligomicina, um potente inibidor dessa enzima e, por consequência, da
fosforilação oxidativa.
OBS: Hipótese Quimiosmótica para transferência de elétrons. Segundo Mitchell, as condições para que ocorra a
fosforilação oxidativa são um bombeamento de prótons pela cadeia respiratória, criando um fluxo da matriz para o
espaço intermembrana e uma membrana mitocondrial interna impermeável a prótons e íntegra. A partir desta situação,
Mitchell prevê os seguintes eventos na membrana mitocondrial interna: a Cadeia Respiratória, ao transportar os
elétrons, bombeia prótons da matriz para o espaço intermembrana; a membrana mitocondrial interna, por ser
impermeável a prótons, impede o retorno destes à matriz; cria-se um gradiente duplo - de pH e eletrostático - através da
membrana mitocondrial interna, que gera uma situação de alta instabilidade e, por consequência, uma força que atrai
os prótons de volta. Esta força, chamada força próton-motriz, dirige o refluxo de prótons à matriz mitocondrial através
dos canais de prótons da enzima ATP sintetase; a passagem dos prótons pela ATP sintetase determina a síntese do
ATP.
CADEIA RESPIRATÓRIA
Cadeia Respiratória é uma etapa da respiração celular que ocorre nas cristas mitocondriais, onde se encontram
transportadores proteicos com diferentes graus de afinidade para os elétrons.
A cadeia respiratória é composta de quatro complexos enzimáticos multipolipeptídicos: Complexo I (NADH-
ubiquinona oxidorredutase), Complexo II (succinato-ubiquinona oxidorredutase), Complexo III (ubiquinol-citocromo c
redutase) e Complexo IV (citocromo c oxidase), e dois carreadores de elétrons (ubiquinona e citocromo c).
Ela oxida elétrons do NADH ou FADH2 e utiliza a energia para bombear prótons para fora da matriz mitocondrial.
A cadeia respiratória mitocondrial normalmente libera pequenas quantidades de superóxidos e peróxido de
hidrogênio (H2O2) através da auto-oxidação de uma ou mais espécies de flavina reduzidas, complexo ferro-enxofre e
ubiquinona gerados por succinato, NADH e outras ubiquinonas que reduzem desidrogenases.
Estes compostos são os citocromos que estão dispostos na bicamada lipídica da membrana interna da
mitocôndria. Os componentes dessa cadeia se diferem pela tendência de perder elétrons que é estabelecido pelo
potencial padrão de óxido-redução, que é medido no meio extracelular. Quanto maior o potencial padrão de óxido-
redução maior será a tendência de um determinado composo de perder elétrons. As moléculas de NADH e de FADH2,
anteriormente formadas no Ciclo de Krebs, transferem os elétrons que transportam para as proteinas da cadeia
tranportadora de elétrons. Essa transferência, promove a ejeção de prótons H+ para o exterior da mitocôndria formando
um gradiente protoiônico, e este promove a formação de um potencial de membrana entre as faces externa e interna da

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membrana mitocondrial. Com isso, ocorre a fosforilação oxidativa do ADP em ATP, na qual o transporte de prótons
através da membrana interna da mitocôndria é feita pelos complexos I, III, IV.
A variação de energia livre associada a transferência de elétrons através dos complexos, corresponde a uma
força próton-matriz capaz de fazer a síntese de ATP. Cada molécula de NADH permite a sintese de três moléculas de
ATP, enquanto que cada molécula de FADH2 permite a síntese de duas moléculas de ATP.
Para cada piruvato forma-se 30 moléculas de ATP. Fora da mitocôndria também ocorre síntese de ATP e a célula tem
um rendimento final de 36 moléculas de ATP com a degradação completa de uma molécula de glicose.
DOENÇAS MITOCONDRIAIS
Doença de Lhon
A neuropatia óptica hereditária de Leber (LHON) é uma disfunção do nervo óptico por mutações no DNA
mitocondrial (mtDNA), com um modo de transmissão não mendeliano ou materno. As formas esporádicas e casos
isolados de LHON são numerosos.
A prevalência está estimada em 1:50.000. A LHON afeta geralmente adultos jovens, com uma idade de início
média situada entre os 18 e 35 anos. A perda de visão ocorre geralmente num dos olhos, de forma súbita levando a
uma acuidade inferior a 20/400 em menos de uma semana ou de forma progressiva ao longo de 2-3 meses. O outro
olho pode ser afetado quase em simultâneo em cerca de 50% dos doentes, ou posteriormente, por vezes com um
intervalo que pode atingir os 9 meses.
O exame do fundo ocular revela pseudo-edema do disco óptico e hiperemia, dilatação arteriolar, tortuosidade
vascular e telangiectasias peripapilares. Embora a perda de visão seja em geral a única manifestação, está descrita a
associação de LHON com anomalias cardíacas, neurológicas e esqueléticas. A atrofia óptica está aparentemente ligada
à disfunção da cadeia respiratória mitocondrial provocada por mutações no mtDNA. Estão descritas mais de 18
mutações do mtDNA em doentes com LHON, sendo que quatro delas correspondem a “mutações primárias”,
suficientes para causar a doença.
As principais mutações primárias envolvem genes que codificam para as diferentes subunidades dos
complexos I e III da cadeia respiratória mitocondrial. Outras mutações, designadas como “secundárias”, surgem
geralmente associadas às primárias. Podem também existir outros fatores epigenéticos ou tóxicos envolvidos na
patogênese. Não existe atualmente um tratamento eficaz para a LHON.
Síndrome de Leigh
A síndrome de Leigh ou doença de Leigh é uma enfermidade que ataca o sistema nervoso central. É uma
desordem hereditária que afeta crianças e em casos raros pode afetar adolescentes e adultos. Mutações no DNA das
mitocôndrias ou no DNA nuclear (gene SURF1) causam degradação das habilidades motoras e eventualmente morte.
A síndrome de Leigh também é conhecida como encefalomielopatia necrosante subaguda, encefalopatia
necrosante de Leigh e encefalomielopatia necrosante de Leigh. É uma doença rara, que foi descrita por Denis Leigh em
1951 (departamento de neuropatologia do Instituto de Psiquiatria, Maudsley Hospital em Londres). É uma enfermidade
neurometabólica congênita, que faz parte do grupo das encefalopatias mitocondriais. Sabe-se que a alteração ocorre no
metabolismo energético, sendo a principal causa de defeito na fosforilação oxidativa e geração de ATP celular. Existem
três tipos de transmissão genética associada a esta síndrome: herança recessiva ligada ao X, mitocondrial e
autossômica recessiva.
A idade de início desta doença é variada e ocorre em geral nos primeiros dois anos de vida, podendo ocorrer
manifestações no adulto jovem. A evolução em geral é insidiosa e progressiva. O início dos sinais e sintomas ocorre de
forma subaguda ou abrupta, podendo em alguns casos ser precipitado por episódios febris e por procedimentos
cirúrgicos.
O quadro clínico caracteriza-se em crianças menores de um ano de idade com perda do controle da cabeça,
hipotonia, deficiência de sugar, anorexia, vômitos, irritabilidade e convulsões. Após o primeiro ano de vida, ocorre
dificuldade na marcha, ataxia, disartria, regressão intelectual, distúrbios da respiração (risco de hiperventilação ou
apneia), alterações oftalmológicas como: oftalmoplegia, nistagmo, atrofia óptica e estrabismo.
A duração da doença nos casos infantis é, em média, de um ano e nos casos tardios ou juvenis pode prolongar-
se por anos.
As alterações histopatológicas consistem em focos bilaterais simétricos de necrose espongiforme com
degeneração de mielina, proliferação vascular e gliose. A localização se dá nos núcleos da base, tálamo, tronco cerebral
e medula espinhal. A tomografia computadorizada (TC) de crânio permite confirmar o diagnóstico quando se evidenciam
imagens hipodensas nos núcleo da base e a ressonância nuclear magnética (RNM) quando mostra lesões menores,
inclusive no tronco cerebral.
Exames laboratoriais que contenham os seguintes parâmetros: hiperproteinorraquia, níveis elevados de lactato e
piruvato no sangue, razão lactato/piruvato no sangue e líquor elevada e a hiperlactacidemia provocada por sobrecarga
glicídica, são sugestivos desta síndrome.
Ainda não há tratamento específico para esta patologia.

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Doença de Alzheimer
A Doença de Alzheimer, também conhecida como demência senil tipo Alzheimer, é a mais comum patologia que
cursa com demência. E o que vem a ser demência? Popularmente, conhecida como esclerose ou caduquice, a
demência apresenta como características principais: problemas de memória, perdas de habilidades motoras (vestir-se,
cozinhar, dirigir carro, lidar com dinheiro, etc.), problemas de comportamento e confusão mental.
Quando falamos que as demências estão constituindo um sério problema de saúde pública em todo o mundo,
temos que mostrar em números o que isto representa. Hoje temos, no mundo, 18 milhões de idosos com demência,
sendo 61% deles em países do terceiro mundo. Daqui a 25 anos terão 34 milhões de idosos nesta situação e a grande
maioria (71%), nos países mais pobres! No Brasil, temos atualmente 1,2 milhões de idosos, aproximadamente, com
algum grau de demência.
Existem várias teorias que procuram explicar a causa da doença de Alzheimer, mas nenhuma delas está
provada. Destacamos:
 Idade: quanto mais avançada a idade, maior a porcentagem de idosos com demência. Aos 65 anos, a cifra é de
2-3% dos idosos, chegando à 40%, quando se chega acima de 85-90 anos.
 Idade materna: filhos que nasceram de mães com mais de 40 anos, podem ter mais tendência à problemas
demenciais na terceira idade.
 Herança genética: já se aceita, mais concretamente, que seja uma doença geneticamente determinada, não
necessariamente hereditária (transmissão entre familiares).
 Traumatismo craniano: nota-se que idosos que sofreram traumatismos cranianos mais sérios, podem
futuramente desenvolver demência. Não está provado.
 Escolaridade: talvez, uma das razões do grande crescimento das demências, nos países mais pobres. O nível
de escolaridade pode influir na tendência a ter Alzheimer.
 Teoria tóxica: principalmente pela contaminação pelo alumínio. Nada provado.

59
CITOLOGIA: PEROXISSOMOS
O peroxissomo é uma organela de formato, geralmente, esférico, com diâmetro variável de 0,2 a 1,5 μm e é
constituído de uma matriz finamente granular envolvida por uma única membrana, que possui no seu interior enzimas,
em média 40 tipos, envolvidas em uma grande variedade de reações metabólicas, incluindo vários aspectos do
metabolismo energético. Essa estrutura está presente em todas as células eucariontes, exceto nos eritrócitos maduros.
Sua quantidade, tamanho e forma, variam, consideravelmente, de acordo com os diferentes tipos de células. No homem,
os peroxissomos são particularmente abundantes no fígado e rins, ocorrendo em menor número e tamanho nos
fibroblastos e no cérebro. Os peroxissomos também não possuem DNA próprio, nem ribossomos e suas proteínas são
importadas do citosol.
O peroxissomo contém uma matriz com grande número de enzimas responsáveis pelas diversas funções
exercidas por ele. Em células com grande atividade peroxissomal, a grande concentração dessas enzimas, como a urato
oxidases, acarreta na formação de um “core” cristaloide, visível ao microscópio eletrônico. Já em humanos, mesmo
células com alta atividade enzimática peroxissomal, como hepatócitos, não apresentam tal arranjo.
Os peroxissomos são, em termos físicos, semelhantes aos lisossomos, mas diferem em dois aspectos
importantes: Primeiro acredita-se que sejam formados por autorreplicação (ou talvez por brotamento do REL) e não pelo
complexo de Golgi; Segundo que eles contêm oxidases e não hidrolases. Além de conterem enzimas que degradam
gorduras e aminoácidos, têm também grandes quantidades da enzima catalase, que converte o peróxido de hidrogênio
(água oxigenada) em água e gás oxigênio.
Os peroxissomos estão presentes em grandes quantidades nas células de defesa como os macrófagos e
também existem nas células vegetais, onde participam do processo da fotorespiração. A função dos peroxissomos no
metabolismo celular ainda é pouco conhecida, mas acredita-se que participem dos processos de desintoxicação da
célula.
Há cerca de 40 tipos diferentes de peroxissomos, dependendo da função e da enzima presente neles. Um dos
tipos de peroxissomo é o glioxissomo que é uma organela membranosa ausente em animais, e presente em sementes
vegetais. Apresentam enzimas que transformam, nas células vegetais, os lipídios em glicídios, que ficam armazenados
nas sementes.
FORMAÇÃO DOS PEROXISSOMOS
O processo de formação de novos peroxissomos é similar ao processo de formação
das mitocôndrias e dos cloroplastos, e difere do processo deformação do retículo
endoplasmático, do aparelho de Golgi e dos lisossomos.
As proteínas destinadas aos peroxissomos são traduzidas nos ribossomos
citosólicos livres e importadas como cadeias polipeptídicas completas. Os fosfolipídios são
também importados, via proteínas transferidoras de fosfolipídios. A importação de proteínas
e de fosfolipídios resulta no crescimento dos peroxissomos, e os novos peroxissomos são
formados por divisão dos velhos.
Algumas proteínas da membrana dos peroxissomos são sintetizadas nos
ribossomos citosólicos e direcionadas para a membrana por sinais internos distintos. Porém,
acredita-se também que algumas dessas proteínas possam ser sintetizadas em polissomos
no retículo endoplasmático, e então, serem transportadas para os peroxissomos. Acredita-se
que sejam formadas por autorreplicação (brotamento do REL) e não pelo CG.
BIPARTIÇÃO DOS PEROXISSOMOS (FISSÃO BINÁRIA)
Os peroxissomos se multiplicam por fissão binária, portanto, a partir de
peroxissomos preexistentes, como fazem as mitocôndrias. Consequentemente, sua massa
deve ser multiplicada previamente. A dupla camada lipídica da membrana única do
peroxissomo cresce através do agregado de fosfolipídios, que são extraídos do REL
mediante proteínas intercabiadoras. Por sua vez, as proteínas que se incorporam à
membrana ou matriz da organela são provenientes dos ribossomos livres no citosol e são
conduzidas seletivamente aos peroxissomos por exibirem um peptídeo sinalizador
específico – próximo à extremidade carboxila de suas moléculas – composto por três
aminoácidos, reconhecido por um receptor proteico situado na membrana da organela.
Acredita-se que os peroxissomos tenham uma vida média de 5 a 6 dias, ao fim dos quais
são destruídos por intermédio de fagossomos.

60
ESTRUTURA E ULTRAESTRUTURA
Organelas de forma ovoide presentes em todos os tipos celulares, delimitadas por uma única membrana
com matriz granular. Possuem diâmetro médio de 0,6µm, e seu número varia de 70 a 100 por célula, embora nas células
hepáticas e renais possam ser mais numerosos. Muitos peroxissomos exibem um cristaloide, eletrodenso e constituído
de catalase. Sua matriz armazena cerca de 40 enzimas, sendo a maioria delas enzimas oxidativas, pois intervêm na
formação e decomposição do peróxido de hidrogênio. Entre as mais comuns, encontram-se a catalase (degrada H2O2
em H2O e O2), D-aminoácido oxidase e urato oxidase. Não possuem DNA próprio, nem ribossomos e suas proteínas são
importadas do citosol.
IMPORTAÇÃO DE PROTEÍNAS
Inicialmente, a proteína ao ser traduzida
terá um peptídeo sinal formado por aminoácidos
que irá determinar o destino da proteína codificada.
Os peroxissomos e os glioxissomos são
desprovidos de DNA e por isso todas as proteínas
presentes em sua matriz são importadas do citosol.
Na importação, há dois sinais de endereçamento
que direciona as proteínas peroxissômicas para o
seu endereço, uma sequência tripeptídica SKF
(Ser-Lis-Fen) carboxi-terminal (PTS1, na
extremidade C-terminal das proteínas) e uma
sequência formada por nove resíduos localizados
internamente ou próximo ao N-terminal (PTS2,
nonapeptídeo encontrado na extremidade N-
terminal, mas também ativo quando localizado
internamente na proteína).
Este sinal de endereçamento não sofre clivagem, é muito pequeno e ao contrário dos sinais de importação
presente em proteínas de mitocôndria e cloroplasto ele está situado na porção carboxi-terminal. Existe uma proteína na
membrana do peroxissomo que reconhece o sinal de importação.
A proteína destinada ao peroxissomo contendo o sinal de endereçamento aos peroxissomos (PTS1 ou PTS2)
liga-se a um receptor que tanto pode estar solúvel no citoplasma ou ligado a membrana peroxissomal. Após ligação da
proteína com o receptor, o conjunto associa-se à maquinaria ou poro de translocação, localizado na membrana
peroxissomal. Após a ligação com a maquinaria de translocação, a proteína peroxissomal pode ser translocada
isoladamente para a matriz ou juntamente com o seu receptor. Neste segundo caso, após a translocação, ocorre a
dissociação da proteína do seu receptor, que pode ser transportada de volta para o citoplasma, para participar de um
novo ciclo de translocação. O mesmo acontece na primeira hipótese, quando o receptor é reciclado a partir da
membrana sem ter entrado no peroxissomo.
FUNÇÕES DOS PEROXISSOMOS
Os peroxissomos são formados por uma membrana lipoproteica que contém enzimas capazes de realizar
inúmeras funções inerentes a essa organela. A composição enzimática dos peroxissomos e as reações metabólicas por
eles exercidas variam conforme o tipo celular e as condições fisiológicas consideradas. A seguir serão esplanadas essas
diversas funções.
DEGRADAÇÃO DE PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO (H2O2)
As oxidases que participam do catabolismo peroxissomal, talis como: a acil-oxidase, a D - aminoácido oxidase e
a urato oxidase, causam a formação de peróxido de hidrogênio (H2O2). Essa substância pode ser extremamente tóxica,
promovendo a oxidação de vários compostos, como, por exemplo, a de aminoácidos. No peroxissomo, o peróxido de
hidrogênio é degradado em oxigênio molecular e água pela catalase, enzima que representa 40% das enzimas da matriz
dessa organela. A catalase pode agir também como peroxidase, utilizando H2O2 para oxidar moléculas pequenas como
etanol e metanol.
METABOLISMO DE LIPÍDIOS
Na célula animal tanto os peroxissomos como as mitocôndrias estão envolvidos nas reações de degradação de
ácidos graxos, porém a cadeia enzimática envolvida em cada um desses processos difere bastante. A enzima
peroxissomal acil-CoA Oxidase, por exemplo, é inativa perante cadeias de ácidos graxos de médio e pequeno porte,
consequentemente, nos peroxissomos ocorre apenas a degradação de cadeias longas e muito longas de ácidos graxos,
enquanto nas mitocôndrias ocorre a degradação de cadeias longas, médias e pequenas. A β-oxidação de ácidos

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graxos nos peroxissomos é interrompida quando a cadeia atinge tamanho médio, diferindo do processo mitocondrial
que termina com a oxidação completa da cadeia de ácido graxo em moléculas de acetil-CoA, podendo então serem
oxidadas a CO2 no ciclo do ácido cítrico.
Além das diferenças apontadas anteriormente, nas mitocôndrias, ocorre o acoplamento da β-oxidação com a
cadeia transportadora de elétrons e, consequentemente, com a síntese de ATP. Já nos peroxissomos, a parte da
energia liberada durante a β-oxidação é armazenada na forma de NADH e parte e dissipada na forma de calor.
Os peroxissomos participam de algumas vias biossintéticas como a de precursores de glicerolipídeos e a de
colesterol e dolicol: os éteres de glicerolipídeos, formados no peroxissomo, são exportados para o reticulo
endoplasmático, onde, dentre outros lipídeos, dão origem ao plasmogênio. Os demais glicerolipídeos precursores, no
reticulo endoplasmático, originam triglicérides de estocagem e fosfolipídios de membrana.
A biossíntese de colesterol envolve várias etapas metabólicas e utiliza o acetil-CoA como substrato inicial. Os
peroxissomos possuem as enzimas responsáveis por grande parte dessa via metabólica, mas algumas dessas reações
ocorrem exclusivamente no reticulo.
As enzimas responsáveis pelas duas reações iniciais da
biossíntese de colesterol são também encontradas no citosol e a
terceira reação, que resulta na síntese de mevalonato, pode ocorrer
também no reticulo. No entanto, a conversão de mevalonato a
farnesil-difosfato ocorre predominantemente no peroxissomo. Nos
peroxissomos ocorre a produção de farnesil-difosfato, que será
convertido em lanosterol apenas por meio de enzimas do RE. A
conversão de lanosterol em colesterol pode ocorrer no reticulo e no
peroxissomo.
Em células hepáticas de mamíferos, a oxidação de colesterol,
por enzimas do reticulo e peroxissomo, leva a produção de ácidos
biliares. A produção de dolicol, outro importante constituinte da
membrana plasmática, parece ocorrer tanto no reticulo como no
peroxissomo. Sua síntese envolve a formação de farnesil-difosfato
como composto intermediário, possuindo, portanto, reações comuns a
via biossintética do colesterol.
DEGRADAÇÃO DE ÁCIDO ÚRICO
Outra via catabólica dependente do peroxissomo é a degradação do ácido úrico. A
quebra desse ácido não ocorre no homem, nos primatas hominídeos, em aves e nem em
alguns répteis devido à ausência da enzima peroxissomal urato oxidase, sendo, por isso
excretado sem sofrer degradação. Já em outros animais esta degradação começa pela
reação que converte ácido úrico em alantoína, catalisada pela enzima peroxissomal urato
oxidase. A degradação progressiva da alantoína, realizada inicialmente por enzimas
mitocondriais e depois por enzimas citosólicas, gera alantoato, ureia e amônia, seguindo
essa ordem.
O conhecimento do metabolismo do ácido úrico é necessário para entender como
inúmeras doenças, relacionadas á suas taxas, ocorrem.
Quando o ácido úrico está aumentado no sangue dizemos que há hiperuricemia, e
quando suas taxas encontram-se abaixo do normal chamamos de hipouricemia. A primeira
ocorre em 10-15% da população acima de 40anos e se apresenta geralmente, assintomática
e está relacionada a outras doenças tais como: acidose metabólica, alcoolismo,
hipertireoidismo, leucemia, abuso de diuréticos, ingestão exagerada de proteínas, gota, etc.
A hiperuricemia pode ocorrer por superprodução ou por diminuição da excreção renal e
intestinal de ácido úrico.
CICLO DO ÁCIDO GLIOXÍLICO
Em protistas, plantas e animais inferiores, os peroxissomos apresentam algumas enzimas do ciclo do ácido
glioxílico, uma variante do ciclo do ácido cítrico (ciclo de Krebs). Essas enzimas comuns a ambos os ciclos geralmente
não ocorrem em peroxissomos, acontecendo exclusivamente nas mitocôndrias. Porém nas sementes que contêm
lipídios como reserva, os peroxissomos apresentam todas as enzimas do ciclo do ácido glioxílico, sendo capaz de
realizá-lo inteiramente. Esses peroxissomos são conhecidos como glioxissomos, constituindo um subgrupo dos
peroxissomos. Esses glioxissomos possuem papel fundamental na germinação das sementes, devido a interação entre a
β-oxidação de ácidos graxos e o ciclo do ácido glioxílico possibilitando a conversão de lipídios de reserva em
carboidratos.

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FOTORRESPIRAÇÃO
É um processo bastante relacionado com a fotossíntese, no qual também há participação de enzimas presentes
nos cloroplastos e nas mitocôndrias. A enzima RuBisCO (ribulose difosfato carboxilase-oxidase), presente nos
cloroplastos, além de exercer a atividade de carboxilação, que dá inicio ao ciclo de Calvin (fase escura da fotossíntese),
exerce também uma atividade de oxigenase. Nos dois casos, a RuBisCO tem como substrato a ribulose 1-5 bisfosfato
(C5H8O11P2). Em situações em que a concentração
de CO2 é maior que a de O2, ocorre a carboxilação
da ribulose 1-5 difosfato. Já quando a concetração de
O2 é maior que a de CO2, a RuBisCO utiliza O2 e
promove a oxidação do substrato ribulose 1-5
disfosfato, originando fosfoglicerato (C8H4O7P) e
fosfoglicolato (C2H2O6P). O processo de
fotorrespiração possibilita que duas moléculas de
fosfogliconalato, geradas por essa ativiadade
oxigenase da RuBisCO, sejam convertidas em
fosfoglicerato, um intermediário do ciclo de Calvin.
Dessa forma, a fotorrespiração recupera ¾ dos
átomos de C, desviados do ciclo de Calvin pela
oxigenase da RuBisCO.
Esse processo integrado ocorre nas folhas
de plantas com metabolismo C3. Já as com
metabolismo C4 e CAM, a enzima RuBisCO não
apresenta atividade oxigenase.
DEGRADAÇÃO DE GLICOSE EM TRIPANOSSOMATÍDEOS
Nos tripanossomatídeos existem organelas relacionadas aos peroxissomos denominadas glicossomos. Essas
organelas possuem grande parte das enzimas da via glicolítica. A compartimentalização dessa via catabólica, nos
glicossomos parece estar relacionada à grande eficiência da atividade glicolítica, verificada nos tripanossomatídeos.
Essa característica dos glicossomos não é compartilhada pelos demais peroxissomos e foi responsável pelo nome
atribuído a essa organela altamente especializada.
Os glicossomos também realizam a β-oxidação de ácidos graxos e estão envolvidos na biossíntese de lipídios
éteres. Essas funções colaboram com a hipótese de uma origem evolutiva comum entre os glicossomos e os
peroxissomos, embora a catalase esteja ausente nos glicossomos.

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DOENÇAS PEROXISSOMAIS
Síndrome de Zellweger clássica
Por ter as proteínas da matriz dos peroxissomos espalhadas pelo citosol, acreditava-se que os pacientes
portadores dessa síndrome, não tinham essas organelas. No entanto, foram encontrados nesses pacientes
peroxissomos fantasmas em cultura de fibroblastos, os quais continham as proteínas de membrana, mas não possuíam
a maioria das proteínas da matriz. Isso ocorre, porque, na Síndrome de Zellweger (ZS), as proteínas não são importadas
para os peroxissomos. Em alguns pacientes portadores da ZS, verifica-se a incapacidade de importação para matriz
peroxissomal de proteínas que contêm o sinal carboxi-terminal SKL, mas ocorre a importação da proteína hidrolase, que
contém a pré-sequência amino-terminal. Assim, há o acúmulo de ácidos graxos de cadeia muito longa, falta de
plasmalogênio nas membranas e outras falhas nas funções peroxissomais.
Adrenoleucodistrofia (ALD)
A adrenoleucodistrofia é uma doença genética cujo defeito está localizado no cromossomo X e que acomete 1 a
cada 10000 nascimentos. Nessa doença, a mulher é considerada portadora, sujeita ao aparecimento de sintomas
neurológicos, e será ela quem transmitirá o gene defeituoso aos filhos, salientando que apenas os filhos do sexo
masculino podem desenvolver a doença.
A ALD é uma doença de depósito peroxissomal, devido a uma função anormal dos peroxissomas levando a um
acúmulo de ácidos graxos de cadeia muito longa (AGCML) em tecidos corporais, especialmente nas glândulas adrenais
e no cérebro. Deste modo, a bainha de mielina que circunda os axônios é destruída constituindo uma doença
desmielinizante, causando problemas neurológicos e uma insuficiência adrenal.
Os peroxissomas são abundantes em neurônios durante as duas primeiras semanas após o nascimento e nos
processos oligodendrogliais que formam as bainhas de mielina. O defeito bioquímico que ocorre nessa doença é a
alteração da função da enzima ligase acil-CoA gordurosa capaz de ativar indiretamente uma reação química de
transporte definida do peroxissoma.
Na ALD encontramos uma mutação no gene que codifica a enzima ligase acil-CoA, o qual está localizado no
lócus Xq-28 do cromossomo X, onde já foram identificadas 110 mutações. A função desta enzima não está totalmente
compreendida, mas sabe-se que ela é encontrada na membrana do peroxissoma e relaciona-se ao transporte de ácidos
graxos para o interior da organela. Quando ocorre a mutação da enzima, os AGCML (ácidos graxos de cadeia muito
longa) não podem penetrar nos peroxissomas e se acumulam no interior da célula.
Para um tratamento adequado, alimentos ricos em ácidos graxos de cadeia muito longa (AGCML) devem ser
eliminados da dieta. As principais fontes alimentares de AGCML são cascas de frutas, pasta de amendoim, carne
vermelha, queijo, espinafre e óleo de oliva.
Além da restrição alimentar, o tratamento deve ser feito com a combinação entre os suplementos dietéticos
trioleato de glicerol (GTE) e trierucato de glicerol (GTO). O GTE é composto por ácido erucico, encontrado naturalmente
no óleo de colza ou canola, e o GTO é composto por 90% de ácido oleico, encontrado nos óleos de oliva, milho e
semente de girassol, e para preparar este “coquetel” são usadas 4 partes do GTO para apenas 1 do GTE. A combinação
dos óleos é introduzida no paciente por via oral, possui consistência pastosa, sabor amargo, e é adquirido pelo Ministério
da Saúde e distribuído aos hospitais que necessitam do produto. A dose recomendada do “coquetel” é calculada
conforme o peso: 1ml/kg.
O tratamento baseado neste composto pode retardar os efeitos da ALD quando utilizado precocemente e, é
possível recuperar algumas funções mesmo em períodos mais avançados.
No início da doença a criança pode apresentar hiperatividade, mau humor e agressividade. Com a evolução da
doença sintomas neurológicos e motores começam aparecer, como mutilação, andar instável, perda da visão e audição,
demência avançada e quadriplegia.
O diagnóstico é feito a partir do exame de dosagem de AGCML no sangue. Quando descoberto na fase inicial
pode-se fazer transplante de medula óssea, reduzindo assim os sintomas.
Pseudo-síndrome de Zellweger
Esta condição foi primeiramente descrita em um paciente com todas as feições clínicas e patológicas da
síndrome de Zellweger clássica. No entanto, peroxissomos nos hapatócitos eram abundantes e de tamanho aumentado.
Estudos bioquímicos revelaram um aumento nos níveis de AGCML e de intermediários dos ácidos biliares, devido a uma
deficiência da tiolase peroxissomal.
Hiperoxaluria tipo I
É uma doença autossômica recessiva caracterizada pela formação de pedras nos rins e progressiva disfunção
nos rins. É associada a uma deficiência na atividade da enzima alanina: glioxalato aminotransferase.
Acatalassemia
Doença autossômica recessiva cujo fenótipo consiste na deficiência da catalase. Em geral, a acatalessemia é uma
doença relativamente benigna, caracterizada por gangrena oral e ulcerações.

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CITOLOGIA: CITOESQUELETO
O citoesqueleto é uma das principais estruturas da célula.
É uma rede de filamentos proteicos, que se prolongam pelo
citoplasma de todas as células eucarióticas. A capacidade das
células eucarióticas adotarem diversas formas, organizarem os
vários componentes em seu interior, interagirem mecanicamente
com o ambiente e realizarem movimentos coordenados é
dependente do citoesqueleto. Observe na figura ao lado a
organização do citoesqueleto.
Ao contrario do esqueleto ósseo dos vertebrados, o
citoesqueleto é uma estrutura altamente dinâmica que se
reorganiza continuamente sempre que a célula altera a sua
forma, se divide ou responde ao ambiente. Ele é diretamente
responsável por movimentos em larga escala, como a migração
de células sobre uma superfície, a contração das células
musculares e as alterações no formato celular que ocorrem ao
longo do desenvolvimento de um embrião.
É o citoesqueleto quem fornece a maquinaria para movimentos intracelulares como o transporte de organelas, a
segregação de cromossomos nas duas células-filha durante a mitose e a separação das células-animais no final da
divisão celular. Ele controla o posicionamento das organelas e também providencia o transporte que deve ocorrer entre
elas.
O citoesqueleto é composto por três tipos de filamentos proteicos:
 Filamentos intermediários;
 Microtúbulos;
 Filamentos de Actina (Microfilamentos).
Cada tipo de filamento apresenta propriedades mecânicas distintas e é formado por subunidades proteicas
diferentes. Uma família de proteínas fibrosas forma os filamentos intermediários que fornecem resistência mecânica às
células; a Tubulina é a subunidade dos microtúbulos que impulsionam células móveis, tais como protozoários e
espermatozoides, e a Actina é a subunidade dos filamentos de Actina que fornece força de movimento para a migração
dos fibroblastos.
PRINCIPAIS FUNÇÕES DO CITOESQUELETO
 Funciona como um dinâmico andaime fornecendo suporte estrutural que pode determinar a forma da célula e
resiste às forças que tendem a deformá-la. A forma plana, arredondado de muitas células em cultura, por
exemplo, depende do arranjo radial dos microtúbulos no citoplasma das células.
 Serve como um esqueleto interno responsável pelo posicionamento das várias organelas no interior da célula.
Essa função é particularmente evidente nas células epiteliais polarizadas.
 Fornece uma rede de conexões que direciona o movimento de materiais e organelas dentro das células.
Exemplos dessas funções incluem a distribuição de moléculas de RNAm para regiões específicas da célula, o
movimento de carreadores de membrana do retículo endoplasmático para o complexo de Golgi e o transporte de
vesículas contendo neurotransmissores ao longo do prolongamento da célula.
 Funciona como um aparato de força de estímulo que move as células de um lado para outro. Organismos
unicelulares movem-se, deslizando sobre uma superfície de um substrato sólido ou impulsionando eles mesmos
através do ambiente aquoso com o auxílio de organelas locomotoras especializadas (cílios e flagelos) que se
projetam da superfície celular.
ESTRUTURA E ORGANIZAÇÃO DOS FILAMENTOS DE ACTINA E MIOSINA
ACTINA
A principal proteína do citoesqueleto, na maioria das células, é a actina, que, quando polimerizada, forma os
filamentos de actina – finos e flexíveis, cujas fibras medem aproximadamente 7nm de diâmetro e vários micrômetros de
comprimento. No interior da célula, os filamentos de actina estão arranjados de maneira extremamente organizada,
formando feixes ou redes tridimensionais com propriedades de geis semi-sólidos. Este arranjo e organização dos

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filamentos de actina, as interligações entre os feixes e as redes, e suas associações com outras estruturas celulares são
regulados pela ligação com uma variedade de proteínas de associação com a actina, que são componentes importantes
do citoesqueleto da actina. Os filamentos de actina são particularmente abundantes junto à membrana plasmática, onde
formam uma rede que é responsável pelo suporte mecânico, que determina a forma celular e possibilita o movimento da
superfície celular, permitindo a migração de células, a internalização de partículas e a divisão celular.
1. Arranjo e Desorganização dos filamentos de actina
Individualmente, as moléculas de actina são proteínas
globulares com 375 aminoácidos. Cada monômero de actina (actina
globular G) apresenta sítios de ligação que medeiam as interações
com dois outros monômeros de actina, de modo que os monômeros
de actina polimerizam-se para formar os filamentos (actina
filamentosa F). Cada monômero faz uma rotação ao ponto de
apresentar uma estrutura hélice de dupla cadeia. Como todos os
monômeros de actina são orientados na mesma direção, os
filamentos de actina apresentam polaridades diferentes em suas
extremidades (denominadas extremidades positivas e negativas), conferindo características distintas para cada uma
delas. Essa polaridade dos filamentos de actina é importante tanto para o seu arranjo como para a definição do
movimento da miosina em uma única direção em relação à actina.
O arranjo dos filamentos de actina é dado por duas fases. A primeira fase, polimerização de actina, consiste na
formação de pequenos agregados contendo três monômeros de actina. Os filamentos de actina podem crescer, de
forma de forma reversível, pela adição de monômeros em ambas as extremidades; porém, uma extremidade (a
extremidade positiva) cresce de 5 a 10 vezes mais rapidamente que a negativa. Os monômeros de actina também se
ligam ao ATP, que é hidrolisado gerando ADP após o rearranjo do filamento. Embora o ATP não seja necessário para
que ocorra a polimerização, os monômeros de actina que se ligam ao ATP polimerizam-se mais rapidamente do que
aqueles que ficaram ligados ao ADP. A ligação e a hidrolise de ATP desempenham um papel importante na regulação
do arranjo e da dinâmica de formação dos filamentos de actina.
A actina dissocia-se do ATP com menor facilidade do que a actina ligada ao ADP, o que resulta em uma
diferença na concentração crítica necessária para a polimerização nas duas extremidades. Essa diferença pode resultar
em um fenômeno denominado de alongamento, que ilustra a dinâmica do comportamento dos filamentos de actina. Para
o sistema, como um todo, estar em equilíbrio estável, a
concentração de monômeros livres de actina precisa ser
equivalente na concentração crítica necessária para a
polimerização tanto na extremidade positiva como na negativa
do filamento de actina. O alongamento necessita de ATP para
os monômeros de actina ligados ao ATP polimerizem o
filamento através da extremidade positiva, enquanto os
monômeros ligados ao ADP dissociam-se da extremidade
negativa. Embora o papel do alongamento na célula não esteja
esclarecido, ele pode refletir a dinâmica do arranjo e da
desorganização dos filamentos de actina, necessários para
permitir o movimento celular e as alterações de forma.
OBS: Vale destacar que várias drogas utilizadas em biologia celular atuam ligando-se à actina e afetando sua
polimerização. Por exemplo, a citocalasina liga-se a extremidade positiva do filamento de actina, bloqueando a adição de
monômeros livres de actina. Este tratamento resulta em mudanças na forma das células, bem como inibe qualquer tipo
de movimento celular, indicando a polimerização da actina é necessária para estes processos. Outra droga, foloidina,
liga-se fortemente aos filamentos de actina e previne sua dissociação em moléculas individuais de actina.
No interior da célula, tanto o arranjo como a desorganização dos filamentos de actina são regulados por
proteínas ligadoras de actina. A renovação dos filamentos de actina é cem vezes mais rápida dentro de uma célula do
que quando sintetizada in vitro, e esta síntese rápida de actina desempenha um papel importante na variedade de
movimentos produzidos pelas células. A proteína chave responsável pela desorganização dos filamentos de actina no
interior das células é a cofilina, que se liga aos filamentos de actina e aumenta a taxa de dissociação dos monômeros de
actina da extremidade negativa. Além disso, a cofilina pode dividir os filamentos de actina, uma vez que gera mais
extremidades livres e consequentemente aumenta a desorganização dos filamentos.
A cofilina, preferencialmente, associa-se às actinas ligadas ao ADP, e assim mantém-se ligada aos monômeros
de actina após a desorganização dos filamentos e o sequestra na forma ligada ao ADP, prevenindo sua reincorporação
aos filamentos. No entanto, outra proteína que se liga à actina, a profilina, pode reverter o efeito da cofilina e estimular a
incorporação dos monômeros de actina aos filamentos. A profilina age estimulando a troca do ADP ligado pelo ATP
resultando na formação de monômeros de actina associados ao ATP, dissociados da cofilina, tornando-se disponíveis
para a associação dos filamentos. Outras proteínas (proteínas Arp2/3) podem funcionar como sítios de nucleação para

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iniciar o arranjo de novos filamentos, ao passo que a cofilina, a
profilina e as proteínas Arp2/3 podem agir em conjunto para
promover uma síntese rápida de novos filamentos de actina e
a remodelagem do citoesqueleto de actina que é necessária
para uma variedade de movimentos e alterações de forma
celular. Conforme esperado, as atividades mediadas pela
cofilina, profilina e pelas proteínas Arp2/3 são controladas por
uma variedade de mecanismos celulares de sinalização,
permitindo que a regulação da polimerização da actina ocorra
em resposta a estímulos do ambiente.
2. Organização dos filamentos de actina
Individualmente os filamentos de actina aparecem geralmente organizados em dois tipos de estruturas, sendo
denominados feixes de actina e redes de actina, que desempenham papeis diferentes nas células. Nos feixes, os
filamentos de actina estão estreitamente interligados em agrupamentos paralelos. Nas redes, os filamentos de actina
perderam as interligações no arranjo ortogonal que gera uma malha tridimensional com propriedades de géis
semissólidos. A formação dessas estruturas é governada por uma variedade de proteínas que se associam à actina e
geram os diferentes padrões de interligações dos filamentos de actina.
Todas as proteínas que se associam à actina contêm, pelos menos, dois domínios de ligação à actina,
possibilitando que estas interliguem dois filamentos diferentes de actina. As proteínas que ligam às actinas em forma de
feixes geralmente são proteínas pequenas e rígidas que fazem com que os filamentos fiquem próximos e alinhados entre
si.
Contrariamente, as proteínas que organizam os filamentos de actina em redes são geralmente proteínas flexíveis
que podem interligar filamentos perpendiculares. Estas proteínas que interligam actina parecem ser proteínas
moduladoras com funções específicas. Em geral, o domínio de ligação à actina da maioria dessas proteínas apresenta
estrutura similar. Elas são separadas por sequências espaçadoras que variam em comprimento e flexibilidade, e são
estas diferenças nas sequências espaçadoras que são responsáveis pelas diferentes propriedades de interligação das
proteínas que se ligam à actina.
Existem dois tipos de feixes de actina que se distinguem estrutural e funcionalmente, envolvendo diferentes
proteínas empacotadoras. O primeiro tipo de feixe é composto por filamentos de actina alinhados paralelamente
próximos uns aos outros, dando suporte às projeções de membrana plasmática, como microvilosidades. Nesses feixes,
todos os filamentos têm a mesma polaridade com suas extremidades positivas orientadas para a membrana plasmática.
O segundo tipo de feixe de actina é composto por filamentos com arranjo mais frouxo e são capaz de realizar contração,
como os feixes de actina dos aneis contráteis que dividem as células em duas após mitose. Esta estrutura mais frouxa
desses feixes (que são denominados de feixes contráteis) reflete a propriedade de interligação das proteínas de alfa-
actinina. O aumento de espaço entre os filamentos permite que a proteína contrátil miosina interaja com os filamentos
desses feixes, o que possibilita a contração destes.
3. Associação dos filamentos de actina com a membrana plasmática
Os filamentos de actina estão preferencialmente concentrados nas regiões periféricas da célula, onde formam
uma rede tridimensional junto à membrana plasmática. Essa rede de filamentos de actina e as proteínas associadas à
actina (denominadas de córtex celular) determinam a forma celular e estão envolvidas com uma variedade de atividades
da superfície celular, incluindo o movimento. A associação do citoesqueleto de actina com a membrana plasmática é,
assim, fundamental para a manutenção da estrutura e função celular.
OBS: A principal vantagem dos glóbulos vermelhos para esses estudos é que eles não contêm núcleos ou organelas
internas, de maneira que sua membrana plasmática e as proteínas a que estão associadas podem ser facilmente
isoladas sem contaminação das várias membranas internas, que são abundantes em outros tipos celulares. Além disso,
os eritrócitos humanos perderam seus outros componentes de citoesqueleto, de tal forma que o citoesqueleto cortical é o
principal determinante de suas distintas formas de discos bicôncavos.
A proteína principal que provê base estrutural para o citoesqueleto cortical em eritrócitos é a proteína de ligação
à actina denominada espectrina, que é similar à filamina. A espectrina de eritrócitos é um tetrâmero constituído por duas
cadeias polipeptídicas, denominadas de alfa e beta. A cadeia beta tem um único domínio de associação com a actina na
região amino terminal. As cadeias alfa e beta são associadas lateralmente para formar dímeros, que são associados
cabeça com cabeça para formar um tetrâmero com dois domínios de ligação à actina separados por aproximadamente

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200 nm. As extremidades do tetrâmero de espectrina associam-se, assim, com o pequeno filamento de actina,
resultando em uma rede de espectrina-actina quer forma todo o citoesqueleto cortical dos glóbulos vermelhos. A
principal conexão entre a rede de espectrina-actina e a membrana plasmática é dada por uma proteína chamada de
anquirina, que se liga tanto à espectrina como aos domínios citoplasmáticos de uma abundante proteína transmembrana
conhecida como banda 3. Uma ligação adicional entre a rede de espectrina-actina e a membrana plasmática é feita pela
proteína 4.1, que se liga a junções da espectrina-actina assim como reconhece o domínio citoplasmático da glicoforina
(outra proteína transmembrana abundante).
Assim como a espectrina, a distrofina forma um dímero que liga filamentos de actina a proteínas transmembrana
da membrana plasmática de células musculares. Essas proteínas de membrana, por sua vez, ligam o citoesqueleto à
matriz extracelular, que desempenha uma importante função na manutenção da estabilidade celular durante a contração
muscular.
Ao contrário da superfície uniforme dos glóbulos vermelhos, a maioria das células apresenta regiões
especializadas de membrana plasmática que fazem contato com as células adjacentes, com componentes teciduais, ou
com outros substratos. Essas regiões também atuam como sítios de adesão para feixes de filamentos de actina, que
ancoram o citoesqueleto nestas áreas de contato celular. Esta adesão dos filamentos de actina é particularmente
evidente em fibroblastos mantidos em cultura de tecidos. Esses fibroblastos cultivados secretam proteínas de matriz
extracelular e ficam aderidos à superfície do frasco de cultura pela ligação de suas proteínas transmembranas à matriz
extracelular. Os sítios de adesão são regiões discretas, que funcionam como sítios de adesão para grandes feixes de
filamentos de actina denominados de fibras de estresse.
O citoesqueleto de actina é ancorado de forma semelhante às regiões de contato célula-célula denominadas
junções de adesão. Nas camadas de células epiteliais, essas junções formam uma estrutura semelhante a um cinturão
(denominado de cinturão de adesão) circundando cada célula, formando uma zona contrátil onde feixes de actina ficam
ligados à membrana plasmática. A conexão entre células nas junções de adesão é mediada por proteínas
transmembranas denominadas caderinas. As caderinas formam um complexo com proteínas citoplasmáticas
denominadas cateninas, as quais se associam com os filamentos de actina.
ACTINA, MIOSINA E MOVIMENTO CELULAR
Os filamentos de actina geralmente estão associados com a miosina, e são responsáveis por uma série de
movimentos celulares. A miosina é um protótipo de uma molécula motora – que é uma proteína que converte energia
química em forma de ATP em energia motora, gerando assim força e movimento.
O tipo de movimentos mais intrigante dessa variedade é a contração muscular, que serviu como modelo para a
compreensão das interações existentes entre a actina e a miosina, e auxiliou também na compreensão das atividades
motoras das moléculas de actina. Todavia, as interações entre actina e miosina são responsáveis não somente pela
contração muscular, mas também por uma variedade de movimentos não-musculares, incluindo divisão celular, de modo
que essas interações desempenham papel fundamental em termos de biologia celular.
CONTRAÇÃO MUSCULAR
Os músculos esqueléticos são assim denominados por estarem em sua grande maioria ancorados a ossos que
eles movem. Estão sob controle voluntário e podem ser conscientemente comandados pela contração. As células
musculares esqueléticas são altamente especializadas para a única função de contração. Para compreensão da
contração muscular e outros movimentos celulares mediados pela actina em nível molecular é necessário compreender
como se arranjam os elementos contráteis da fibra muscular.
Os músculos esqueléticos são feixes de fibras musculares, que são células longas únicas, contendo múltiplos
núcleos porque cada fibra é o produto da fusão de grande número de mioblastos mononucleados (células pré-
musculares) na embriogênese.
As células musculares possuem uma estrutura interna mais organizada que qualquer outra célula do organismo.
Contém centenas de padrões finos e cilíndricos denominados miofibrilas. Cada miofibrila é constituída de arranjo linear
repetidos de unidades contráteis, denominado sarcômero. Cada sarcômero exibe bandeamento característico, dando à

68
fibra a aparência estriada. Este bandeamento é resultado de uma parcial sobreposição de dois distintos tipos de
filamentos, os filamentos fino e grosso. Cada sarcômero se estende de uma linha Z para a próxima linha Z e contém
várias bandas escuras e zonas claras.
Um sarcômero contém um par de bandas I levemente coradas localizadas nas extremidades externas, uma
banda A mais intensamente corada, localizada entre as bandas I, e uma zona H, levemente corada, localizada no centro
da banda A. Uma linha M densamente corada está no centro da zona H. As bandas I contêm somente filamentos finos, a
zona H somente filamentos grossos, e a parte da zona A em ambos os lados da zona H representa a região de
sobreposição e contêm ambos os tipos de filamento.
Para compreender o mecanismo de contração muscular é necessário a observação do padrão de bandeamento
dos sarcômeros em diferentes estágios no processo de contração. A organização do sarcômero com seus respectivos
bandeamentos é demonstrada nas figuras a seguir:
ORGANIZAÇÃO E COMPOSIÇÃO DOS FILAMENTOS FINOS E GROSSOS
Os filamentos finos além de actina possuem duas outras
proteínas, tropomiosina e troponina. A tropomiosina é alongada e se
adapta firmemente no sulco entre as duas cadeias de actina no
filamento fino. Cada molécula de tropomiosina está associada com sete
subunidades de actina ao longo do filamento fino. A troponina é um
complexo proteico globular composto por três subunidades, cada qual
com distinta importância e função. A Troponina C está ligada ao Ca²+, a
Troponina I é a inibidora e a Troponina T se liga a tropomiosina.
Cada filamento grosso é composto por centenas de moléculas
de miosina junto com pequenas quantidades de outras proteínas. O tipo
de miosina encontrada nos músculos (miosina II) é uma proteína grande constituída por duas cadeias idênticas e dois
pares de cadeias leves. Cada cadeia pesada apresenta uma região globular e uma cadeia longa em alfa hélice. Há uma
terceira proteína mais abundante da fibra muscular chamada titina. É uma molécula originada na linha M e estende-se
ao longo do filamento de miosina continuando adiante da banda A e terminando na linha Z. Esta proteína impede que o
sarcômero colapse durante o estiramento do músculo. Também mantém os filamentos de miosina na posição adequada
no centro do sarcômero durante a contração muscular.
BASE MOLECULAR DA CONTRAÇÃO
Durante a contração, cada cabeça de miosina estende-se para o exterior e liga-se firmemente aos filamentos
finos, formando ligações cruzadas, vistas entre os dois tipos de filamentos. As cabeças de um único filamento de miosina
interagem com seis filamentos de actina ao seu redor. Enquanto está ocorrendo a forte ligação com o filamento de
actina, a cabeça da miosina sofre uma mudança conformacional induzida pela energia liberada por hidrólise do ATP. Um
pequeno movimento da cabeça é então ampliado aproximadamente 20 vezes pelo movimento oscilatório limitado por

69
pescoço em alfa hélice. O pescoço alongado atua como uma rígida alavanca causando a ancoragem do filamento fino e
este desliza para o centro do sarcômero. Assim cada filamento fino está em contato com um conjunto de cem ou mais
cabeças de miosina que se batem sincronicamente uma contra a outra. Consequentemente, o filamento fino sofre
contínua movimentação durante cada ciclo de contração, encurtando o sarcômero.
ACOPLAMENTO DE EXCITAÇÃO E CONTRAÇÃO
O impulso gerado em uma célula muscular esquelética é
propagado para o interior da célula ao longo de tubos
membranosos chamados túbulos transversais (T). Estes
terminam próximo ao sistema de membranas citoplasmáticas que
formam o retículo sarcoplasmático (RS), o qual forma uma capa
membranosa em torno das miofibrilas. No RS há proteínas Ca²
+
-
ATPase cuja função é armazenar altas concentrações de Ca²
+
e
transporta-lo para o interior da luz desta organela. A liberação de
cálcio do retículo sarcoplasmático leva a um aumento da
concentração de íons Ca²
+
no citosol. Assim quando os níveis de
Ca²
+
aumentam, esses íons ligam-se a uma das subunidades da
troponina (troponina C) promovendo uma alteração
conformacional em outra subunidade da molécula de troponina. O
movimento da troponina é transmitido à tropomiosina adjacente, a qual se move para o centro do sulco do filamento.
Essa alteração na posição da tropomiosina expõe o sítio de ligação da miosina na molécula de actina adjacente,
permitindo que a cabeça da miosina se ligue aos filamentos finos. Cada molécula de troponina controla a posição de
uma molécula de tropomiosina, a qual controla a capacidade de ligação de sete monômeros de actina no filamento fino.
Quando a estimulação da fibra nervosa cessa, os canais de Ca²
+
da membrana do RS se fecham e o ATPase –
Ca²
+
remove o excesso de cálcio do citosol. Com a baixa concentração de Ca²
+
ocorre dissociação dos sítios de ligação
na troponina, que promove a movimentação das moléculas de tropomiosina para a posição de bloqueio da interação
actina-miosina.
OBS: Resumo dos eventos da contração:
1. O impulso nervoso estimula a célula muscular esquelética e este é propagado para o interior da célula ao longo
dos túbulos transversais (T).
2. O retículo sarcoplasmático (RS) forma uma capa membranosa em torno das miofibrilas
3. A liberação de cálcio do retículo sarcoplasmático leva a um aumento da concentração de íons Ca²+ no citosol
4. Com o aumento dos níveis de Ca²+ esses íons ligam-se a uma das subunidades da troponina (troponina C)
promovendo uma alteração conformacional em outra subunidade da molécula de troponina
5. O movimento da troponina é transmitido à tropomiosina adjacente, a qual se move para o centro do sulco do
filamento
6. Essa alteração na posição da tropomiosina expõe o sítio de ligação da miosina na molécula de actina adjacente,
permitindo que a cabeça da miosina se ligue aos filamentos finos
7. Quando a estimulação da fibra nervosa cessa, os canais de Ca²+ da membrana do RS se fecham e a ATPase –
Ca²+ remove o excesso de cálcio do citosol
8. Com a baixa concentração de Ca²+ ocorre dissociação dos sítios de ligação na troponina, que promove a
movimentação das moléculas de tropomiosina para a posição de bloqueio da interação actina-miosina.
ARRANJOS CONTRÁTEIS DE ACTINA COM MIOSINA EM CÉLULAS NÃO MUSCULARES
Os arranjos contráteis de actina com miosina, que se assemelham às fibras musculares, porém em escala
menor, estão também presentes em células não musculares. Assim como no músculo, os arranjos contráteis de
filamentos de actina estão estruturados por filamentos bipolares de miosina 2, compostos por 15 a 20 moléculas de
miosina 2, que produzem contração pelo deslizamento relativo entre estes e os filamentos de actina. Os filamentos de
actina dos feixes contráteis em células não musculares estão associados com a tropomiosina, que facilita sua interação
com a miosina 2, provavelmente por um processo de competição pelo sítio de ligação na actina com a filamina.
As fibras de estresse e cinturões de adesão estão relacionadas no envolvimento do citoesqueleto de actina nos
processos de adesão de células a um substrato e nos contato célula-célula. A contração das fibras de estresse produz
tensão através da célula, permitindo que esta arraste-se sobre o substrato onde está ancorada. A contração dos
cinturões de adesão altera a forma das camadas de células epiteliais, um processo que é particularmente importante
durante o desenvolvimento embrionário, quando as camadas de células epiteliais formam estruturas tubulares.
O exemplo mais típico de contração muscular de actina-miosina em células não musculares, no entanto, é dado
pela citocinese – que é a divisão da célula em duas após a mitose. Ao final da mitose em células animais existe a
formação de um anel contrátil composto por filamentos de actina e miosina 2 logo abaixo da membrana plasmática. Este
se contrai, comprimindo a membrana plasmática de forma obstrutiva e progressiva, firme e centralmente, até dividi-la em
duas. Vale ressaltar que a largura do anel contrátil mantém-se constante a medida que este contrai-se, imprimindo uma

70
desorganização nos filamentos de actina enquanto a contração acontece. O anel desaparece completamente após a
divisão celular.
Em células não musculares e em músculo liso a contração é regulada inicialmente por fosforilação de uma
cadeia leve de miosina denominada de cadeia leve reguladora. A fosforilação da cadeia leve reguladora nestas células
tem, pelo menos, dois efeitos: promove o arranjo da miosina em filamentos e aumenta a atividade catalítica da miosina
impedindo que a contração aconteça. A enzima que catalisa essa fosforilação, cadeia leve de miosina quinase, é
regulada pela associação com a calmodulina, que é uma proteína que se liga ao Ca
2+
. O aumento de Ca
2+
no citosol
promove a ligação da calmodulina à quinase, resultando na fosforilação da cadeia leve reguladora da miosina. O
aumento do Ca
2+
no citosol é então responsável, talvez indiretamente, pela ativação da miosina na musculatura lisa e
nas células não musculares, assim como no músculo estriado.
MIOSINAS NÃO CONVENCIONAIS
Além da miosina 2, vários outros tipos de miosinas são encontrados em células não musculares. Ao contrário da
miosina 2, as miosinas “não convencionais” não formam filamentos e por isso não estão envolvidas com contração. Elas
podem, no entanto, estar envolvidas com uma variedade de outros tipos de movimentos celulares, como o transporte de
vesículas envolvidas por membranas e organelas através dos filamentos de actina, fagocitose e emissão de
pseudópodos em amebas.
Das miosinas não convencionais as mais bem estudadas são membros da família de miosina 1. As proteínas da
miosina 1 contém um domínio globular que funciona como molécula motora, como a miosina 2. Contudo, os membros da
família de miosina 1 são moléculas bem menores, pois perderam parte da calda longa, que está presente na miosina 2,
e não formam dímeros. Todavia, suas caldas podem se ligar a outras estruturas, como vesículas com membranas ou
organelas. O movimento da miosina 1 através do filamento de actina pode, então, se acompanhado destas estruturas a
ela associadas. Uma função da miosina 1 é a de formar ligações laterais entre os feixes de actina e a membrana
plasmática nas microvilosidades intestinais. Nessas estruturas, a atividade motora da miosina 1 pode promover o
deslocamento da membrana plasmática ao longo dos feixes de actina em direção a ponta da microvilosidade. Funções
adicionais da miosina 1 podem ser o transporte de vesículas e organelas através dos filamentos de actina, o movimento
da membrana plasmática durante a fagocitose e a emissão de pseudópodos.
DESLIZAMENTO CELULAR
O deslizamento de células sobre superfícies representa uma forma básica da locomoção celular empregada por
uma variedade de tipos celulares. Exemplos incluem o movimento de amebas, a invasão de tecidos por células
sanguíneas em uma região de reação inflamatória, a migração de células envolvidas em um processo de cicatrização e
a disseminação de células cancerosas durante a metástase de tumores malignos. Tipos semelhantes de movimentos
são também responsáveis pela fagocitose e pela distensão de processos de células nervosas durante o
desenvolvimento do sistema nervoso. Todos esses movimentos estão baseados em propriedades dinâmicas de
citoesqueleto de actina, embora os mecanismos envolvidos ainda não sejam completamente entendidos.
O deslizamento celular envolve a coordenação cíclica dos movimentos que podem ser subdivididos em três
estágios. Inicialmente, as projeções, como pseudópodos, lamelipódios ou microespículas, precisam ser emitidas a partir
da superfície celular. Logo após, estas extensões devem aderir-se ao substrato através do qual a célula está migrando.
Finalmente, a extremidade posterior da célula precisa destacar-se do substrato e retrair-se para juntar-se ao corpo
celular.
Uma variedade de experimentos indica que a emissão da projeção envolve a polimerização e a interligação entre
filamentos de actina. Por exemplo, a inibição da polimerização da actina bloqueia a formação de projeções a partir da
superfície celular. A renovação regulada dos filamentos de actina leva a emissão de projeções em processos como
filopódios e lamelipódios no deslocamento celular, e tanto a cofilina como as proteínas Arp2/3 parecem estar envolvidas
nestes processos. As miosinas não convencionais podem participar na emissão de projeções de superfície celular: a
miosina 1 é necessária para a emissão de pseudópodes em amebas e a miosina 4 para emissão de filopódios em
neurônios.
Após a emissão de projeções, as regiões de membrana da base da célula precisam aderir ao substrato a fim de
promover a locomoção celular. Para as células que se movem lentamente como os fibroblastos, adesão envolve a
formação de um foco de adesão. As células que se movimentam rapidamente, como as amebas ou glóbulos brancos,
formam regiões de contato mais difusas com o substrato, onde a composição molecular desta interação não é
conhecida.
O terceiro estágio do deslocamento de células, que é a retração da parte posterior da célula, é o menos
conhecido. A adesão do segmento posterior da célula é quebrada, e a região posterior da célula retrai-se em direção ao
corpo celular. O processo parece necessitar do desenvolvimento de tensão entre as regiões anterior e posterior da
célula, gerando a força necessária para promover a retração da porção posterior.

71
FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
Os filamentos intermediários recebem esta denominação por apresentarem diâmetro de aproximadamente
10nm, valores intermediários entre os filamentos de actina e os microtúbulos. Eles se apresentam como filamentos
sólidos, de superfície lisa e não ramificada e até agora têm sido identificados com segurança somente nas células
animais, diferentemente dos filamentos de actina e microtúbulos que estão presentes em todas as células. Os filamentos
intermediários formam uma rede elaborada no citoplasma das células, estendendo-se em forma de malha desde o
núcleo até a membrana plasmática.
Alguns tipos de filamentos intermediários aderem ao envelope nuclear aparentemente servindo como apoio para
posicionar o núcleo dentro da célula. Além disso, os filamentos intermediários podem associar-se não só como a
membrana plasmática, mas também com outros elementos do citoesqueleto através de delgadas pontes. Essas pontes
de ligações consistem em uma proteína grande e alongada denominada plectina, que pode existir em várias isoformas
diferentes. Cada molécula de plectina se liga a um local diferente do filamento intermediário em uma das extremidades,
ligando-se ao local de outro filamento intermediário, microtúbulos ou microfilamento na outra extremidade. Essas pontes
entre filamentos intermediários e os filamentos de actina e microtúbulos parecem fortalecer e estabilizar estas
associações, conferindo assim um aumento na estabilidade mecânica da célula.
Enquanto os filamentos de actina e os microtúbulos são polímeros de um único tipo de proteína (actina e tubulina
respectivamente) os filamentos intermediários são compostos por uma variedade de proteínas que são expressas em
diferentes tipos celulares. A maioria dessas proteínas encontra-se na forma polimerizada, existindo apenas uma
pequena quantidade livre no citoplasma. Isso ocorre porque, uma vez sintetizados, os monômeros tendem a se
polimerizar imediatamente. Portanto, os filamentos intermediários são encontrados sempre na forma estável, diferente
dos microtúbulos e filamentos de actina, que só se tornam estáveis pela ligação a proteínas estabilizadoras. Os
filamentos intermediários também diferem dos outros componentes do citoesqueleto por não estarem envolvido
diretamente com o movimento celular. Estes parecem desempenhar basicamente um papel estrutural, conferindo força
mecânica às células e aos tecidos.
O papel mecânico dos filamentos intermediários é decorrente de duas propriedades principais, a alta resistência
e a estabilidade. A resistência diz respeito a capacidade de resistir a grandes forças de tração sem se romper, enquanto
a estabilidade é confirmada por meio de experimentos que demonstraram que os filamentos intermediários se mantém
estáveis após tratamentos drásticos com soluções contendo detergente ou altas concentrações iônicas, condições estas
capazes de despolimerizar os microtúbulos e os microfilamentos.
PROTEÍNAS DOS FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
Mais de 50 proteínas diferentes de filamentos intermediários têm sido
identificadas e classificadas em seis classes com base na semelhança entre suas
sequências de aminoácidos.
As classes I e II constituem os grupos das queratinas, sendo que cada
tipo é composto por aproximadamente 15 proteínas diferentes, que são expressas
por células epiteliais. Cada tipo de célula epitelial sintetiza, pelo menos, uma
queratina do tipo I (ácida) e outra do tipo II (neutra / básica), que co-polimerizam
para formar o filamento. Algumas queratinas do tipo I e II, denominadas de
queratinas de alta massa molecular, são utilizadas na formação de anexos
epidérmicos, como unhas, cabelos, chifres e cascos. Outras queratinas do tipo I e
II, as queratinas de baixa massa molecular, são abundantes no citoplasma de
células epiteliais, com diferentes queratinas sendo expressas em vários tipos de
células diferenciadas.
Os filamentos de queratina das células epiteliais são firmemente ancorados
à membrana plasmática através do contato de duas áreas especializadas, os
desmossomos e os hemidesmossomos. Os desmossomos são junções entre
Classes de Filamentos Intermediários
Classe Proteína Local de expressão
I
II
III
IV
V
VI
queratinas ácidas
queratinas neutras ou básicas
vimetina, desmina, GFAP e Periferina
neurofilamentos, α-internexina
lâminas
nestina
Células epiteliais
Células epiteliais
Células de origem mesenquimal
Neurônios
Membrana nuclear de todo tipo celular
Precursores de células neuronais

72
células adjacentes, onde o contato célula-célula é mediado por proteínas transmembranas semelhantes às caderinas.
Na sua porção citoplasmática, os desmossomos são associados por proteínas intracelulares, que formam uma placa
densa característica onde os filamentos de queratina estão aderidos. Estas adesões são mediadas pelas
desmoplaquinas, aos quais se ligam aos filamentos e estes a outras estruturas celulares. Os hemidesmossomos são
junções morfologicamente similares entre células epiteliais e o tecido conjuntivo adjacente, onde os filamentos de
queratina são associados a membros diferentes da família das plaquinas (Ex: plectina) e são denominadas de integrinas.
É importante notar que os filamentos de queratina ancoram-se a ambos os lados dos desmossomos, assim como
servem de ligação mecânica entre células adjacentes em uma camada de células epiteliais, conferindo assim uma
estabilidade mecânica a todo o tecido.
Alterações estruturais das queratinas estão associadas a doenças genéticas da pele, um exemplo é a
epidermólise bolhosa simples (EBS), os portadores dessa patologia desenvolvem lesões de pele por lise celular após
traumas mínimos. Estudos revelaram que ocorrem mutações nos genes das queratinas que interferem no arranjo normal
dos filamentos de queratina. Demonstra-se assim, o papel das queratinas na manutenção de resistência de células
epiteliais a estresses mecânicos.
As proteínas da classe III incluem a vimentina, que é encontrada em uma variedade de células, como nos
fibroblastos, nas células de músculo liso e nos glóbulos brancos. O alto grau de insolubilidade da vimentina sugere a sua
função estrutural no citoplasma. Algumas evidências bioquímicas e morfológicas indicam que os filamentos de vimentina,
os de queratina estão associados à membrana nuclear e plasmática, mantendo a posição do núcleo e do fuso mitótico,
durante a vida da célula. Outra proteína do grupo III, a desmina, é especialmente expressa em células musculares, onde
esta conecta os discos Z de cada elemento contrátil individualmente. Ela desempenha um papel estrutural chave na
manutenção e no alinhamento das miofibrilas das células musculares, e a ausência desses filamentos intermediários
tornam as células extremamente frágeis. Uma doença chamada miopatia relacionada com desmina, é causada por
mutações no gene que codifica a desmina. Pacientes com essa doença sofrem de disfunções como fraqueza da
musculatura esquelética, arritmias cardíacas e eventual deficiência cardíaca congestiva. Uma terceira proteína do grupo
III dos filamentos intermediários, a proteína ácida do filamento glial, é expressa especificamente nas células gliais, e
uma quarta proteína, periferina, é expressa em neurônios e no sistema nervoso periférico.
As proteínas da classe IV de filamentos intermediários incluem as três proteínas dos neurofilamentos (NF),
designadas NF-L, NF-M, NF-H, respectivamente para baixo, médio e alto peso molecular. Essas proteínas são os
componentes principais dos filamentos intermediários de vários tipos de neurônios maduros. Estes são particularmente
abundantes em axônios de neurônios motores e parecem desempenhar uma função importante na sustentação deste
processo longo e fino, que pode conter mais de um metro de comprimento. Outra proteína do tipo IV, α-internexina, é
expressa em neurônios em estágios iniciais do desenvolvimento, antes da expressão das proteínas dos neurofilamentos.
As proteínas da classe V dos filamentos intermediários são as
lâminas nucleares, que são encontradas na maioria das células
eucarióticas. Essas proteínas formam uma trama bidimensional que
recobre internamente o envoltório nuclear e se prestam à estruturação do
núcleo, à ancoragem da cromatina e a desintegração / reestruturação do
núcleo durante a mitose.
A nestina possui todas as características para ser classificada
como um filamento intermediário. Entretanto, como há pouca homologia
com os outros Filamentos intermediários, ela foi integrada em uma nova
classe de Filamentos intermediários, a classe VI. A nestina é um dos
maiores filamentos intermediários, com peso molecular entre 210-240 Kd.
Esta proteína é expressa tanto em estágios iniciais do desenvolvimento de
neurônios, como em células-tronco do sistema nervoso central.
ARRANJO DOS FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
As várias proteínas de filamentos intermediários apresentam uma organização estrutural comum. Todas as
proteínas apresentam um domínio central com um bastão em α-hélice constituído por aproximadamente 310
aminoácidos (sendo 350 aminoácidos na lâmina nuclear). Esse domínio central apoia-se em domínios amino e carboxi
terminais, que variam em tamanho e estrutura secundária nas diferentes proteínas de filamentos intermediários.

73
As subunidades proteicas de cada classe de
filamentos intermediários tende a se auto-agregar
rapidamente, obedecendo a um mesmo padrão de
polimerização. Dois polipeptídeos interagem
espontaneamente com os seus domínios da α- hélice
enlaçando-se e gerando uma estrutura de espiral enrolada
para formar o dímero. Como os dois polipeptídeos se
alinham paralelamente um com o outro na mesma direção, os
dímeros são polarizados, com uma terminação definida por
uma porção C -terminal de polipeptídeos e na posição
oposta, N- terminal. Dois dímeros então se associam em uma
forma antiparalela para formar tetrâmeros. Estes associados
com um outro, ambos lateralmente e nas terminações,
formam uma estrutura intermediária pouco descrita que se
polimeriza ao filamento final. Devido à associação
antiparalela entre os dímeros para formar os tetrâmeros, não
há polaridade nos filamentos intermediários, esta é outra
característica que distingue os filamentos intermediários dos
outros elementos do citoesqueleto.
Dependendo do tipo de filamento intermediário,
dímero pode ser composto por monômeros idênticos
(homodímeros) ou não (heterodímeros). Por exemplo, os
filamentos de queratina estão sempre arranjados como um heterodímero composto pela combinação de polipeptídeos do
tipo I e tipo II. Contrariamente, as proteínas do tipo III pode arranjar-se em filamentos compostos por um único
polipeptídeo (como a vimentina), ou composto por duas proteínas diferentes do tipo III (como o arranjo da vimentina com
a desmina).
Os filamentos intermediários são geralmente mais estáveis que os filamentos de actina ou microtúbulos. No
entanto, as proteínas dos filamentos intermediários são frequentemente modificadas por fosforilações, que podem
regular seu arranjo e desorganização dentro da célula. O exemplo mais claro dentro da célula é a fosforilação das
lâminas nucleares, que provoca a desorganização das laminas nucleares e o desaparecimento do envelope nuclear
durante a mitose.
MICROTÚBULOS
Os microtúbulos são constituídos por cilindros ocos aproximadamente de 25
nm de diâmetros. Como os filamentos de actina, os microtúbulos são estruturas
dinâmicas que estão em constante processo de arranjo e desorganização dentro das
células. Eles agem definindo a forma celular e estão envolvidos com uma variedade
de movimentos celulares, incluindo algumas formas de locomoção, o transporte
intracelular de organelas e a separação dos cromossomos durante a mitose.
ESTRUTURA, ORGANIZAÇÃO E COMPOSIÇÃO
Os microtúbulos são compostos por um único tipo de proteína globular
chamada de tubulina. A tubulina é um dímero constituído por dois polipeptídeos
intimamente relacionados, a α tubulina e a β tubulina que são codificadas por
pequenas famílias de genes semelhantes entre si. Além disso, um terceiro tipo de
tubulina (γ tubulina) localiza-se especificamente no centrossomo onde desempenha
uma função crítica na iniciação dos arranjos dos microtúbulos. O dímero de tubulina
polimeriza-se para formar os microtúbulos que geralmente são constituídos por 13
protofilamentos lineares organizados em torno do centro do orifício do túbulo.
Os protofilamentos são compostos por dímeros de tubulina da cabeça até a cauda estão arranjados em paralelo.
Consequentemente, os microtúbulos são estruturas polares com duas extremidades distintas uma de crescimento
rápido, que é a extremidade positiva, e a extremidade de crescimento lento, que é a negativa.
PROTEÍNAS ASSOCIADAS AO MICROTÚBULO
Embora os microtúbulos possam polimerizar in vitro a partir de tubulinas purificadas,
aqueles obtidos de células típicas contêm proteínas adicionais, chamadas Proteínas
Associadas ao Microtúbulos (MAP). A maioria das MAPs que foram identificadas são
encontradas somente no tecido cerebral mas uma dessas proteínas chamada MAP4, tem uma
ampla distribuição em células não neuronais. As MAPs caracteristicamente tem um domínio
que se liga ao lado de um microtúbulo e outro domínio que se estende do lado externo como
um filamento a partir da superfície do microtúbulo. Algumas MAPs aumentam a estabilidade

74
dos microtúbulos, alteram sua rigidez ou influenciam seu grau de organização, sua atividade é controlada primariamente
pela adição e remoção de grupos fosfatos a partir de resíduos de aminoácidos particulares por proteinoquinases e
fosfatases.
Um nível anormal e alto de fosforilação de uma particular MAP chamada tau, foi envolvido no desenvolvimento
de graves doenças neurodegenerativas. As células do encéfalo de pessoas com essa doença contêm estranhos
filamentos entrelaçados (chamados entrelaçados neurofibrilares) consistindo em moléculas tau que são excessivamente
fosforiladas e incapazes de se ligar aos microtúbulos. Os filamentos neurofibrilares contribuem para a morte das células
nervosas. Indivíduos com uma dessas doenças, um tipo de demência chamada FTDP 17, carregam mutação no gene
tau, indicando que alterações na proteína tau são a causa primaria desse distúrbio.
INSTABILIDADE DINÂMICA
O dímero de tubulina pode despolimerizar-se assim como polimerizar-se, e os microtúbulos podem sintetizar
ciclos rápidos de arranjo e despolarização. Tanto a α tubulina como a β tubulina ligam-se a GTP, que funciona
promovendo a regulação da despolimerização. Particularmente a GTP liga-se a β tubulina e é hidrolisada durante, ou
logo após a polimerização. Essa hidrolise da GTP enfraquece a afinidade da ligação da tubulina as moléculas
adjacentes, favorecendo assim a despolimerização e resultando no comportamento dinâmico dos microtúbulos. Os
microtúbulos realizam alongamento, um processo dinâmico no qual moléculas de tubulina ligadas a GDP são
continuamente desligadas da extremidade negativa e as ligadas a GTP são adicionadas a extremidade positiva do
mesmo microtúbulo. Nos microtúbulos a hidrolise da GTP também resulta em um processo denominado instabilidade
dinâmica, onde os microtúbulos individualmente alternam ciclos de crescimento e encolhimento. Estes são determinados
pela relação da taxa de adição de tubulinas em relação a taxa de hidrolise da GTP. A medida que novas moléculas de
tubulina ligada a GTP são adicionadas mais rapidamente do que a GTP é hidrolisada os microtúbulos retém um cap de
GTP em sua extremidade positiva, e os microtúbulos crescem continuamente. No entanto, se a taxa de polimerização
diminui, a GTP ligada a tubulina na extremidade positiva do microtúbulos será hidrolisada gerando GDP. Se isso
acontecer, as moléculas de tubulina ligadas a GDP vão dissociar-se, resultando na rápida despolimerização e na
retração do microtúbulo.
Considera-se também que os microtúbulos tem uma função na manutenção da organização interna das células.
O tratamento de células com drogas que rompem microtúbulos pode afetar seriamente a posição de organelas
membranosas, particularmente o Complexo de Golgi. O tratamento das células com nocodazol ou colchicina pode
dispersar os elementos de Golgi para regiões periféricas da célula. Quando a droga é removida os microtúbulos são
agregados e as membranas de Golgi retornam a sua posição normal no interior da célula. Estas substâncias também
bloqueiam a mitose e drogas semelhantes são utilizadas na quimioterapia contra o câncer.
PROTEÍNAS MOTORAS ASSOCIADAS AOS MICROTÚBULOS
As cinesinas e as dineínas, os protótipos de proteínas motoras associadas aos microtúbulos, movimentam-se
através dos microtúbulos em direções opostas: a cinesina em direção a extremidade positiva e a dineína em direção a
extremidade negativa. A dineína é abundante nos cílios. A identificação de outras proteínas é difícil porque elas existem
em baixas concentrações.
A cinesina é uma molécula de aproximadamente 380 kd, composta por duas cadeias pesadas de 120 kd cada
uma e duas cadeias leves de 64 kd. As cadeias pesadas têm duas regiões longas em α hélice que se encontram
envolvidas formando uma estrutura de espiral enrolada. Os domínios amino terminais das cadeias pesadas, que são
cabeças globulares, são os domínios motores da molécula, sendo que estas se ligam tanto aos microtúbulos como ao
ATP, e a hidrolise deste fornece a energia necessária para o movimento. No entanto, o domínio motor da cinesina é
muito menor do que a miosina sugerindo que a miosina evoluiu de um precursor comum. A porção caudal da molécula
da cinesina é constituída pela associação da cadeia leve com o domínio carboxi terminal da cadeia pesada. Essa porção
da cinesina é responsável pela ligação com outros componentes que são transportados ao longo dos microtúbulos pela
ação das cinesinas motoras.

75
A dineína é uma molécula extremamente grande sendo constituída por duas ou três cadeias pesadas formando
um complexo com um numero variável de polipeptídeos leves ou intermediários. Assim como na cinesina a cadeia
pesada da dineína forma um domínio globular motor que se liga a ATP. A porção basal da molécula inclui as cadeias
leve e intermediária, que parecem ligar-se a outras estruturas.
Tanto a cinesina como a dineína formam famílias semelhantes às proteínas motoras. Alguns membros da família
das cinesinas movimentam-se ao longo dos microtúbulos em direção a extremidade positiva. Outros membros
movimentam-se em sentido oposto. Diferentes membros da família das cinesinas variam as sequências das suas caudas
da região carboxi terminal e são responsáveis pelo transporte de diferentes carregamentos onde incluem-se vesículas,
organelas e cromossomos ao longo dos microtúbulos.
Existem vários tipos de dineínas axonais e dineínas citoplasmáticos. Todos os membros da família das dineínas
movem-se em direção a extremidade negativa, mas diferentes dineínas citoplasmáticas podem transportar diferentes
carregamentos.
REORGANIZAÇÃO DOS MICROTÚBULOS NA MITOSE, ESTABILIZAÇÃO DOS MICROTÚBULOS E POLARIDADE
CELULAR
Os Centros Organizadores de Microtúbulos são os
sítios de nucleação dos microtúbulos, ou seja, nesses centros
organizadores ocorre a polimerização (crescimento) dos
microtúbulos. As extremidades (-) dos microtúbulos ficam
ancoradas nesses centros. Nas células animais, o principal
centro organizador de microtúbulos é o centrossomo. Este é
constituído pelo material pericentriolar e pelos centríolos.
Estes últimos são estruturas cilíndricas formadas por nove
tríplex de microtúbulos, semelhantes aos corpos basais de
cílios e flagelos. Como nas células vegetais, nas de muitos
eucariontes unicelulares e até em algumas células animais
(tais como os oócitos de camundongos) os centríolos estão
ausentes, acredita-se que eles não sejam os responsáveis
pela nucleação dos microtúbulos, mas sim o material
pericentriolar.
Várias proteínas foram identificadas na composição química dos microtúbulos, mas seu papel na montagem dos
mesmos ainda não foi identificado. Porém, o papel da tubulina Ү foi identificado. Em ovos de Xenopus, por exemplo,
complexos de tubulina Ү purificados são capazes de nuclear microtúbulos in vitro. Acredita-se que esses complexos (em
anel e contendo cerca de 10 a 13 moléculas e 25 a 28 nm de diâmetro) ligam-se às tubulinas α e β, servindo como sítios
de nucleação para a montagem dos microtúbulos.
REORGANIZAÇÃO DOS MICROTÚBULOS DURANTE A MITOSE
Durante a intérfase, o centrossomo localiza-se próximo ao núcleo da célula. Já na mitose, toda a rede
microtubular da célula em intérfase é desmontada e as tubulinas livres são reutilizadas para formar o fuso mitótico,
responsável pela duplicação das cromátides irmãs. Isso é dirigido pela duplicação do centrossomo, formando dois
centros organizadores de microtúbulos que, durante a divisão celular, migrarão para polos opostos do fuso mitótico.
Quando a célula entra em mitose, ocorrem concomitantemente o aumento da despolimerização dos microtúbulos
e o aumento do número de microtúbulos que se organizam a partir dos dois novos centrossomos.
A formação do fuso mitótico envolve a estabilização seletiva de alguns microtúbulos que irradiam dos
centrossomos. Os microtúbulos são de três tipos: os microtúbulos dos cinetócoros, que se ligam aos centrômeros dos
cromossomos condensados por proteínas específicas que formam o cinetocoro. Ao se ligarem a estas proteínas, eles
são estabilizados e responsabilizam-se pela separação dos cromossomos durante a anáfase; os microtúbulos polares,
os quais não se ligam ao centrômero, sendo estabilizados por associação entre si no centro da célula e; os
microtúbulos astrais, que se estendem do centrossomo até a periferia celular, tendo suas extremidades (+) livremente
expostas. Os microtúbulos polares e os astrais contribuem para o movimento dos cromossomos, ao empurrarem os
polos do fuso para as extremidades opostas da célula.
No decorrer da mitose, os cromossomos, já condensados, alinham-se na placa metafásica, as cromátides então
se separam, sendo puxadas para os polos opostos do fuso. O movimento dos cromossomos é mediado por proteínas
motoras associadas aos microtúbulos do fuso. Ao fim da mitose, o envoltório do núcleo se refaz, os cromossomos
descondensam-se e ocorre a citocinese. Cada célula-filha, então, recebe um só centrossomo, responsável pela
formação da nova rede de microtúbulos da célula interfásica.
OBS: Alguns alcaloides de plantas ligam-se à tubulina e afetam a formação dos microtúbulos. A colchicina, por exemplo,
causa uma rápida despolimerização de todos os microtúbulos citoplasmáticos. Já o taxol, um outro alcaloide, promove
uma rápida polimerização dos microtúbulos, tornando-os estáveis. A partir da estrutura molecular destes alcaloides de
plantas foram construídas drogas sintéticas que também são capazes de se ligar às tubulinas e apresentar um efeito

76
antimitótico, como a vincristina e a vimblastina. Estas substâncias têm sido usadas amplamente no tratamento de
câncer.
ESTABILIZAÇÃO DE MICROTÚBULOS PELAS PROTEÍNAS ASSOCIADAS AOS MICROTÚBULOS (MAPS)
A instabilidade ou comportamento dinâmico dos microtúbulos pode ser modificada por interações de
microtúbulos com outras proteínas, chamadas de proteínas associadas aos microtúbulos ou MAPs. Essas proteínas
podem se ligar aos microtúbulos e impedir que estes sejam despolimerizados.
Um grande número de MAPs tem sido identificado. Algumas encontram-se amplamente distribuídas em muitos
tipos celulares, já outras ocorrendo apenas em tipos celulares específicos. As MAPs melhor caracterizadas são as
isoladas do cérebro de mamíferos, incluindo as proteínas MAP-1, MAP-2 e tau. Cada uma possui dois domínios, um que
se liga ao microtúbulo e outro que auxilia na ligação do microtúbulo a outros componentes celulares. As MAPs também
aumentam a velocidade de nucleação dos microtúbulos, porém a sua função principal é estabilizar os microtúbulos,
impedindo a saída das tubulinas das suas extremidades.
PROTEÍNAS MOTORAS SÃO RESPONSÁVEIS PELO TRANSPORTE INTRACELULAR AO LONGO DOS MICROTÚBULOS
Os microtúbulos são responsáveis por uma grande variedade de movimentos celulares. O movimento ao longo
dos microtúbulos baseia-se na ação de proteínas motoras, que usam energia de hidrólise do ATP para gerar força e
movimento. Duas grandes famílias de proteínas motoras são responsáveis por uma variedade de transportes
dependentes de microtúbulos: as cinesinas e as dineínas citoplasmáticas. Elas são formadas por duas cadeias pesadas
e várias leves. Cada cadeia pesada possui uma cabeça globular e uma longa região em α-hélice, a qual se enrola sobre
a de outra molécula em uma estrutura helicoidal. A região globular é muito conservada, correspondendo aos domínios
motores da molécula. Estes domínios possuem sítios de ligação para os microtúbulos e para o ATP, sendo que a
hidrólise deste último fornece a energia necessária para o movimento. A região da cauda, formada pela região longa das
cadeias pesadas associadas às cadeias leves, é mais variável e se liga aos componentes celulares que serão
transportados ao longo dos microtúbulos.
Segundo estudos, cada proteína motora move-se ao longo dos microtúbulos somente em uma direção. As
cinesinas deslocam-se, em geral, só para a extremidade (+), enquanto as dineínas para a (-). Como os microtúbulos são
orientados com suas extremidades (-) ancoradas no centrossomo e suas (+) se estendendo para a periferia celular, as
cinesinas e dineínas transportam vesículas e organelas em direções opostas pelo citoplasma.
Os microtúbulos e suas proteínas associadas têm a importante função de posicionar as organelas, como o
retículo endoplasmático o complexo de Golgi e os lisossomos, dentro das células eucarióticas. Por exemplo, drogas que
despolimerizam os microtúbulos causam uma retração do retículo endoplasmático para o centro da célula, indicando que
a associação aos microtúbulos é necessária para manter esta organela espalhada pelo citoplasma. Já o complexo de
Golgi localiza-se no centro da célula, próximo ao centrossomo.
Quando os microtúbulos são despolimerizados, o complexo de Golgi se fragmenta em pequenas vesículas, que se
dispersam pelo citoplasma. Quando a rede microtubular é reestruturada, o aparelho de Golgi também volta a se
organizar com suas vesículas, sendo, aparentemente, transportadas para o centro da célula.

77
CITOLOGIA: CÍLIOS E FLAGELOS
Os centríolos são pequenos cilindros presentes em quase todas
as células eucariotas, com exceção de alguns organismos unicelulares,
grande parte dos fungos e das células das plantas com sementes, em uma
região do citoplasma próxima ao núcleo - o centro celular ou centrossomo.
Eles são encontrados geralmente aos pares, formando um ângulo reto
entre si, e cada cilindro é formado por nove grupos de três microtúbulos.
Eles colaboram na formação dos cílios e flagelos e na organização do fuso
acromático (conjunto de fios) durante a divisão celular das células animais.
Os cílios e flagelos são encontrados em algumas algas, certos
protozoários, algumas células de vegetais sem sementes e determinadas
células animais, como os espermatozoides e alguns epitélios. Tais
estruturas realizam movimentos capazes de provocar correntes no
ambiente líquido onde estão mergulhadas as células. As correntes podem
ser usadas para locomoção e captura de alimentos. No caso das vias
respiratórias humanas, elas atuam na expulsão de partículas estranhas ao
corpo, já na tuba uterina participam da movimentação do zigoto e do
embrião.
Observando os cílios e flagelos ao microscópio eletrônico, vê-se
que eles têm a mesma estrutura, basicamente. A única diferença é que os
cílios são curtos e numerosos, enquanto os flagelos apresentam-se longos
e em pequeno número. Ambos são formados por microtúbulos envolvidos
por uma projeção da membrana plasmática. A arrumação é característica:
há sempre nove pares de microtúbulos periféricos e um par central.
Assim como as miofibrilas são máquinas de motilidade altamente especializadas e eficientes, construídas a partir
de filamentos de actina e de miosina, os cílios e os flagelos são estruturas para o movimento, construídas a partir de
microtúbulos, constituídos por tubulina, nexinas e dineínas. Tanto os cílios quanto os flagelos são apêndices celulares
semelhantes a pêlos que contêm um feixe de microtúbulos em seu interior. Por meio de um movimento ondulatório, as
células dotadas de flagelos podem nadar em meio líquido. Os cílios, como relatado anteriormente, tendem a ser mais
curtos do que os flagelos e estão organizados de modo similar a estes, no entanto, eles batem como um chicote, em um
movimento que se assemelha ao de um nadador em nado de peito. Os ciclos de cílios adjacentes estão praticamente em
sincronia, criando um padrão semelhante ao movimento de ondas, o qual pode ser observado em microscopia. O
batimento dos cílios tanto pode propelir uma célula única através de um fluido (como o caso de locomoção do
protozoário Paramecium caudatum e do Paramecium aurelia, por natação) quanto pode movimentar fluidos sobre a
superfície de um grupo de células em um tecido. No corpo humano, uma grande quantidade de cílios (10
9
/cm
2
ou mais)
reveste o trato respiratório varrendo camadas de muco, partículas de poeira aderidas e bactérias até a boca, onde são
deglutidas e, finalmente, eliminadas. Do mesmo modo, os cílios ao longo do oviduto auxiliam no percurso dos ovos em
direção ao útero.
As bactérias também podem mover-se em meios líquidos usando estruturas de superfície celular chamadas
flagelos, mas estes não contém microtúbulos ou dineína e não ondulam ou batem. Em vez disso, os flagelos bacterianos
são filamentos helicoidais rígidos, longos, feitos de subunidades repetitivas da proteína flagelina. Os flagelos giram como
propulsores, guiados por um motor rotatório especial inserido na parede celular bacteriana.
As estruturas chamadas corpos basais enraízam firmemente os cílios e os flagelos eucarióticos à superfície
celular. Os corpos basais apresentam a mesma forma dos centríolos que se encontram imersos na região central dos
centrossomos animais, com nove grupos de tripletes de microtúbulos fusionados organizados em forma de roda de
carreta.
Nos humanos, os defeitos hereditários da dineína ciliar causam a Síndrome de Kartagener. Esta síndrome é
caracterizada por esterilidade masculina devido à imotilidade dos espermatozoides, alta suscetibilidade a infecções
pulmonares devido à paralisação dos cílios do trato respiratório e consequente incapacidade em eliminar impurezas e
bactérias, e defeitos na determinação do eixo lateral do corpo, durante estágios iniciais do desenvolvimento embrionário.
ESTRUTURA E ULTRAESTRUTURA
Os cílios e flagelos são projeções de membrana plasmática, constituídos por microtúbulos, que são responsáveis
por uma variedade de movimentos das células eucarióticas.

78
Cílios e flagelos são estruturas muito semelhantes. Entretanto, os cílios estão presentes em grande quantidade
nas células, tem cerca de 10Mm de comprimento e batem de forma bastante coordenada. Já os flagelos são únicos ou
presentes em pequeno número, chegando a ultrapassar 200μm de comprimento. O seu padrão de movimento é
ondulatório.
A estrutura fundamental responsável pelos movimentos dos
cílios e flagelos é o axonema. Este é formado por um feixe de
microtúbulos, com suas extremidades (+) voltadas para a
extremidade distal, e proteínas associadas. Na grande maioria dos
cílios e flagelos de eucariotos, os microtúbulos são arranjados em
um padrão característicos de “9 + 2”, na qual um par central de
microtúbulos simples é circundado por nove duplas periféricas de
microtúbulos. Os dois microtúbulos fusionados, de cada dupla
externa, são distintos: um deles, denominado microtúbulo A, é
constituído de 13 protofilamentos; o outro, microtúbulo B, é
incompleto, contendo somente 10 ou 11 protofilamentos fusionados
ao microtúbulo A. Os pares de microtúbulos externos são conectados
ao par central por traves radicais interligadas por uma proteína
denominada de nexina.
As extremidades negativas dos microtúbulos dos cílios e flagelos estão ancoradas no corpo basal, que é uma
estrutura similar ao centríolo. Os corpos basais desempenham claramente uma função na organização dos microtúbulos
nos axonemas, servindo assim para iniciar o crescimento dos microtúbulos do axonema, assim como para ancorar os
cílios e flagelos à superfície celular.
O movimento dos cílios e dos flagelos resulta do deslizamento de um par de microtúbulos externo em relação
aos outros pares, sendo este movimento potencializado pela atividade motora da dineína axonemal.
Os corpos basais, no entanto, desempenham claramente uma função na organização dos microtúbulos nos
axonemas. Isto é, cada microtúbulo do par exterior do axonema é formado pela projeção de dois microtúbulos presentes
no triplete do corpo basal. Os corpos basais, assim, servem para iniciar o crescimento dos microtúbulos do axonema,
assim como para ancorar os cílios e os flagelos à superfície celular, atuando como um centro organizador para o cílio.
MECANISMO DE LOCOMOÇÃO CILIAR E FLAGELAR
A contração do músculo resulta do deslizamento dos filamentos de actina sobre os filamentos de miosina
adjacentes. A força do deslizamento é gerada por pontes cruzadas semelhantes a alavancas que residem na cabeça da
molécula de miosina.
Com o sistema muscular como modelo, foi proposto que o movimento ciliar poderia ser explicado pelo
deslizamento de uma dupla microtubular adjacente em relação à outra. De acordo com essa proposta, os braços da
dineína atuam como pontes cruzadas balançando que geram a força necessária para o movimento ciliar ou flagelar. Em
ausência, os braços da dineína que se projetam a partir da parede de uma dupla ao longo da parede de uma dupla
adjacente, induzindo as duas duplas a moverem-se uma em relação à outra.
REGULAÇÃO DA LOCOMOÇÃO CILIAR E FLAGELAR
Se considerarmos que os cílios batem 10 a 40 vezes por segundo, que cada batida tem uma forma precisa, e
que cada impulso ciliar é frequentemente coordenado por 200 cílios se movendo juntos, fica claro que essa atividade
locomotora poderia ser altamente regulada.
A regulação da locomoção ciliar ou flagelar começa com a regulação da atividade do braço da dineína. Como
notado acima, nem todos os braços da dineína são ativos ao mesmo tempo, se o fossem, as organelas poderiam
permanecer em um estado congelado ou paralisado. O par central de microtúbulos e os raios radiais determinam quais
braços da dineína são ativos a um dado instante. Em várias espécies estudadas, o par central gira quando os cílios e
flagelos batem. De acordo com essa hipótese, quando ocorre a rotação, o par central periodicamente move-se através
de cada raio radial, fazendo o raio enviar um sinal ao braço da dineína no túbulo A adjacente, que ativa o braço a sofrer
o movimento de oscilação. Os estudos sugerem que a ativação ou inativação do braço da dineína é acompanhada pela
remoção ou adição de grupos fosfato de um ou mais polipeptídios que compõem a enorme proteína motora.
O movimento dos cílios e dos flagelos resulta do deslizamento de um par de microtúbulos externo em relação
aos outros pares, sendo este movimento potencializado pela atividade motora da dineína axonemal. As bases das
dineínas ligam-se aos microtúbulos A, enquanto os grupamentos da cabeça ligam-se ao microtúbulo B do par adjacente.
O movimento do grupamento da cabeça da dineína em relação à extremidade negativa provoca o deslocamento do
microtúbulo A do par exterior em direção à porção basal do microtúbulo B adjacente. Como os microtúbulos dos pares
no axonema estão conectados por ligações nexina, o deslizamento de uma dupla sobre a outra gera a curvatura, que é a
base do movimento de batimento dos cílios e flagelos. Tendo em vista as múltiplas ligações quem mantém os pares de
microtúbulos adjacentes unidos, aquilo que deveria ser um simples movimento de deslizamento paralelo entre
microtúbulos livres é convertido no movimento e curvatura (ou flexão) do cílio.

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DOENÇAS PULMONARES RELACIONADAS COM A INATIVIDADE CILIAR
Antes de se iniciar a abordagem sobre as doenças pulmonares relacionadas com a inatividade ciliar, serão feitas
algumas considerações sobre os mecanismos de defesa do sistema respiratório e mucociliares.
MECANISMOS DE DEFESA DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
É axiomático que uma partícula, micróbio ou gás tóxico deve primeiro ter acesso a uma região vulnerável do
sistema respiratório antes de exercer seu efeito patológico. A configuração anatômica do sistema condutor (cavidade
nasal, brônquios e bronquíolos terminais) tem um papel singular em prevenir ou reduzir a penetração de materiais
nocivos para os pulmões, especialmente para a região alveolar, que é a porção mais vulnerável do sistema respiratório.
O arranjo espiralado das conchas nasais cria enormes turbulências de fluxo de ar e, como resultado, são criadas
forças centrífugas que impelem forçadamente partículas maiores do que 10 μm contra a superfície da mucosa nasal.
Nas regiões transicionais (bronquiolar) e de troca (alveolar), partículas de 2 μm ou menores podem entrar em
contato com a mucosa respiratória, através da sedimentação causada pela força gravitacional ou por difusão devido ao
movimento browniano. Além do tamanho, outros fatores como a forma, o comprimento, as cargas elétricas e a umidade
têm papel importante na deposição, na retenção e na patogenicidade de partículas inaladas.
Uma vez que as partículas de maior tamanho são aprisionadas na mucosa das vias aéreas condutoras, e
pequenas partículas são depositadas na superfície da mucosa broncoalveolar, é crucial que esse material exógeno seja
removido, a fim de prevenir ou minimizar agressões ao sistema respiratório. Com esse objetivo, o sistema respiratório é
equipado com um conjunto de mecanismos de defesa, todos eles fornecidos por células especializadas que operam de
uma maneira notavelmente bem coordenada.
MECANISMOS DE DEFESA MUCOCILIARES
A limpeza mucociliar consiste na remoção física, do trato respiratório, de partículas depositadas ou gases
dissolvidos, sendo realizada através do tapete mucociliar, sendo o principal mecanismo do sistema condutor. O muco é
uma mistura complexa de água, glicoproteínas, imunoglobulinas, lipídios e sais produzidos pelas células caliciformes
(mucosas), células serosas, glândulas submucosas e fluido do transporte transepitelial de íons e água.
O muco é, então, propulsionado pelos movimentos dos cílios. Cada célula ciliada no sistema condutor tem cerca
de 250 cílios, vibrando espontaneamente a 1.000 batidas por minuto. O movimento rápido e poderoso dos cílios cria uma
série de ondas que, de uma maneira contínua e harmoniosa propulsiona o muco e partículas nele aprisionadas para fora
do sistema respiratório.
O tapete mucociliar da cavidade nasal, traqueia e brônquios também tem um papel importante na prevenção de
lesões e remoção de gases tóxicos. Se um gás solúvel entrar em contato com o tapete mucociliar, mistura-se ao muco,
reduzindo, dessa forma, a concentração do gás que atinge, mais profundamente, a região alveolar.
Além do transporte físico fornecido pelo elevador mucociliar, outras células, intimamente associadas ao epitélio
ciliado, contribuem para o mecanismo de defesa do sistema condutor. Dentre as mais notáveis, estão as encontradas no
linfoepitélio e no tecido linfoide associado aos brônquios (BALT) subjacente. Essas duas estruturas especializadas são
estrategicamente localizadas nos entroncamentos das ramificações dicotômicas dos brônquios e bronquíolos, onde,
frequentemente, as partículas inaladas se prendem devido às forças inerciais. Daqui, as partículas inaladas e os
antígenos solúveis são fagocitados e transportados por macrófagos e células dendríticas especializadas para o BALT,
fornecendo assim, uma oportunidade única para que os linfócitos entrem em contato com substâncias potencialmente
patogênicas.

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Doenças crônicas das vias aéreas, especialmente as de etiologia infecciosa, são frequentemente acompanhadas
por hiperplasia acentuada do BALT. Linfócitos do BALT contribuem para as respostas imunológicas celulares (células T -
citotóxicas, auxiliares e supressoras) e humorais. IgA e, em menor grau, IgG e IgM têm papeis importantes na imunidade
local do sistema condutor, especialmente com respeito à prevenção da aderência de patógenos ao tapete mucociliar.
A limpeza mucociliar termina na faringe, onde o muco, propulsionado caudalmente da cavidade nasal e
cranialmente da árvore traqueobronquial, é finalmente deglutido ou expectorado e, dessa forma, eliminado do sistema
condutor do trato respiratório.
Discinesia Ciliar
Discinesia ciliar é o nome genérico atribuído às doenças respiratórias nas quais ocorrem alterações estruturais
e/ou disfunção ciliar, com consequente dano no transporte mucociliar, resultando em doenças oto-sinopulmonares. Estas
alterações podem ser primárias (congênitas ou geneticamente determinadas) ou secundárias, decorrentes de agressões
externas ao epitélio respiratório.
Como na atualidade as discinesias ciliares mais encontradas são as do tipo primária, sendo a do tipo secundária
uma forma raríssima de manifestação, será discutida na presente pesquisa apenas as discinesias ciliares primárias
(DCP).
1. Discinesia Ciliar Primária
 Definição
A DCP, anteriormente conhecida como síndrome dos cílios imóveis (SCI), é uma doença de caráter autossômico
recessivo caracterizada por anormalidades ultraestruturas ciliares que comprometem a atividade ciliar normal, com
consequências diretas sobre o clearance mucociliar, predispondo a infecções respiratórias repetidas e resultando em
doença obstrutiva crônica do trato respiratório, e apresenta como subtipo principal a Síndrome de Kartagener
Os primeiros casos de DCP foram relatados por Siewert, em 1904, e por Gunther, em 1923, e foram descritos
como bronquiectasias e situs inversus. Posteriormente, em 1933, Kartagener descreveu a tríade composta por
dextrocardia, rinossinusopatia crônica e bronquiectasia como uma entidade clínico-patológica distinta. Kartagener deu
ênfase ao caráter familiar e hereditário desta síndrome, a qual, atualmente, leva o seu nome, ou seja, síndrome de
Kartagener (SK).
Segundo alguns autores, os primeiros a sugerirem a DCP como causa da SK foram Camner et al., os quais,
descreveram dois pacientes com SK que apresentavam disfunção ciliar e espermatozoides imóveis. A seguir, Afzelius e
Eliasson, ao estudarem as alterações ultraestruturas dos cílios decorrentes desta doença, observaram ausência dos
braços da dineína no axonema tanto nos cílios respiratórios quanto na cauda dos espermatozoides humanos, o que
torna estes últimos imóveis.
 Prevalência
Sua prevalência é de aproximadamente 1:20.000 casos e segue um padrão autossômico recessivo de
transmissão. Acomete ambos os sexos e não apresenta predileção por grupos
 Etiologia
Análises de rastreamento genético que foram feitas em afetados e em seus familiares referem vários loci
potenciais de localização nos cromossomos 3p, 4q, 5p, 7p, 10p, 11q, 13q, 15q, 16p, 17q e 19q. Análises de familiares
com deficiência específica de braços de dineína mostram alterações nos cromossomos 8q e 16p e, nos familiares com
situs inversus, alterações nos cromossomas 8q e 19q. A doença é muito heterogênea; os 200 tipos de proteínas
existentes nos cílios dificultam os estudos de localização dos defeitos genéticos, por isso alguns genes isolados
representam pequena parcela da casuística de pacientes afetados.
As principais alterações ultraestruturais na DCP podem incluir:
 Defeitos nos braços de dineína: ausência dos braços internos e/ou externos de dineína, redução dos
braços de dineína pela metade, braços de dineína curtos e retos em vez de curvos; ausência de
espículas estriadas e bainha central;
 Microtúbulos centrais ausentes, substituídos por um microtúbulo externo;
 Defeitos das ligações de nexina, causando desarranjo dos microtúbulos;
 Microtúbulos centrais e bainha central ausente;
 Corpos basais ausentes ou com redução do número de cílios;
 Cílios de tamanho duplicado;
 Cílios com estrutura normal, porém imóveis.
 Desorientação ciliar;
 Frequência de batimentos reduzida;
 Aplasia ciliar completa.
 Manifestações Clínicas
Nos primeiros anos de vida, o acometimento da via aérea superior e ouvido médio predomina, as manifestações
variam desde rinorreia leve a sinusite e otite média de repetição, sendo os sintomas usualmente recorrentes. Com a

81
progressão da doença, surgem sintomas de infecção de trato respiratório inferior e o desenvolvimento de complicações
como bronquiectasias, hipocratismo digital e déficit de crescimento.
A tríade clássica de sinusopatia, bronquiectasia e situs inversus está presente em aproximadamente metade dos
pacientes, constituindo a síndrome de Kartagener (ver figuras abaixo).
No indivíduo adulto, pode apresentar-se como tosse produtiva crônica, sinusopatia crônica e otite média de
repetição, mesmo na ausência de situs inversus. Infertilidade masculina pode ser a queixa predominante na presença ou
não de sintomas respiratórios, uma vez que o curso da doença é variável e alguns indivíduos podem atingir a vida adulta
com poucos sintomas respiratórios.
As alterações radiológicas são pouco específicas. À radiografia de seios da face evidenciam-se alterações como
pansinusite, pólipos nasais, opacificação e níveis hidroaéreos; e, à radiografia de tórax, pode-se visualizar aumento da
trama broncovascular, espessamento brônquico, hiperinsuflação, consolidações e atelectasias. A tomografia
computadorizada de alta resolução de tórax tem especial valor na avaliação de bronquiectasias, demonstrando a
localização característica em lobo médio e lobos inferiores pulmonares.
Quanto ao tipo, as bronquiectasias cilíndricas são encontradas em maior número em relação às císticas e
varicosas, porém não constituem um padrão característico da doença, uma vez que também podem ser encontradas em
outras desordens.
 Diagnóstico
A partir da suspeita clínica, alguns exames com valor presuntivo podem ser realizados, como: 1) medidas do
clearance mucociliar pulmonar ou nasal; 2) análise das características do batimento ciliar em microscopia óptica ou com
estroboscopia; 3) análise da ultraestrutura ciliar em biópsias da mucosa nasal ou traqueal através da microscopia
eletrônica de transmissão.
Devido à complexidade e ao alto custo destes exames, eles são geralmente realizados em ambiente acadêmico,
o que torna o diagnóstico eminentemente clínico e de exclusão, uma vez que as investigações para fibrose cística e para
imunodeficiência sejam negativas. História familiar de consanguinidade, malformações e infecções de repetição reforçam
a hipótese de DCP.
 Tratamento
O objetivo é o tratamento precoce das infecções de vias aéreas superiores e ouvido médio e a prevenção do
desenvolvimento de complicações como déficit auditivo e bronquiectasias. Medidas gerais incluem acompanhamento
permanente, imunizações da infância (com imunização também para pneumococo e influenza), tratamento prolongado
com antibióticos para infecções por pneumococo, H. influenza, S. aureus e, às vezes, P. aeruginosa, e fisioterapia
respiratória através de drenagem postural.
O controle da função auditiva requer atenção especial ao tratamento adequado da otite media e também a
realização de testes de audiometria, para avaliar a possibilidade de perda funcional. Podem ser necessários
procedimentos como timpanostomia para inserção de tubos de ventilação; tonsilectomia; adenoidectomia; e ainda
trepanação dos seios da face, o que melhoraria a drenagem, aeração e acesso às medicações. O tratamento cirúrgico,
com a ressecção dos segmentos com bronquiectasias, pode ser uma alternativa para doença grave refratária ao
tratamento clínico das infecções.
 Prognóstico
O prognóstico é geralmente bom e a grande maioria dos pacientes tem expectativa de vida normal. No entanto,
podem ocorrer óbitos em neonatos, em indivíduos com diagnóstico tardio ou que não seguem manejo clínico adequado.
Portanto, o prognóstico é dependente do diagnóstico precoce e do seguimento clínico adequado.
DOENÇAS RELACIONADAS À FECUNDAÇÃO E IMPLANTAÇÃO
Infertilidade Masculina
A infertilidade masculina pode se dar por inúmeros fatores. Os que serão abordados neste trabalho são os
decorrentes dos espermatozoides que apresentam problemas morfológicos.
Os espermatozoides com problemas morfológicos podem ser originados pela exposição maciça e continuada
aos raios X, reações alérgicas intensas, certos agentes antiespermatogênicos e também por fatores genéticos.
O flagelo permite ao espermatozoide mover-se com velocidade característica necessária a perpetuação da
espécie e sobrevivência. Como visto anteriormente, a tubulina organiza-se em microtúbulos, que por sua vez se
organizam em pares, os quais se dispõem num círculo e, entre cada par, uma outra proteína chamada dineína estende
braços que lhes permite deslocar ordenadamente uns em relação aos outros. Quando os braços da dineína não estão
presentes, os flagelos dos espermatozoides não se movimentam, ou seja, ficam imóveis, o que consiste em um
dos fatores da esterilidade masculina. A dineína também possui propriedades enzimáticas que garantem a
transformação da energia química disponível em energia mecânica para o movimento.
Existem indivíduos acometidos pela síndrome de Kartagener. Esta síndrome como já explicado é caracterizada
por associação de três defeitos: sinusopatia, bronquiectasia e situs inversus. Ainda existe a associação com
espermatozoides imóveis.

82
Quanto à mobilidade espermática, pelo menos 50% dos espermatozoides produzidos devem ser móveis, e 25%
devem movimentar-se rapidamente, isto é, devem possuir uma estrutura e forma adequadas à locomoção. Se a
percentagem dos espermatozoides alterados for menor do que 10%, a anormalidade não influenciará na fertilidade, pois
os espermatozoides com anormalidades morfológicas são incapazes de fecundar a célula reprodutora feminina.
Gravidez Ectópica
As tubas uterinas ou ovidutos consistem de duas tubas com
aproximadamente 10cm de comprimento, que saem do útero e acabam em
projeções semelhantes a dedos, chamadas fímbrias. Durante a ovulação, a
extremidade com fímbrias da tuba uterina recebe o ovo maduro que é
liberado do ovário.
O meio ambiente interior da tuba uterina é bioquimicamente
complexo. O ovo permanece na tuba uterina por uns poucos dias. Se a
fertilização ocorre, o embrião resultante é mantido na tuba uterina até que se
desenvolva em uma pequena massa celular (blastocisto). Ele é, então,
propelido ao longo da tuba uterina por uma combinação de contrações
rítmicas das paredes musculares da tuba (similar às contrações musculares
peristálticas do intestino) e da ação de projeções delicadas semelhantes a
cabelos, chamadas cílios.
O embrião é arrastado rumo ao útero, onde a gravidez pode
estabelecer-se através da implantação, uma vez que útero tem espaço
suficiente para o ovo se dividir e crescer normalamente, originando um novo
ser.
Existem diversas condições em que o ovo implanta-se em locais extrauterinos causando uma gravidez ectópica
que pode ser definida como a implantação do ovo fecundado (blastocisto) fora da superfície endometrial da cavidade
uterina.
Níveis suprafisiológicos de estrógeno ou progesterona podem imobilizar os cílios e a musculatura tubária lisa,
alterando o tempo preciso de retenção do ovo e seu desprendimento em direção ao istmo para iniciar a sua migração.
Independente do mecanismo, ocorre a nidação em sítio extrauterino, o trofoblasto prolifera normalmente e rapidamente
invadindo os espaços subepiteliais.A secreção de hCG e progesterona é semelhante à uma gravidez normal e a
paciente é assintomática. Quando o trofoblasto começa a invadir as arteríolas submucosas, ocorre a formação de
hematoma, distendendo a serosa tubária provocando dor pélvica. A produção de hCG e progesterona começa a falhar
,há pouco suporte lúteo e a paciente apresenta sangramento uterino anormal, o que caracteriza uma gravidez ectópica.
Muitos outros fatores influenciam este tipo de gravidez:
 Doença inflamatória pélvica: infecções causadas principalmente por Chlamydia trachomatis e Neisseria
gonorrhoeae geram importantes alterações nas tubas. Com grande frequência, causam obstrução tubária,
diminuição no número e movimentação dos cílios, estreitamento da luz tubária pela aglutinação das dobras de
mucosa e destruição das fímbrias.
 Cirurgia tubária prévia: pacientes submetidas a cirurgias tubárias como salpingostomia, reanastomose,
fimbrioplastia e lise de aderências também teriam maior incidência de GE. O problema é que o tratamento para a
gravidez ectópica é utilizar cirurgia tubal, que por sua vez aumenta a probabilidade de futuras ocorrências.
 Procedimentos relacionados à reprodução assistida: gestações decorrentes de reprodução assistida apresentam
risco de GE entre 2 e 10%.O aumento dos níveis de estrógenos causado pelo efeito das drogas indutoras de
ovulação, interfeririam no mecanismo de transporte tubário por alterar a motilidade das tubas facilitando a
retenção do ovo no seu trajeto até a cavidade uterina.
 Antecedente de gravidez ectópica: mulheres com episódios prévios de GE têm risco 6 a 8 vezes maior de
apresentarem novo episódio de GE. Existem inúmeras variáveis envolvidas como estado da tuba contralateral, o
tipo de tratamento, presença de esterilidade anterior ao evento.
Os sintomas da gravidez ectópica tipicamente são, dores lombares, abdominais e na zona pélvica. A dor tende a
aumentar e por vezes ocorre sangramento vaginal.
O diagnóstico clínico envolve os dados obtidos na anamnese, exame clínico, achados ultrassonográficos
trasvaginais e dosagem sérica de beta-hCG plasmático.
Após a obtenção de um diagnóstico diferencial, o tratamento neste caso é de suma importância para tentar
preservar a tuba uterina. O tratamento pode se cirúrgico com ou sem adição de hemotransfusão ou não cirúrgico,
dependendo do caso. Caso o diagnóstico seja precoce e a tuba uterina ainda encontrar- se íntegra pode-se realizar a
salpingostomia ou salpingotomia (é feita uma incisão longitudinal na tuba com remossão dos sacos gestacionais
localizados no 1/3 distal da tuba íntegra, o corte não é suturado e cicatriza por segunda intenção) sendo uma abordagem
laparoscópica para evitar aderências e novas gravidezes tubárias.
No caso de instabilidade hemodinâmica, é feita uma laparotomia, onde é feita a retirada completa da tuba
(salpingectomia), esta técnica também é utilizada quando houver uma prole completa, gravidez ectópica recorrente,
sangramento incontrolável e dano tubário extenso. Outro tratamento usado nesta condição é medicamentoso

83
(metotraxato intramuscular em dose única de 50mg/ml). Este medicamento destroi o ovo, com ou sem embrião, e
possibilita a absorção do produto conceptual pelo organismo. Porém a utilização desta droga deve seguir alguns critérios
incluindo a idade gestacional inferior a seis semanas, saco gestacional menor ou igual a 3 cm, ou feto morto.

84
BIOFÍSICA: DIFUSÃO
Difusão consiste na simples movimentação de moléculas, causada
pela diferença de concentração das mesmas. Contudo, a difusão abrange
um conceito ainda maior, incluindo a movimentação da água, além de
outros fatores que influenciam neste processo de movimento, tais como:
tamanho e solubilidade das moléculas, temperatura, etc.
No exemplo ao lado, é possível observar que haverá movimentação
do solvente de “A” para “B”, e do soluto de “B” para “A”. Essa
movimentação caracteriza o fenômeno da difusão, e é finalizada quando
ambos os líquidos atingirem uma concentração comum.
FATORES QUE INTERFEREM NA DIFUSÃO
Dentre os principais fatores que interferem no processo de difusão,
podemos citar:
 Gradiente de concentração das partículas do meio
 Tamanho das moléculas ou das partículas
 Temperatura
GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO
O gradiente de concentração é de grande
importância para o estudo da difusão, uma vez que,
como foi visto anteriormente a propósito de seu conceito,
a difusão é o principal responsável pela movimentação
das partículas e depende diretamente da concentração
destas partículas.
O exemplo ao lado explica que quanto maior a
diferença de concentração (Dc) entre as soluções, mais
intensa será a difusão, por meio do qual poderemos
instituir a seguinte relação:
OBS
1
: Concentração de equilíbrio. Para se calcular a concentração final em casos em que os volumes são iguais,
basta calcular a média aritmética das concentrações envolvidas. Contudo, quando os volumes das concentrações são
diferentes, a concentração final (Cf) pode ser calculada de acordo com a seguinte fórmula:
Ex: Tomando como base a figura ao lado, e sabendo que Massa = Concentração x Volume,
temos:
Cf = (200mM x 1,5L) + (100mM x 0,75L)
1,5L + 0,75L
Cf = 166mM

85
OBS
2
: O gráfico da concentração em função do tempo, exemplificado
na figura ao lado, demonstra o que ocorre em um processo de difusão.
Considerando que o compartimento A (Ca) apresenta glicose em maior
concentração do que o compartimento B (Cb), haverá a passagem de
soluto de um meio para o outro (A → B), até que suas concentrações
atinjam um equilíbrio, que está evidenciado no ponto Cf, representando,
assim, a concentração final de equilíbrio.
TAMANHO DAS PARTÍCULAS
Evidentemente, o tamanho dos veículos interfere no transito de uma cidade: veículos longos lentificam e
atrapalham na fluidez de uma via bastante movimentada, enquanto que motos e carros menores tendem a aumentar a
velocidade da via e, desta forma, reduzir o congestionamento.
Molecularmente, o tamanho das partículas também funciona como outro fator que interfere na difusão. Essa
interferência ocorre especificamente na velocidade da passagem das partículas de um meio “A” para “B”. Ainda tomando
como base este conceito, o peso molecular (MM), característico de cada molécula, também interfere na difusão, pois
quanto maior o MM, menor será a difusão (pois maior será o tempo de difusão até que a concentração final de equilíbrio
seja alcançada).
TEMPERATURA
A temperatura também contribui positivamente para a difusão, pois a elevação da mesma proporciona uma
elevação na energia cinética das moléculas, aumentando assim o seu grau de agitação, o que proporciona uma maior
velocidade na taxa de difusão.
TAXA DE DIFUSÃO
A taxa de difusão é a relação existente entre os diversos fatores que interferem na velocidade de movimentação
das partículas através de dois meios, estando ela diretamente proporcional ao gradiente de concentração e à
temperatura e inversamente proporcional a massa molecular da substância. Desta forma, temos:
 ΔC: Gradiente de Concentração
 A: Área do Compartimento Difusível
 T: Temperatura
 Δx: Distância entre os Compartimentos Difusíveis. No caso das células, seria a espessura da própria membrana
plasmática, ou seja: a distância da superfície externa da interna.
 MM: Massa Molecular da Substância

86
LEI DE FICK
A lei de Fick é uma lei quantitativa na forma de equação diferencial que descreve diversos casos de difusão de
matéria ou energia em um meio no qual inicialmente não existe equilíbrio químico ou térmico. Recebe seu nome de Adolf
Fick, que as derivou em 1855. Ela determina que a taxa de difusão J representa a massa do soluto difundido em função
do tempo. Tem-se a seguinte relação:
OBS
3
: O sinal de negatividade presente na fórmula representa o
sentido da difusão, que se dá de forma oposta ao gradiente de
concentração.
 J: taxa de difusão
 D: Constante de difusão
 A: Área do Compartimento Difusível
 ΔC: Gradiente de concentração
 Δx: Distância entre os compartimentos difusíveis
Baseando-se na lei de Fick, pode-se provar como os fatores descritos anteriormente interferem na difusão. Ora,
de acordo com a fórmula, quanto maior o Δc, maior será a difusão (J), de modo que estas grandezas guardam uma
relação diretamente proporcional; o mesmo ocorre com a área do compartimento. Com relação ao Δx, quanto maior a
distância entre os compartimentos, menor será a taxa de difusão (J) – o mesmo ocorrendo com o peso molecular, pois
estas, por sua vez, são grandezas inversamente proporcionais.
Ex: OKUNO (1986): O coeficiente de difusão da sacarose em água é de 5,2.10
-10
m
2
/s. Quanta sacarose se difundirá em
20 segundos através de uma tubulação horizontal de 1,5 cm de raio, se o gradiente de concentração for 0,25Kg/m
3
em
cada metro da tubulação.
i. Área Seccional do Tubo: iii. J = 5,2.10
-10
m
2
.s
-1
x 7.10
-4
m
2
x 0,25 Kg.m
-3
A= .r
2
1m
A= 3,14. (0,015m)
2
J= - 9,1.10
-14
Kg/s
A= 7.10
-4
m
2
ii. J = -D.A.C/X iv.Em 20s, a quantidade de sacarose difundida seria de:
D = 5,2.10
-10
m
2
.s
-1
9,1.10
-14
Kg ---------- 1s
C = 0,25 Kg.m
-3
x Kg --------- 20s
X = 1m x = 182.10
-14
Kg
VELOCIDADE DE DIFUSÃO
Fisicamente, a velocidade de difusão pode ser determinada pela razão entre o coeficiente de difusão (D) e o
espaço percorrido pelo soluto (Δx). Desta forma, temos:
 V: Velocidade de difusão
 D: Coeficiente de difusão
 Δx: Espaço percorrido pelo soluto
Ex: MONTOREANO (1995): Íons sódio do intra-capilar se difundem livremente para o espaço intersticial através de
fendas intracelulares. Sabendo que a distância percorrida é de 10
-3
cm, calcular a velocidade de difusão dos íons sódio.
Dados: Coeficiente D (Na) =1,48.10
-5
cm
2
/s (difusão em água a 25ºC).

87
V = 1,48.10
-5
cm
2
.s
-1
= 1,48.10-2 cm/s ou 0,0148 cm/s
10
-3
cm
PROCESSO DE HEMATOSE E DIFUSÃO - CAPILARES SANGUÍNEOS E ALVÉOLOS PULMONARES
Nos alvéolos pulmonares, a concentração de O2 é maior que sua concentração no capilar sanguíneo que, por
sua vez, possui uma alta concentração de CO2, gás liberado durante os processos metabólicos da célula. Assim, devido
a essa diferença de concentração o ocorre o fenômeno da hematose, em que o O2 dos alvéolos se difunde para o
capilar sanguíneo, diferentemente do CO2 que se difunde do capilar sanguíneo para o alvéolo pulmonar.
Portanto, o fenômeno da hematose consiste na troca gasosa entre o sangue rico em CO2 e o ar inspirado, rico
em O2, no intuito de oxigenar o sangue. Este processo deve ser o mais efetivo possível, de modo que a difusão entre os
gases O2 e CO2 ocorra sem maiores dificuldades e de forma rápida. Basicamente, a troca gasosa ocorre justamente
devido à diferença do gradiente de concentração desses dois gases.
A velocidade dessa troca é maior devido à pequena distância existente entre os compartimentos difusíveis, que
corresponde à membrana respiratória alveolar (com apenas 0,4 μm de espessura). A área da membrana respiratória
total é dada pela soma relativa de todas as membranas alveolares, que é cerca de 15m², um valor alto, que possibilita
ainda mais o aumento da velocidade de difusão.
Além disso, a massa molecular do CO2 e do O2 não interfere diretamente no gradiente de concentração, o que
aumenta ainda mais a velocidade da troca gasosa (muito embora o CO2 seja mais solúvel na membrana respiratória que
o O2).
Alvéolo Pulmonar Capilar sanguíneo
PCO2 = 40 mmHg   PCO2 = 45 mmHg
PO2 = 104mmHg  PO2 = 40 mmHg
Δx = 0,4 μm (distância entre o alvéolo e o capilar sanguíneo)
OBS
4
: Membrana respiratória = epitélio alveolar + membrana basal epitelial + espaço intersticial + membrana basal do
capilar + endotélio capilar.

88

89
BIOFÍSICA: OSMOSE
Osmose é a passagem de água através de uma membrana semipermeável do compartimento mais diluído para
o mais concentrado. O movimento é passivo (sem gasto de energia) e a favor do gradiente de concentração de água.
Para entender estes processos, devemos tomar nota dos conceitos de Pressão Hidrostática e Pressão Osmótica.
 Pressão Hidrostática (Phid): é a pressão exercida pelo solvente (H2O) sobre as paredes do compartimento que
o contém. A pressão hidrostática é máxima quando o solvente é puro, e diminui à medida que se adiciona soluto
ao solvente.
 Pressão Osmótica (Posm): é a pressão exercida pelas proteínas e solutos osmoticamente ativos, atuando no
sentido de atrair água para o compartimento onde estão presentes. Na osmose, a pressão osmótica exercida
pelas partículas em uma solução, sejam moléculas ou íons, é determinado pelo número dessas partículas por
unidade de volume de líquido, e não pela massa das partículas.
Exemplo I:
Osmose é a passagem de água, através de uma membrana semipermeável, do
compartimento mais diluído para o compartimento mais concentrado. Esse
movimento ocorre de forma passiva e a favor do “gradiente de concentração da
água”.
No exemplo ao lado a Phid é maior de “B” para “A”, pois o solvente é puro, assim a
osmose ocorrerá no mesmo sentido.
Exemplo II:
No exemplo ao lado ocorre osmose, de modo que todos os componentes são difusíveis (tanto o H2O como a glicose). O
sistema é separado por uma membrana permeável.
Em “A” a concentração de glicose é 2 molar e em “B”,
1 molar. Como o compartimento “B” é mais diluído vai
surgir uma pressão hidrostática de “B” para “A”, e de
glicose de “A” para “B”. Como a molécula de H2O é
menor, ela se difunde mais rapidamente, provocando
assim o desnível Δh observado entre ambos os
compartimentos. Com o fluxo de água em direção a
“A” vai tornando esse meio mais diluído, por
consequência surgirá uma Phid de “A” para “B”.
Ao final do processo o sistema atingir o equilíbrio e
ambas as soluções apresentam a mesma
concentração e mesmo volume.
Exemplo III:
No inicio do processo, é possível observar que devido ao fato
de que o compartimento “B” está mais diluído surgirá um
movimento de água de “B” para “A” (Phid). Há também a
pressão osmótica que as macromoléculas exercem atraindo
água para o compartimento “A”. Este por sua vez começa a
receber água, produzindo o desnível observado entre os dois
compartimentos, e consequentemente a Phid aumenta de “A”
para “B”. O sistema atinge o equilíbrio quando a pressão
osmótica se igualar a pressão hidrostática. Neste experimento,
o desnível continua no equilíbrio devido às macromoléculas
existentes não serem difusíveis.

90
Exemplo IV:
A pressão do solvente é maior em “B” do que em
“A” e, por isso, passa solvente de “B” para “A”.
Essa passagem resulta na diluição do NaCl em
“A” e uma maior concentração em “B”. Como
consequência da movimentação da água, surge
uma pressão de soluto em “B” maior que em “A”, e
devido a isso passa soluto (NaCl) de “B” para “A”.
Isto vai ocorrer até que a pressão osmótica se
iguale a pressão hidrostática, estabelecendo
assim o equilíbrio.
OBS: Embora a concentração de NaCl seja igual dos dois lados, em quantidade é maior em “A”. Já a concentração de
água em “A” é menor do que em “B”, mas a quantidade é maior. Isso ocorre devido às macromoléculas de um lado da
membrana estarem atraindo o solvente e soluto. Esse efeito pode desaparecer se houver um furo na membrana, pois a
macromolécula se difundirá para o compartimento adjacente.
DETERMINAÇÃO DA PRESSÃO OSMÓTICA
 d = densidade do fluído
 g = gravidade
 h = altura da coluna
 n = número de moles
 R = constante universal dos gases
 T = temperatura (Kelvin)
 V = volume
No equilíbrio, a pressão osmótica é numericamente igual à pressão exercida contra ela (a pressão hidrostática).
(Cm – Concentração Molar).
Ex: Calcular a pressão osmótica do fluído intracelular cuja concentração é de 0,3 osmol/litro (OKUNO, 1986).
Posm = 0,3 osmol/L x 0,082 atm.L/osmol.K x 310 K
Posm = 7,63 atm x(760mmHg)
Posm = 5800mmHg
DESSALINIZAÇÃO DA ÁGUA DO MAR POR PRESSÃO
Normalmente, a água pura, separada por uma membrana
semipermeável, passaria por osmose para um compartimento
mais concentrado como água do mar.
No esquema ao lado, aplica-se uma força ao embolo que
anula essa pressão osmótica e aumenta a pressão hidrostática,
fazendo passar, pela membrana semipermeável, apenas água
(pura) de cima para baixo, dessalinizando a água do mar.
Posm = Cm.R.T

91
TONICIDADE DAS SOLUÇÕES
Células biológicas colocadas em diferentes soluções podem apresentar diferentes formas, dependendo da
concentração externa e da permeabilidade da membrana celular. Um exemplo clássico é feito com as hemácias, que
possuem uma concentração interna de 0,3 osm. Note como ela se comporta em diferentes situações de concentração:
Neste caso as concentrações dentro e fora da célula são iguais, mais isso não quer dizer que não há
movimentação entre a membrana celular. É importante salientar que a quantidade de H2o que entra
na célula é aproximadamente igual a sai (Iso = “igual” e Tonus = “força”).
Quando uma hemácia é mergulhada em uma solução hipotônica, ou seja, a concentração de soluto
no interior da célula é maior que no meio extracelular, consequentemente o meio extracelular é mais
diluído que o intracelular. Com isso surgira uma Phid de fora para dentro promovendo a entrada de
água para o interior da hemácia. Assim a célula fica túrgida, inchada. Phid fora > Phid dentro.
HIPO = “baixo” / TONUS = “força”
Em uma solução hipertônica em que a concentração de soluto no interior da célula é baixo em
relação ao meio externo enquanto a concentração da água é maior. Com isso ocorrerá o inverso do
que acontece com o a solução hipotônica, a pressão hidrostática surgirá de dentro da célula,
havendo assim uma perda de água por parte da célula deixando-a murcha.
Intracelular: ↑ [NaCl] ↓ [H2O]
Extracelular: ↓ [NaCl] ↑ [H2O]
Solução Hipotônica  célula ganha água
Intracelular: ↓ [NaCl] ↑ [H2O]
Extracelular: ↑ [NaCl] ↓ [H2O]
Hipertônica  célula perde água
DISSOCIAÇÃO
1. Solutos não se dissociam: As concentrações molar e osmolar são,
evidentemente, as mesmas:
Cmolar = Cosmolar
2. Os solutos se dissociam completamente: A concentração osmolar é
igual à concentração molar multiplicada pelo número de partículas (n):
Cosm = CM x n
Exemplo I: Qual a concentração osmolar de NaCl 0,1 M?
NaCl libera duas partículas:
Cosm = 0,1 x 2 = 0,2 osmolar
Exemplo II: No caso do CaCl2, que libera 3 partículas, multiplicar por 3: a
concentração de partículas de CaCl2 0,15M será:
Cosm = 0,15 x 3 = 0,45

92
Quando uma solução possui vários solutos (Solutos Múltiplos), a concentração total é simplesmente a soma
das concentrações dos solutos.
Exemplo III: Solução de NaCl 0,1 M + KCl 0,15 M + Glicose 0,20 M, te a seguinte concentração:
Molar:
NaCl  0,10
KCl  0,15
Glic  0,20
Total = 0,45M
Osmolar:
NaCl  0,10 x 2 = 0,20
KCl  0,15 x 2 = 0,30
Glic  0,20 x 1 = 0,20
0,70 Osm
3. Os solutos se dissociam parcialmente: neste caso, deve-se aplicar a fórmula:
COms = CM + CM x α(n – 1)
onde COsm, CM e n possuem o mesmo significado, e α é o coeficiente de dissociação. Valores de α acham-se
tabulados em manuais de físico-química. OBS: α varia com o CM.
Exemplo IV: Para uma solução 1x10
-2
M de ácido acético, o valor deα = 4,10 x 10
-2
. O ácido acétido fornece
duas partículas, o próton e o íon acetato (n = 2):
COsm = 0,01 + (0,01 x 0,041 x 1) – 0,010004105 osm.
OBS:

93
BIOFÍSICA: TRANSPORTE DE MEMBRANAS
A membrana celular consiste quase que inteiramente
por bicamada lipídica, contendo grande numero de proteínas
incrustadas nos lipídios. A bicamada lipídica não é miscível no
meio intracelular e extracelular, constituindo uma barreira para
os movimentos das moléculas de H2O e substância
hidrossolúveis. Contudo, algumas substâncias lipossolúveis
atravessam essa camada lipídica.
As maiorias das substâncias proteicas funcionam
como proteínas transportadoras. Algumas delas mudam sua
forma de modo a formar canais que permitem a passagem de
substancias como íons ou de moléculas. Outras se ligam a
molécula ou íons a serem transportados, e com suas
alterações elas movem essas substancias para dentro da
célula.
A membrana plasmática possui uma permeabilidade
seletiva. Porém, algumas moléculas entram na membrana
facilmente e passivelmente, sem ser necessário a seleção por
proteínas. Isso ocorre com moléculas hidrofóbicas (que são
solúveis em óleo). As outras moléculas devem ser injetadas na
célula por mecanismos facilitadores (ou proteínas canais).
Com isso, os fatores que regulam essa difusão simples
são os mesmos fatores que controlam a difusão de um modo
geral (gradiente de concentração, grau de solubilidade,
distancia que separa os compartimentos, a área total da
membrana e a massa molecular da membrana difusiva).
DIFUSÃO
Difusão significa o movimento molecular aleatório de substancias através dos espaços intramoleculares da
membrana ou em combinação com proteína transportadora. A energia causadora da difusão é a energia da
movimentação cinética normal da matéria. Essa energia cinética é proveniente da movimentação constante das
substâncias e das colisões aleatórias que sofrem umas com as outras. Então o movimento contínuo é chamado de
difusão.
DIFUSÃO SIMPLES
Significa que o movimento das moléculas ou dos íons
ocorre através de uma abertura na membrana ou através dos
espaços intermoleculares, sem que ocorra qualquer interação com
as proteínas transportadoras.
A intensidade da difusão é determinada pela quantidade de
substância disponível. Esse tipo de difusão pode ocorrer por duas
vias: (1) pelos interstícios da bicamada lipídica, no caso da
substância lipossolúvel e (2) pelos canais aquosos que penetram
por toda a membrana, por meio de algumas das grandes proteínas
transportadoras.
Ex: Substâncias lipossolúveis como O2, CO2, N2 e álcool.
DIFUSÃO PELOS CANAIS PROTEICOS
Como já foi dito substâncias que são hidrossolúveis não atravessam a bicamada lipídica pelo fenômeno da
difusão simples e por isso utilizam os canais proteicos da membrana. As proteínas são distinguidas por duas
características importantes: (1) elas são seletivamente permeáveis a certas substâncias, e (2) muitos dos canais podem
ser abertos ou fechados por comportas.
Muitas das proteínas canais são altamente seletivas, isso resulta das características do canal propriamente dito
como seu diâmetro sua forma, natureza das cargas elétricas, e das ligações químicas ao longo de suas superfícies
internas. O canal de sódio, por exemplo, possui uma espessura de 0,3 por 0,5nm, além disso, a superfície interna do
canal possui fortes cargas negativas, atraindo os íons Na+ e ao mesmo tempo separando-os das moléculas da água,
entrando assim na célula Na+ desidratado. Assim o canal de sódio é especifico para passagens de íons sódio. Já o

94
canal de potássio não possui cargas atrativas, para puxar esses íons para dentro dos canais, com isso os íons não são
separados das moléculas de água que os hidratam. A forma hidratada do K+ é menor que o Na+, pois este atrai mais
moléculas de água.
Seleção de íons de Na+ pelos canais: Um poro estreito permite a passagem
de salto de Na+ a uma única molécula de água, mas interfere com a
passagem de K+ ou íons maiores.
Seletividade de canais de K+: O canal de K+ contém um filtro
de seletividade estreito enfileirado com oxigênio de carbonil
(C=O) átomos. O poro não é largo bastante para permitir a
passagem de K+ desidratado, do qual todas as moléculas de
água associadas foram deslocadas como resultado de
interações entre K+ e este oxigênio de carbonil. O Na+ é muito
pequeno para interagir com o oxigênio de carbonil do filtro de
seletividade, assim permanece como um complexo grande
para atravessar o poro de canal.
A abertura e o fechamento dos canais proteicos são feito por agentes físicos e químicos:
 Físicos: consiste na variação de voltagem, ou seja, a conformação molecular do canal ou das ligações químicas
reage ao potencial elétrico.
 Químicos: dependem das ligações com agentes químicos com a proteína, fazendo com que a proteína abra ou
feche sua comporta.
DIFUSÃO FACILITADA
A difusão facilitada é também conhecida como difusão mediada por transportador, porque a substância que é
transportada por esse processo se difunde através da membrana usando uma proteína transportadora específica. Então
o transportador facilita a difusão da substancia para o outro lado.
Uma diferença importante entre a difusão simples e a difusão facilitada é a seguinte: Apesar da velocidade da
difusão simples ser em proporção direta de acordo com a concentração difusora, na difusão facilitada à velocidade tende
a um máximo chamado Vmáx.

95
O gráfico mostra a principal diferença entre a difusão facilitada e a difusão
simples. Nele enquanto a concentração da Substância difusora aumenta, a
intensidade da difusão simples aumenta proporcionalmente, mas na
difusão facilitada a velocidade não passa da Vmáx.
A molécula a ser transportada (no exemplo abaixo, a glicose), entra no poro e torna-se ligada. Então ocorre a
alteração conformacional da proteína transportadora, de forma que o poro se abra para o lado oposto da membrana. A
velocidade com que as proteínas podem ser transportadas não pode ultrapassar a capacidade que a proteína
transportadora pode se alterar entre suas duas conformidades (limite de saturação), por isso na difusão facilitada há uma
Vmáx de difusão, enquanto na difusão simples (passive diffusion) a velocidade cresce linearmente.
TRANSPORTE ATIVO
Na célula para que ela realize suas funções de maneira ótima e necessária que várias substancias estejam em
uma concentração adequada. Um exemplo disso é a concentração de Na+ que é mantida baixa dentro da célula,
enquanto que para os íons K+ ocorre o inverso. Contudo essa concentração ótima exigida pela não é feita pela difusão,
pois já equilibra a concentração de íons.
Para manter essa diferença de concentração a célula dispõe de mecanismos que fazem as proteínas das
membranas transportarem moléculas ou íons contra o gradiente de concentração, processo chamado de transporte
ativo. Ex: Na+, K+, Ca+2, Fé+2, H+, cloreto.
O transporte ativo é divido em dois tipos: primário e secundário.
TRANSPORTE ATIVO PRIMÁRIO
A energia é derivada diretamente da degradação do trifosfato de adenosina (ATP) ou de outro composto de
fosfato com alta energia. As principais substâncias transportadas são sódio, potássio, cálcio, hidrogênio e o cloro.
 Bomba de sódio e potássio: consiste em um processo de transporte que bombeia íons sódio para o meio
externo através da membrana e ao mesmo tempo bombeia íons potássio para o meio intracelular. Essa bomba é
responsável pela manutenção das diferenças de concentração entre sódio e o potássio através da membrana
celular, bem, como o estabelecimento da voltagem elétrica negativa dentro das células. Este transporte é feito
por uma proteína transportadora que contem duas subunidades, uma maior chamada de subunidade α e outra
menor chamada de subunidade β. A subunidade α apresenta características essenciais:
3 receptores internos para o Na+
2 receptores externo para o K+
A porção interna tem atividade ATPase

96
Devido a essa concentração
estabelecida pela bomba de sódio e
potássio a tendência do sódio é entrar e
do potássio sair, ambos pelo processo
de difusão. Contudo a célula necessita
de uma baixa concentração de sódio em
seu interior e alta concentração de
potássio, justamente o contrário do
efeito produzido pela difusão, que iria
equilibrar as concentrações. Então o
Na+ que entrou na célula por difusão se
ligará ao receptor especifico da proteína
α (3 Na+ se ligará a proteína α) e o K+
que foi difundido para fora da célula se
ligara a sítio especifico da proteína α (2
K+ se liga). Quando todos os sítios
estão ocupados a atividade ATPase da
proteína é ativada, clivando ATP em ADP + Pi liberando uma ligação fosfato de alta energia. Essa liberação
corresponde a energia necessária para a mudança na forma da proteína transportadora, expulsando os íons Na+
e colocando íons K+.
Uma das funções mais importantes da bomba de sódio e potássio é manter o volume da célula. Sem esse
transporte, a maioria das células incharia até se romper.
Dentro da célula existe uma grande quantidade de outras moléculas que não podem sair da célula. A maioria
delas tem carga negativa atraindo Na+ e K+ para o interior da célula. Essas moléculas e íons vão provocar a
osmose de água para o interior da célula. A menos que essa osmose seja interrompida, célula ira inchar até
estourar. O mecanismo para impedir a morte da célula é a bomba de sódio e potássio.
Além disso, produz um potencial elétrico através da membrana, pois como 3Na+ saem e 2K+ entram o meio
extracelular fica positivo, e por falta de íons positivos o meio intracelular fica negativo, por todo o bombeamento é
dito eletrogênico.
 Transporte Ativo primário de Íons Cálcio: Os íons cálcio nas condições normais são mantidos em
concentrações extremamente baixas no citosol. Isso graças a 2 bombas de cálcio. Uma está na membrana que
transporte o cálcio para o exterior e a outra bombeia cálcio para o interior das organelas vesiculares, como para
o reticulo sarcoplasmático das células musculares e as mitocôndrias de todas as células. Nos dois casos existem
proteínas com atividade ATPase, tendo a mesma capacidade de clivar o ATP (ATPADP + Pi).
 Transporte Ativo Primário de Íons Hidrogênio: Ocorre em dois locais muito importantes do corpo: (1) nas
glândulas gástricas do estomago (2) nos túbulos distais e ductos coletores corticais dos rins.
Nas glândulas gástricas, as células parietais das camadas mais profundas apresentam o mecanismo de
transportar os íons H+ de qualquer parte do corpo. Ele é a base para a secreção de acido clorídrico. Nas
extremidades das células das glândulas gástricas, a concentração de íons H+ é muito grande, e são secretados
para o estomago junto com os íons cloreto, formando o acido clorídrico.
Nos túbulos renais, túbulos distais e nos ductos coletores corticais, que secretam grandes quantidades de íons
H+ para serem eliminados pela urina, promovendo eliminação de H+ do sangue.
TRANSPORTE ATIVO SECUNDÁRIO
Consiste em Co-transporte e Contra-transporte. A
fonte é derivada secundariamente da energia armazenada na
forma de diferentes concentrações iônicas de substâncias
moleculares secundárias entre os dois lados da membrana. Os
dois processos dependem das proteínas transportadoras
membrana celular.
Quando o sódio é transportado para fora da célula por
transporte ativo primário, forma-se um gradiente de
concentração dos íons sódio através da membrana celular. Esse
gradiente de concentração representa um reservatório de
energia, pois o sódio do lado externo está sempre tentando
entrar na célula. Essa energia de difusão do sódio pode
empurrar outras substancias, junto com o sódio, através da
membrana, caracterizando o co-transporte.

97
No co-transporte é possível observar que na proteína transportadora tem dois locais de ligação em seu lado
externo, um para o sódio e outro para a glicose. A concentração de Na+ é alta fora e baixa dentro da célula, isso fornece
energia para o transporte. A proteína só se move se todos os sítios estiverem ocupados. Então nesta condição o sódio e
a glicose são transportadas para o meio intracelular. Esse mecanismo é chamado de co-transporte de sódio-glicose. Da
mesma forma ocorre o co-transporte sódio-aminoácido, mudando o tipo de proteína transportadora.
No contra-transporte, os íons tentam outra vez se difundir para o interior da célula, devido ao gradiente de
concentração. Mas dessa vez a substancia a ser transportada se encontra no meio intracelular. Por isso o íon sódio se
liga a proteína, onde se projeta para o lado exterior da membrana, enquanto a substancia a ser contra-transportada se
liga a projeção da proteína transportadora para o interior da célula. Quando ambos estão ligados, ocorre a alteração
conformacional e a energia liberada pelo sódio em sua difusão para dentro da célula faz com que a substância seja
transportada para o exterior. Existem dois tipos de contra-transporte o de sódio-cálcio e de sódio-hidrogênio. No contra-
transporte o sódio entra na célula e o cálcio sai. Nos túbulos proteínas dos rins, onde os íons Na+ se movem do lúmen
dos túbulos renais para o interior da célula tubular, enquanto os íons hidrogênios são contra-transportados para o lúmen
dos túbulos.

98
BIOFÍSICA: BIOELETRICIDADE
Assim como há um campo magnético entre duas placas carregadas
com cargas opostas de um capacitor, as células vivas possuem uma
diferença de potencial entre a superfície interna e externa da membrana
plasmática.
A Bioeletricidade ou Bioeletromagnetismo (algumas vezes também
chamado de biomagnetismo) refere-se à voltagem estática de células
biológicas e às correntes elétricas que fluem em tecidos vivos, tal como
nervos e músculos, em consequência de potenciais de ação. A existência de
potenciais elétricos através das membranas de todas as células do corpo é
comprovada cientificamente, e algumas células como as do sistema nervoso
(neurais) e as musculares são excitáveis, em outras palavras, são capazes de
autogerar impulsos eletroquímicos em suas membranas.
Na figura abaixo, a célula “A” possui um potencial positivo registrado no valor de +85mV; isso se deve ao fato de
o eletrodo ativo está localizado no lado externo da membrana. Já na celula “B”, o potencial é negativo (-85mV), pois o
eletrodo ativo está localizado no interior da célula. Assim é possível concluir que na membrana celular existem cargas
que determinam a voltagem da célula.
POTENCIAL DE DIFUSÃO
No exemplo ao lado, considera-se que no
esquema (a), a membrana que separa os dois meios é
impermeável tanto aos íons K+, Na+ e Cl-. Por isso o
potencial registrado é nulo. Já em (b) a membrana é
permeável aos íons Na+ que se encontram mais
concentrado de um lado (150mM). Com isso haverá
difusão do lado mais concentrado para o lado menos
concentrado (15mM) até que seja atingido o equilíbrio.
Contudo com a difusão, um lado fica mais negativo
(porque perdeu Na+) e o outro positivo (recebeu Na+).
Então o eletrodo ativo registra um potencial negativo de
+59mV. Com isso pode-se concluir que um lado pode
estar mais positivo que outro e ter a mesma concentração.
O mesmo pode acontecer com os ions K+, que estão mais concentrados de
um lado (150mM) do que no outro (15mM). Assim haverá difusão do lado mais
concentrado para o menos concentrado, o lado que “recebe” K+ fica positivo e o
que “perde” fica negativo. Então como o eletrodo está posicionado no lado que
perde K+ ele registrará um potencial negativo de -59mV.

99
POTENCIAL DE NERST
O potencial de Nerst é determinado pela grandeza de um íon específico dentro e fora da célula (T=37ºC). Esse
potencial se opõe ao potencial de difusão – quanto maior essa proporção, maior será a tendência que esse íon se
difunda em uma direção e maior será o potencial de Nerst para impedir o potencial de difusão.
(-) se íon for positivo
(+) se o íon for negativo
Ex: Para o K+, temos:
Vk+ = -61 . log [K+intracelular] Vk+ = -61 . log [140mEql
-1
]
[K+extracelular] [4mEql
-1
]
Vk+ = -61 . log35
Vk+ = -94mV
Ex²: Para o Na+, temos:
VNa+ = -61 . log [Na+intracelular] VNa+ = -61 . log [14mEql
-1
]
[Na+extracelular] [142mEql
-1
]
VNa+ = +61mV
POTENCIAL DE REPOUSO / REGIME ESTACIONÁRIO / ESTADO FIXO
Esse processo tem sua origem em um mecanismo simples, de alternância entre transporte ativo e passivo de
íons.
 Potencial de Difusão do K+: A membrana celular é mais permeável ao íon K+. Devido a diferença de
concentração causada pela bomba de sódio e potássio, esses íons saem da célula para o meio exterior, por
meio de canais volt-dependentes. A saída de K+ torna o meio interno da célula negativo e o externo positivo. O
potencial calculado pelo potencial de Nerst é de -94mV, ou seja, 94mV mais negativo que o meio externo.
 Potencial de Difusão do Na+: A membrana de uma fibra muscular é pouco permeável ao Na+, resultando em
altas concentrações desse íon fora da célula e baixa dentro da célula, diferenca essa causada também pela
bomba de sódio e potássio. Com isso com o excesso de íon K+ que sai da célula e pouco Na+ entra, aumenta a
diferença das cargas no interior (-) e exterior (+).
 Bomba de sódio e potássio: A bomba de sódio e potássio é a principal causadora da diferença de
concentração entre os íons Na+ e K+, devido ao transpore ativo de 3 íons Na+ para o exterior e 2 K+ para o
interior da célula, deixando assim um deficil de íons positivos na parte interior da célula.
Na+ (externo)  142 mEq/l K+ (externo)  4 mEq/l
Na+ (interno)  14 mEq/l K+ (interno)  140 mEq/l

100
OBS: Potencial de membrana e troca de íons durante um potencial de ação. A figura mostra mudanças do potencial de
membrana de um seguimento de axônio e a continuação do estímulo. ENa+ e ENk+ são respectivamente os potenciais
de equilíbrio para Na e K (B). O potencial de membrana primeiro aumentos como gated de voltagem canais de Na+
abrem. O potencial de membrana cai então debaixo de seu valor descansando como os canais de Na+ é inactivated e
voltagem-gated canais de K+ abrem. As proteínas canais volt-dependentes de K+ são então desativadas, e a membrana
retorna ao potencial de repouso.
OBS: Célula Excitável e não excitável
a) Célula Não Excitável: só é despolarizada com intervenção externa. Em
seu metabolismo não há mecanismo para realizar um potencial de ação. Isto
pode ser provado aplicando uma voltagem igual ao da célula, com polaridade
trocada. Essa voltagem vai anular o potencial de repouso da célula. Se a
voltagem da pilha for retirada a celula voltará ao estágio de repouso.
b) Célula Excitável: O próprio metabolismo da
célula é capaz de se despolarizar e condizir um
impulso caso ela seja excitada por uma voltagem
externa.
POTENCIAL DE AÇÃO
Para que uma célula seja despolarizada e conduza o impulso nervoso, é necessário que esta seja estimulada.
Esse estímulo pode ser físico (elétrico, pressão, calor) ou químico (neurotransmissores). Além disso, o estímulo deve
ultrapassar o limiar de excitação, uma vez que as fibras nervosas obedecem a “Lei do Tudo ou Nada”.
O potencial de ação ocorre em três etapas: (1) despolarização, (2) inversão e (3) repolarização.
1) Despolarização: Nessa fase a membrana fica mais permeável aos ions sódio, permitindo que grande desses
íons entre na célula. Com isso o estado normal de -90mV é neutralizado devido ao influxo dos íons sódio com
carga positiva. Isso deixa a célula despolarizada em estado neutro. (Vm=0)
2) A continuidade na entrada de Na+ caracteriza a inversão deixando o interior da membrana positivo.
3) Na repolarização segundos após a despolarização, os canais de sódio começam a se fechar e os canais de K+
se abrem mais que o normal. Então a rápida difusão dos íons K+ para o exterior restabelece o potencial de
repouso da membrana, carcterizando a repolarização.

101
O fluxo não tem direção única de propagação, mas o potencial trafega em todas as direções para longe do
estímulo – mesmo pelas ramificações da fibra nervosa – até que toda a membrana tenha sido despolarizada.
REGISTRO MONOFÁSICO DO POTENCIAL DE AÇÃO NEURAL
V0 Potencial de Repouso
VL Voltagem Limiar: é a voltagem minima para que a fibra nervosa seja
estimulada para haver o potencial de ação.
1. Despolarização
2. Vm=0 (célula despolarizada)
3. Inversão
4. Valor máximo de positividade: inversão máxima de cargas
5. Repolarização: fechamento dos canais de Na+ e abertura
dos canais de K+.
6. Etapa pós-potencial: causado devido a ação da bomba de
sódio e potássio (3Na+ perdidos e 2K+ ganhos pela célula).
OCILOSCÓPIO
É um tipo comum de mediador capaz de responder corretamente
às rapidas variações de potencial da membrana. O sistema de placas
verticais e horizontais são responsáveis por mover o feixe de eletrons (de
acordo com a mudança de voltagem gerada pelo potencial de ação), os
quais sensibilizam o material fluorescente descrevfendo um registro de
voltagem monofásico em função do tempo.
OBS: O artefato de estimulo é registro causado pelo estimulo elétrico
utilizado para desencadear o potencial de ação na fibra.
PERÍODO REFRATÁRIO
Corresponde ao perído de tempo em que a fibra está conduzindo
um potencial de ação (despolarizada). Nesse período a fibra nervosa não
poderá ser estimulada até que sofra a repolarização. Então o período
refratário é o tempo que a fibra demora para se repolarizar.

102
No 1° exemplo o período refratário é longo em a relação à fibra ao seu lado, por isso tem
uma frequência estimulatória menor. Já no exemplo 2 o período de refração é mais rápido e célula
sai da despolarização e se repolariza podendo ser estimulada mais uma vez. Assim devido ao
baixo período refratário (P.R.), maior será a frequência de estimulação (F.E.).
CÉLULAS DE SCHWANN E CONDUÇÃO SALTATÓRIA
As células de Schawann são células da Glia do tecido nervoso. Elas
revestem o axônio, formando a chamada bainha de mielina, servindo de
isolante elétrico, aumentando a propagação do impulso.
A membrana do axônio é envolvida pela célula de Schwann, cuja a
membrana é rica em uma lipoproteína mielina (isolante elétrico). Entre uma
bainha de mielina e outra encontram-se o nodo de ranvier, é através desse
nodo de ranvier que ocorre a despolarização, ocorrendo o impulso
saltatório. Essa condução saltatória conduz o impulso mais rapidamente, e
conserva energia para o axônio.
Doenças dismielinizantes cursam com redução do revestimento do
axônio, o que diminui a condução saltatória e prolonga o tempo de
transmissão do impiulso nervoso. Isso faz com que o paciente
curse com redução da função neurológica do nervo correspondente
(paralisias, parestesias, etc.).
SINAPSE NERVOSA
O neurônio é a celula do sistema nervoso responsavel por captar os impulsos nervosos. O seu citoplasma
(axoplasma) é responsável por sintetizar vesículas contendo neurotransmissores, que são encaminhados ao botão
sináptico. Guiadas e estimuladas pelo Ca
+2
, essas vesículas liberam esses neurotransmissores na fenda sináptica,
propagando o impulso para os dendritos de um outro neurônio.
A sinapse propriamente dita é justamente o espaço entre a célula pré-sinaptica e a célula pós-sináptica, a qual
possui receptores para os neurotransmissores liberados para dar continuidade ao impulso.
↑F.E. α _1_
↓P.R.

103
As sinapses nervosas podem ser de dois tipos:
a) Sinapses excitatórias: se o neurotransmissor liberado pela célula pré-sinaptica tiver uma natureza quimica
excitatória (epinefrina, acetil-colina) ele estimula a célula pós-sináptica a abrir os canais de Na+ gerando assim
um potencial de ação nesse segundo neurônio, dando continuidade ao impulso.
b) Sinapses inibitórias: se os neurotransmissores tiverem uma natureza quimica inibitória (glicina) ele bloqueia o
potencial de ação, fazendo com que a célula pós sinaptica seja mais permeável ao Cl- e ao K+, gerando uma
hiperpolarização, negativando ainda mais o potencial interno da membrana, deprimindo o neurônio, deixando-o
absolutamente incapaz de propagar o impulso.
OBS: A condução normal do estímulo nervoso depende,
basicamente, de dois fenômenos para que ocorra de forma
normal: a somação temporal e a somação espacial.
 Somação temporal: afirma que o potencial de cada
neurônio está relacionado com o potencial de
despolarização.
 Somação espacial: afirma que o potencial dos
neurônios está relacionados com seu número de
fibras.
FISIOLOGIA DAS SINAPSES NERVOSAS E NEUROTRANSMISSORES
Sinapse é a definição para a junção celular que medeia a transferência de informações de um neurônio para
outro neurônio ou para uma célula efetora, como por exemplo, na placa miomotora, que determina a ação da célula
muscular após um impulso nervoso. As sinapses dependem de duas classes de neurônios: um neurônio pré-sináptico
(que conduz o impulso para a sinapse) e um neurônio pós-sináptico (transmite o impulso para além da sinapse).
A transmissão do estímulo sináptico pode ocorrer de várias formas, a depender das estruturas neuronais
envolvidas na sinapse e da natureza da sinapse (elétrica ou química).
TIPOS DE SINAPSES
 Axodendrítica: sinapse entre
o axônio de um neurônio e o
dendrito de outro.
 Axosomática: sinapse entre
o axônio de um neurônio e a
soma (corpo) de outro.
 Outros tipos de sinapses
incluem:
 Axoaxônica (axônio –
axônio)
 Dendrodendrítica
(dendrito – dendrito)
 Dendrosomática
(dendritos – soma)

104
SINAPSES ELÉTRICAS
São menos comuns do que as sinapses químicas. Neste tipo de sinapse, as células possuem um íntimo contato
através junções abertas ou do tipo gap junctions, que permitem o livre trânsito de íons de uma membrana a outra. Desta
maneira, o potencial de ação passa de uma célula para outra de um modo muito mais rápido do que na sinapse química,
mas de uma forma que não pode ser bloqueada.
Ocorre, por exemplo, em músculos lisos e cardíaco, nos quais a contração ocorre como um todo, em todos os
sentidos. No SNC, são importantes para as seguintes funções: despertar do sono; atenção mental; emoção e memória;
homeostase da água e íons; etc.
SINAPSES QUÍMICAS
É caracterizada pela propagação do potencial
de ação, ou seja, do impulso através de um mensageiro
químico, chamado de neurotransmissor, que se liga a
um receptor (proteína) localizado na membrana pós-
sinaptica.
O impulso é transmitido em uma única direção,
podendo ser bloqueado, diferentemente do que ocorre
com as sinapses elétricas. Contudo, a sinapse química
é muito mais lenta.
Em outras palavras, são sinapses
especializadas em liberar e captar neurotransmissores.
Quase todas as sinapses do SNC são químicas.
Tipicamente, as sinapses são compostas por duas partes:
 O terminal axônico do neurônio pré-sináptico contém vesículas sinápticas;
 Região receptora no(s) dendrito(s) ou soma do neurônio pós-sináptico.
Na sinapse química, o potencial de ação se move em ambos os lados da membrana e, quando chega à região
adjacente à fenda sináptica, ativa canais de cálcio que, através da despolarização da membrana, se abrem deslocando
cálcio para dentro da célula. Este influxo de cálcio nas imediações da membrana pré-sináptica causará, por atração
iônica, o movimento de vesículas com neurotransmissores na direção da membrana pré-sináptica onde os
neurotransmissores serão liberados para a fenda sináptica por exocitose. Esse movimento se dá a partir da interação do
citoesqueleto (microtúbulo) do axônio, carreando as vesículas, com os íons cálcio. Na membrana pós-sinaptica, existe
um grande número de proteínas receptoras de neurotransmissores; estes receptores sensíveis à voltagem são canais
iônicos permeáveis ao íon sódio (quando o impulso é excitatório) e/ou ao íon cloreto (quando o impulso é inibitório).
Portanto, se os neurotransmissores ligarem-se aos canais iônicos permeáveis ao sódio, ocorrerá o influxo de
sódio para dentro da célula. Consequentemente, será desencadeado um potencial de ação nesta célula. Se o
neurotransmissor se ligar a canais iônicos permeáveis ao cloreto, causará o influxo deste íon para dentro da célula.
Como o cloreto é um ânion, ele não deixará que a célula gere um potencial de ação (uma vez que, para isso, o interior
da célula deve estar repleto de cátions, e isento de ânions), promovendo, assim, um impulso inibitório.
OBS
12
: Etapas de liberação do neurotransmissor. Despolarização  Entrada de cálcio no botão sináptico  Cálcio
se liga aos sítios de liberação da membrana pré-sináptica  Exocitose da vesícula com neurotransmissores 
Receptores deixam os neurotransmissores passarem  Reciclagem das vesículas com neurotransmissores  Remoção
dos neurotransmissores do botão sináptico.
FENDA SINÁPTICA
A fenda sináptica é um espaço preenchido de fluído que separa os
neurônios pré- dos pós-sinápticos. A transmissão através da fenda sináptica,
na maioria das vezes, se faz através de um evento químico (quando em
oposição a um evento elétrico) e garante a comunicação unidirecional entre
os neurônios.
A transmissão do impulso se dá na seguinte sequência:
 O impulso nervoso alcança o terminal axônico do neurônio pré-
sináptico e abre canais de cálcio;
 O neurotransmissor é liberado na fenda via exocitose;
 O neurotransmissor atravessa a fenda e liga-se ao receptor no
neurônio pós-sináptico;
 Mudanças na permeabilidade da membrana pós-sináptica causam
um efeito excitatório ou inibitório.

105
CANAIS IÔNICOS
 Canais livres: sempre abertos e responsáveis pela permeabilidade da membrana e quase sempre específico
para um tipo de íon.
 Canais iônicos com comporta: uns dependem do ligante (abrem ou fecham na presença do ligante); outros
dependem de voltagem (abrem ou fecham na presença de pequena variação da voltagem da membrana).
POTENCIAL DE AÇÃO CARDÍACA
O potencial de ação do miocárdio diferencia-se do tecido
nervoso pois o primeiro ao ser estimulado tem uma maior duração (que
é a fase de Platô), enquanto o segundo despolariza e repolariza
rapidamente.
O potencial de ação no músculo esquelético é causado pela súbita
abertura dos canais de sódio havendo influxo do mesmo para dentro das fibras.
Eles são rápidos pois permanecem abertos por um curto período de tempo e
fecham abruptamente. Ao final do processo ocorre a repolarização. Já no musculo
cardíaco, o potencial de ação é originado pela abertura de dois tipos de canais: (1)
os mesmos canais de rápidos, tais como no músculo esquelético, e (2) os canais
lentos de cálcio.
Devido à lentidão na baertura possibilita uma maior entrada de cálcio
mantendo o período de despolarização prolongado, causando o platô do potencial
de ação cardíaco. Os íons cálcio ativam o processo de contração muscular. Além
disso, no período de repolarização, ocorre a abertura dos canais lentos de potássio
se abrindo de forma completa até o fim da fase de platô.

106
GENÉTICA: HISTÓRICO
A genética é a parte da biologia que estuda a forma de ação e transmissão do material genético. Em outras
palavras, a genética é a ciência que estuda a estrutura e funcionamento dos ácidos nucléicos, o DNA (ácido
desoxirribonucleico) e o RNA (ácido ribonucleico). Uma vez que os ácidos nucléicos são responsáveis pela manutenção
e expressão das características hereditárias, a genética estuda desde os processos de divisão celular, onde o DNA é
replicado (produz uma réplica de si mesmo) para ser repassado às células filhas, até mecanismos de síntese de
proteínas (transcrição e tradução), bem como as leis da hereditariedade e a dinâmica dos genes nas populações.
É uma ciência extremamente ampla embora com alta inter-relação entre seus diversos aspectos. O que facilita
ligeiramente o estudo genético dos organismos vivos é a universalidade do DNA, ou seja, processos de manutenção e
expressão das características, bem como de sua hereditariedade, são compartilhados entre os mais diferentes
organismos vivos, salvo algumas pequenas particularidades, principalmente em se tratando de procariotos (bactérias) x
eucariotos (fungos, animais, plantas).
HISTÓRICO
 Aristóteles afirmava que machos surgiam do esperma do testículo direito e as fêmeas do
esquerdo.
 Graaf afirmava que a vida surgia de uma partícula lançada pelo ovário no útero através da
trompa.
 Panspermia (360 a.C.; Hipócrates e Aristóteles): teoria que afirmava que o sangue do homem
era puro, e trazia caracteres hereditários para os seus descendentes, enquanto o da mulher era
impuro, mas servia para nutrição do embrião.
 Teoria da pré-fomação / Préformismo (Anton Van Leeuwnhoek, 1650): ao se utilizar lentes
ultrapassadas de microscópios, afirmou haver indivíduos pré-formados já nos gametas, como a
existência de um homúnculo na cabeça do espermatozoide (figura ao lado).
 Teoria da epigênese: Wolf e Vanboer afirmavam que o ser vivo surgia da fusão dos gametas.
 Teoria da pangênese (Charles Darwin, século XVIII): defendia que os gametas traziam consigo
fragmentos de órgãos chamados pangenes ou gêmulas para a formação do novo ser.
 Teoria da herança ancestral (August Weismann): afirmava que as características hereditárias
estavam no sangue e por ele eram passadas aos ancestrais.
 Teoria Atual (Johan Gregor Mendel, 1822 – 1884): apresentou e divulgou seu trabalho entre
1865 e 1866, porém não foi muito levado a sério. Cerca de 25 anos após a sua morte, três
cientistas (Devries, Correns e Tschemack) deram continuidade e desenvolvimento aos estudos de
Mendel (considerado como pai da genética). Mendel era filho de camponeses, e passou a estudar
ervilhas (Pisum sotivum), fazendo uso de seus vastos conhecimentos nas áreas da matemática e
biologia, para obter resultados específicos e de rápida resposta (uma vez que as ervilhas se
reproduzem rapidamente).
 Bateson criou o termo “genética” e Johansenn descobriu e criou o termo gene.
 Em 1869, Miescher descobriu um material nuclear, dando-o o nome de nucleína. Em 1889, Altman deu o nome
chamou essa substancia de ácido nucléico, devido ao seu caráter ácido.
 Griffith estudou ratos “in vivo” e descobriu, com a bactéria Diplococcus pneumoniae, o processo de
transformação bacteriana, onde através da adptação do DNA de outra bactéria, a receptora pode alterar as
suas propriedades.
 Em 1994, Avery, MacLeod e McCarty, fazendo uso de pesquisas “in vitro” com ratos, descobriram que o DNA é
de fato um material genético responsável pela hereditariedade.
 Em 1953, J. Warrston e F. Crick descobriram a clássica estrutura do DNA.
 Em 1974, desenvolveram-se o plasmídeo híbrido e as enzimas de restrição, importantes instrumentos para
estudo genético.
 O ano de 2001 foi marcado pelo início do Projeto Genoma Humano, mapeando todos os genes do homem para
buscar entender seu funcionamento e o mecanismo de algumas patologias.

107
GENÉTICA: ÁCIDOS NUCLEICOS
Os ácidos nucleicos são polímeros (polinucleotídeos) de nucleotídeos (que por sua vez, são monômeros). Esses
polímeros são substâncias ligeiramente ácidas encontradas inicialmente no núcleo com o nome de nucleína.
Cada nucleotídeo possui a seguinte formação: um radical fosfato, uma pentose (açúcar) e uma base nitrogenada
(que pode ser do grupo das purinas e pirimidinas).
DNA (Ácido Desoxirribonucleico) RNA (Ácido Ribonucleico)
Controla a produção de proteínas e, com isso
determina os caracteres.
Participa ativamente da síntese proteica.
Encontrado praticamente (99%) no núcleo. Pode
ser encontrado também em mitocôndrias e
centríolos.
Encontrado tanto no núcleo quanto no citoplasma.
Constituição em dupla-hélice (ou fita única em
alguns casos).
Constituição em única fita, como uma molécula
filamentosa.
Apresenta como açúcar a desoxirribose. Apresenta como açúcar a ribose.
Não possui a uracila como base Não possui a timina como base
Formado por duas fitas de nucleotídeos ligados por
pontes de hidrogênio.
C <3 pontes> G
A <2 pontes> T
Formado por uma fita única de nucleotídeos
C <3 pontes> G
U (2 pontes> A
Os percentuais de bases nitrogenadas (C,G, T e A)
são iguais (nos casos de fita única, são diferentes).
Os percentuais das bases não são
necessariamente iguais.
BASES NITROGENADAS
Os ácidos nucleicos de todos os seres são iguais. O que os diferencia são as sequências das bases
nitrogenadas. Elas podem estar classificadas como bases púricas e bases pirimídicas.

108
BASES PÚRICAS
São bases que possuem duas cadeias fechadas.
BASES PIRIMÍDICAS
São bases que possuem uma cadeia fechada.
OBS: O DNA possui como base pirimídica exclusiva a timina por estabilizar mais a molécula, o que se torna necessário.
Já o RNA possui a uracila, o que a torna uma molécula mais instável.
OBS²: Taltomerização de bases nitrogenadas: devido a mutações, o hidrogênio da amina das bases pode mudar de
local, mudando as propriedades de pareamento.
Amino  Imino Ceto  Enol
REGRA DE CHARGAFF
Em 1949, foi mostrado que em moléculas de DNA isoladas, tem-se: quantidades de purinas = quantidades de
pirimidinas, mostrando que as cadeias da molécula de DNA não são iguais, mas são complementares:
A+G = T+C A+G = 1
T+C
PROPRIEDADES DO DNA
O DNA possui certas propriedades como:
 Armazena propriedades e materiais genéticos.
 Apresenta mutação, diferentemente das proteínas.
 Apesenta capacidade de duplicação (replicação), o que
mantém constante o genoma próprio de cada espécie.
 O DNA possui cadeias (esqueletos) antiparalelos, ou seja,
polarizada, em que uma cadeia apresenta, de cima para
baixo, fosfato e pentose, e a outra, invertidamente, pentose
e fosfato.
 Carbono 5’: apresenta o grupo fosfato (5’ fosfato).
 Carbono 3’: sempre apresenta o grupo OH e se liga
com o fosfato do outro nucleotídeo (3’ OH).
 Carbono 2’: pode haver ou não OH, dependendo se for
RNA ou DNA.
 Carbono 1’: liga a base nitrogenada ao seu
nucleotídeo.

109
GENÉTICA: DUPLICAÇÃO DO DNA
A duplicação do DNA é tida como um padrão semiconservativo (modelo proposto
por Watson & Crick), em que uma das duas fitas serve de molde (template) para o
pareamento de bases, formando um novo DNA.
OBS
1
: Foram propostos outros modelos para a duplicação do DNA (figura ao lado). Porém,
por meio de uma técnica de centrifugação utilizando o material genético da bactéria
Escherichia coli, foi provado que o modelo mais aceito é o da semiconservação da fita de
DNA.
PROCESSOS ENZIMÁTICOS DA DUPLICAÇÃO
O modelo de duplicação do DNA, in vivo, é um processo que envolve uma série de enzimas. Tais como:
1. Enzimas Desestabilizadoras de Hélice: cortam, desenrolam e abrem o DNA. Ex: Topoisomerase (abre,
quebrando as pontes de hidrogênio) e Helicase (desenrola a fita ao contrário).
2. SSB (Single Strand Binding – proteína ligante do DNA e fita simples): enzimas que se ligam a fita abeta do
DNA para manter a fita abeta, para que ela não se enrole.
OBS
2
: Ponto de origem: é o local onde se inicia a replicação e o
DNA começa a se abrir. Em procariotos, há apenas um ponto de
origem da replicação de uma fita (devido o DNA ser circular). Já nos
seres mais desenvolvidos, são centenas, para acelerar a
duplicação.
3. DNA Polimerase III: adiciona nucleotídeos trifosfatados (dois fosfatos para fornecimentos de energia) apenas na
extremidade 3’ OH da fita template. Por isso, que se diz que a direção da síntese do novo DNA dar-se de 5’  3’
(em relação à fita que está sendo sintetizada), para mantê-las antiparalelas.
4. Primase: a DNA polimerase III não inicia a síntese por si
só. Apenas com a formação do RNA primer (uma
pequena molécula de RNA) pela enzima primase que dá
capacidade à polimerase III para adicionar nucleotídeos à
fita aberta de DNA. A enzima primase possui uma um
nucleotídeo de extremidade 3’ OH livre para que a
polimerase III adicione bases para formar o novo DNA na

110
síntese descontínua (lagging, no sentido contrário da síntese, ou seja, 3’5’) a partir dela. Desse modo, o
crescimento da nova fita vai se dar no sentido natural, ou seja, 5’  3’ como se fosse de “marcha ré”. Já na
síntese contínua (leading), é necessário apenas um “ponta-pé” inicial da RNA primer para o início da síntese.
5. DNA Polimerase I: é a responsável por retirar os fragmentos de RNA primer (que não pode ficar na molécula de
DNA) e, simultaneamente, adicionar nucleotídeos no novo DNA além de fazer os reparos necessários.
6. DNA Ligase: une as extremidades 3’ OH de um nucleotídeo e 5’ fosfato de outro nucleotídeo.
7. Telomerase: é uma enzima de RNA Transcriptase reversa (faz DNA a partir de RNA) que une as extremidades
das fitas para repor os espaços vazios (gap) no final do cromossomo após a replicação. Esse espaço é causado
pelo fim da síntese descontínua da RNA primer. Ela prolonga a fita de DNA 3’ - 5’ acima da qual ela está atuando
e pareia bases ao adiciona-las na fita 5’ – 3’, tentando repor essa parte do DNA replicado (uma vez que algumas
bases são perdidas).

111
OBS
3
: Uma das causas do envelhecimento é que, a cada divisão celular, perde-se por volta de 15 pares de base,
mesmo com a ação da telomerase, demonstrando que, com o passar dos anos, nossos cromossomos vão encurtando
cada vez mais.
SÍNDROMES
Síndrome de Werner: É um defeito na enzima helicase, em que seus portadores apresentam uma senescência
acelerada (envelhecimento precoce). Indivíduos portadores dessa doença começam a envelhecer drasticamente
aos 14 anos, e com 40 anos, aparenta ter 80.
Hutchinson-Gilford: deficiência em proteínas da membrana nuclear interna (lâmina nuclear) o que dificulta a
divisão celular. Indivíduos portadores envelhecem com maior velocidade que na Síndrome de Werner (indivíduos
com 5 anos assemelham ter 80, com sintomas de aterosclerose, diabetes, etc.). Obeserve as características
clínicas na figura abaixo.
Síndrome de Bloom (exantema, telangiectasia, neoplasias-helicase): também relacionada à helicase
(acredita-se também que seja defeitos no reparo do DNA). O indivíduo apresenta talangiectasia, em que há um
aumento dos capilares sanguíneos (principalmente na face) e o seu rompimento. Apresentam alta sensibilidade
ao Sol. A Síndrome de Bloom é hereditária, ou seja, é passada de pais para filhos. Ela é causada por um gene
que não funciona bem. Pessoas com a Síndrome de Bloom apresentam um elevado número de falhas.

112
GENÉTICA: TRANSCRIÇÃO DO DNA
O Dogma Central da Biologia Molecular consiste no fato que o
DNA sofre replicação, transcrição e tradução continuamente. A
transcrição consiste no processo de produção de RNA a partir de uma
fita de DNA (fita template).
OBS
1
: Na década de 70, foi descoberta uma enzima que produz DNA a
partir de RNA – a transcriptase reversa.
OBS²: Para que haja a transcrição e a tradução, não é necessário que o
DNA seja duplicado, o que ocorre, por exemplo, nos neurônios, que são
células que não se duplicam.
Para um determinado gene, apenas uma fita de DNA é
transcrita. A fita escolhida é chamada de template (fita molde ou “sem
sentido”), enquanto a fita não escolhida é chamada de fita “com
sentido”.
Essa nomenclatura acontece pois, quando foi feito o estudo do genoma humano, observou-se que a fita que não
é transcrita é exatamente igual ao RNA sintetizado, salvo apenas as diferenças entre as bases T (exclusiva para DNA) e
U (exclusiva para RNA).
Para haver síntese de RNA, é necessário
que a RNA polimerase reconheça um ponto de
início e um ponto de finalização, por meio de sinais
(promotores e terminadores – figura ao lado), uma
vez que a molécula de DNA é muito extensa, e
certas transcrições são bastante restritas.
Em procariotos, uma mesma enzima RNA
polimerase é responsável por produzir os três tipos
de RNA: ribossômico, mensageiro e transportador.
Já nos eucariotos, existe uma RNA polimerase
para cada tipo de RNA:
 RNA polimerase I – RNA ribossômico;
 RNA polimerase II – RNA mensageiro;
 RNA polomerase III – RNA transportador.
OBS
3
: Note que o sentido da transcrição se dá
inversamente em relação a fita template e ao RNA
sintetizado: enquanto a fita template está no
sentido 3’  5’, o RNA sintetizado encontra-se no
sentido 5’  3’.
Note que, na figura acima, há uma sequência de nucleotídeos T e A que não foram transcritos. Essa sequência,
comum à todos do promotores, é chamada de box de Pribnow (box de TATA), que é uma sequência de bases
localizadas cerca de 10 bases antes do primeiro nucleotídeo a ser transcrito. Daí que vem a convenção que diz: o ponto
a partir do primeiro nucleotídeo transcrito recebe o sinal de + (positivo ou down stream), enquanto o ponto localizado
antes do primeiro nucleotídeo transcrito, recebe o sinal de – (negativo ou up stream).
O local onde a enzima RNA polimerase se liga ao DNA é chamado de promotor, que consiste em uma grande
sequência de bases do DNA, encobrindo cerca de 25 a 35 pares de bases. Procariotos possuem uma proteína acoplada
à enzima RNA polimerase, chamada de fator σ (sigma) que é essencial para o reconhecimento do sinal do promotor
pela enzima. Ou seja, o fator σ é essencial para iniciação da síntese de RNA nos procariotos. É esse fator σ que
reconhece o box de Pribnow para iniciar a síntese do RNA a partir desse ponto. Sem esse fator promotor, a síntese de
RNA em procariotos aconteceria de forma errada, resultando em moléculas de RNA defeituosas. Após a sua função de
localizar o ponto de iniciação, o fator σ se desacopla da enzima.
Em eucariotos não existe fator σ. Em seu lugar, entram em ação os fatores basais de transcrição para que a
enzima RNA polimerase II inicie a síntese de RNA mensageiro.

113
FASES DA TRANSCRIÇÃO
1. Iniciação: Reconhecimento do ponto de iniciação a partir do box de Pribnow ou pelo auxílio do fator σ em
procariotos.
2. Elongação: adição de nucleotídeos na cadeia de RNA no sentido 5’3’. A molécula de RNA polimerase
contém atividades tanto de desenrolar o DNA quanto de enrolá-lo novamente (a enzima, continuamente,
desenrola a dupla hélice de DNA adiante do sítio de polimerização e reenrola os filamentos complementares
de DNA atrás do sítio de polimerização).
3. Terminação: existem duas maneiras de se barrar a síntese de RNA. Em ambos os tipos de terminação de
RNA, forma-se um grampo anteriormente à uma grande sequência de uracilas (UUUU). Essa fileira de U é
tida como facilitadora da liberação das cadeias de RNA recém-formadas do molde de DNA, quando a
estrutura em grampo faz com que a RNA polimerase pare neste sítio.
 Terminação dependente do fator ρ (“rô”): é um mecanismo ainda incerto. Parece que esse fator
separa a ligação entre o RNA e o DNA, fazendo com que a síntese pare ao retirar o RNA da “bolha”
de transcrição.
 Terminação independente do fator ρ.
PROCESSAMENTO DE RNA MENSAGEIRO EM EUCARIOTOS
São modificações na constituição do RNAm durante ou após
a transcrição. Esse processamento envolve três fases:
1. São adicionados revestimentos (caps) de 7-metil
guanosina às pontas 5’ dos transcritos primários. Esses
caps são nucleotídeos de guanina trifosfatado que
recebem um grupo metil. Esses grupos fosfato vão fazer
uma ligação incomum 5’5’ entre os açúcares (figura ao
lado). O primeiro nucleotídeo que possui o metil é
chamado de cap 0. O segundo nucleotídeo recebe esse
cap ou no açúcar, ou até mesmo na própria base
nitrogenada, sendo chamado de cap 1. O terceiro, cap 2,
e assim por diante até somar cerca de 5 caps. Esse cap é
importante pois:
 Tenta estabilizar a molécula de RNA.
 Auxilia na ligação do RNAm com o ribossomo no
processo de tradução.

114
2. Adição de caudas poliA às pontas 3’ dos transcritos, que
são geradas por clivagem em vez do término da extensão
da cadeia. Essa sequência é constante em todos os RNAs
e é adicionada por enzimas poliA polimerase. Essa cauda
na extremidade 3’ é importante pois:
 Serve para estabilização do RNA
 Fornecimento de energia na migração do RNA do
núcleo para o citoplasma (uma vez que essas
bases vão sendo perdidas).
 Junção do das subunidades do ribossomo 40s e
60s.
3. Processo de splicing ou montagem gênica, que consiste
na retirada de sequências não codificantes do RNA
chamadas de introns, realizando a união das regiões
codificantes restantes chamadas de exons. Esse
processo só é presente nos eucariotos e nos vírus
nucleares. O RNA primário (heteronuclear) é o RNA
sintetizado antes de sofrer o splicing por meio de
einzimas ribonucleoproteínas (SNURF).
Os exons (regiões codificadoras) são intercalados por
introns (regiões não codificadoras). Os introns vão
sendo eliminados do RNA primário em forma de laço
(figura ao lado), enquanto os exons vão sendo reunidos.
O RNA final (constituído de exons apenas) é que vai ser
traduzido, e representa apenas 5% do tamanho do RNA
primário (os genes possuem muito mais introns que
exons).
OBS
3
: Ribozimas são RNAs que possuem atividade catalítica, ou seja, que podem realizar splicing sem ser necessária a
atuação de enzimas nucleares. Isso é uma das evidências que a primeira molécula de ácido nucleico a se formar foi o
RNA.

115
GENÉTICA: TRADUÇÃO DO RNA
A tradução consiste na leitura dos códons (trinca de
bases nitrogenadas) do RNAm para a realização da síntese
proteica. A síntese proteica é feita no ribossomo, uma
máquina catalítica complexa feita a partir de mais de 50
diferentes proteínas (as proteínas ribossomais) e diversas
moléculas de RNA, os RNAs ribossomais (diferentemente
do que se pensava, não possui apenas uma função
estrutural, mas serve como uma ribozima que constroi a
ligação peptídica entre os aminoácidos e auxilia a união do
RNAm com o ribossomo). Os RNAs dos procariotos, das
mitocôndrias e cloroplastos são do tipo 70s (50s + 30s),
enquanto os ribossomos dos eucariontes são do tipo 80s
(60s+40s).
OBS
1
: Quando um RNA possui uma função catalítica
(como uma enzima), recebe o nome de ribozima, como no
caso do RNAr.
OBS²: Ligação peptídica é a união entre dois aminoácidos (o
grupo amino de um com o grupo carboxila de outro) que se forma
após uma desidratação. Uma proteínas com 10 aminoácidos (AA),
terá 9 ligações peptídicas (LP). Uma proteína com 2000
aminoácidos, terá 1999 ligações peptídicas. Com isso, tem-se:
OBS³: Vale lembrar também que, para cada três bases de nucleotídeos (um códon), tem-se um aminoácido. E para cada
gene, uma cadeia de polipeptídios a ser formada (uma proteína pode ser formada por mais de uma cadeia polipeptídea,
como a hemoglobina – 4 cadeias polipeptídeas).
OBS
4
: Nos eucariontes, a síntese de proteínas acontece em ribossomos livres no citoplasma ou naqueles aderidos à
parede do RER. Descobriu-se, também, que há síntese de proteínas no núcleo. Além do que o próprio ribossomo é
produzido no núcleo.
PROCESSO DE TRADUÇÃO
O processo de tradução dar-se em duas etapas: a tradução I (ativação do AA) e a tradução II (iniciação,
elongação e terminação).
TRADUÇÃO I
ATIVAÇÃO DO AMINOÁCIDO
O aminoácido é reconhecido por uma proteínas específica chamada de aminoacil-RNAt-sintetase (existe uma
enzima específica dessas para cada um dos 20 aminoácidos). Essa enzima possui três sítios de ligação: um para o
aminoácido específico, um para o ATP (fornecimento de energia para o AA) e um para o RNAt. Primeiramente, a enzima
se liga ao AA e ao ATP, resultando em dois fósforos pirofosfato.
Ela reconhece o RNAt específico para esse AA e os ligam. A ativação do AA consiste justamente na união do
RNAt e o AA, com fornecimento de energia, para formar o adenilato, que tem sua nomenclatura baseada no AA ao qual
o RNAt se liga (RNAt + Prolina = Adenilato de Prolina; RNAt + Valina = Adenilato de Valina).
3 nucleotídeos = 1 códon = 1 AA
(Glicina) (Alanina)
LIGAÇÃO PEPTÍDICA
nºLP = nºAA - 1

116
TRADUÇÃO II
INICIAÇÃO
 A tradução inicia-se com um códon de iniciação AUG que
corresponde a um tRNA iniciador que transporta sempre a
metionina (não-formilada). Em procariontes, antes do
códon AUG, existe uma sequencia de 5 a 6 bases do RNAr
da subunidade menor (sequencia de Shine Dalgarno) que
se pareia com o RNAt, fazendo com que o ribossomo
localize, justamente, o códon de iniciação AUG. Este tRNA
iniciador liga-se à pequena subunidade ribossomal. Há
também a ligação de fatores de iniciação.
OBS
5
: Em eucariontes, a sequência que precede do códon de
iniciação chama-se Kosack, onde há a presença do cap, que faz
com que o ribossomo páre justamente nesse local para iniciar a
síntese.
 A pequena subnidade ribossomal liga-se à extremidade 5’
do mRNA e percorre-o até encontrar o primeiro AUG (após
a sequencia de Shine Dalgarno).
 Após a leitura do códon de iniciação AUG, com a chegada do anticódon UAC, associados à fatores de iniciação,
a grande subunidade ribossômica liga-se à pequena subunidade, formando um ribossomo funcional.
OBS
6
: Complexo de iniciação: Ribossomo + RNAm + RNAt + AA Metionina.
 O RNAt iniciador encontra-se no sítio P (peptidil) deixando o sítio A (aminoacil) vazio, pronto para que outra
molécula de aminoacil- tRNA o ocupe, iniciando a síntese proteica. Apenas o RNAt inicial entra no sítio P,
enquanto todos os demais entram no sítio A, devido o fator de iniciação IF-2 que se liga especificamente ao
RNAt da metionina.
OBS
7
: Na iniciação de eucariontes, primeiramente a subunidade menor se liga ao RNAt com a metionina e, em seguida,
esse conjunto se liga ao RNAm para então se ligar à subunidade maior. Enquanto que em procariontes, a subunidade
menor se liga ao RNAm e, em seguida, o RNAt com o aminoácido metionina se liga ao códon AUG para então se ligar à
subunidade maior.
OBS
8
: Outra diferença está nos fatores de iniciação que podem ser encontrados nos eucariotos (cerca de 10) e nos
procariontes (3 fatores).

117
OBS
9
: O IF-3 é um fator de dissociação, que não deixa as subunidades dos ribossomos se unirem. Ele sai da
subunidade menor no momento da chegada do códon AUG, permitindo a ligação da subunidade maior.
ELONGAÇÃO
 Após o complexo de iniciação ter sido formado, a tradução continua pelo
alongamento da cadeia polipeptídica.
 O sítio A, até então vazio, é ocupado por um aminoacil- tRNA
correspondente ao segundo códon do mRNA. O fator de iniciação EF-
TU faz com que o segundo e os futuros RNAt que chegarão, se liguem no
sítio A.
 A metionina solta-se do tRNA iniciador e liga-se por ligação peptídica aos
aa recém-chegado no local A, formando um peptidil- tRNA. O RNAr,
funcionando como ribozima, realiza essa ligação entre os AA.
 De seguida, ocorre a translocação, em que o ribossomo se move 3
nucleotídeos ao longo do mRNA, posicionando o próximo códon num sítio
A vazio. Assim, o peptidil- tRNA é translocado do sítio A para o P e o
tRNA iniciador do sítio P para o E (exit - saída).
 A ligação de um novo aminoacil- tRNA ao sítio A, induz a libertação do
tRNA iniciador do sítio E, deixando o ribossomo pronto para a inserção do
próximo AA na cadeia polipeptídica em formação.
 O alongamento da cadeia polipeptídica prossegue até que um códon de
STOP (parada) seja translocado no sítio A do ribossomo.
TERMINAÇÃO
 Após vários ciclos de alongamento surge um códon STOP
(UAA, UAG, UGA) no local A. Estes códons não são
reconhecidos por nenhum RNAt.
 Liga-se um fator de terminação ao códon STOP, o fator de
liberação RF (release factor).
 Esta ligação altera a atividade da peptidil transferase, que
catalisa a adição de H2O (em vez de um AA) ao peptidil-
tRNA.
 Dá-se a hidrólise da ligação entre o peptídeo e o tRNA,
com consequente libertação do peptídeo e do tRNA do
ribossomo.
 O ribossomo liberta o mRNA e dissocia-se nas suas 2
subunidades.
OBS
10
: Devido ao fato do RNAm ser instável e de vida curta, existem os polirribossomos, que formam aglomerados de
ribossomos em fila para aproveitar a mesma mensagem e produzir a mesma proteína varias vezes como forma de
economia de energia para a célula.
ANTIBIÓTICOS COMO INIBIDORES DE SÍNTESE PROTEICA PROCARIÓTICA
Muitos dos mais eficientes antibióticos utilizados na medicina moderna são compostos produzidos por fungos
que inibem a síntese proteica bacteriana. Algumas dessas drogas exploram as diferenças estruturais e funcionais entre
os ribossomos bacterianos e eucarióticos de forma a interferir preferencialmente com o funcionamento dos ribossomos
bacterianos. Consequentemente, alguns desses compostos podem ser ingeridos em altas doses sem que ocorra uma
toxicidade indesejada nos seres humanos. Tendo em vista que diferentes antibióticos se ligam a diferentes regiões dos
ribossomos bacterianos, eles frequentemente inibem passos distintos no processo sintético. Alguns antibióticos mais
comuns estão listados na tabela a seguir:

118
Antibiótico Células-alvo Efeito
Estreptomicina Procariótica - Inibe a iniciação
- Provoca erro na leitura do mRNA
Tetraciclina Procariótica - Inibe a ligação do aminoacil-tRNA ao sítio A do ribossomo
Cloranfenicol Procariótica - Inibe a atividade da peptidil transferase
Eritromicina Procariótica - Liga-se à subunidade 50S do ribossomo e inibe a translocação
Puromicina Procariótica e
Eucariótica
- Provoca a terminação prematura da cadeia, atuando como um análogo do
aminoacil-tRNA
Cicloheximida Eucariótica - Inibe a atividade da peptidil transferase
OBS
11
: Resistência das bactérias a antibióticos. O plasmídio
(pequeno cromossomo circular) das bactérias possui um gene de
resistêcia a antibióticos. Geralmente, esse plasmídio está pesente em
bactérias mutualistas do próprio organismo humano. Se uma bactéria
patogênica obter esse plasmídio por conjugação, ela se tornará
resistente também. A salmonela, por exemplo, por conjugação, pode
receber o gene da E. coli, bactéria presente no intestino, obtendo assim,
diferentes meios de resistência. O plasmídio das bactérias resistentes
produz uma enzima que distroi o princípio ativo do antibiótico. Uma
bactéria pode produzir a enzima penicilase, por exemplo, que inibe a
ação da penicilina.
OBS
12
: Bactérias assimilam 20 aminoácidos por segundo, enquanto os
seres eucariotos assimilam 2 aminoácidos, devido ao maior número de
fatores.

119
GENÉTICA: PCR E SEQUENCIAMENTO DE BASES
PCR
A técnica de PCR (Polymerase Chain Reaction, Reação em Cadeia da Polimerase), amplamente utilizada em
laboratórios de pesquisa e clínicos, consiste em produzir automaticamente milhões de cópias de um único segmento de
DNA em questão de horas.
Tal façanha depende da habilidade das enzimas copiadoras de DNA permanecerem estáveis em alta
temperatura, como veremos a seguir. A partir de um pequeno fragmento do DNA, faz-se inúmeras cópias do DNA de
forma prática e rápida por meio da enzima DNA polimerase. A máquina que realiza o ciclo automaticamente é o
termociclador.
APLICAÇÕES
A Técnica de PCR, que foi formulada por Kerry Mullis, tem inúmeras aplicações. Na clínica, por exemplo, é
utilizado no diagnóstico de doenças infecciosas e na detecção de eventos patológicos raros. Na criminalística, um único
fio de cabelo pode identificar o doador.
Na paleontologia molecular, a amplificação de amostras de DNA extraídas de fósseis incrustados e preservados
no ambar há mais de 120 milhões de anos permite a determinação da sequência desta molécula para estudos
evolutivos. É um meio muito utilizado em testes de paternidade, diagnóstico molecular de doenças, medicina forense
(identificação de cadáveres carbonizados).
PROCEDIMENTO
A replicação no tubo de ensaio mimetiza o que ocorre na natureza. A técnica, basicamente, evolve três passos
em que não se usa as enzimas tradicionais da replicação por serem de alto valor comercial, sendo então inviável. Deve-
se utilizar outros meios para tais fins como serão citados a seguir:
1. Desnaturação do DNA (90 – 95ºC): O primeiro passo é "abrir o DNA", separando as duas fitas da dupla
hélice. Para isso, aquece a molécula a altas temperaturas, desenrolando as duas fitas. Dura cerca de 1 a 2
minutos.
2. Anelamento (pareamento) dos “primers” de DNA: inicia-se a síntese do DNA sem o uso de RNA primers por
serem moléculas instáveis (quebrada rapidamente). Para isso, usa-se “kits” de primers, que são seguimentos
de 15 a 20 nucleotídeos, em que dois desses se hibridizam com as extremidades das duas fitas de DNA, ou
seja, se paream por meio de pontes de hidrogênio com essas extremidades. Deve-se, então, diminuir a
temperatura a 50ºC para permitir o pareamento desses nucleotídeos “primers”.
3. Extensão: a DNA polimerase da Termus aquaticus, denominada Taq polimerase, faz cópias utilizando cada
uma das fitas como molde mesmo em altas temperaturas (maiores que 37º). A DNA polimerase isolada da
bactéria hipertermofílica T. aquaticus, encontrada em fontes termais do parque florestal de Yellowstone-USA,
deu grande impulso à utilização automatizada desta técnica (seus kits custam cerca de R$1000, sendo,
mesmo assim, a enzima mais vendida em todo o mundo por ser a única polimerase que trabalha em altas
temperaturas). Essa enzima vai adicionar nucleotídeos tri fosfatados livres na extremidade 3’ OH dos
primers, igualmente nas duas fitas de DNA. Para isso, a temperatura pode até ser aumentada para 70ºC.
Com o fim dessas fases, fecha-se um ciclo de PCR, tendo um rendimento, inicialmente de 2 mols de
DNA. A relação do número de ciclos e o número de moléculas de DNA produzidas é exponencial, ou seja: o
número de mols de DNA é dado por 2n
, onde n é o número de ciclos.
Em laboratório, são feitos em torno de 35 ciclos, ou seja, este ciclo é repetido 30 ou mais vezes de
sorte que após 40 minutos, aproximadamente, mais de um milhão de cópias de um determinado pedaço do
DNA foi produzido, o que facilita o seu estudo.
OBS1
: A técnica é realizada por uso de pequenos tubos de ensaio cujo nome é eppendorf
em uma máquina chamada de termocicladora, considerada como uma “xérox copiadora de
DNA”.

120
SEQUENCIAMENTO DE NUCLEOTÍDEOS
O biólogo Frederick Sangler propôs essa técnica pela
primeira vez em 1977 ao sequenciar a proteína da insulina (54
aminoácidos) e o DNA. Graças às suas propostas, o projeto
genoma humano faz uso dessas técnicas.
OBS
2
: O gel de agarose é um substrato em que se colocam
diferentes tamanhos de DNA e, ao se fazer uso de uma
eletroforese, os DNAs migram diferentemente devido aos
seus tamanhos, sendo então, diferenciados e separados. Para
isso, faz-se pequenas canaletas na base desse gel com um
“pente”. Nessas pequenas canaletas, depositam-se, com uma
pipeta automática, os diferentes DNAs. Liga-se a placa a uma
fonte de eletroforese com diferença de potencial, fazendo com
que o DNA migre do polo negativo para o polo positivo. DNAs
maiores (com mais nucleotídeos) correm menos, ao contrário
dos menores.
OBS
3
: Para esse sequenciamento, foi produzido um açúcar artificial chamado de dideoxiribose, o
qual não possui hidroxila no carbono 3’ de sua cadeia. Esse açúcar, ao entrar no DNA, para
imediatamente a sua síntese. No sequenciamento, ele deve ser homogeneizado (em pouca
quantidade) em um eppendorf junto ao DNA a ser diferenciado.
PROCEDIMENTO
Sua estratégia consiste em identificar, continuamente e sequencialmente durante o processo, o último
nucleotídeo incorporado na extremidade de alongamento da cadeia. Os produtos da reação deverão também portar uma
“marca” que permita detecta-los na etapa de análise. Resumidamente, o processo é realizado a partir de uma cadeia
simples (não dupla) do DNA a ser sequenciado; esta servirá de molde para gerar a outra metade complementar da dupla
hélice. Isto é obtido pela desnaturação da “molécula nativa”.

121
A reação de síntese se processa em condições iônicas e de pH apropriadas, na presença da enzima DNA
polimerase e de uma mistura dos 4 nucleotídeos sob a forma de 3’-desoxinucleotídeo trifosfatos (dNTPs): dATP, dCTP,
dGTP e dTTP sendo um deles marcado radioativamente com ³²P. Como a enzima utilizada catalisa somente o
alongamento da cadeia nascente é necessário também, a presença na reação, de um pequeno fragmento de DNA
sintético (XXX) complementar a uma região conhecida (YYY) na extremidade 3’ do DNA molde; estas características
permitirão sua hibridização no local mencionado, e fornecerão um ponto de partida para a replicação do DNA. O
fragmento XXX, denominado iniciador ou “primer", quando marcado, poderá ser utilizado para rastrear o fragmento de
DNA recém-sintetizado no lugar do dNTP. Fato importante no processo é que ele é executado em quatro reações
separadas; cada uma delas, contendo adicionalmente pequena quantidade de um (e apenas um) dos 4 tipos de cada
dNTP sob a forma de análogo, 2’, 3’-didesoxinucleotídeo trifosfatos.
Estes análogos conhecidos como “terminadores” quando incorporados à cadeia nascente, por não apresentarem
3’OH que permita formar ligação com o próximo dNTP a ser adicionado, bloqueará todo processo. Como todos os
nucleotídeos normais (dNTPs) estão presentes, o alongamento da cadeia prosseguirá até que a enzima DNA-polimerase
insira um análogo (ddNTP). Consequentemente, haverá parada imediata da reação de síntese no ponto em que seu
alongamento foi interrompido: na extremidade, a molécula estará marcada com ³²P. Os fragmentos assim obtidos, cada
qual contendo um resíduo final conhecido, pois se sabe em que tubo de reação o análogo foi adicionado, são separados
por tamanho em gel de agarose (poliacrilamida) individualmente: um canal de análise para cada reação.
Após autorradiografia, a ordem dos nucleotídeos, na cadeia de DNA recém sintetizada, pode ser visualizada e
obtida diretamente; esta é complementar à da molécula sequenciada (que serviu de “molde”). Levando estas
observações em consideração, é possível conhecer a sequência de nucleotídeos do DNA sequenciado de 3’para 5’
partindo-se da parte inferior para a superior do gel, a partir do último nucleotídeo de cada síntese (o ddNTP). A mancha
negra marcada na eletroforese indicará o tamanho (número de nucleotídeos) da cadeia de DNA.
O método pode ser automatizado através de “maquinaria apropriada” gerenciada por computadores com “softs”
que leem sequencialmente e identificam os produtos. Isto permitirá executar o processo em grande escala. Neste caso
utilizam-se simultaneamente os 4 didesoxinucleotídeos terminadores (ddNTPs) marcados por fluorescência (fig 4a).
Como cada reação (A,T,G,C) utilizou um fluorocromo diferente os produtos podem ser reunidos e a eletroforese destes
realizada em um único canal do gel de sequenciamento (fig 4b). O sinal fluorescente diferencial emitido por cada
fragmento, após iluminação com um feixe de laser, identificará os produtos baseado na diferença de comprimento de
onda. A luz emitida é detectada por “escaneamento” do gel e a sequência deduzida por computador (fig 4c). Variáveis
mais modernas, consequentemente mais rápidas e poderosas, incluem a robotização total do processo com a inclusão
das etapas de purificação e da reação de síntese da cadeia do DNA.

122
Ex: Ex
2
:
OBS
4
: Dosagem da proteína-c reativa: é uma proteína produzida pelo fígado quando há um início de uma inflamação
ou infecção. Essa proteína reage e precipita-se com os carboidratos (polissacarídeo C) da bactéria pneumococcus.
Representa um indicador extremamente sensível de inflamação, sendo sua presença um sinal muito significativo de
processo patológico. Na clínica, a determinação da proteína C reativa mostra-se particularmente útil na avaliação da
atividade do processo reumático, na avaliação de fator de risco para doença cardiovascular, no diagnóstico e
acompanhamento do infarto do miocárdio. Os conceitos atuais de infarto do miocárdio consideram a patologia como
também um processo inflamatório e relacionam a dosagem da proteína C reativa com risco de desenvolvimento para
isquemia do músculo cardíaco. Um teste positivo de proteína C reativa é encontrado em 90% dos casos de infartos
transmurais (leva ao comprometimento de toda a espessura do miocárdio, do epicárdio ao endocárdio).
 0,1 mg/dL  baixos riscos.
 0,3 mg/dL  alto risco (risco de doença vascular)
 0,5 mg/dL  alto risco com processo inflamatório ou infeccioso (relacionados, por exemplo, arteriosclerose ou
infarto).
OBS
5
: Em 1950, médicos norte americanos estudaram tribos na Papua Nova-Guiné em que alguns integrantes estavam
sendo acometido de uma doença por eles denominadas de “curu”, apresentando espasmos, perda motora, demência e
morte. Descobriu-se que essa doença estava epidemiologicamente ligada, ao ritual de antropofagia dos cérebros de
familiares mortos. Em 1982, Stanley Prusiner estudou a encefalopatia espongiforme (em humanos, CJD – Creutzfeldt-
Jakoe Disease) em que o cérebro passa a ter um aspecto de esponja devido a uma degradação contínua dos neurônios,
causando espasmos e morte. Estudando carneiros acometidos dessa doença (conhecida como scrapie), foi isolada a
proteína causadora denominada proteína proteinaceous infections (PRIONS). Quando o gado se alimenta de ração
proveniente de “carcaças” de carneiro, ele adquire a doença conhecida como vaca louca, apresentando todos os
sintomas. Isso ocorre devido à existência de uma proteína no cérebro humano e bovino semelhante aos PRIONS, mas
de formato diferente e inativa. Quando ingeridos, os PRIONS não são degradados pelas proteases e caem na corrente
sanguínea até chegarem ao cérebro. Os PRIONS passam a interagir e ativar essas proteínas já existentes no cérebro,
causando a vaca louca ou a CJD em humanos (doença neurodegenerativa sem cura).
OBS
6
: O PCR pode ser feito a partir direto de um RNA viral, por meio da técnica RTPCR, realizando uma transcriptase
reversa, produzindo DNA a partir de RNA por meio de uma enzima especializada para isso e, depois, faz-se a técnica
normal de PCR para o sequenciamento de suas bases.

123
GENÉTICA: CÓDIGO GENÉTICO
As principais características do código genético foram estudadas durante a década de 1960. Decifrar o código
genético foi um dos eventos mais importantes na história da ciência, com novas informações sendo relatadas quase que
diariamente. Na metade da década de 60, o código genético havia sido amplamente esclarecido.
PROPRIEDADES DO CÓDIGO GENÉTICO
1. O código genético é composto de trincas de nucleotídeos. Três nucleotídeos no RNAm especificam um
aminoácido no produto polipeptídico. Logo, cada códon contém três nucleotídeos.
2. O código genético não tem superposição. Cada nucleotídeo no RNAm pertence a apenas um códon, exceto
em raros casos onde os genes se superpõem.
3. O código genético não tem pontuação. Não existem vírgulas ou outros tipos de pontuação dentro das regiões
codificantes das moléculas de RNAm. Durante a tradução, os códons são lidos consecutivamente.
4. O código genético é degenerado (redundante). Todos menos dois aminoácidos (metionina e triptofano) são
especificados por mais de um códon. Ou seja, há vários códons para um mesmo aminoácido.
OBS
1
: Teoria da oscilação (Wobble). Descrita por Francis Crick, que diz que a 3ª letra do nucleotídeo não tem grande
especificidade, uma vez que a degeneração, geralmente, se dá na 3ª base.
5. O código genético é ordenado. Vários códons para um determinado aminoácido e códons para aminoácidos
com propriedades químicas semelhantes são aproximadamente correlatos, em geral diferindo por um único
nucleotídeo.
6. O código genético contém códons de início (ATG ou AUG) e final (UGA, UAG e UAA). Códons específicos
são usados para iniciar e terminar as cadeias polipeptídicas.
7. O código genético é quase universal. Com pequenas exceções, os códons têm o mesmo significado em todos
os organismos vivos, dos vírus aos humanos.
8. O código genético está susceptível a mutações
nº de nucleotídeos do RNAm = 3
AA

124
MUTAÇÕES GÊNICAS
Mutação é qualquer alteração do material genético, que não pode ser reparada.
 Tipos: Gênica (ponto): ao nível de gene, que será abordado nesse momento; Cromossômica: ao nível
de cromossomo.
 Origem: Espontânea: ocorre devido às condições adversas do ambiente; Induzida: provocada
laboratorialmente.
 Ação: Germinativa: mutações que ocorrem nas células germinativas e são passadas para os
descendentes; Somática: acontecem em diversas células do organismo e não são hereditárias.
Os genes que surgiram ao longo da evolução foram frutos das mutações. Além disso, elas são as causas de
muitas doenças como cânceres, anemia, etc.
EFEITOS NO DNA
 Tautomerismo de base nitrogenada: são mutações espontâneas que acontecem dentro da célula, em que
ocorrem mudanças estruturais nas bases nitrogenadas gerando mudanças de pareamentos entre elas. Por
exemplo, quando um H do grupo amino da adenina é transferido para outro hidrogênio de sua cadeia, ela deixa
de ser um amino e passa a ser um imino, e não se liga mais à timina ou uracila, mas sim à citosina, o que
pode gerar mutações.
 Transição: mudança de base purina por purina ou pirimidina por pirimidina.
 Transversão: troca de purina por pirimidina ou vice-versa.
AGENTES MUTAGÊNICOS
 Físicos: representados pelas radiações ionizantes (mais perigosas por serem mais penetrantes, Ex: Raios X,
raios gama) e radiações não ionizantes (Ex: luz ultravioleta).
 Químicos: HNO2 (altera as propriedades de pareamento da adenina), furocumarinas (substâncias encontradas
nas cascas de limão e laranja que combinados com a luz ultravioleta causa queimaduras nas mãos), aflatoxinas
(amendoim).
OBS
2
: Mecanismos reparadores: Mutações ocorrem normalmente no organismo e, por sorte, existem mecanismos que
corrigem esses danos. As mutações danosas são aquelas que passam despercebidas pela ação desses mecanismos.
OBS
3
: Dímero é uma ligação lateral entre as bases nitrogenadas que a radiação ultravioleta causa, gerando dificuldades
na replicação do DNA. A enzima fotoliase (ativa em presença de luz) repara essas mudanças.
OBS
4
: Excisão no escuro (Dark-repair): mecanismo de
correção que ocorre tanto em humanos quanto em bactérias.
Enzimas (UVR-ABC), que são ativadas no escuro, quebram
dímeros gerados pela radiação ultravioleta. Essas enzimas,
com ação de endonucleases, cortam o DNA antes e depois do
dímero, e com função de exonuclease, degrada esses
nucleotídeos. O gap (espaço) gerado por esse corte seguido de
degradação é preenchido de novos nucleotídeos por uma DNA
polimerase I (enzima de reparo) e uma DNA ligase para ligar
esses nucleotídeos à cadeia (figura ao lado).

125
TIPOS DE MUTAÇÃO
1. Mutação de Frame Shift (leitura errada): alteração da matriz de leitura do código genético ao entrar uma
base a mais na sequência normal (signal +) ou quando há uma deleção de uma base da sequência (singal
–).
2. Mutação supressora: tem-se uma alteração devido a saída de
uma base e, na tentativa de corrigir o erro, tem-se a substituição de
outra base, codificando outro AA.
3. Mutação reversa: caso muito raro de mutação em que acontece a
adição de uma base e, ao acaso, essa mesma base é deletada,
gerando nenhuma alteração gênica.
4. Mutação extensa: ocorre quando uma trinca inteira é adicionada
ou retirada do DNA. Isso significa que apenas essa região será
alterada (não há uma mudança muito grande na configuração do
peptídeo sintetizado). Isso é uma das provas que o código genético
é traduzido em trincas.
5. Mutação silenciosa (sinônima): alteração (substituição) de uma
base por outra, mas o novo códon codifica o mesmo AA (códon 6 na
figura ao lado).
6. Mutação Missense: troca-se uma base por outra e o aminoácido
também é trocado (códon 6 na figura ao lado).
7. Mutação sem sentido (de ponto final): a base é alterada de forma
que o novo códon formado é um códon de stop, fazendo com que a
tradução da proteína pare previamente.

126
OBS
5
: Note que as mutações ilustradas nas figuras foram demonstradas em moléculas de DNA, uma vez que são mais
importantes e impactantes por serem passados para futuras gerações, enquanto os RNAs são degradados
continuamente.
MUTAÇÕES
Anemia Falciforme / Siclemia falciforme / Doença molecular (Linus Pauling)
Doença decorre da presença e/ou predomínio de uma hemoglobina anormal (Hb S
- 22s). Isso ocorre quando o códon GAG, do ácido glutâmico, sofre uma transferencia
de base, gerando o códon GTG da valina (a substituição do ác. glutâmico pela valina
ocorre na 6ª posição da cadeia ). Isso é um exemplo de mutação missense. As hemácias
têm cerca de um milhão de hemoglobinas que auxiliam, inclusive, na forma da célula, e
quando defeituosas, geram complicações.
A Globina Normal é constituída de 4 cadeias polipeptídicas:2ß (146 aa) e 2 (141
aa) e no 6º aa da cadeia ß há ácido glutâmico, e na forma alterada tem valina.
 Hb
A
Hb
A
: indivíduo normal homozigoto. Hemoglobina normal, mas é susceptível a
malária (letal).
 Hb
S
Hb
S
: indivíduo homozigoto alterado, que apresenta anemia falciforme ou siclemia (doença molecular) e
profunda. Suas hemácias possuem uma forma alterada (em forma de foice) e não transporta oxigênio
adequadamente, o que gera infarto em vários órgãos do corpo por falta de oxigenação. Essas hemácias também
morrem mais cedo e, geralmente, entopem capilares periféricos, causando ulcerações, esplenomagalia e
hepatomegalia. É incidente em 1/600 africanos, pois a vantagem dessa doença é que o plasmódio causador da
malária não tem um ciclo de vida compatível com hemácias falciformes, o que garante uma maior defesa contra
essa doença.
 Hb
A
Hb
S
(co-dominância): indivíduo normal heterozigoto. Anemia falciforme ausente ou pouco desenvolvida,
mas apresenta os dois tipos de hemácia.
O tratamento da anemia falciforme se dá por procedimentos gerais e profilaxia: programa educacional, boa
ingestão de líquidos e nutrientes, uso contínuo de ácido fólico, quelação do ferro (desferrioxamina, desferal®) para retirar
o excesso de ferro, evitar exposição a temperaturas extremas e, em casos mais graves, transplante de medula óssea.
Talassemia
Também pode ser chamada de Anemia do Mediterrâneo ou Anemia de Cooley. A Talassemia é uma
característica do sangue transmitida de pais para filhos. Ela reduz a quantidade de hemoglobina que seu corpo pode
fabricar, de maneira que pode levar á anemia. Nas talassemias há uma alteração genética que impede que as cadeias
de proteínas sejam formadas em quantidade adequada. São, portanto, alterações quantitativas da formação da
hemoglobina. Se o defeito genético é na formação das cadeias alfa, as doenças daí derivadas são as α-talassemias e se
na formação das cadeias beta, temos as β-talassemias.
O tipo de Talassemia mais comum no Brasil e no mundo é a β-Talassemia, que afeta a produção de
hemoglobina A1, a mais importante no corpo do adulto (97% do total). O quadro clínico das pessoas que possuem estes
genes é extremamente variável dependendo da carga genética, se homozigótica ou heterozigótica, isto é, se há dois
genes comprometidos, um vindo do pai e o outro da mãe, ou apenas um gene, do pai ou da mãe. De uma maneira
simplificada, podemos separar estas situações em dois quadros clínicos completamente diferentes: as talassemias
menores (apenas um gene ou heterozigoto) ou as talassemias maiores (dois genes ou homozigoto afetado).
Nas talassemias menores há discreta anemia, com a qual o indivíduo pode conviver e é compatível com uma
vida normal ou em alguns casos nem anemia existe. Muitas vezes o diagnóstico é feito de forma acidental.
Nas talassemias maiores, quadro bem mais raro, a anemia é severa e inicia-se nos primeiros meses de vida,
acompanhada de pele e mucosas amareladas (icterícia), deformidades ósseas e esplenomegalia (baço aumentado).

127
Fibrose cística
A Fibrose Cística, também conhecida como Mucoviscidose, é uma doença genética autossômica (não ligada ao
cromossoma x) recessiva (que são necessários para se manifestar mutações nos 2 cromossomas do par afectado)
causada por um distúrbio nas secreções de algumas glândulas, nomeadamente as glândulas exócrinas (glândulas
produtoras de muco). É um gene de etnia branca.
O cromossomo afetado é o cromossomo 7, sendo este responsável pela produção de uma proteína
transmembrana que vai regular a passagem de cloro e de sódio pelas membranas celulares.
A proteína afetada é a CFTR (regulador de condutância transmembranar de fibrose cística). E tal como a proteína,
o próprio canal de cloro vai sofrer uma mutação do qual vai resultar um transporte anormal de íons de cloro através dos
ductos das células sudoríparas e da superfície epitelial das células da mucosa.
Essa proteína tem cerca de 1480 AA, e se o AA da posição 508 (fenilalanina) estiver ausente (ΔF508  deleção
da fenilalanina na posição 508) a função de regulação das proteínas está afetado.
Vai ocorrer então uma alteração no transporte dos íons de cloro através das glândulas exócrinas apicais,
resultando dessa anormalidade, uma permeabilidade diminuída ao cloro, fazendo com que o muco da fibrose cística
fique cerca de 30 a 60 vezes mais viscoso. A água por sua vez, como vai seguir o movimento do sódio de volta ao
interior da célula, vai provocar um ressecamento do fluído extracelular que se encontra no interior do ducto da glândula
exócrina.
Indivíduos portadores apresentam suor salgado em excesso, distúrbios nas glândulas digestivas (principalmente
as do intestino) e presença de muco em excesso no pulmão. Geralmente, os portadores não resistem chegar aos 35
anos.
OBS
6
: Os casos a seguir são frutos de defeitos nos mecanismos de reparos gênicos.
Xeroderma Pigmentoso
É uma doença genética na qual o portador possui deficiências nos mecanismos reparadores, tendo uma
dificuldade maior em reverter as agressões que a radiação solar provoca no DNA (código genético) das células da pele.
Nas pessoas normais, um mecanismo corrige as alterações causadas pela radiação UV no DNA e, por isto, os malefícios
provocados pelo sol só vão aparecer com o dano acumulado após muitos anos.
Devido à deficiência deste mecanismo de correção, os pacientes de xeroderma pigmentoso desenvolvem
rapidamente lesões degenerativas na pele, tais como sardas, manchas e diversos cânceres da pele, em um processo
acelerado de foto-envelhecimento.
Síndrome de Cockayne
Os aspectos clínicos têm pouco em comum com o xeroderma pigmentoso e não incluem a predisposição ao
câncer, mas é outro defeito nos mecanismos de reparo de mutações. Os indivíduos afetados pela síndrome de
Cockayne apresentam atraso grave de desenvolvimento físico, retardo mental grave, microcefalia, retinopatia
pigmentada, defeitos de marcha, fotofobia (sensibilidade à luz e ao sol) e surdez. Os sinais clínicos aparecem nos
primeiros anos de vida, mas existem casos graves em que se manifestam já ao nascimento.
Existe um teste diagnóstico celular para a síndrome de Cockayne, que identifica uma falha na síntese de RNA
após a irradiação UV, que parece ser uniforme nos pacientes. Este defeito não se correlaciona com a severidade clínica
da doença.
Ataxia telangiectasia
Indivíduos com defeito nos mecanismos de reparo que apresentam distúrbios motores, rompimento de vasos
sanguíneos, esterilidade, sensibilidade à radiação solar, neurodegeneração, imunodeficiência.
Anemia de Fanconi
Problema hereditário que afeta principalmente a medula óssea, gerando uma redução na produção de todos os
tipos de células sanguíneas do organismo. Indivíduos portadores apresentam pancitopenia, manchas escuras na pele,
cardiopatia e problemas renais.
Trocotiodistrofia
Também ocasionado por defeitos nos mecanismos de reparo, em que o indivíduo apresenta cabelos duros e
quebradiços (devido à falta de enxofre nas fibras capilares), nanismo, retardo mental.
OBS
7
: Geralmente, um número x de repetição de códons é normal. Porém, se uma trinca de
nucleotídeos é adicionada a essa repetição (expansões de trinucleotídeos) pode gerar uma
doença genética grave. Os casos a seguir são exemplos dessas síndromes.

128
Síndrome do X frágil
É caracterizada pela repetição CGG em excesso (o normal é cerca de 50 repetições) na extremidade do
cromossomo x, tornando esse cromossomo defeituoso e quebradiço. É a segunda maior causa de retardo mental,
perdendo apenas para Síndrome de Down.
Síndrome de Huntington
É caracterizada pela repetição do códon CAG, que codifica o AA glutamina. Pessoas normais, possuem na
proteína huntingtina cerca de 30 glutaminas. Pessoas que tem de 40 a 100 repetições (portanto, de 40 a 100 glutaminas
nessa proteínas), apresentam espasmos e perda da visão. É uma doença neurodegenerativa.
OBS
8
: Agentes intercalantes são substâncias que causam adições de bases nitrogenadas a mais no
DNA. A aflatoxina é uma toxina produzida no amendoim pelo fungo Aspergillus flavus que funciona
como agente intercalante, sendo uma substância cancerígena hepática.
OBS
9
: As furocumarinas são moléculas planas também conhecidas como psoralenos (como o trissoralem). Essa
substância é encontrada na casca do limão, laranja e tangerina. Quando em contato longo com a radiação ultravioleta,
por ser uma substância fotodermosensibilizante, provoca queimaduras e mutações nas células da pele.
OBS
10
: A fotoquimioterapia é um tratamento feito a base de radiação ultravioleta longa (em uma câmara fechada) com
o uso de cápsulas de psoralenos (vectoromin) para o tratamento de doenças como vitiligo (falta de produção de
melanina pelos melanócitos) e psoríase (placas largas formadas nos cotovelos e mãos).
ERROS INATOS DO METABOLISMO
As vias metabólicas conhecidas hoje foram
primeiramente estudadas na década de 1940, por
Beadle e Tatum, utilizando experimentos com o fungo
Neurospora crassa.
Os experimentos foram feitos por meio de
intervenções nas vias metabólicas desse fungo.
Submeteram-no a uma taxa de radiação X para induzi-
los à mutação. Os esporos foram introduzidos em um
meio completo (com todos os nutrientes necessários
para um desenvolvimento adequado) e depois
transferidos para um meio mínimo (que contém apenas
uma fonte de carbono, nitrogênio e sais minerais). É a
partir desse meio mínimo que o fungo obtém os
materiais necessários para sobreviver.
Observe no esquema ao lado, que houve um
fungo que não cresceu no meio mínimo. Ele foi retirado
desse meio e jogado em uma solução com AA, o que
determinou seu crescimento. Conclui-se, então, que
para seu crescimento, ele necessitava de AA. Para
determinar qual dos 20 aminoácidos ele necessita, só
introduzi-lo em meios ricos nesses aminoácidos. O tubo
em houver o desenvolvimento do fungo, determina qual
era o AA necessário ao fungo mutante – no caso, a
arginina.
É a partir desse experimento que se obtêm as diversas vias metabólicas da bioquímica. Observe o exemplo a
seguir: um fungo da linhagem selvagem cresce em um tubo com meio mínimo e observe a reação de fungos mutantes
em tubos com outros aminoácidos. Note que o fungo só cresce se ele conseguir chegar ao produto final (no caso do
exemplo, a arginina). Caso ele não consiga, ele não cresce, determinando um defeito em alguma enzima situada entre o
ultimo aminoácido que ele cresce (+) e o que ele não cresce (-).
LINHAGENS MEIO MÍNIMO M.M. + ORNITINA M.M. + CITRULINA M.M. + ARGININA
SELVAGEM + + + +
MUTANTE 1 - + + +
MUTANTE 2 - - + +
MUTANTE 3 - - - +
 Todos os mutantes crescem em meio com arginina, determinando-se como o produto final dessa via
metabólica, necessário para o crescimento de todos os seres em estudo.

129
 O mutante que só cresce com a arginina é o mutante 3, o que representa que ele tem um defeito no gene 3, que
não produz a enzima 3, que converte, no caso, alguma substâcia em arginina. Por isso que ele só cresce
quando é adicionado arginina no tubo de ensaio.
 O outro mutante (2), só cresce quando é adicionada a citrulina no tubo. Isso determina duas coisas: que a
substância convertida em arginina, pela enzima 3, é a citrulina; e que o mutante 2 tem um defeito no gene 2, que
produz a enzima 2, que converte a alguma outra substâcia em citrulina.
 O mutante 1 só cresce quando é adicionado ornitina ao tubo, que determina duas coisas: a ornitina é convertida
em citrulina pela enzima 2; o mutante 1 tem defeito no gene 1, que produz a enzima 1, que converte substâncias
do meio mínimo em ornitina.
Com isso, tem-se a seguinte via metabólica:
MEIO MÍNIMO ORNITINA CITRULINA ARGININA
Enz 1
(Mutante 1)
Enz 2 Enz 3
(Mutante 2) (Mutante 3)
Ex:
1.As linhagens A, B e C são deficientes,
respectivamente, para as enzimas:
Resposta: 1, 3, 2
2.As letas X, Y e Z, da figura 1, correspondem,
respectivamente, aos compostos:
Resposta: Ornitina, Citrulina e Arginina.
Ex²:
LINHAGENS SUBST. A SUBST. B SUBST. C SUBST. D
MUTANTE 1 - + + +
MUTANTE 2 - - + +
MUTANTE 3 - - + -
A B D C
Enz 1
(Mutante 1)
Enz 2 Enz 3
(Mutante 2) (Mutante 3)
OBS
11
: Os mutantes que não conseguem produzir vitaminas ou aminoácidos são denominados auxotróficos (os
mutantes dos exemplos), e só crescem quando as substâncias são adicionadas artificialmente. Enquanto os capazes de
produzir são chamados de prototróficos e crescem independente da adição ou não.
ERROS NO METABOLISMO DA FENILALANINA
A partir do aminoácido fenilalanina, aminoácido essencial,
pode-se ter, no mínimo, 4 síndromes metabólicas importantes.
 Quem não possui a enzima fenilalanina hidroxilase,
desenvolve excesso de ácido fenilpirúvico ou ácido
fenoláctico no sangue, acarretando a fenilcetonúria (PKU).
Isso gera retardo mental, surdez e morte.
 Defeitos na enzima tirosina hidroxilase, gera o albinismo.
 Defeitos na enzima tirosinase, gera a tirosinose.
 Defeitos na enzima oxidase do ácido homogentísico, gera
a alcaptonúria. Essa doença caracteriza-se por urina
oxidada, apresentando cor escura.

130
GENÉTICA: REGULAÇÃO GÊNICA
Jacob & Monod, ao estudarem bactérias E. coli da flora intestinal, chegaram a seguinte conclusão:
 Enzimas constitutivas: são sempre produzidas.
 Enzimas indutivas: só aumentam de concentração na presença do substrato.
REGULAÇÃO GÊNICA INDUTIVA
A regulação gênica indutiva pode ser provada no exemplo do metabolismo do açúcar lactose. A utilização da
lactose necessita de três enzimas: β-galactosidase (hidrolisa a lactose, formando glicose e galactose), permease
(proteína de membrana que permite a entrada de lactose dentro da célula) e a transacetilase (faz uma transacetilação).
Para produzir essas enzimas, existe uma série de genes necessários, como: gene regulador (i+), sítio
promotor (local onde a RNA polimerase se liga e que não é traduzido), um local chamado operador e, contiguamente a
esses dois últimos, os genes estruturais (z+, y+ e a+).
Em um meio sem lactose, o gene i+ é traduzido e produz uma proteína repressora, que se liga na região do
operador (bloqueando-o) e não permite que a RNA polimerase (que se liga no sítio promotor) traduza os genes
estruturais.
Em meio com lactose, o gene regulador continua produzindo o repressor, mas devido a presença da lactose
(graças à ação do isômero alo-lactose), que se liga ao repressor e o inativa. Com isso, o repressor, inativo, não se liga
ao operador. Então, a enzima RNA polimerase se liga ao promotor e continua traduzindo as enzimas indutivas da
lactose.
É esse tipo de enzima que pode ser chamada de enzima indutiva (que só aumenta de concentração na
presença do substrato), pois é esse substrato (o indutor) que inibe a proteína que possivelmente inativaria a sua
produção.
Além do indutor, é necessária a ação de outras duas substâncias para a tradução desses genes pela enzima
RNA polimerase: o AMPcíclico e a CAP (proteína de atividade catabólica).
OBS
1
: Efeito glicose (Repressão catabólica): Quando uma bactéria é aplicada em um meio com glicose e lactose, a
bactéria vai usar o açúcar de mais fácil metabolismo, no caso a glicose, para depois usar a lactose (disacarídeo). Isso
ocorre porque a glicose é metabolizada por um catabólito x, que inibe a transformação do ATP em AMPc por bloqueio da
adenilil ciclase. Sem AMPc, a enzima RNA polimerase não produz as enzimas indutivas (dos genes estruturais) e não
consegue quebrar a lactose. Só depois que a glicose acaba, a bactéria inicia a utilizar lactose e a sintetizar as enzimas
β-galactosidase, permease e transacetilase.
REGULAÇÃO INDUTIVA POR SUPER-REPRESSOR
É possível, através do mecanismo de conjugação, duas bactérias trocarem seus materiais genéticos. A bactéria
que transfere seu plasmídeo (f+) passa para uma sem esse DNA circular (f-). Quando o plasmídeo recebido pela
bactéria f- possui uma sequência genética semelhante ao seu material genético original, diz-se que a região semelhante
é uma região merozigoto, apresentando um caráter diploide (2n).

131
Área Merozigoto (2n)
Quando o plasmídeo conjugado possui um gene regulador i
s+
, que combinado com seu merozigoto i+, ele produz
um super-repressor, que mesmo em meio com indutor (lactose), o repressor não é inativado, gerando o bloqueio do
operador e, consequentemente, parando a tradução dos genes estruturais e a produção de enzimas.
REGULAÇÃO GÊNICA CONSTITUTIVA
Existe também um outro mutante que porta o
gene regulador i-, que não produz o repressor, e
mesmo com a ausência de lactose, haverá a produção
de enzimas, determinando uma regulação gênica
constitutiva. Por isso que esse tipo de mutante é
chamado de mutante constitutivo, em que sempre
haverá produção de enzimas.
Outro tipo de regulação gênica constitutiva se dá, por exemplo, na existência do operador constitutivo
(alterado) do fragmento merozigoto de uma bactéria. Esse operador
C
, seja na presença da substância indutora ou não,
ele não será inativado por ser mais poderoso até mesmo que o super-repressor (i
s+
).
REGULAÇÃO GÊNICA REPRESSIVA / SISTEMA DE REPOUSO NEGATIVO
O produto final da ação das enzimas do operon
geralmente serve como um co-repressor (como o
triptofano), ou seja, quando a concentração do produto
originado pela ação das enzimas do operon, ele pode se
ligar ao sítio produtor, inibindo a ação do RNA polimerase
como um feedback.

132
OBS
2
: Finger zinc. Existem proteínas que interagem com o átomo de zinco e
essas proteínas, apenas com essa configuração, interagem com o DNA para que
este realize diversas de suas funções. Por isso que o zinco é extremamente
importante como suplemento alimentar. Ele é obtido, por exemplo, em cápsulas de
vitaminas C que associadas a Zn. Motivo é a estrutura do Zn ligado a quatro
aminoácidos (figura ao lado). São esses aminoácidos ligados intimamente ao Zn
que reagem com hormônios específicos (domínios). Isso também representa uma
regulação gênica, mostrando que a regulação dos genes vai muito mais além que a
ação dos operons.

133
GENÉTICA: ENGENHARIA GENÉTICA
A engenharia genética ou tecnologia do DNA recombinante representa o uso no dia-a-dia de todos os
estudos feitos a cerca da genética. É a partir desses estudos que se utiliza para identificação de cadáveres
carbonizados, testes de parternidade, tratamento com hormônios exógenos, etc. Embora grande parte do genoma
humano já tenha sido identificado, ainda não se obteve o custo-benefício desses estudos. Observa-se também que a
maior parte do DNA (tanto o DNA nuclear quanto o mitocondrial) não é utilizado.
ENZIMAS DE RESTRIÇÃO
A engenharia genética faz uso de ferramentas desenvolvidas para se chegar aos resultados que se quer obter.
As enzimas de restrição são exemplos desses instrumentos. Essas enzimas funcionam como uma “tesoura molecular”
que reconhece certas sequências de bases nitrogenadas do DNA e o corta em locais específicos. Geralmente, elas
obedecem uma nomenclatura: a enzima de restrição Eco R1 (a mais estudada hoje em dia) deu-se por  A primeira
letra se dá de acordo com o gênero da qual ela foi estudada (E de Escherichia); duas primeiras letras da espécie do ser
(co de coli); uma letra para o local de onde foi isolado e a ordem de quando foi isolada (R porque foi do plasmídeo R e 1
porque foi a primeira a ser isolada).
Ex: Enzima de restrição colhida do Staphulococcus aureus  Sau.
Essas enzimas reconhecem sequências “palíndrômicas” do DNA. Isso
significa o mesmo da língua portuguesa: uma palavra ou oração palíndromo
significa que lendo no sentido correto quanto no sentido contrário, apresenta o
mesmo significado, como na oração “Amor a Roma” ou “Socorram-me subi no
ônibus em Marrocos”. No DNA, uma sequência palindrômica pode ser
representada, como na molécula ao lado, a sequência lida da esquerda pra direita
na fita de cima, é a mesma sequência lida da direita para a esquerda na fita de
baixo e corta, relativamente, no mesmo local do corte na fita pareada.
OBS
1
: As bactérias usam as enzimas de restrição para se defender do ataque de vírus, cortando o DNA viral, impedindo
a sua multiplicação. E para que as enzimas de restrição não ataquem seu próprio material genético, a bactéria se
protege metilando suas bases nitrogenadas a partir da adição de CH3.
Para se obter um indivíduo transgênico, deve-se seguir os passos para
obtenção de plasmídeos recombinantes:
 Corte de sequencias de DNA plasmidial e estranho (por exemplo, do gene da
insulina) com a mesma enzima de Restrição. Verificar extremidades coesivas (em
que essas extremidades sejam complementares).
 Mistura dos DNAs para a união dos fragmentos por pareamento de bases
nitrogenadas.
 Aplica-se DNA ligase, resultando em plasmídeo híbrido (recombinante).
PROBE: CONFECÇÕES DE SONDAS DE DNA
É uma técnica utilizada para isolar e capturar fragmentos de genes especificamente predeterminados. Para isso,
faz-se uso de uma sonda (ou probe), que é uma sequência de bases complementares ao gene que se deseja isolar, de
modo que esteja marcado radioativamente para melhor ser identificado.
Isso é utilizado para identificar, por exemplo, qual foi a sequência exata de bases utilizada para produzir um
determinado aminoácido. De modo analógico, não se pode ter uma conclusão definitiva pois o código genético pode ser
degenerado, ou seja, mais de um tipo de códon pode produzir o mesmo aminoácido. É nesse momento que entra a
sonda: faz uma série de oligonucleotídeos marcados radioativamente (P-32) de modo que um deles se hibridize com a
sequência que se deseja descobrir.

134
Observa-se então que existirá apenas uma sequência que se hibridiza 100% com o a sequência que se quer
descobrir por serem exatamente complementares. Desse modo, é possível pescar esse gene em outra série de genes
em um meio qualquer. Para isso, misturam-se os elementos de fita simples para que se hibridizem e se individualize
devido a sua marca radioativa, de modo que os outros genes sejam excluídos do experimento.
TÉCNICA ASO (OLIGONUCLEOTÍDEO ALELO ESPECÍFICO)
É uma técnica utilizada para detectar algum fragmento alterado de DNA, mesmo que essa alteração seja limitada
a uma base nitrogenada. Essa sonda marcada tem a capacidade de se hibridizar com o fragmento alterado, e não com o
normal, identificando-o.
TRANSCRIPTASE REVERSA
Técnica utilizada para produzir DNA a partir de RNA. Quando se quer obter um DNA a partir de uma simples fita
de RNA, faz-se uso da enzima trasncriptase reversa. Fazendo uso então de uma enzima alcalina, destroi-se a fita de
RNA que serviu como molde e, utilizando uma DNA polimerase, obtêm-se uma molécula de DNA de fita dupla. Isso é
importante para realizar PCR com vírus de RNA (como o HIV).
TÉCNICA DE SOUTHERN BLOTTING
O Southern blot é um método da biologia molecular que serve para verificar se uma determinada sequência de
DNA está ou não presente em
uma amostra de DNA analisada. Sem essa técnica, seria como procurar uma “agulha no palheiro”. Ela é feita por meio
do realce do resultado de uma eletroforese em gel de agarose. O método foi batizado com o nome de seu inventor, o
biólogo britânico Edwin Southern (1975), e isso fez com que outros métodos de blot fossem batizados com trocadilhos
ao nome de Southern, por exemplo, Western blot e Northern blot.
 Corta-se o DNA com enzimas de restrição e os separa em gel de agarose para eletroforese. O gel onde foi feita
a eletroforese de DNA é tratado com uma solução alcalina (tipicamente contendo hidróxido de sódio) para
promover a desnaturação da dupla fita do DNA, separando-a em simples fitas. A desnaturação é necessária
porque o DNA nas etapas seguintes irá aderir à membrana e irá parear com a sonda.
 Transfrerência do DNA para uma membrana: Uma membrana de nitrocelulose (ou, alternativamente, nylon) é
posta sobre o gel. Uma pressão é aplicada uniformemente sobre o gel (tanto se usando sucção, ou pondo-se
sobre a membrana uma pilha de toalhas de papel com um peso em cima). Isso faz com que o DNA passe do gel
para a membrana, onde ele se adere. A membrana é então aquecida (no caso da nitrocelulose) ou exposta a
radiação ultravioleta (no caso do nylon) para permanentemente ligar o DNA à membrana.
 Tratamento com a sonda: A membrana é agora tratada com uma sonda hibridizadora - que é uma molécula de
DNA isolada cuja sequência é conhecida e é idêntica, ou então complementar, àquela sequência a qual se quer
determinar a presença ou não na amostra (como as duas fitas da dupla hélice do DNA são complementares uma
a outra, tanto faz escolher uma sonda que seja idêntica ou complementar à sequência procurada). A sonda de
DNA é marcada de tal forma que permita ser detectada a sua presença, essa marcação é normalmente feita
incorporando-se a ela átomos radioativos (como o P-32) ou ligando-se a ela corantes fluorescentes ou
cromogênicos (substâncias incolores que produzem cor ao interagirem com um determinado meio). Em alguns
casos, a sonda hibridizadora pode ser feita de RNA, em vez de DNA. Essa sonda irá parear com qualquer
sequência de DNA complementar a ela. Portanto se a sequência procurada não estiver presente na amostra não
haverá o pareamento. Então o excesso de sonda é lavado da membrana, e toda a sonda não hibridizada (não
pareada) será removida. Depois disso, a presença ou não da sonda na membrana (e as posições onde ela está

135
presente) é revelada por uma auto-radiografia em um filme de raio-X, ou pelo aparecimento de uma cor caso a
marcação cromogênica tenha sido usada.
As manchas no Southern Blot ao lado mostram onde a sonda se hibridizou com a amostra. E conhecendo-se os
pontos onde a amostra de DNA foi clivada, é possível então dizer em quais trechos a sequência procurada está ou não
presente.
OBS
2
: Finger print é o registro do DNA na eletroforese. Como já foi visto, fragmentos de maior tamanho correm menos
(ficam mais perto do eletrodo negativo) e os menores correm mais (ficam mais perto do eletrodo positivo).
GENÉTICA MOLECULAR
STR
STR são sequencias de bases nitrogenadas repetidas em um
cromossomo, mas variam de tamanho em relação de um alelo a outro.
Essa técninca é baseada, então, em repetições de bases e o tamanho
do cromossomo.
DETERMINAÇÃO DE “CENA DE CRIME”
Observe no exemplo ao lado que, a partir da semelhança
entre o DNA dos suspeitos de um determinado crime, por meio da
eletroforese, pode-se comparar com um DNA deixado na cena desse
crime.
No caso, o DNA mais semelhante é o do indivíduo B, o que se
mostraria então, suspeito principal.

136
TESTE DE PATERNIDADE E EXCLUSÃO DE PATERNIDADE
Para entender como se faz testes de paternidade, deve-se lembrar que
a prole sempre deve receber uma banda de DNA do pai e uma banda de DNA
da mãe, ou seja, os filhos sempre recebem um cromossomo do pai e um
cromossomo da mãe. Utilizando a eletroforese como base as repetições STR,
pode-se comparar o DNA dos pais com os dos filhos.
Se a criança tiver uma banda que a mãe não tenha, essa banda tem
que ter vinda do pai, pois, como já foi discutido, a criança tem 50% das bandas
(DNA) do pai e 50%(DNA) das bandas da mãe.
OBS
3
: Gêmeos monozigóticos possuem bandas iguais entre si. Já os
dizigóticos, possuem bandas diferentes entre si.
Com isso, conclui-se que, o indivíduo A (com bandas 6 e 1) pode ser
fruto de uma relação extraconjugal do pai, pois metade de seus cromossomos
(os que não vieram do pai então, deveriam vir da mãe) não vieram da mãe.
Conclui-se também que, o indivíduo B poderia ser um filho adotivo do
casal, já que nenhuma das bandas bate com o casal.
Ex:
 D1: Filha do casal.
 D2: filha apenas da mãe.
 S1: filho do casal.
 S2: provável filho adotivo do casal.
PCR-RFLP
Em 1980, foi relatada a existência dos
polimorfismos de comprimento de fragmento de
restrição, ou RFLP (do inglês restriction fragment
length polymorphisms), que são pequenas
variações na sequência de DNA detectadas por
enzimas de restrição. Estes RFLPs estão
dispersos por todo o genoma humano e de
acordo com os cortes de enzimas de restrição
específicas, pode-se chegar ao resultado se tem
um gene homozigoto normal, se é heterozigoto
ou se é homozigoto afetado de alguma doença.
Pode ser utilizada para determinar genes de
doenças como a anemia falciforme, doença de
Huntington, fibrose cística, etc.
Porém, essa enzima só corta em regiões que possuam a trinca normal (no caso, CTT) e em casos de mutações
(como a CAT), não é cortado. Com essa informação, no exemplo ao lado, a enzima de restrição cortou um fragmento de
gene normal em três pedaços: um com 175 pares de bases, outro com 201 pares e outro sendo um fragmento maior. Já
para o gene mutante, cortou-se apenas em dois fragmentos: um com 376 pares de base e outro maior. Se for feito o uso
da eletroforese com esses fragmentos, encontram-se as diferenças de tamanho entre eles.

137
Conclui-se, então, que, em uma eletroforese:
 Heterozigoto: é registrado todos os tipos de corte.
 Homozigoto normal: é registrado a grande banda (em todos é
registrado), e os cortes menores (201 e 176 no caso do exemplo)
pois a enzima foi capaz de corta-los já que não são mutantes.
 Homozigoto afetado: é registrado a grande banda e a banda 375
(as duas bandas menores não cortadas), pois a enzima não é
capaz de cortar códon mutante (CAT).
Ex:
A figura ao lado mostra o resultado em gel de um experimento onde
empregamos a técnica conhecida como PCR-RFLP para diagnosticar um
indivíduo como portador de uma enfermidade genética recessiva. MPM, n e μ
significam, respectivamente, marcador de peso molecular, alelo normal e alelo
mutante. As letras a, b e c representam os resultados obtidos, respectivamente,
para:
Resposta: normal homozigoto, portador e afetado.
CLADOGRAMA (DENDOGRAMA) E FILOGENIA
A filogenia determina que, por meio de comparação do material
genético das espécies por meio de cladograma, é que se pode comparar o grau
de proximidade entre as diferentes espécies. Por exemplo, o homem está mais
próximo do macaco do que de um peixe, em termos de DNA. Traçando-se,
assim uma escala evolutiva.
TRATAMENTOS GÊNICOS
 Terapia gênica: técnica utilizada para a cura de doenças utilizando genes sadios. Acontece por meio de troca
de células de pessoas compatíveis ou até por meio de bactérias que lancem o gene sadio no DNA de células
doentes.
 Vacinas gênicas: faz uso de fragmentos de seres causadores de doenças, fazendo com que a produção de
anticorpos pelo corpo seja mais eficiente, abundante e seguro.
 Chips de DNA (micro arranjos): marcação do RNA de células cancerígenas diferentes por meio de fluorocromo
para determinar se ele está ativo e qual gene que se expressa para sua produção.
OBS
3
: É importante o mapeamento genético de algumas doenças para o próprio tratamento e prevenção dela. Como por
exemplo, linfoma difuso em células B, quando as mutações são nos genes lmo2, bcl6, fn1, a sobrevida é longa; nos
genes cnd2, scy a3, bcl2 a sobrevida é curta e 60% dos quimioterápicos não funcionam.

138
GENÉTICA: MENDELISMO
Gregor Johann Mendel (Heizendorf, 20 de Julho de 1822 — Brno, 6 de Janeiro de 1884) foi um monge
agostiniano, botânico e meteorologista austríaco.
Nasceu na região de Troppau, na Silésia, que então pertencia à Áustria e viria a
ser batizado a 22 de Julho, que muitas vezes se confunde com a sua data de nascimento,
vindo de uma família de humildes camponeses. Na sua infância revelou-se muito
inteligente; em casa costumava observar e estudar as plantas. Sendo um brilhante
estudante a sua família encorajou-o a seguir estudos superiores, e mais tarde aos 21
anos a entrar num mosteiro da Ordem de Santo Agostinho em 1843 (atual mosteiro de
Brno, República Checa) pois não tinham dinheiro para suportar o custo dos estudos.
Obedecendo ao costume ao tornar-se monge, optou um outro nome: "Gregor". Aí Mendel
tinha a seu cargo a supervisão dos jardins do mosteiro.
Gregor Mendel, "o pai da genética", como é conhecido, foi inspirado tanto pelos
professores como pelos colegas do mosteiro que o pressionaram a estudar a variação do
aspecto das plantas. Propôs que a existência de características (tais como a cor) das
flores é devido à existência de um par de unidades elementares de hereditariedade,
chamadas por ele de “fatores”, agora conhecidas como genes.
Baseado em trabalhos já existentes acerca de hibridização de plantas ornamentais, mas que não haviam sido
bem-sucedidos, tais como o trabalho de Kolreuter, Gartner, e outros, Mendel decidiu estudar o mesmo problema. O
primeiro cuidado que teve foi selecionar devidamente o material de estudo; para isso, estabeleceu alguns critérios e
procurou material que se lhes adequassem. Tais critérios consistiam principalmente em encontrar plantas de caracteres
nitidamente distintos e facilmente diferenciáveis; que essas plantas cruzassem bem entre si, e que os híbridos delas
resultantes fossem igualmente férteis e se reproduzissem bem; e, por fim, que fosse fácil protegê-las contra polinização
estranha.
A partir desses critérios, depois de várias análises, Mendel escolheu algumas variedades e espécies de ervilhas
(Pisum sativum), conseguindo um total de sete pares de caracteres distintos. Fez uso desse vegetal devido aos
seguintes critérios: cultivo fácil, reprodução em termpo curto, gera muito descendetes, características visíveis, a flor
facilita a auto fecundação.
As características estudadas por Mendel foram:
 Característica: Dominante / Recessivo
 Cor da semente: amarela / verde
 Cor da vagem: verde / amarela
 Cor da flor: purpura / branca
 Superfície da semente: lisa / rugosa
 Superfície da vagem: estufada / murcha
 Altura da planta: alta / baixa
 Posição das flores: axilares / terminal.
CONCEITOS INICIAIS
 Genótipo: conjunto de genes do indivíduo. O genótipo só se altera em mutações.
 Fenótipo: são caracteristicas vesíveis ou detectáveis.
 Gene: segmento do DNA que produz um RNAm, responsável pela produção de uma proteína, que nos oferece
uma caracter.
 Locus: é o local que o gene ocupa no cromossomo.
 Genes alelos: genes que ocupam o mesmo locus em cromossomos homólogos e que trabalham para o mesmo
caracter. Por exemplo, numa proteína com 1000 aminoácidos, pode ser que o aminoácido na posição 379 possa
variar, sem que se descaracterize a proteína. O gene que indica na posição 379 o aminoácido glicina é um
possível. O gene que indica na mesma posição o aminoácido alanina é outro possível. O gene é o mesmo, mas
tem dois alelos diferentes. Se um indivíduo herda dos pais genes idênticos, ele é chamado de homozigoto.
Neste caso dois genes indicando glicina na posição 379 daquela proteína. Herda-se o gene da mãe diferente do
gene do pai, ele é chamado de heterozigoto. Neste caso um gene indicando alanina e o outro glicina, na
posição 379 da mesma proteína.
 Cromossomos homólogos: mesmo tamanho, mesma forma e possuem genes alelos.

139
 Gene dominante: produz uma proteína que inibe a ação do gene
recessivo.
 Gene recessivo: só se expressa na ausência do dominante.
 Homozigoto: indivíduos com genes de mesmo potencial.
 Heterozigoto: indivíduos com genes de potencial diferente.
PRIMEIRA LEI DE MENDEL / MONOHIBRIDISMO / LEI FUNDAMENTAL DA GENÉTICA
“Toda característica de um ser vivo é derivada da ação de um par de fatores (genes) que se segregam na
formação dos gametas”.
A primeira lei de Mendel, chamada de lei da segregação
ou lei da pureza dos gametas, pode ser enunciada da seguinte
forma: na formação dos gametas, os pares de fatores se segregam.
Mendel escolheu alguns pés de ervilha de semente
amarela e outros de semente verde, emasculou as flores ainda
jovens, ainda não-maduras. Para isso, retirou das flores as anteras
imaturas, tornando-as, desse modo, completamente femininas.
Depois de algum tempo, quando as flores se desenvolveram e
estavam maduras, polinizou as flores de ervilha amarela com o
pólen das flores verdes, e vice-versa. Essas plantas constituem,
portanto, as linhagens parentais. Os descendentes desses
cruzamentos constituem a primeira geração em estudo designada
por geração F¹, assim como as seguintes são designadas por F²,
F³, etc.
 Resultados em F¹: Todas as sementes obtidas em F¹,
foram amarelas, portanto iguais a um dos pais. Uma vez
que todas as sementes eram iguais, Mendel plantou-as e
deixou que as plantas quando florescessem,
autofecundassem-se, produzindo assim a geração F².
 Resultados em F²: As sementes obtidas na geração F²
foram amarelas e verdes, na proporção de 3 para 1,
sempre 3 amarelas para 1 verde. Inclusive na análise de
dois caráteres simultaneamente, Mendel sempre caía na
proporção final de 3:1.
 Interpretação dos resultados: Para explicar a ocorrência de somente sementes amarelas em F¹ os dois tipos
em F², Mendel começou admitindo a existência de fatores (que mais tarde se chamariam genes) que
passassem dos pais para os filhos por meio dos gametas. Cada fator seria responsável pelo aparecimento de
um caráter. Assim, existiria um fator que condiciona o caráter amarelo e que podemos representar por V
(maiúsculo), e um fator que condiciona o caráter verde e que podemos representar por v (minúsculo). Quando a
ervilha amarela pura é cruzada com uma ervilha verde pura, o híbrido F¹ recebe o fator V e o fator v, sendo
portanto, portador de ambos os fatores. As ervilhas obtidas em F¹ eram todas amarelas, isso quer dizer que,
embora tendo o fator v (minúsculo), esse não se manifestou. Mendel chamou de "dominante" o fator que se
manifesta em F¹, e de "recessivo" o que não aparece. Utiliza-se sempre a letra do caráter recessivo para
representar ambos os caráteres, sendo maiúscula a letra do dominante e minúscula a do recessivo. Continuando
a análise, Mendel contou em F², o número de indivíduos com caráter recessivo, e verificou que eles ocorrem
sempre na proporção de 3 dominantes para 1 recessivo. Mendel chegou a conclusão que o fator para verde só
se manifesta em individuos puros, ou seja com ambos os fatores iguais a v (minúsculo). Em F¹ as plantas
possuíam tanto os fatores V quanto o fator v sendo, assim, necessariamente amarelas. Podemos representar os
indivíduos da geração F¹ como Vv (heterozigoto, e, naturalmente, dominante). Logo para poder formar indivíduos
vv (homozigotos recessivos) na geração F² os gametas formados na fecundação só poderiam ser vv. Esse fato
não seria possível se a geração desse origem a gametas com fatores iguais aos deles (AV). Isso só seria
possível se ao ocorrer a fecundação houvesse uma segregação dos fatores A e V presentes na geração F¹, esse
fatores seriam misturados entre os fatores A e V provenientes do pai e os fatores A e V provenientes da mãe. Os
possíveis resultados sendo: AA, AV, VA e VV. Esse fato foi posteriormente explicado pela meiose, que ocorre
durante a formação dos gametas. Mendel havia criado então sua teoria sobre a hereditariedade e da segregação
dos fatores.

140
MECANISMOS HEREDITÁRIOS NÃO PREVISTOS POR MENDEL
1. CÓ-DOMINÂNCIA
Co-dominância é um tipo de interação entre alelos de um gene onde não existe relação de dominância, o
indivíduo heterozigoto que apresenta dois genes funcionais, produz os dois fenótipo, isto é, ambos os alelos do gene em
um indivíduo diploide se expressam. Exemplo: O tipo sanguíneo humano, apresenta 3 alelos IA, IB e i. Portanto
apresenta 6 genótipos diferentes que originam 4 fenótipos diferentes: o tipo A, B, AB e O.
 I
A
/I
A
; I
A
/i  Tipo A
 I
B
/I
B
; I
B
/i  Tipo B
 I
A
/I
B
 Tipo AB
 i/i  Tipo O
Reparar que quando o indivíduo for heterozigoto (I
A
/I
B
), são expressos os dois
antígenos de membrana.
OBS
1
: Deve-se ter cuidado para não confundir com herança intermediária.
OBS²: Anemia falciforme é um caso de Co-dominância.
2. ALELOS MÚLTIPLOS
Alelos múltiplos ou polialelia são consequências de mutações ocorridas em um locus gênicus, originando
vários alelos que determinam variantes numa determinada característica.
Exemplos de polialelia:
 Sistema de sangue AB0
 Sistema de sangue Rh
 Cor do pêlo de chinchilas
3.GENES LETAIS
O gene letal é um gene que causa a morte pré ou pós-natal, ou que então produz uma deformidade significante.
O alelo letal pode ser dominante, isto é, mata em homozigose e heterozigose. Neste caso os indivíduos morrem antes de
deixar descendentes, sendo logo os genes eliminados da população, se o alelo letal for recessivo, ele mata em
homozigose.
HEREDOGRAMA
Heredograma é um tipo de gráfico que representa a herança
genética de determinada característica dos indivíduos representados. É
muito semelhante a uma árvore genealógica.
Mulheres são representadas por círculos e homens por
quadrados. A cor do preenchimento dessas figuras indica a
característica genética pertinente ao indivíduo. Linhas horizontais
ligando homens e mulheres indicam casamento. Linhas verticais saíndo
das ligações de casamento indicam filhos.
OBS
3
: O probando é o indivíduo que apresentam fenótipo que não
condiz com o genótipo. No heredograma, é representando por um
indivíduo marcado com uma seta, e é ele que fornece informações ao
profissional que pesquisa o heredograma.
A partir de uma informação cedida pelo heredograma, pode-se saber se a herança é
autossômica ou ligada ao sexo.
 Herança autossômica: ligada aos 44 cromossomos que não sejam os sexuais. No
heredograma, vão aparecer marcados indivíduos de ambos os sexos com frequencia
semelhante (exemplo ao lado, os indivíduos 3 e 5).
 Herança ligada ao sexo (Ligada ao X): ligada aos cromossomos sexuais XY. No
heredograma, aparece predominantemente em um dos sexos (mais comumente o masculino).
OBS
4
: Outra maneira de identificar se a herança é autossômica ou ligada ao sexo é por meio de um cruzamento
recíproco, em que se cruza indivíduos com caracteres diferentes (como por exemplo, macho de olho vermelho e fêmea
de olho branco) e depois faz outro cruzamento com os mesmo caracteres, mas em sexos trocados (macho de olho
branco e fêmea de olho vermelho). Se os resultados do cruzamento forem diferentes, a herança é ligada ao sexo. Se os
resultados forem os mesmos nos dois cruzamentos, a herança é autossômica.

141
Por meio do heredograma, também há como identificar se a herança apresentada por um indivíduo é
autossômica dominante ou autossômica recessiva.
 Autossômica dominate: o carater geralmente não salta de gerações, ou seja, está presente na geração do avô,
do pai, do filho, e assim por diante. Como exemplo, tem-se: cabelo “bico de viúva” (pequena quantidade de
cabelos na testa), mecha de cabelo branco, lóbulo solto da orelha, dobrar a língua em “U”, sensibilidade ao
Phenyl Tio Carbamida (PTC, quem é dominante, sente um gosto amargo, já quem é recessivo, não sente o
gosto), etc.
 Autossômica Recessiva: o carater geralmente pula gerações, ou seja, filho afetado com pais normais.
Ex: Observe o heredograma abaixo. Qual a probabilidade do indivíduo II-6 ser heterozigoto?
Antes de responder, deve-se saber o possível genótipo de cada indivíduo. Como o
carater saltou uma geração, pode-se confirmar deante mão que se trata de uma
característica recessiva, portanto, todos os portadores são recessivos: II-3  aa e II-5 
aa. Como esses pais tiveram outros filhos que não são portadores, sabendo então que
esses filhos possuem um gene dominante (A) por não desenvolverem a doença, conclui-se
tanto o pai quanto a mãe possui um gene A e outro gene a (pois se um tivesse AA e outro
aa, mostraria que um deles estaria afetado). Conclui-se que o genoma do pai e mãe são,
respectivamente: I-1  Aa e I-2  Aa. Se o indivíduo II-6 já nasceu, e sabe-se que ele não
é portador da doença, conclui-se que ele não tem genótipo aa, mas sim AA ou Aa. Como
as probabilidades de seu genoma são 1/3 para AA, 1/3 para Aa e 1/3 para aa (sendo este
último excluso pois já se sabe que o indivíduo não é portador), tem-se que a probabilidade
do indivíduo II-6 ser heterozigoto é de 2/3.
SEGUNDA LEI DE MENDEL / DIIBRIDISMO / LEI DA PUREZA DOS CARACTERES
Mendel, depois de ter concluido sua primeira lei (lei da segregação) criou
mais uma, a Segunda Lei de Mendel ou Lei da segregação independente, o
que significa que a segregação é aleatória. É o resultado de pesquisas botânicas
feitas por Gregor Mendel.
Após o estudo detalhado de cada um dos sete pares de caracteres em
ervilhas, Gregor Mendel passou a estudar dois pares de caracteres de cada vez.
Para realizar estas experiências, Mendel usou ervilhas de linhagens puras com
sementes amarelas e lisas e ervilhas também puras com sementes verdes e
rugosas. Portanto, os cruzamentos que realizou envolveram os caracteres cor
(amarela e verde) e forma (lisas e rugosas) das sementes, que já haviam sido
estudados, individualmente, concluindo que o amarelo e o liso eram caracteres
dominantes.
Mendel então cruzou a geração parental (P) de sementes amarelas e lisas
com as ervilhas de sementes verdes e rugosas, obtendo, em F¹, todos os
indivíduos com sementes amarelas e lisas, como os pais dominantes. O resultado
de F¹ já era esperado por Mendel, uma vez que os caracteres amarelo e liso eram
dominantes.
Posteriormente, realizou a autofecundação dos indivíduos F¹, obtendo na
geração F² indivíduos com quatro fenótipos diferentes, incluindo duas
combinações inéditas (amarelas e rugosas, verdes e lisas).
Os números obtidos aproximam-se bastante da proporção 9 : 3 : 3 : 1 .
Observando-se as duas características, simultaneamente, verifica-se que
obedecem à Primeira Lei de Mendel. Em F2, se considerarmos cor e forma, de
modo isolado, permanece a proporção de três dominantes para um recessivo.
Analisando os resultados da geração F², percebe-se que a característica cor da
semente segrega-se de modo independente da característica forma da semente e
vice-versa. Essa geração dos genes, independente e ao acaso, constituiu-se no
fundamento básico da Segunda lei de Mendel ou Lei da segregação
independente.
Resumindo, essa lei baseia-se na habilidade dos seres de "misturar" suas características. Ex: semente amarela
lisa, pode ser amarela enrugada ou verde lisa, não necessariamente amarela lisa ou verde enrugada.

142
GENÉTICA: DOENÇAS MONOGÊNICAS
As doenças monogênicas ou mendelianas, determinadas pela mutação de um único gene, caracterizam-se por
um modelo típico de transmissão genética que pode classificar-se como autossômico dominante, autossômico recessivo
ou ligado ao cromossoma X.
CRITÉRIO PARA IDENTIFICAÇÃO DE TRANSMISSÃO HEREDITÁRIA MONOGÊNICA
HERANÇA AUTOSSÔMICA MONOGÊNICA DOMINANTE SIMPLES
1. Na prole de casais onde apenas um dos cônjuges tem a anomalia, encontrar-se-á, aproximadamente, o mesmo
número de filhos com e sem anomalia;
2. Nas irmandades que incluem indivíduos anômalos, haverá, em média, a mesma proporção de homens e mulheres
anômalas;
3. A proporção de filhos anômalos, bem como a razão de sexo entre os filhos anômalos, independe de ser o pai ou a
mãe o transmissor da anomalia;
4. Os filhos normais de casais em que um dos cônjuges tem a anomalia, cruzando com pessoas normais, terão prole
sem a anomalia em questão, ao passo que os descendentes com a anomalia terão a probabilidade de ½, ou seja, 50%
de probabilidade de transmitir o fenótipo à sua prole;
5. Não há salto de gerações.
HERANÇA AUTOSSÔMICA MONOGÊNICA RECESSIVA SIMPLES
1. Tanto os progenitores quanto os ancestrais mais remotos de um indivíduo anômalo são, geralmente, normais;
2. Os dois sexos são igualmente afetados pela anomalia, pois o gene é autossômico; 3. Em média, as irmandades que
apresentam anômalos mostram a distribuição de normais: anômalos de 3:1;
4. Do cruzamento entre indivíduos com a anomalia nascem apenas indivíduos anômalos, pois os pais são homozigotos;
5. Da união de indivíduos anômalos com indivíduos normais nascem, geralmente, indivíduos normais;
6. A incidência de casamentos consanguíneos entre os progenitores e indivíduos com a anomalia é mais alta do que a
existente na população geral.
HERANÇA LIGADA AO SEXO MONOGÊNICA DOMINANTE SIMPLES
1. O fenótipo dominante será transmitido de anômalo para anômalo sem saltar geração;
2. A proporção de filhos anômalos e normais, bem como a razão de sexo entre os filhos anômalos, depende de ser o pai
ou a mãe o transmissor da anomalia;
a) Mulheres com o fenótipo anômalo, casadas com homens normais, poderão ter filhos e filhas com anomalia. A
proporção em cada sexo, de anômalos e normais, será de 1: 1;
b) Mulheres com fenótipo normal, cruzando com homens anômalos, poderão ter filhas anômalas, sendo os filhos
sempre normais;
3. Na população encontrar-se-ão, aproximadamente, duas vezes mais mulheres do que homens com fenótipo anormal.
HERANÇA LIGADA AO SEXO MONOGÊNICA RECESSIVA SIMPLES
1. O fenótipo anômalo salta gerações;
2. Os homens com a anomalia geralmente não tem filhos anômalos. A presença de filhos anômalos de pai anômalo,
somente ocorre quando a mulher é heterozigota (portadora do gene para a anomalia);
3. Os homens com a anomalia geralmente são filhos de mulheres sem anomalia, porém portadora do gene para a
anomalia;
4. Nas irmandades de um homem anômalo a proporção de irmãos do sexo masculino com e sem a anomalia é de 1:1;
5. As mulheres com a anomalia, quando ocorrem, são filhas de um casal onde o homem tem a anomalia e a mulher
pode ter ou não, mas neste último caso será heterozigota;
6. Na população haverá mais homens do que mulheres anômalas.
DOENÇAS MONOGÊNICAS DOMINANTES
Braquidactilia: é uma anomalia genética, onde os portadores
possuem os dedos da mão curtos. É causada por um gene dominante.

143
Síndrome de Marfan: A síndrome de Marfan, também conhecida como aracnodactilia (dedos alongados), é uma
desordem do tecido conjuntivo caracterizada por membros anormalmente longos. O gene ligado à essa sindrome é
um gene pleiotrópico dominante. A doença também afeta outras estruturas do corpo, incluindo o esqueleto, os
pulmões, os olhos, o coração e os vasos sanguíneos, mas de maneira menos óbvia. Seu nome vem de Antoine
Marfan, o pediatra francês que primeiro a descreveu, em 1896. A síndrome de Marfan é uma doença genética
associada a deficiências do tecido conjuntivo (desempenha uma função de suporte nos diversos órgãos do corpo).
Como resultado, os indivíduos com esta doença apresentam frequentemente anomalias a nível esquelético, ocular e
cardiovascular, entre outras. Muitos dos indivíduos afetados têm alterações das válvulas cardíacas e dilatação da
aorta. As complicações cardiovasculares mais importantes em termos de risco de vida são os aneurismas da aorta e
as dissecções da aorta. A prevealência é de aproximadamente 1 em 5000 indivíduos. Além desses defeitos, o
indivíduo apresenta face alongada; é mais propenso a desenvolver depressões psicológicas; hepatoesplenomegalia.
OBS
1
: A pleiotropia é um caso da genética que desobedece as Leis de Mendel. Nesse caso, um par de gene
condiciona o aparecimento de vários caracteres não-relacionados.
Polidactilia: A polidactilia ou polidatilia é uma anomalia de desenvolvimento que consiste em ter o indivíduo
número de quirodáctilos (dedos da mão) ou pododáctilos (dedos do pé) superior ao normal. Há uma variação muito
grande na expressão dessa característica, desde a presença de um dedo extra, completamente desenvolvido, até a
de uma simples profusão carnosa. Distinguem-se essencialmente dois tipos de polidactilia: a pós-axial (do lado
cubital da mão ou do lado peroneal do pé) e a pré-axial (do lado radial da mão ou tibial do pé). A polidactilia pós-axial
tem herança autossômica dominante com penetrância incompleta, porém alta, e é cerca de 10 vezes mais frequente
em negros do que em caucasoides. Já a polidactilia pré-axial é entidade heterogênea e compreende vários tipos de
defeitos (polidactilia do polegar, polidactilia do dedo indicador, polissindactilia, etc). A remoção cirúrgica é o único
tratamento, de simples resolução.
Doença (ou Coreia) de Huntington: é uma desordem pré-ditiva (quando o indivíduo desenvolve os sintomas da
doença, provavelmente, já teria deixado descendentes) e pré-sintomática, de base neurológica hereditária rara que
afeta até 8 pessoas a cada grupo de 100.000. Ela recebe o nome do médico George Huntington, de Ohio, que
descreveu-a precisamente em 1872. Os sintomas mais óbvios da doença são movimentos corporais anormais e falta
de coordenação, também afetando várias habilidades mentais e alguns aspectos de personalidade. Por ser uma
doença genética, atualmente não tem cura, mas os sintomas são administrados com medicações.
A doença de Huntington é uma doença degenerativa que afeta o sistema nervoso central e provoca movimentos
involuntários dos braços, das pernas e do rosto. Também é conhecida por Dança-de-São-Vito, termo popular, e por
coreia de Huntington, pois a palavra coreia deriva do grego “dança”, que reflete os movimentos mais característicos
da doença. Estes movimentos são rápidos e gestos bruscos. É uma doença hereditária, causada por uma mutação
genética, tendo o filho(a) da pessoa afetada 50% de probabilidades de a desenvolver. Se um descendente não
herdar o gene da doença, não a desenvolverá nem a transmitirá à geração seguinte.
O DNA é constituído de substâncias químicas denominadas nucleotídios, o indivíduo possuidor dessa desordem
apresenta em seu material genético repetições anormais da sequência de nucleotídios citosina, adenosina e guanina
(CAG), responsáveis pela codificação do aminoácido glutamina, que compõe a proteína huntingtina. Na pessoa sã a
sequência CAG é encontrada com repetições entre 30 a 40 (ou seja, 30-40 glutaminas na proteína huntingtina); já
em pessoas portadoras da doença de Huntington há sempre mais de 120 repetições, tornando assim o gene
defeituoso. Embora cada célula do corpo tenha duas cópias de cada gene, é suficiente uma cópia do gene anormal
para que se tenha esta doença. Então, pode-se dizer, que o gene que condiciona a Doença de Huntington é um
gene dominante. O estudo do cromossoma 4 consentiu que se descobrisse a natureza da doença e que se
permitisse diagnosticá-la quando é ainda assintomática.
A coreia de Huntington manifesta-se por volta dos 35-40 anos. Desenvolve-se lentamente, provocando uma
degeneração progressiva do cérebro. Na fase final, as condições do paciente são tais que levam à morte. A duração
varia muito de indivíduo para indivíduo, mas geralmente é de cerca de 10-15 anos e morre como consequência de
uma pneumonia ou devido às lesões de uma queda fatal.
OBS: A Síndrome de Huntington é uma doença de precipitação, o que significa para a genética que quanto mais
jovem for a geração acometida por esse gene dominante, mais cedo os sintomas se desenvolvem, ou seja: se o avô
teve e deixou descendentes, seu filho desenvolverá sintomas mais precocemente que seu pai, e, se esse pai deixar
descendentes, o filho apresentará sintomas mais precocemente ainda que seu pai e seu avô.
Síndrome de Waardenburg: A Síndrome de Waardenburg é uma doença hereditária que se carateriza
essencialmente por: perda de audição e mudanças na coloração do cabelo e da pele. O primeiro a descrever esta
doença foi o oftalmologista holandês Petrus Johannes Waardenburg. Indivíduos acometidos apresentam
heterocromia binocular (um olho de cada cor). Pode estar associado ao gene PAX3 e/ou fator de transcrição MITF.
Neurofibromatose 1: a neurofibromatose tipo I (NF-1), também conhecida como síndrome de von
Recklinghausen compreende, juntamente com a neurofibromatose tipo II, a esclerose tuberosa, a síndrome de

144
Sturge-Weber e a síndrome de von Hippel-Lindau, o conjunto de doenças conhecidas como facomatoses (ou
síndromes neurocutâneos). Está associada ao gene dominante no cromossomo 17q12. Todas são caracterizadas
por lesões neurológicas e dermatológicas. O indivíduo passa a ter um excesso de tecido conjuntivo, fazendo crescer
um grande número de nódulos moles (neurofibronas), que podem se tornar neoplásicos, macrocefalia.
Retinoblastoma: Doença autossômica dominante associada ao gene 13q14. O retinoblastoma é um tumor maligno
da retina desenvolvido a partir dos retinoblastos. É causado por uma mutação na proteína Rb. Ocorre na maior parte
dos casos em crianças pequenas e representa 3% dos tumores padecidos por menores de quinze anos. A incidência
anual estimada é de aproximadamente 4 afetadas a cada um milhão de crianças. Esta doença é diagnosticada em
crianças que apresentam manchas amareladas ou esbranquiçadas em imagens fotográficas. Essa doença está
ligada à câncer no globo ocular e geralmente, está associada a câncer de próstata, de mama e pulmão.
Piebaldismo: O piebaldismo, impropriamente denominado albinismo parcial ou albinoidismo, é genodermatose rara,
autossômica dominante, sem preferência por sexo ou cor. Com sua característica fenotípica única, já era conhecido
na Grécia antiga e foi uma das primeiras doenças genéticas caracterizadas em um pedigree. Sua possível etimologia
origina-se da união das palavras pie, que se refere ao padrão variegado da plumagem preta e branca da magpie
(gralha), e bald, derivado do grego phalios = possuidor de mancha branca. O quadro clínico clássico, presente ao
nascimento, é constituído por mecha branca frontal nos cabelos e máculas despigmentadas simétricas na pele, que
se assemelha ao vitiligo (doença ligada ao psicológico), com a diferença de ser genética.
Síndrome de Hutchinson-Gilford: é uma progeria (do grego geras, "velhice"), ou seja, é uma doença genética da
infância extremamente rara, caracterizada por um dramático envelhecimento prematuro. Estima-se que afeta um de
cada 8 milhões de recém nascidos.A forma mais severa desta doença é a chamada síndrome de Hutchinson-Gilford
nomeada assim em honra de Jonathan Hutchinson, quem foi o primeiro em descrevê-la em 1886 e de Hastings
Gilford quem realizou diferentes estudos a respeito de seu desenvolvimento e características em 1904.
Acondroplasia: A acondroplasia é a forma mais comum de nanismo rizomélico,
ocorrendo em 1 em cada 15.000 recém-nascidos. A doença tem herança
autossômica dominante, mas mais de 90% dos casos são esporádicos, causados por
mutações novas. Correspondentemente há, em média, um aumento da idade paterna
da época da concepção. A acondroplasia pode representar um problema diagnóstico
no berçário, já que alguns pacientes nascem com comprimento dentro da faixa do
normal. Além disso, deve ser feito o diagnóstico diferencial com outros nanismos
rizomélicos como a hipocondroplasia, o nanismo diastrófico e a pseudoacondroplasia.
Mais de 97% dos pacientes com acondroplasia apresentam a mesma mutação, uma
transição G à A no nucleotídeo 1138 do cDNA, levando à substituição de uma glicina
por arginina no domínio transmembranar do receptor do fator de crescimento fibroblástico 3 (FGFR3 ). A segunda
mutação, vista em aproximadamente 2,5% dos casos, é uma transversão G à C na mesma posição 1138 levando à
mesma substituição de aminoácidos. Assim, trata-se de uma doença com baixíssimo índice de heterogeneidade
genética e, consequentemente, fácil diagnóstico molecular.
DOENÇAS MONOGÊNICAS RECESSIVAS
Fibrose Cística: A fibrose cística ou fibrose quística é uma doença geralmente diagnosticada na infância que
causa o funcionamento anormal das glândulas produtoras do muco, suor, saliva, lágrima e suco digestivo. É uma
doença herdada geneticamente, que afeta um em cada dois mil recém-nascidos. Na maioria das vezes, é
diagnosticada na infância, embora também possa ser diagnosticada na adolescência ou na vida adulta.
É uma doença genética autossômica (não ligada ao cromossoma x) recessiva (que são necessários para se
manifestar mutações nos 2 cromossomas do par afetado) causada por um distúrbio nas secreções de algumas
glândulas, nomeadamente as glândulas exócrinas (glândulas produtoras de muco). É um gene de etnia branca. O
cromossomo afetado é o cromossomo 7, sendo este responsável pela produção de uma proteína transmembrana
que vai regular a passagem de cloro e de sódio pelas membranas celulares. A proteína afetada é a CFTR (regulador
de condutância transmembranar de fibrose cística). E tal como a proteína, o próprio canal de cloro vai sofrer uma
mutação do qual vai resultar um transporte anormal de íons de cloro através dos ductos das células sudoríparas e da
superfície epitelial das células da mucosa. Essa proteína tem cerca de 1480 AA, e se o AA da posição 508
(fenilalanina) estiver ausente (ΔF508  deleção da fenilalanina na posição 508) a função de regulação da proteínas
está afetado.
A fibrose cística é causada por um defeito no transporte de íons e água pela membrana plásmatica das células. Com
isso, as secreções exócrinas são muito viscosas, e obstrui os ductos das glândulas (pâncreas, glândulas salivares,
glândulas sudoríparas, etc) e das vias respiratórias, principalmente dos brônquios. Esta obstrução dificulta a
passagem das secreções, o que leva a uma predisposição dos órgãos a contrair infecções locais e fibroses.

145
A fibrose cística é diagnosticada pelo médico quando a pessoa apresenta doença respiratória persistente ou
evidência de insuficiência do pâncreas ou ambas, ou história familiar de fibrose cística em irmão ou primo de
primeiro grau, além da concentração de cloro no sangue acima do normal. O médico, ao suspeitar de fibrose cística,
solicita o teste do cloreto no suor. Em alguns casos, a análise genética poderá ser feita para o diagnóstico.
O tratamento é voltado para a solução dos sintomas e das deficiências causadas pela doença. O uso de enzimas
pancreáticas e modificações na dieta auxiliam na digestão. Em relação a parte respiratória, antibióticos são usados
quando ocorrem as infecções respiratórias - que são frequentes e caracterizam a doença. Os pacientes apresentam,
no início, infecções causadas pela bactéria Haemophilus influenzae. Depois, podem começar a ter infecções
respiratórias por Staphylococcus aureus e, mais adiante, por Pseudomonas aeruginosa ou por Burkholderia. Outros
microorganismos também podem causar infecção e deterioração da situação do paciente. Os broncodilatadores
também podem diminuir a falta de ar em algumas pessoas com fibrose cística.
Síndrome de Hurler (autossômica) ou Síndrome de Hunter (ligada ao X): são síndromes com nomes e bases
genéticas diferentes (uma é autossômica e outra ligada ao X), mas ambas possuem os mesmos sintomas. Os
indivíduos acometidos têm dificuldade de quebrar substâncias de cadeias longas (como glicosaminas associadas à
ceras), que passam a se acumular no cérebro, trazendo uma série de danos irreversíveis ao sistema nervoso
central. A enzima defeituosa é a laronidase. O tratamento é feito por reposição enzimática por meio da iduronato
sulfatase, de alto custo financeiro.
Ictiose congênita: pode ser uma doença tanto autossômica quanto ligada ao X (mais grave). O indivíduo apresenta
pele com projeções em forma de escamas.

146
GENÉTICA: POLIALELIA E GRUPOS SANGUÍNEOS
Polialelia ocorre quando existem três ou mais tipos de alelos diversos para o mesmo locus cromossômico. Isso
gera um gene que sofre diversas mutações, produzindo vários genes alelos (série de alelos) . Exemplos: Cor da
pelagem em coelhos. Nos coelhos, temos uma série de 4 genes alelos : C ( aguti ou selvagem ) , Cch ( chinchila ) , Ch (
himalaia ) e Ca ( albino ), dominantes um sobre o outro, respectivamente, da esquerda para a direita. Nessa forma de
existência dos genes, em alelos múltiplos, alguns têm dominância sobre outros. Como no exemplo dos coelhos, o gene
C é dominante sobre todos os outros três, o Cch dominante em relação ao himalaia e ao albino, porém recessivo perante
o aguti, e assim sucessivamente.
Alelos são formas que um gene pode apresentar e que determina características diferentes. Um conjunto de três
ou mais alelos pertencente a um mesmo gene, ocorrendo de dois a dois em um organismo diploide, é denominado alelos
múltiplos. Os alelos múltiplos são responsáveis pela herança genética no sistema ABO, Rh e MN.
SISTEMA ABO
O Sistema ABO foi o primeiro dos grupos sanguíneos descobertos (1900, 1901) no início do século XX em
1900), pelo cientista austríaco Karl Landsteiner. Fazendo reagir amostras de sangue de diversas pessoas, ele isolou os
glóbulos vermelhos (hemácias) e fez diferentes combinações entre plasma e hemácias, tendo como resultado a
presença de aglutinação dos glóbulos em alguns casos, e sua ausência em outros. Assim, Landsteiner classificou os
seres humanos em três grupos sanguíneos: A, B e O, e explicou por que algumas pessoas morriam depois de
transfusões de sangue e outras não. Em 1902, seus colaboradores von Decastello e Sturli encontraram e descreveram o
grupo AB, mais raro. Em 1930 Landsteiner ganhou o Prêmio Nobel por seu trabalho.
Por análise desse sistema, as hemácias humanas podem apresentar na membrana as substâncias
aglutinógenos ou aglutinogênios (antígeno), sintetizadas pelos alelos I
A
(A) ou I
B
(B) sendo: aglutinógeno A ou
aglutinógeno B; ou a coexistência dos dois tipos e também a substância química aglutinina (anticorpo) contida no
plasma: Anti-A, Anti-B ou ausência dessas (no grupo AB).
Na relação alélica existente, o alelo i é recessivo aos seus alelos I
A
e I
B
. Assim, quando em um indivíduo é
encontrado homozigose do alelo recessivo i (O), esse pertencerá ao grupo O (genótipo ii).
Caso sejam encontrados em heterozigose os alelos I
A
e I
B
, ambos manifestam seu caráter dominante, e o
indivíduo será do grupo sanguíneo AB (genótipo I
A
I
B
).
Um indivíduo pertencerá ao grupo sanguíneo A, se enquadrado em duas situações: quando em homozigose
dominante I
A
I
A
, ou em heterozigose do alelo dominante I
A
com o recessivo i, apresentando genótipo I
A
i. Da mesma
forma para o grupo sanguíneo B: quando em homozigose dominante I
B
I
B
, ou em heterozigose do alelo dominante I
B
com
o recessivo i, apresentando genótipo I
B
i.
O quadro abaixo, resumidamente, esquematiza as possibilidades entre os alelos para determinação do sistema
ABO.
Tipo sanguíneo Genótipo Estrutura
Do glicocálix
Aglutinogênio
(na membrana das
hemácias)
Aglutinina
(no plasma)
A I
A
I
A
ou I
A
i
R – Glc – Gal – GalNac – Gal -
GalNac
|
Fuc
A Anti-B
B I
B
I
B
ou I
B
i
R – Glc – Gal – GalNac – Gal - Gal
|
Fuc
B Anti-A
AB I
A
I
B
R – Glc – Gal – GalNac – Gal -
GalNac
|
Fuc
R – Glc – Gal – GalNac – Gal - Gal
|
Fuc
AB -
O ii
R – Glc – Gal – GalNac – Gal
|
Fuc
- Anti-A e Anti-
B

147
GENÉTICA E BIOQUÍMICA DO SISTEMA ABO
Os antígenos do sistema ABO são por natureza hidratos de carbono, sintetizados por influência de genes
autossômicos correspondentes, que estão presentes na membrana plasmática das hemácias. A determinação antigênica
do sistema ABO, que inicialmente se acreditou ser bastante simples, envolve certas complexidades, pois para ela
contribuem dois pares de alelos:
 Os genes H (dominante) e h (recessivo) condicionam a presença de uma substância, denominada antígeno H
(glicoproteína H). Essa substância é formada por meio da ação da enzima fucosil transferase, produzida por
esses genes (HH e Hh), responsável por transferir uma fucose à uma
substância precursora do glicocálix das hemácias (formada pela seguinte
sequencia: N-acetilgalactosamina, D-galactose, N-acetilglicosamina, D-
galactose), formando a substância H. A partir dessa sequencia de
açúcares, mais a adição de uma N-acetilgalactose pela enzima A-
transferase, tem-se um grupo sanguíneo A; a partir da adição de uma
galactose pela enzima B-transferase, tem-se um grupo sanguíneo B; e a
partir da adição desses dois açúcares, tem-se o grupo AB.
o Indivíduos de composição genética HH ou Hh produzem essa substância, que serve de base para a
manifestação de todos os antígenos do sistema ABO; Seu grupo será determinado pela presença ou
não dos genes A e B (conforme descrito abaixo).
o Indivíduos de composição genética hh (genótipo muito raro) não produzem o antígeno H. Estes
indivíduos serão sempre do grupo denominado fenótipo O Bombay (Observado pela primeira vez por
Bhende et al, 1952, em Bombaim - India), ou falso O. Este grupo é designado como Oh.
Idependentemente de sua composição genética em termos dos genes A e B, não podem produzir nem o
antígeno A nem o antígeno B (por falta de seu precursor). Quando é conhecida sua composição gênica,
podem ser designados, respectivamente: O
A
, O
B
ou O
AB
. Estes indivíduos desenvolvem os anticorpos
Anti-A e Anti-B, da mesma maneira que todos os indivíduos do grupo O. Entretanto, desenvolvem
também o anticorpo Anti-H e não podem receber transfusões de sangue do grupo O comum, que é rico
neste antígeno. Este fenótipo constitui um problema para os hemoterapeutas e ocorre em uma
frequência de 1 para 10.000 indivíduos na Índia e 1 para 1.000.000 na Europa. Em populações
específicas sua frequência pode variar.
 Os genes A e B (codominantes) condicionam a produção dos antígenos A e B, pela adição de carboidratos ao
antígeno H; sua ausência (gene recessivo O) condiciona a não adição de carbohidratos a esta substância base.
Sua ação se dá sobre os indivíduos de composição genética HH e Hh, que representam a quase totalidade da
população humana. Assim:
o Indivíduos de composição genética OO (duplo recessivo) produzem apenas o antígeno H. Estes
indivíduos serão do grupo O.
o O Gene A condiciona a adição de uma molécula do carbohidrato N-acetilgalactose a algumas (mas não
todas) as moléculas de Antígeno H. Indivíduos de composição genética AA (homozigoto dominante) ou
AO (heterozigoto) produzem o antígeno A, que ocupará parte dos sítios representados pelo antígeno H.
Estes indivíduos são do Grupo A. Entrementes, como nem todos os sítios do antígeno H são ocupados,
estes indivíduos apresentam também o antígeno H, e não desenvolverão anticorpos anti-H.
o O Gene B condiciona a adição de uma molécula do carbohidrato D-galactose a algumas (mas não
todas) as cadeias do Antígeno H. Indivíduos de constituição genética BB ou BO produzem o antígeno B.
Estes indivíduos são do grupo B. Da mesma forma que os do grupo A, apresentam também o antígeno
H e não desenvolvem anti-H.
o Por fim, indivíduos de constituição genética AB possuem ambos os alelos em codominância. Produzem
os antígenos A, B e H, e não produzem anticorpos contra antígenos ABO.
OBS
1
: Todos esses alelos estão localizados no cromossomo 9.
SUBGRUPOS A & B
Os grupos A e B podem ser divididos em subgrupos classificados a partir da resistência de cada um deles à
ação do anticorpo respectivo. O grupo A pode ser dividido em A1 (I
A1
), A2 (I
A2
), A3 (I
A3
) e A4 (I
A4
) e o grupo B em B1 e B2.
Em termos de dominância genética tem-se:

148
{( I
A1
> I
A2
> I
A3
> I
A4
) = I
B
} > i
Isso significa que A1 é dominante à A2, que é dominante sobre A3 e que é dominante sobre A4. Todos esses
subgrupos são co-dominantes à B, e todos estes, dominantes sobre o gene i.
COMPATIBILIDADE NO SISTEMA ABO E TRANSFUSÃO DE SANGUE
Este sistema se caracteriza pela presença ou
ausência de dois antígenos (A e B) – chamados
aglutinógenos –, isolada ou simultaneamente, em cada
indivíduo. A grande maioria dos seres humanos (excetuados
os lactentes até uma idade aproximada de 3 a 6 meses, e
eventualmente os indivíduos que apresentam
imunossupresão ou outras circunstâncias especiais)
apresenta também anticorpos naturais ou aglutininas,
dirigidos contra o(s) antígeno(s) que cada indivíduo não
possui, estabelecendo assim as conhecidas regras de
compatibilidade sanguínea para este grupo:
 Indivíduos do grupo O não possuem nenhum dos
dois antígenos, portanto possuem anticorpos anti-A e
anti-B; podem receber apenas sangue do grupo O,
mas podem doar para todos os grupos.
 Indivíduos do grupo A possuem apenas o antígeno
A, e, portanto apresentam os anticorpos anti-B;
podem receber sangue dos grupos O e A, e doar para os grupos A e AB.
 Indivíduos do grupo B possuem apenas o antígeno B, e portanto apresentam os anticorpos anti-A; podem
receber sangue dos grupos O e B, e doar para os grupos B e AB.
 Indivíduos do grupo AB possuem ambos os antígenos, e nenhum anticorpo. Podem receber sangue de qualquer
grupo, mas doam apenas para o grupo AB.
 Da combinação entre o Sistema ABO e do Fator Rh, podemos encontrar os chamados doadores universais (O
negativo) e receptores universais (AB positivo).
 Estas regras não levam em conta o raríssimo O Bombay – o qual somente pode receber sangue de outro
indivíduo O Bombay – nem os subgrupos de A e B – os quais não representam interferência na maioria das
circunstâncias clínicas.
OBS
2
: O sangue do tipo O possui anticorpos contra A e B (anti-A e anti-B) e mesmo assim é considerado doador
universal pois a quantidade de anticorpo total que é transferido é muito menor que o volume de sangue (o sangue é
muito diluido). Por isso que não se pode prescrever transfusões para grupos sanguíneos diferentes com volumes
maiores que ¼ do volume total de sangue. Além disso, deve-se pedir bolsas sanguíneas com concentrados de
hemácias, com o mínimo possível de plasma e anticorpos.
INCOMPATIBILIDADE NO SISTEMA ABO
Quando o pai não pode doar sangue para a mãe, isso torna um casamento incompatível do ponto de vista do
sistema ABO. Por exemplo, se a mãe tem sangue tipo O e o pai tipo A ou tipo B, tem-se um cruzamento de modo que a
criança nasça com sangue tipo A. Essa criança pode sofrer uma pequena anemia, partindo do presuposto que a mãe
possui anticorpos contra o sangue da criança.
DETERMINAÇÃO LABORATORIAL DOS GRUPOS SANGUÍNEOS DO SISTEMA ABO
A determinação do grupo sanguíneo ABO era originalmente realizada fazendo-se reagir as hemácias do paciente
com soros Anti-A e Anti-B produzidos em laboratório, em lâminas limpas de microscopia. Entretanto, no Brasil,
determinou-se pela legislação que as provas de aglutinação não sejam feitas em lâminas, mas sim por métodos mais
precisos. Podem ser utilizados os métodos em microplacas escavadas e/ou em tubos de ensaio, ou o método da gel-
centrifugação, mais recente. É preconizada a realização da Prova direta e da Prova reversa, após a centrifugação do
sangue a ser testado, separando-se o soro (ou plasma) das hemácias. É recomendada, em todos os métodos, a
determinação dos subgrupos de A: A1 e A2 (os mais comuns).
 Na prova direta, faz-se reagir uma porção das hemácias (de tipagem conhecida) com soros anti-A, anti-B e anti-
AB. Hemácias que reagem com o soro anti-A são ditas do grupo A, e hemácias que reagem com o soro anti-B
são do grupo B. Hemácias do grupo AB reagem com ambos os anti-soros, e hemácias do grupo O não reagem
com nenhum dos anti-soros. O soro divalente anti-AB é usado como confirmatório, e somente não reagirá com
hemácias do grupo O.
 O procedimento oposto é feito na prova reversa, em que se faz reagir o soro (de tipagem desconhecida) com
hemácias conhecidas dos grupos A e B. Assim, o soro de indivíduos do grupo O reagirá com ambas as
hemácias (pois possui ambos os anticorpos); se do grupo A, reagirá apenas com as hemácias B, e se do grupo
B, apenas com as hemácias A. O soro do grupo AB não reagirá com nenhuma das hemácias. Esta prova pode

149
ser complementada pelo uso de hemácias conhecidas A1 e A2, o que auxilia na diferenciação destes dois
subgrupos e na solução das principais discrepâncias ABO.
 Caso as provas direta e reversa apresentem resultados de alguma maneira contraditórios (discrepância ABO),
deverão ser feitas investigações adicionais para determinação de sua causa, antes da liberação definitiva do
resultado do exame.
CARÁTER SECRETOR
Foi demonstrado que os antígenos do sistema ABO podem ser encontrados em outros líquidos orgânicos, sob a
forma álcool-solúvel (glicolipídica) ou hidrossolúvel (glicoproteica). Uma alta proporção dos seres humanos apresenta
estes antígenos na saliva, secreção lacrimal, plasma sanguíneo e esperma. Estes indivíduos são ditos secretores dos
antígenos ABO. Schiff e Sasaki (1932) determinaram que o fenótipo secretor é dominante em relação ao não secretor,
sendo os dois fenótipos determinados pelos genes autossômicoa Se (dominante) e se (recessivo).
Indivíduos de composição genética SeSe (Homozigoto dominante) e Sese (heterozigoto) são secretores e
indivíduos sese (Homozigoto recessivo), não secretores. Desde os trabalhos de Gardas e Koscielak (1971) sabe-se
também que, nos indivíduos secretores, os antígenos são apresentados nas hemácias sob as formas glicolipídica e
glicoproteica, ao passo em que, nos indivíduos não secretores, apenas aparecem na forma glicolipídica. Essas
descobertas se revestiram de importância na medicina legal - por exemplo, para investigações de estupros -, e em
estudos genético-antropológicos, bem como em algumas particularidades em hemoterapia.
FATOR RH
O fator Rh é um dos dois grupos de antígenos eritrocitários de maior importância
clínica, estando envolvido nas reações transfusionais hemolíticas e na Doença Hemolítica do
Recém-Nascido (DHRN ou Eritroblastose fetal). Sua deterninação, juntamente com a dos
antígenos pertencentes ao sistema ABO, no procedimento laboratorial denominado Tipagem
sanguínea (ABO e Rh) - ou simplesmente tipagem sanguínea - é obrigatória antes de
qualquer transfusão sanguínea.
Levin e Stone (1939) relataram o caso de um feto natimorto gerado por uma mulher
que posteriormente manifestou reação hemolítica transfusional ao receber sangue de seu
marido (compatível quanto ao sistema ABO, o único então conhecido). Landsteiner e Wiener
(1940) descreveram um anticorpo produzido no soro de coelhos e cobaias, pela imunização
com hemácias de Macacus rhesus, que era capaz de aglutinar as hemácias de 85% das
amostras obtidas de um grupo de caucasoides americanos. Wiener e Peters (1940)
aproximaram as duas observações, determinando tratar-se do mesmo antígeno. O anticorpo
produzido no sangue da cobaia foi denominado de anti-Rh. Os indivíduos que apresentavam
o fator Rh passaram a ser designados Rh
+
, o que geneticamente acreditava-se corresponder
aos genótipos RR ou Rr. Os indivíduos que não apresentam o fator Rh foram designados Rh
-
e apresentavam o genótipo rr, sendo considerados geneticamente recessivos.
Os antígenos do sistema Rh são de natureza glicoproteica, de grande variabilidade.
Com o avançar das pesquisas, o sistema se revelou na prática bem mais complexo do que a
tipificação simplesmente em Rh Positivo e Rh negativo. Hoje, conhecem-se mais de 40
antígenos diferentes pertencentes a este sistema.
 Fator Rh+: RR, Rr (85%). Possui o fator Rh e não produzem anticorpos Rh.
 Fator Rh-: rr (15%). Não possui o fator Rh e produzem anticorpos Rh.
O soro anti-D é usado para determinar o fator Rh (ver figura ao lado). O sangue que
não reage ao soro anti-D, é Rh-. O que reage, é Rh+.
Eritroblastose Fetal / Doença Hemolítica do Recém-Nascido (D.H.R.N.)
Eritroblastose (do grego eritro, "vermelho" e blastos, "germe", "broto") fetal, doença de Rhesus, doença
hemolítica por incompatibilidade Rh ou doença hemolítica do recém-nascido ocorre quando uma mãe de Rh- que já
tenha tido uma criança com Rh+ (ou que tenha tido contato com sangue Rh+, numa transfusão de sangue que não tenha
respeitado as regras devidas) dá à luz uma criança com Rh positivo. Depois do primeiro parto, ou da transfusão
acidental, o sangue da mãe entra em contato com o sangue do feto e cria anticorpos contra os antígenos presentes nas
hemácias caracterizadas pelo Rh+. Durante a segunda gravidez, esses anticorpos podem atravessar a placenta e
provocar a hemólise do sangue da segunda criança. Esta reação nem sempre ocorre e é menos provável se a criança
tiver os antigénios A ou B e a mãe não os tiver. Para que haja a eritroblastose, a mãe deve ser Rh-, o pai deve ser Rh+ e
o filho, Rh+.
Os anticorpos anti-Rh não existem naturalmente no sangue das pessoas, sendo fabricados apenas por
indivíduos Rh-, quando estes recebem transfusões de sangue Rh+. Pessoas Rh+ nunca produzem anticorpos anti-Rh,
pois se o fizessem provocariam a destruição de suas próprias hemácias.

150
As crianças nascidas de uma segunda gravidez nestes casos, apresentam eritroblastos (eritrócitos imaturos)
com uma maior concentração de hemácias, que tem uma vida útil bem menor (causando icterícia nuclear, devido ao
acúmulo de bilirrubina no cérebro), e com uma menor capacidade de transportar O2, causando hipóxia em vários tecidos.
Esses fatores causam à criança surdez, problemas mentais, anemia, insuficiencia hepática.
OBS
3
: A eritroblastose pode acontecer logo na primeira gravidez se a mãe Rh- tiver recebido uma transfusão de sangue
inadivertida, ou se ela cometeu um aborto desconhecido até por ela, e se tornou sensibilizada.
A destruição das hemácias leva à anemia profunda, e o recém-nascido adquire icterícia (pele amarelada), devido
ao acúmulo de bilirrubina, produzida no fígado a partir de hemoglobina das hemácias destruídas. Em resposta à anemia,
são produzidas e lançadas no sangue hemácias imaturas, chamadas de eritroblastos. A doença é chamada de
eritroblastose Fetal pelo fato de haver eritroblastos em circulação ou doença hemolítica do recém-nascido.
Se o grau de sensibilização da mãe é pequeno, os problemas se manifestam apenas após a criança nascer.
Nesse caso, costuma-se substituir todo o sangue da criança por sangue Rh-. Com isso, os anticorpos presentes no
organismo não terão hemácias para aglutinar. Como as hemácias têm em média três meses de vida, as hemácias
transferidas vão sendo gradualmente substituídas por outras fabricadas pela própria criança. Quando o processo de
substituição total ocorrer, já não haverá mais anticorpos da mãe na circulação do filho.
O tratamento é feito logo após uma mulher Rh- dar à luz a um filho Rh+ (até 3 dias depois). Injeta-se nela um a
quantidade de anticorpos anti-Rh (imunoglobulina anti-D / anti Rhogan), imunoglobulina, cuja a função é destruir
rapidamente as hemácias fetais Rh+ que penetram na circulação da mãe durante o parto, antes que elas sensibilizem a
mulher, para que não haja problemas nas futuras gestações.
É possível tratar a criança com uma transfusão total de sangue, retirando o sangue Rh+ e aplicando o sangue
Rh-. Logicamente, depois de 3 meses, o sangue da criança volta a ser Rh+ devida a formação de sangue na medula.
OBS
4
: Casais com incompatibilidade ABO (marido não pode doar sangue para a mulher) e incompatibildiade Rh
geralmente, seus filhos não desenvolvem eritroblastose. Isso acontece pois anticorpos presentes no sangue da mãe
destróem hemácias do filho que atravessam a barreia placentária.
Rh NULO
O fator RH é um sistema de antígenos (substâncias que provocam a formação de anticorpos) presente nas
hemácias (glóbulos vermelhos do sangue). Uma pessoa que seja do tipo Rh nulo apresenta uma raríssima mutação
genética (em torno de 1 caso para cada 100.000 pessoas) que faz com que o indivíduo não produza na superfície das
hemácias nenhuma proteína do sistema Rh. Isso é bem diferente de ser Rh negativo, que é quando a pessoa não possui
apenas uma das proteínas do sistema RH. Esta característica está presente em 15% da população.
O indivíduo que possui fator RH nulo pode receber sangue de doadores com fator RH diferente apenas uma vez.
Esse contato faz com que se desenvolvam anticorpos contra os antígenos do sistema RH (também é comum que isso
aconteça durante a gestação). A partir daí, essas pessoas só podem receber sangue de indivíduos RH nulo.
SISTEMA MN
O Sistema sanguíneo MN ocorre em humanos e envolve a presença de antígenos M e/ou N nas hemácias. M e
N são os alelos adotados nesse sistema, que podem ser M ou N, já que não há dominância ou recessividade (herança
codominante).

151
Os genótipos possíveis são MM (pertencendo ao grupo M), NN (pertencendo ao grupo N) ou MN (pertencendo
ao grupo MN). Um indivíduo MM tem proteínas especiais M e um indivíduo NN tem proteínas especiais N. Já o indivíduo
MN, como o AB do sistema ABO, tem os dois tipos de proteínas. As doações nesse sistema são livres, qualquer
indivíduo pode doar sangue para qualquer outro - nesse sistema, respeitando o ABO e o Rh. Assim, o sistema MN não
apresenta problemas nas transfusões porque a reação antígeno-anticorpo é muito fraca, não ocorrendo aglutinações
consideráveis. Essa tipagem sanguínea era importante na exclusão de paternidade antes do uso do teste de DNA.
 Tipo M: L
M
L
M
 Tipo MN: L
M
L
N
 Tipo N: L
N
L
N
COMPLEXO DE PRINCIPAL DE HISTOCOMPATIBILIDADE (MHC)
Os genes MHC exercem um papel central nas respostas imunes aos antígenos proteicos. Isso é devido ao fato
de que os linfócitos T antígeno-específicos não reconhecem antígenos na forma livre ou solúvel, mas, ao contrário,
reconhecem porções de antígenos proteicos, isto é, peptídeos não covalentemente ligados aos produtos do gene MHC.
Em outras palavras, as moléculas do MHC proporcionam um sistema para apresentar peptídeos antigênicos às células.
As moléculas do MHC são também reconhecidas pelo seu papel em desencadear respostas das células T que
causam rejeição de tecidos transplantados.
Esse teste é importante para se detectar, por meio da genética, possíveis rejeições a transplantes de órgãos. De
forma resumida, existem nos leucócitos genes chamados de HLA (Antígeno Leucocitário Humano) e existe no
cromossomo 6, quatro lócus: HLA-A, HLA-C, HLA-B e HLA-D. Esse conjunto de lócus do cromossomo 6 se chama
haplótipo. Isso é passado para os descendentes como um bloco, sem a ação de crossing over, pois esses genes são
muito próximos.
Em cada HLA, existem inúmeros antígenos, e esse número depende de cada indivíduo (doador e receptor). O
sucesso de um transplante está ligado ao número de antígenos presentes nos HLA do doador e do receptor: se o
receptor não tiver um antígeno que o doador tem, ele vai rejeitar o órgão transplantado.
Observe o exemplo ao lado. Caso haja uma doação
de órgãos neste caso, haverá uma possível rejeição, pois o
receptor não possui a mesma quantidade de antígenos nos
HLA apontados pelas setas que o doador tem.
É a partir dessa teoria que a preferência de
transplantes deve ser de acordo com a semelhança do DNA
do receptor e do doador, ou seja, obedecendo a seguinte
ordem de preferência: entre gêmeos monozigóticos; entre
gêmeos dizigóticos; entre pais e filhos; entre primos; e assim
por diante.
É por isso que se aconselha transplantes entre membros de uma mesma família. Mesmo assim, com os
transplantes, há tratamentos específicos para reduzir a rejeição ao máximo.
Esse teste também é importante na exclusão de paternidade, pois toda criança recebe um haplótipo (inteiro, sem
crossing over) do pai e outro da mãe.

152
GENÉTICA: HERANÇA LIGADA AO SEXO
Na espécie humana, o genótipo feminino é 44A + XX; e o masculino, 44A + XY. As mulheres produzem apenas um tipo
de gameta, todos com os cromossomos X. Os homens produzem dois tipos de gametas, 50% deles com cromossomo X,
e a outra metade com o cromossomo Y. Por isso, os homens são denominados de heterogaméticos, e as mulheres,
homogaméticas. Quem determina o sexo na espécie humana é o cromossomo Y: quem tem Y, é homem; sem Y, é
mulher. Evolutivamente, acredita-se que o Y era um cromossomo X que perdeu alguns segmentos. Já em relação ao
cromossomo X, é incompatível ao desenvolvimento embrionário a falta do cromossomo X.
Doenças ligadas ao sexo são determinadas por genes localizados na região do cromossomo X que não tem
correspondência com o cromossomo Y. A hemofilia, o daltonismo, o glaucoma juvenil e a estenose atrial são exemplos
deste tipo de herança. Quando maior o número de X, mais grave é o retardado mental.
SISTEMAS DE DETERMINAÇÃO DO SEXO
SISTEMA XY
Predomina nos vertebrados, também na Drosófila e plantas dioicas como lúpulo e cânhamo
 A ♀ tem número par de cromossomos e é homogamético (autossomos + XX)
 O ♂ tem número par de cromossomos e é heterogamético (autossomos +XY)
SISTEMA XO
Encontrado em muitos insetos da ordem odonata e orthoptera; percevejos, gafanhotos; aranhas, baratas.
 A ♀ tem número par de cromossomos (autossomos + XX)
 O ♂ tem número ímpar de cromossomos (autossomos + X)
SISTEMA ZW
Ocorre em lepidópteros (borboletas, mariposas), peixes e aves (sistema inverso ao do XY).
 A ♀ tem número par de cromossomos e é heterogamético (autossomos + ZW)
 O ♂ tem número par de cromossomos e é homogamético (autossomos +ZZ)
SISTEMA ZO
Ocorre em galinhas domésticas e répteis. Os machos são homogaméticos, com dois cromossomos sexuais
iguais (ZZ) e as fêmeas são heterogaméticas, apresentando apenas um cromossomo sexual Z.
CORPÚSCULO DE BARR
O Corpúsculo de Barr ou Cromatina sexual é encontrado em indivíduos do
sexo feminino, genótipo XX dos genes sexuais, visível nas células somáticas durante
a intérfase. O nome “Corpusculo de Barr” foi dado pela pesquisadora Mary Lyon em
homenagem ao descobridor (Murray Barr) dessa cromatina sexual. Em 1960, Mary
itensificou os estudos a cerca dessa cromatina e identificou como ela se forma.
O corpúsculo de barr é compensação natural para a dupla carga genética dos
mamíferos fêmeas. Um dos cromossomos X das células somáticas fica espiralizado,
ou seja, inativo, fazendo com que só um dos alelos x se manifeste. Essa espiralização
é aleatória nas células do organismo. Nos indivíduos masculinos da espécie humana,
genótipo XY, não há corpúsculo de Barr ou cromatina sexual, pois somente se
manifesta um cromossomo X.
Em resumo, em torno do 15º dia do desenvolvimento embrionário, um dos cromossomo X do embrião, vindo do
pai ou da mãe, é inativado, ou seja, seus genes deixam de funcionar. Essa inativação, segundo Mary Lyon, seria uma
compensação de dose gênica, para que a fêmea não tivesse o dobro de produtos gênicos do cromossomo X. Uma vez
que uma célula tiver um X inativado, todas as células derivadas dela, terão o mesmo X (do pai ou da mãe, dependendo
de qual deles foi inativado na primeira célula) inativo. Isso explica o chamado mosaicismo em algumas espécies.
O número de cromatina X (corpúsculos de Barr) é dado pela seguinte fórmula:
Nº DE CORPÚSCULOS DE BARR = nº de Cromossomos X - 1
A importância da cromatina sexual está no fato de através dela diferenciarmos, durante a intérfase, as células
masculinas das femininas e também identificarmos a ocorrência de síndromes ou anomalias cromossômicas sexuais.

153
Em resumo, Murray Barr observou em 1949 que as
células somáticas de fêmeas de mamíferos apresentavam no
núcleo um corpúsculo que se corava intensamente, nos
machos, entretanto, esse corpúsculo não ocorria. Estudos
mostraram que o corpúsculo de Barr corresponde a um
cromossomo X que permanece condensado na interfase
estando assim inativo. Essa inatividade do cromossomo X,
segundo Mary Lyon (1960), corresponde ao mecanismo
chamado de “compensação de dose” que mantém constante a
relação entre os cromossomos autossomos e o cromossomo X
tanto em homens como em mulheres.
A Hipótese de Lyon diz: um cromossomo X em cada
célula somática é aleatoriamente inativado logo no início do
desenvolvimento embrionário das mulheres (+/- duas semanas
após a fertilização). Isso garante que as mulheres, que
possuem duas cópias do cromossomo X, irão gerar produtos
de genes (proteínas) ligados ao X em quantidade similares às
dos homens.
Durante o desenvolvimento embrionário feminino, o cromossomo X ora
doado pelo pai ora doado pela mãe será inativado. Sendo assim, em metade das
células embrionárias o cromossomo X doado pelo pai é inativo e na outra metade
das células embrionárias o cromossomo X doado pela mãe é inativo.
Toda mulher normal possui então, uma população de células com um
cromossomo X do pai ativo e outra população de células com um cromossomo X
da mãe ativo, constituindo assim o que é chamado de mosaicismo (mosaico:
indivíduo que possui duas populações celulares diferentes). Com isso, conclui-se
que toda mulher é um mosaico, partindo do pressuposto que, em determinadas
regiões do corpo, o X da mãe age, e em outras regiões, o X do pai age. Já no
homem não: apenas o X vindo da mãe que age.
O número de cromatina sexual nas células somáticas é sempre um número a menos que o número de
cromossomo X (mulher possui dois cromossomos X, um é ativo o outro não; homem como só possui um cromossomo X
não apresenta cromatina sexual, mas após a fecundação esse cromossomo X paterno poderá ser inativado durante o
desenvolvimento embrionário feminino).
DOENÇAS LIGADAS AO X
Síndrome de Klinefelter  44A, XXY / 47XXY
A Síndrome de Klinefelter foi descrita pela primeira vez por Harry Klinefelter, e é a causa mais frequente de
hipogonadismo e infertilidade em indivíduos do sexo masculino. As vítimas da Síndrome de Klinefelter, pessoas do
sexo masculino, têm um cromossomo X adicional (47,XXY), estatura elevada, algum desenvolvimento do tecido
mamário e testículos pequenos.
É de esperar que indivíduos com a síndrome de Klinefelter tenham uma esperança média de vida normal, no entanto
há a referir um aumento considerável de acidentes vasculares cerebrais (6 vezes superior à população geral), assim
como na incidência do cancro (1,6%). O atraso da linguagem (51%), o atraso motor (27%) e problemas escolares
(44%) complicam o desenvolvimento destas crianças e em alguns estudos estão descritos comportamentos anti-
socias e psiquiátricos. Outros apontam para uma boa adaptação social e no trabalho. Outra complicação é o défice
auditivo, no entanto não está descrito um aumento da frequência de infecções respiratórias na infância, ao contrário
das doenças autoimunes (diabetes mellitus; doenças do colagéneo).
Sintomas clássicos:
 Ginecomastia;
 Comportamento delicado
 Menos pêlos;
 Gonadas atrofiadas;
 Azoospermia (ausência de gametas)
 Retardo Mental Leve
 Esterilidade
 1 Corpúsculo de Bar
Síndrome de Turner  44A, X0 / 45X0
Síndrome de Turner é uma síndrome que é identificada no momento do nascimento, ou antes da puberdade por
suas características fenotípicas distintivas. A constituição cromossómica mais frequente é 45, X sem um segundo

154
cromossoma sexual, X ou Y. Síndrome de Turner é uma condição que afeta apenas meninas, e é um distúrbio
cromossômico. Ninguém conhece a causa da Síndrome de Turner. A idade dos pais das meninas com Síndrome de
Turner não parece ter qualquer importância e não foram identificados fatores hereditários. Não parece haver
qualquer providência que os pais possam tomar para evitar que uma de suas filhas tenha Síndrome de Turner.
Sintomas clássicos:
 Obesidade
 Baixa Estatura
 Retardo Mental
 Peito Largo
 Excesso de pele na região dorsal
 Seio atrofiado
 Estéril (ovários atrofiados)
 Pescoço alado e curto
 Não possui corpúsculo de Barr
OBS: Em um heredograma, as heranças ligadas ao X, o número de afetados é diferente nos 2 sexos; o pai nunca
transmite o caráter ao filho (pois ele fornece o cromossomo Y); quando feitos cruzamentos recíprocos, os resultados são
diferentes.
Hemofilia  X
h
X
h
/ X
h
Y
Hemofilia é o nome dado a diversas doenças genéticas hereditárias que incapacitam o corpo de controlar
sangramentos, uma incapacidade conhecida tecnicamente como diátese hemorrágica. A hemofilia é uma doença
genética condicionada por um gene recessivo (X
h
) Deficiências genéticas e um distúrbio autoimune raro podem
causar a diminuição da atividade dos fatores de coagulação do plasma sanguíneo, de modo que comprometem a
coagulação sanguínea; logo, quando um vaso sanguíneo é danificado, um coágulo não se forma e o vaso continua a
sangrar por um período excessivo de tempo. O sangramento pode ser externo, se a pele é danificada por um corte
ou abrasão, ou pode ser interno, em músculos, articulações ou órgãos. Isso ocorre devido a falta dos fatores de
coagulação VIII e IX
 Hemofilia tipo A: a hemofilia A tem falta do fator de coagulação VIII, sendo ela a mais grave e mais
comum, ocorrendo em 90% dos casos.
 Hemofilia tipo B (Doença de Christmas): a hemofilia B tem falta do fator de coagulação IX. É menos
frequente e menos grave que o tipo A.
 Hemofilia tipo C: Este tipo de hemofilia é determinado por gene autosômico dominante não relacionado
com o sexo e caracteriza-se pela ausência de um fator denominado PTA ou fator XI.
A hemofilia, exceto sua variante "C", é referida como uma doença
recessiva ligada ao cromossomo X ("doença ligada ao sexo"), o que
significa que o gene defeituoso está localizado no cromossomo
feminino ou cromossomo X.
Um homem possui um cromossomo X e um Y. Uma mulher, dois X.
Como o defeito está no cromossomo X, é raro uma mulher que
carregue o defeito, pois seu outro cromossomo X pode produzir os
fatores de coagulação necessários. Entretanto, o cromossomo Y do
homem não tem genes para os fatores de coagulação, portanto, se
um homem apresentar defeito no cromossomo X, ele desenvolverá
a doença.
Desde que um homem recebe o seu cromossomo X da mãe, o filho
de uma portadora silenciosa tem 50% de chance de ter a doença e
50% de chance de ser sadio. Uma mulher para desenvolver a
doença precisa receber dois cromossomos X defeituosos, um do pai
e outro da mãe. Por isso a doença é mais comum em homens do
que em mulheres. Entretanto há a possibilidade da mulher portadora
silenciosa desenvolver uma hemofilia leve devido a lionização
(inativação de um cromossomo X).
Não há cura para a hemofilia. Controla-se a doença com injeções
regulares dos fatores de coagulação deficientes. Alguns hemofílicos desenvolvem anticorpos (chamadas de
inibidores) contra os fatores que lhe são dados através do tratamento.
OBS: O termo hemofilia apareceu pela primeira vez em 1828 por Hopff da Universidade de Zurique. Em 1937, Patek
e Taylor, dois médicos de Harvard descobriram a globulina anti-hemofílica. Pavlosky, um médico de Buenos Aires,
separou a Hemofilia A e Hemofilia B laboratorialmente. Este teste era feito transferindo o sangue de um hemofílico
para outro hemofílico. O fato corrigia o sangramento, comprovando que havia mais de um tipo de hemofilia. A

155
hemofilia tomou grandes proporções por ser, muitas vezes, associada à história da Monarquia na Europa. A Rainha
Vitória do Reino Unido passou a doença ao seu filho Leopoldo, e através de várias outras das suas filhas, a várias
famílias reais Europeias, incluindo as famílias reais da Espanha, Alemanha, e Rússia. Alexei Romanov, filho to Czar
Nicolau II da Rússia, foi um dos descendentes da Rainha Vitória que herdou a doença.
Raquitismo Resistente à Vitamina D (Hipofosfatemia)
É uma das únicas doenças ligadas a um gene dominante do X. O indivíduo tem uma falha nos glomérulos renais que
não reabsorvem fosfato, gerando uma queda nos níveis plasmáticos de fosfato, importante na composição dos
ossos e dentes.
Daltonismo  X
d
X
d
/ X
d
Y
Herança genética condicionada por um gene recessivo
(X
d
). O daltonismo (também chamado de discromatopsia
ou discromopsia) é uma perturbação da percepção visual
caracterizada pela incapacidade de diferenciar todas ou
algumas cores, manifestando-se muitas vezes pela
dificuldade em distinguir o verde do vermelho. Esta
perturbação tem normalmente origem genética, mas pode
também resultar de lesão nos orgãos responsáveis pela
visão, ou de lesão de origem neurológica.
O distúrbio, que era desconhecido até o século XVIII,
recebeu esse nome em homenagem ao químico John
Dalton, que foi o primeiro cientista a estudar a anomalia de
que ele mesmo era portador. Uma vez que esse problema
está geneticamente ligado ao cromossoma X, ocorre mais
frequentemente entre os homens (no caso das mulheres,
será necessário que os dois cromossomas X contenham o
gene anômalo).
A mutação genética que provoca o daltonismo sobreviveu
pela vantagem dada aos daltônicos ao longo da história
evolutiva. Essa vantagem advém, sobretudo, do fato de os
portadores desses genes possuirem uma melhor
capacidade de visão noturna, bem como maior capacidade
de reconhecerem elementos semi-ocultos, como animais
ou pessoas disfarçadas pela sua camuflagem.
Como o daltonismo é provocado por genes recessivos localizados no cromossomo X (sem alelos no Y), o problema
ocorre muito mais frequentemente nos homens que nas mulheres. Estima-se que 8% da população seja portadora
do distúrbio, embora apenas 1 % das mulheres sejam atingidas.
Genótipo Fenótipo Detalhes
XD | XD Mulher com visão normal Homozigota não portadora do gene anômalo (DD, normal)
XD | Xd Mulher com visão normal Heterozigota portadora do gene anômalo (Dd, normal)
Xd | Xd Mulher daltônica Homozigota recessiva (dd, daltônica)
XD | Y Homem com visão normal Hemizigoto dominante (D, normal)
Xd | Y Homem daltônico Hemizigoto recessivo (d, daltônico)
No caso de um indivíduo do sexo masculino, como não aparece o alelo D, bastará um simples gene recessivo
para que ele seja daltônico, o que não acontece com o sexo feminino pois, para ser daltônica, uma mulher precisa
ter os dois genes recessivos dd.
 Se a mãe não for daltônica nem portadora (DD) e o pai possuir visão normal (D), nenhum dos descendentes
será daltônico nem portador.
 Se a mãe possuir visão normal (DD) e o pai for daltônico (d), nenhum dos descendentes será daltônico, porém
as filhas serão portadoras do gene (Dd).
 Se a mãe for portadora do gene (Dd) e o pai possuir visão normal (D), há a probabilidade de 50% dos filhos
serem daltônicos e 50% das filhas serem portadoras do gene.
 Se a mãe for portadora do gene (Dd) e o pai for daltônico (d), 50% dos filhos e das filhas serão daltônicos.
 Se a mãe for daltônica (dd) e o pai possuir visão normal (D), todos os filhos serão daltônicos (d) e todas as filhas
serão portadoras (Dd).

156
 Se a mãe for daltônica (dd) e o pai também (d) 100% dos filhos e filhas também serão daltônicos.
Não existem níveis de daltonismo, apenas tipos. Esses tipos estão relacionados às cores que podem ou não ser
distinguindas.
 Protanopia (em que há ausência na retina de cones "vermelhos" ou de "comprimento de onda longo",
resultando na impossibilidade de discriminar cores no segmento verde-amarelo-vermelho do espectro). O seu
ponto neutro encontra-se nos 492nm. Há igualmente menor sensibilidade à luz na parte do espectro acima do
laranja.
 Deuteranopia (em que há ausência de cones "verdes" ou de comprimento de onda intermédio, resultando,
igualmente, na impossibilidade de discriminar cores no segmento verde-amarelo-vermelho do espectro).Trata-se
uma das formas de daltonismo mais raras(cerca de 1% da população masculina), e corresponde àquela que
afectou John Dalton (o diagnóstico foi confirmado em 1995, através do exame do DNA do seu globo ocular). O
seu ponto neutro encontra-se nos 492nm.
 Tritanopia (em que há ausência de cones "azuis" ou de comprimento de onda curta, resultando na
impossibilidade de ver cores na faixa azul-amarelo). Nesse caso, não há ligação ao sexo, mas aos autossomos.
Distrofia Muscular de Duchenne
Doença condicionada por um gene recessivo, sendo sua principal característica a degeneração da membrana que
envolve a célula muscular, causando sua morte. Ocorre em meninos, e os
primeiros sinais de fraqueza muscular surgem assim que começam a
caminhar, ao redor dos três aos cinco anos de idade. A degeneração
muscular acontece devido a defeitos de uma proteína chamada distrofina,
que mantém a integridade da fibra muscular.
Inicialmente percebe-se quedas frequentes, dificuldades para subir escadas,
levantar-se do chão e correr, principalmente quando comparadas a crianças
da mesma faixa etária.
Sendo uma doença associada ao cromossomo X, a distrofia muscular de
Duchenne tem em dois terços dos casos causas hereditárias (mãe) mas
podem também ocorrer, em menor chance, mutações expontâneas que
independem de hereditáriedade. As meninas não manifestam a doença uma
vez que seu cromossomo X (defeituoso) será compensado pelo outro
cromossomo X (normal). Entretanto poderão perpetuar a doença caso seu
cromossomo X defeituoso seja transmitido a uma filha, que passará a ser
portadora, ou a um filho, que manifestará doença.
Já os meninos, por possuirem apenas um cromossomo X (mãe) e um
cromossomo Y (pai), não se beneficiam de mecanismos de compensação,
significando que além de perpetuarem a doença através de suas filhas,
legando a elas seu cromossomo X defeituoso, inevitávelmente manifestarão
os efeitos da doença. A
Um outro sinal característico da doença, embora nem sempre presente, é o aumento do tamanho das panturrilhas
(também conhecidas como batata-da-perna). Essa pseudo-hipertrofia é causada pela substituição das células
musculares degeneradas por tecido adiposo e por fibrose. A fibrose é a causa das chamadas retrações musculares
com encurtamento dos tendões. Na medida em que a doença evolui e a musculatura que proporciona sustentação
para a coluna vertebral enfraquece, é comum ocorrerem escolioses de gravidade variável, mas que devem ser
cuidadosamente acompanhadas (e em alguns casos corrigidas cirúrgicamente) devido ao seu potencial de restritingir
a capacidade respiratória. Em um estágio mais adiantado, já no período da adolescência, a fraqueza muscular das
pernas impedirá o jóvem de caminhar. É nessa fase que se inicia o comprometimento cardíaco e respiratorio, esse
último pelo progressivo acometimento do músculo diafrágma, dos músculos intercostais e da musculatura
abdominal, essenciais na inspiração e no mecanismo da tosse.
O diagnóstico da doença pode ser feito ao se analisar a desenvoltura da criança no chamado movimento miopático,
em que se pede para a criança ficar de quatro para depois levantar. Crianças acometidas têm bastante dificuldade
de se levantar devido a fraqueza muscular constante. Além disso, a dificuldade de subir degraus é imensa. É
possível diagnosticar bioquimicamente a doença por meio de taxas de creatinoquinase, uma vez que a destruição
da fibra muscular libera esse marcador na corrente sanguínea.
Em relação à expectativa de vida, os portadores dessa doença costumavam viver em média até 19 anos de
idade, quando vinham a falecer de complicações cardio-respiratórias (a partir do momento que a doença envolve o
musculo cardíaco e o diafragma).
Com os avanços dos últimos anos na área da ventilação mecânica domiciliar e mais recentemente na de
ventilação mecânica não-invasiva, houve uma significativa melhora na qualidade de vida desses jóvens, diminuição
das mortes por causas respiratórias, alongando-se em muitos anos a expectativa de vida dos portadores de distrofia
muscular de Duchenne.

157
Adrenoleucodistrofia Mielínica (ALD)
A adrenoleucodistrofia, também conhecida pelo acrônimo ALD, é uma doença genética rara, incluída no grupo das
leucodistrofias, relacioanada ao cromossomo X, sendo uma herança ligada ao sexo de caráter recessivo transmitida
por mulheres portadoras e que afeta fundamentalmente homens.
Na ALD, a atividade anormal dos peroxissomos leva a um acúmulo excessivo de ácidos graxos de cadeia muito
longa (AGCML) constituídos de 24 ou 26 átomos de carbono em tecidos corporais, sobretudo no cérebro e nas
glândulas adrenais. A consequência desse acúmulo é a destruição da bainha de mielina, o revestimento dos axônios
das células nervosas, afetando, assim, a transmissão de impulsos nervosos.
O gene defeituoso que ocasiona a doença está localizado no lócus Xq-28 (cromossomo X, braço inferior na
região 2, banda 8) do cromossomo X. Tal gene é responsável pela codificação de uma enzima denominada ligase
acil CoA gordurosa, que é encontrada na membrana dos peroxissomos e está relacionada ao transporte de ácidos
graxos para o interior dessa estrutura celular. Como o gene defeituoso ocasiona uma mutação nessa enzima, os
AGCML ficam impedidos de penetrar nos peroxissomos e se acumulam no interior celular. Os mecanismos precisos
através dos quais os AGCML ocasionam a destruição da bainha de mielina ainda são desconhecidos.
Síndrome de Rett
A síndrome de Rett é uma anomalia genética que causa desordens de ordem neurológica, acometendo somente
em crianças do sexo feminino. Compromete progressivamente as funções motoras, intelectual assim como os
distúrbios de comportamento e dependência. O gene está no locus Xq-28.
No caso típico, a menina desenvolve de forma aparentemente normal entre 8 a 12 meses de idade, depois começa a
mudar o padrão de seu desenvolvimento. Ocorre uma regressão dos ganhos psicomotores, a criança torna-se
isolada e deixa de responder e brincar. São casos semelhantes ao altismo.
O crescimento craniano, até então normal, demonstra clara tendência para o desenvolvimento mais lento, ocorrendo
uma microcefalia adquirida. Aos poucos deixa de manipular objetos, surgem movimentos estereotipados das mãos
(contorções, aperto, bruxismo, bater de palmas, levar as mãos à boca, lavar as mãos e esfregá-las) surgindo após, a
perda das habilidades manuais.
Síndrome de Hunter
É uma mucopolisacaridose (doença causada por um erro inato do metabolismo). Nesse caso, falta uma enzima
(laronidaze) para metabolizar substâncias de cadeia longa (glicosaminoglicanas). Apresenta os mesmo sintomas da
Síndrome de Hurler, sendo esta, causada por genes localizados em autossomos.
Síndrome da Insensibilidade Androgênica (Feminilização Testicular)
Doença genética que causa uma carência de receptores para hormônios masculinos em suas células. Os homens
apresentam todas as características de uma mulher, inclusive a presença de vagina (de fundo cego). A síndrome de
insensibilidade aos andrógenos (AIS) é uma doença com herança ligada ao cromossomo X que afeta pacientes com
cariótipo 46 XY, nos quais há prejuízo total (forma completa, CAIS) ou parcial (PAIS) do processo de virilização
intraútero devido à alteração funcional do receptor de andrógenos. O menino é criado como mulher até perceber que
não possui menarca. Seu testículo localiza-se ainda no abdome.
Displasia ectodermica anidrótica
A Displasia Ectodérmica Anidrótica é uma síndrome que se caracteriza principalmente pela tríade anidrose,
hipodontia e hipotricose, embora todas as estruturas derivadas do ectoderma possam estar envolvidas. Acomete
pessoas heterozigóticas (X
A
X
a
). Além da tríade mencionada, são frequentes as anomalias do esqueleto, unhas,
glândulas lacrimais, deglutição, gónadas, glândulas mamárias e outros sistemas. A fácies é caracterizado por: fronte
larga e proeminente, nariz achatado, queixo pontudo, proeminência da crista supra-orbital, lábios evertidos, orelhas
grandes, e cabelos esparsos. A pele é lisa, macia, seca, e finamente enrugada (especialmente ao redor dos olhos), e
as rugas aparecem precocemente. A síndrome é muito variável, e em formas parciais pode aparecer apenas como
defeitos dentários.
Anemia hemolítica causada pela deficiência de Glicose-6-fosfato Desidrogenase (G6PD) (Favismo)
Doença genética causada pela deficiência na produção da enzima G6PD que é uma das responsáveis por formar o
equivalente redutor NADPH, responsável por manter a glutationa reduzida, substância capaz de proteger a hemácia
contra ação de substâncias oxidantes (como a H2O2). Essa deficiência é assintomática. Ela só toma grandes
proporções quando o portador faz uso de medicamentos como anti-malarianos, antibióticos (como Sufas e
tetraciclina), analgésicos (AAS), antipiréticos, não pode entrar em contato com naftalina, não pode se alimentar de
fava. Essas substâncias aumentam a tensão oxidativa nas hemácias, gerando uma destruição em masse desses
globulos vermelhos.

158
HERANÇA RESTRITRA AO SEXO (HERANÇA RESTRITRA AO Y / HERANÇA HOLÂNDRICA)
É também conhecida como herança holândrica. Ela só se manifesta nos homens, pois seus genes se localizam
na região do cromossomo Y. A hipertricose auricular, que se caracteriza pela presença de pelos longos e abundantes na
orelha, é um exemplo deste tipo de herança.
HERANÇA INFLUENCIADA PELO SEXO
Neste caso, a herança é
condicionada por genes localizados nos
autossomos e se expressam mais em um
sexo do que em outro devido à ação de
hormônios dos respectivos sexos.
Ex: Calvície (condicionada por um gene
dominante).

159
GENÉTICA: ALTERAÇÕES CROMOSSÔMICAS
Em condições normais as células humanas contém 46 cromossomos,
sendo 22 pares de cromossomos autossomais e 1 par de cromossomos sexuais
(XX em mulheres e XY em homens) . Porém, as vezes ocorrem irregularidades
na divisão celular, ou podem ocorrer “acidentes”(como radiação) nos
cromossomos de interfase de modo que se forme células ou organismo inteiros
com genoma aberrante, com variações numérica ou estrutural dos cromossomos.
As anormalidades cromossômicas respondem à metade das causas dos
abortos espontâneos. Além disso, essas anormalidades são responsáveis por a
maioria dos índices de mortes perinatais (cerca de 20 dias após nascido).
MORFOLOGIA DOS CROMOSSOMOS
A molécula de DNA do cromossomo existe como um complexo com uma família de
proteínas básicas denominadas histonas e com um grupo heterogêneo de proteínas ácidas
não-histonas que estão bem menos caracterizadas. Existem cinco tipos principais de histonas
(H1, H2A, H2B, H3, H4) que desempenham um papel crucial no acondicionamento apropriado
da fibra de cromatina. Durante o ciclo celular, os cromossomos passam por estágios ordenados
de condensação e descondensação. Quando condensado ao máximo, o DNA dos
cromossomos mede cerca de 1/10.000 do seu comprimento natural. Quando as células
completam a mitose ou meiose, os cromossomos se descondensam e retornam ao seu estado
relaxado como cromatina no núcleo em interfase, prontos para recomeçar o ciclo. Um
cromossomo (br.) ou cromossoma (pt.) é uma longa sequência de DNA, que contém vários
genes, e outras sequências de nucleótidos (nucleotídeos) com funções específicas nas células
dos seres vivos. Para o estudo dos cromossomos, deve-se levar em consideração as seguintes
convenções:
 O centrômero divide o cromossomo em dois braços: um braço menor (petit,
em francês), representado pela letra p e um maior, representado pela letra
q. Com o tempo, essa designação foi trocada para: o braço superior é
representado pela letra p, e o braço inferior, representado pela letra q. A
partir dessa ideia, pode-se dividir o cromossomo em regiões específicas,
servindo assim como um mapa para estudo das variações cromossômicas.
 Ao se corar o cromossomo com corantes como giemsa (cora bandas G) ou
quinacrina (cora bandas Q), realiza um procedimento denominado de
bandiamento. Desse modo, tem-se a obtenção de bandas claras e
escuras ao longo do braços do cromossomo. Em um maior aumento, pode-
se identificar até sub-bandas ou sub-sub-bandas. Dessa maneira, pode-se
identificar regiões no cromossomo da seguinte forma:
Nº do cromossomo + Braço (p ou q) + Região + Banda + Sub-
banda
Ex: Xq132  Cromossomo X, no maior braço, na região1, na banda 3, na sub-banda 2.
CLASSIFICAÇÃO E AGRUPAMENTO DOS CROMOSSOMOS
Em 1959, descobriu-se que a espécie humana tinha 46 cromossomos ao invés de 48 como se pensava. Os
cromossomos são classificados deacordo com o tamanho: o maior é o número 1, e quanto menor for o cromossomo,
maior será seu número. Salvo ao par 21 e 22, pois o 22 é maior que o 21. Isso aconteceu devido a um erro de
observação, mas deixou-se dessa maneira devido a quantidade de artigos já escritos na literatura.
Além dessa classificação numerária, os cromossomos são englobados em grupos de A a G: A (3 cromossomos),
B (2 cromossomos), C (7 cromossomos), D (3 cromossomos), E (3 cromossomos), F (2 cromossomos), G (2
cromossomos) e os dois cromossomos sexuais.

160
OBS
1
: Idiograma ou cariograma é um esquema dos cromossomos de uma determinada espécie. Ele pode mostrar
informações simples como o tipo de cromossomo (localização do centrômero), tamanho dos braços e bandeamentos. A
representação do cariótipo pode ser um cariograma (imagem dos cromossomos) ou um idiograma (esquema dos
cromossomos), e é ele quem fornece as informações substanciais para o estabelecimento das relações entre espécies,
com respeito à organização dos cromossomos. Além das colorações ditas como convencionais (Giemsa, Orceína
Acética, reativo de Schiff, hematoxilina/eosina, etc.), podem ser aplicadas nos cromossomos metodologias que
identificam "bandas". Os bandamentos (C, G, Q, R, Ag-RON) são importantes para a identificação de cromossomos
homólogos e homeólogos, e na caracterização de polimorfismos ou de relações de parentesco entre espécies próximas,
distinguindo possíveis rearranjos cromossômicos. O Cariograma é a representação do conjunto de cromossomas
presentes numa célula de um indivíduo, ordenados em pares de homólogos. Os cromossomos do par 23 são idênticos
na mulher e diferentes no homem e denominam-se cromossomas sexuais. Os outros 22 pares de cromossomas
denominam-se autossomas.
MUTAÇÕES GÊNICAS
São aquelas que ocorrem a partir de falhas na transcrição e/ou tradução, produzindo proteínas imperfeitas. São
exemplos: deleção de uma base nitrogenada, adição de base, substituição, etc.
ALTERAÇÕES CROMOSSÔMICAS ESTRUTURAIS
São alterações que não alteram o número de cromossomos da célula, mas sim, a estrutura íntima de cada um
dos envolvidos nesse tipo de mutação.
 Deleção (deficiencia): o cromossomo perde genes.
 Duplicação: o cromossomo duplica alguns genes.
 Inversão paracentrica: ocorre permutação nos genes e não envolve o centrômero.
 Inversão pericêntrica: ocorre permutação nos genes envolvendo o centrômero.
 Translocação simples (inversão): um cromossomo cede genes para outro não-homólogo.
 Translocação recíproca: cromossomos não homólogos trocam genes.

161
Síndrome de Cri-du-Chat (Doença do Miado de Gato)  ♂ 44A, XY (5p-) / ♀ 44A, XX (5p-)
A Síndrome Cri-Du-Chat foi originalmente descrita em 1963 pelo Dr.
Lejeune na França. Esta Síndrome recebe esse nome pelo fato de seus
portadores possuírem um choro semelhante ao miado agudo de um gato.
Esta síndrome é uma anomalia cromossômica, causada pela deleção
parcial (quebra) do braço curto do cromossomo 5, apresentando um
cariótipo 46, XX, 5p- e 46, XY, 5p-. Por isso é também chamada de
síndrome 5 p - (menos).
Os afetados se caracterizam por apresentar assimetria facial, com microcefalia (cabeça pequena), má formação
da laringe (daí o choro lamentoso parecido com miado de gato), hipertelorismo ocular (aumento da distância
entre os olhos), hipotonia (tônus muscular deficiente), fenda palpebral antimongoloide (canto interno dos olhos
mais altos do que o externo), pregas epicânticas, orelhas mal formadas e de implantação baixa, dedos longos,
prega única na palma das mãos, atrofia dos membros que ocasiona retardamento neuromotor e retardamento
mental acentuado. As crianças do CDC frequentemente têm um caminhar desajeitado e parecem inábeis. Com a
educação especial precoce e um ambiente de apoio familiar , algumas crianças atingem um nível social e
psicomotor de uma criança normal de cerca de 6 anos de idade. As habilidades motoras finas são atrasadas
também, embora algumas crianças estejam conseguindo aprender a escrever. As crianças com CDC têm
dificuldade no treinamento do controle de suas necessidades fisiológicas. Muitos bebês e crianças com CDC têm
um sono agitado, mas isto melhora com idade. Muitas crianças com CDC podem ter problemas de
comportamento. Eles podem ser hiperativos, balançam muito a cabeça, podem até dar mordidas ou se
beliscarem. Alguns desenvolvem obsessões com determinados objetos.
OBS
2
: O fenômeno normal na fecundação é que o zigoto receba um cromossomo do pai e outro da mãe. Quando há
uma dissomia uniparental (UPD), o zigoto recebe ou os dois do pai ou os dois vindos da mãe. Esse fato gera
síndromes diferentes. Por exemplo, normalmente, no lócus 15q11-13 do pai, o gene PWS está ativado (+) e o AS está
desativado (-), enquanto que na mãe, no lócus 15q11-13, o gene PWS está desativado (-) e o AS ativado (+). Isso
determina o chamado imprinting Genômico.
 Quando a criança não recebe o imprinting
Genômico do cromossomo 15 do pai (por
causa de alguma deleção), a criança
desenvolve uma síndrome chamada de
Síndrome de Prader Willi (PWS). Se a
criança receber dois cromossomos da
mãe, também desenvolve Prader Willi.
 Quando a criança não recebe o imprinting
Genômico do cromossomo 15 da mãe, a
criança desenvolve a chamada Síndrome
de Angelman (AS). Se a criança receber
os dois cromossomos do pai, também
desenvolve a síndrome de Angelman.
OBS
3
: A relação dos cromossomos paternos com
essa síndrome prova que é incompatível com a
vida humana se houvesse partenogênese, pois
haveria parte da bateria cromossômica necessária
ao desenvolvimento adequado.

162
Síndrome de Prader-Willi
A Síndrome de Prader-Willi é um defeito que pode afetar as crianças independentemente do sexo, raça ou
condição social, de natureza genética e que inclui baixa estatura, retardo mental ou transtornos de
aprendizagem, desenvolvimento sexual incompleto, problemas de comportamento característicos, baixo tono
muscular e uma necessidade involuntária de comer constantemente, a qual, unida a uma necessidade de
calorias reduzida, leva invariavelmente à obesidade. Essa Síndrome deve seu nome aos doutores A. Prader,
H. Willi e A. Labhart que, em 1956, descreveram pela primeira vez suas características. Acredita-se que haja
um bebê com a síndrome para cada 10.000-15.000 nascimentos. Em resumo, os acometidos apresentam:
 Hipofagia na primeira infância
 Hiperfagia na segunda infância: tudo que se vê – inclusive lixo – pode virar comida, causando
obesidade.
 Automutilação, causando ulcerações
 Mãos e pés pequenos.
Síndrome de Angelman
Síndrome de Angelman é um raro distúrbio genético-neurológico nomeado em homenagem ao pediatra inglês
Dr. Harry Angelman, que foi quem descreveu a síndrome pela primeira vez em 1965. A síndrome é uma coleção
de características que ocorrem juntas em grupo que indicam uma condição particular. É caracterizada por atraso
no desenvolvimento intelectual, dificuldades na fala, distúrbios no sono, convulsões, movimentos de flapping
com as mãos e sorriso frequente. A síndrome de Angelman é um exemplo clássico de imprinting genômico
causado pela deleção ou inativação de genes críticos do cromossomo 15 herdado da mãe.
Nas crianças que já andam, o que chama atenção são os movimentos trêmulos e imprecisos, o andar
desequilibrado, com as pernas abertas e com os bracinhos afastados do corpo. Abrir os bracinhos pode ser
uma tentativa do paciente em melhorar seu equilíbrio.
O comportamento no paciente com Síndrome de Angelman se caracteriza por expansividade e riso fácil e
frequente. A comunicação é bastante prejudicada em virtude da capacidade reduzida da expressão pela fala. A
Síndrome de Angelman pode ser confundida com Deficiência Mental de causa indeterminada, Autismo Infantil
ou Paralisia Cerebral.
Em resumo, os acometidos apresentam:
 Paroxismo de riso (não param de rir)
 Marcha desequilibrada com os braços entreabertos constantemente.
 Vocabulário limitado.
Síndrome do X Frágil (Xq27.3-CGG >200)
A Síndrome do X Frágil (também conhecida como Síndrome de Martin & Bell) é a segunda causa herdada mais
comum de atraso mental (perdendo apenas pra Down), e é também a causa conhecida mais comum do autismo.
Acontece tanto com homens quanto em mulheres. Na ponta do cromossomo X, existe uma região em que há
cerca de 50 repetições normais do trinucleotídeo CGG. Quando essas repetições aumentam em número (entre
200 e 1000), a extremidade cromossômica fica bastante frágil e quebradiça, pois expansões desta magnitude
resulta na metilação dessa porção do DNA, silenciando eficazmente a expressão da proteína FMR1. A metilação
do locus FMR1, situado na banda cromossómica Xq27.3, resulta numa constrição e fragilidade do o X nesse
ponto, um fenômeno que deu o nome ao síndrome.
Entre outros sinais, os acometidos apresentam:
 Face alongada, com orelhas proeminetes;
 Atraso mental;
 Testículos de grandes dimensões (macroorquidia);
 Diminuição do tônus muscular.
MUTAÇÕES CROMOSSÔMICAS NUMÉRICAS
São aquelas que alteram o número de cromossomos. Para isso, deve-se saber que o termo genoma
corresponde à metade (n) do número de cromossomos de uma espécie.
EUPLOIDIA
É a mutação numérica onde o indivíduo perde ou ganha um genoma.
 Aploidia (n): tipo de euploidia onde o indivíduo nasce com um genoma a menos (apresenta menor porte).
 Triploidia (3n): tipo de euploidia onde o indivíduo nasce com um genoma a mais.
Mosaicismo 2n3n: Algumas células do corpo apresentam 2n e outras, 3n. Essas crianças apresentam um
grande retardo mental e de crescimento e não passam de um ano de vida ou são abortados.
 Poliploidia: tipo de euploidia onde o indivíduo ganha 2 ou mais genomas.

163
ANEUPLOIDIAS
Tipo de mutação cromossômica numérica em que o indivíduo perde ou ganha cromossomos. Ocorre com maior
frequência que as euploidias.
As aneuploidias deve-se principalmente á não-disjunção de um (ou mais) cromossomo(s) para as células filhas
durante a meiose ou durante as mitoses do zigoto. A não disjunção na mitose decorre do não rompimento do centrômero
no inicio da anáfase ou da perda de algum cromossomo por ele não ter se ligado ao fuso meiótico. A não-disjunção na
meiose é devido a falhas na separação dos cromossomos ou das cromátides, que separam-se ao acaso para um polo e
para outro. Essa não-disjunção pode ocorrer tanto na primeira divisão (a), em que os gametas recebem um
representante de ambos os membros do par de cromossomo ou não possuem todo um cromossomo, como na Segunda
divisão (b), em que os gametas anormais recebem duas cópias de um cromossomo parental (e nenhuma cópia do outro)
ou não possuem um cromossomo. O gameta com cromossomo em excesso, em lugar de ter apenas um cromossomo de
um dado par, terá dois cromossomos paternos ou maternos.
Quando a não-disjunção é pré-zigótica, ela pode ter ocorrido na espermatogênese ou na ovulogênese. Na
origem de individuos com dois cromossomos X e um Y, a contribuição feminina é maior que a masculina; por outro lado,
77% dos casos onde há apenas um X tem origem em erros ocorridos durante espermatogênese. Nas aneuploidias
autossômicas, a influência da idade materna leva supor que a participação feminina é maior que a masculina. As
aneuploidias ocorridas por erros na mitose do zigoto ou na segmentação dos blastômeros são menos frequentes.
OBS
4
: Quando a não-disjunção gera um gameta sem cromossomo sexual e este fecunda, gera síndromes graves, mas
compatíveis com a vida (como a Síndrome de Turner). Quando falta um cromossomo X, não há sobrevivência em
qualquer mamífero. Quando essa não-disjunção traz a falta de um autossomo, geralmente é fatal, e quanto não o é, a
criança não passa de um ano de vida.

164
ANEUPLOIDIAS AUTOSSÔMICAS
Síndrome de Down (Trissomia do 21)  ♂ 45A, XY (21) / ♀ 45A, XX (21)
O indivíduo possui um cromossomo a mais no par 21. A síndrome de Down é o principal fator de retardo mental
nos dias atuais e não escolhe etnia ou sexo. É uma síndrome compatível com a vida que apresenta mais de 50
sinais característicos. O indivíduo apresenta:
 Obesidade
 Língua grande
 Prega palmar única
 Grande separação entre o hálux e o segundo dedo
 Retardo mental
 Associado a Alzheimer
 Homens estéreis e mulheres potencialmente férteis.
 Dentição irregular
 Face achatada
 Olhos esticados
 Problemas cardíacos congênitos
 Menor expectativa de vida
OBS
5
: A probabilidade de se ter filhos com síndrome de Down
é maior em mulheres de idades avançadas, pois os ovócitos
que passaram muito tempo parados em meiose I (isso devido
a exposições constantes a fatores ambientais), geralmente
têm defeitos de não-disjunções, passando a apresentar
células com 2 cromossomos 21 e outras sem ele.
OBS
6
: 97% dos portadores de Síndrome de Down
apresentam o genótipo clássico 45A, XY/XX (21) = 47
cromossomos. Porém, uma pequena parte dos acometidos
(3%) tem a chamada translocação Robertsoniana (21/14),
em que o cromossomo 21 adicional está “soldado” ao
cromossomo 14 (translocação simples ou inversão), sendo
contados então, 46 cromossomos. Isso explica o fato de
mulheres jovens darem à luz a bebês com síndrome de
Down.
OBS
7
: O mosaicismo 46/47 pode estar presente na Síndrome
de Down, em que partes do corpo são 46 e outras 47. Isso
pode ser outra explicação para mulheres relativamente jovens
terem filhos com síndrome de Down: o mosaicismo pode ter
atingido células da linhagem germinativa, fazendo com que as
células germinativas tivessem dois cromossomos 21.
Síndrome de Patau (Trissomia do 13)  ♂ 45A, XY (13) / ♀ 45A, XX (13)
O indivíduo possui um cromossomo a mais no par 13. É incompatível com a vida (85% são abortados e os a
termo, morrem em um ano de vida). Tem como causa a não disjunção dos cromossomos durante a anáfase 1 da
meiose, gerando gametas com 24 cromátides. Cerca de 20% dos casos resultam de uma translocação não-
balanceada. Ocorre na maioria das vezes com mulheres com idade avançada 35 anos acima - é uma trissomia
no cromossomo 13 -- ou seja -- quando ocorre a meiose 1 não ocorre a disjunção do mesmo - então o
cromossomo 13 da mãe permanece como homólogos, os dois irão somente para um lado (óvulo) e se junta ao
cromossomo que o pai ira doar 1 cromossomo 13 -- então ocorre a trissomia sendo três cromossomos em um
unico lugar 2 cromossomos maternos e um paterno. O fenótipo inclui malformações graves do sistema nervoso
central como arrinencefalia. Um retardamento mental acentuado está presente. Em geral há defeitos cardíacos
congênitos e defeitos urigenitais incluindo criptorquidia nos meninos, útero bicornado e ovários hipoplásticos nas
meninas gerando inviabilidade, e rins policísticos. Com frequência encontram-se fendas labial e palato fendido,
os punhos cerrados e as plantas arqueadas. A fronte é oblíqua, há hipertelorismo ocular e microftalmia bilateral,
podendo chegar a anoftalmia, coloboma da íris, olhos são pequenos extremamente afastados ou ausentes. As
orelhas são malformadas e baixamente implantadas. As mãos e pés podem mostrar sexto dedo (polidactilia)
e/ou o quinto dedo sobrepondo-se ao terceiro e quarto, como na trissomia do 18.
 Microcefalia

165
 Micrognatia (mandíbula atrofiada)
 Cegueira
 Surdez
 Polidactilia
 Lábio leparino (fenda no lábio)
Síndrome de Edwards (Trissomia do 18)  ♂ 45A, XY (18) / ♀ 45A, XX (18)
A síndrome de Edwards ou trissomia 18, é uma doença genética resultante de trissomia regular sem
mosaicismo do cromossoma 18, sendo incompatível com a vida. As características principais da doença são:
atraso mental, atraso do crescimento e, por vezes, malformação grave do coração. O crânio é excessivamente
alongado na região occipital e o pavilhão das orelhas apresenta poucos sulcos. A boca é pequena e o pescoço
normalmente muito curto. Há uma grande distância intermamilar e os genitais externos são anômalos. O dedo
indicador é maior que os outros e flexionado sobre o dedo médio. Os pés têm as plantas arqueadas e as unhas
costumam ser hipoplásticas. Esta sintomatologia tem uma incidência de 1/8000 recém-nascidos, a maioria dos
casos do sexo feminino, mas calcula-se que 95% dos casos de trissomia 18 resultem em abortos espontâneos
durante a gravidez. Um dos factores de risco é idade avançada da mãe. A esperança de vida para as crianças
com síndrome de Edwards é baixa, mas já foram registrados casos de adolescentes com 15 anos portadores da
síndrome. Toda mulher, independente da idade, tem risco de ter um risco cromossômico em seu feto. A maioria
dos pacientes com a trissomia do cromossomo 18 apresenta trissomia regular sem mosaicismo, isto é, cariótipo
47, XX ou XY, +18. Entre os restantes, cerca de metade é constituído por casos de mosaicismo e outro tanto por
situações mais complexas, como aneuploidias duplas, translocações. Cerca de 80% dos casos são devidos a
uma translocação envolvendo todo ou quase todo o cromossoma 18, o qual pode ser herdado ou adquirido de
novo a partir de um progenitor transportador. Estudos recentes demonstram que, na maior parte dos casos
(85%), o erro ocorre na disjunção cromossômica da meiose materna, e somente 15% da meiose paterna. O
primeiro caso de trissomia 18 foi descrito por Edwards, no ano de 1960, daí o nome Síndrome de Edwards.
 Microcefalia
 Micrognatia
 Microftalmia (olho pequeno)
 Hérnia umbilical
 Hipertonia (característica típica);
 Estatura baixa;
 Palato alto e estreito, por vezes fendido;
 Lábio leporino;
 Zona occipital muito saliente;
 Pescoço curto;
 Orelhas baixas e mal formadas;
 Mão cerrada segundo uma forma característica (2º e 5º dedos sobrepostos, respectivamente, aos 3º e 4º
dedos);
 Pés virados para fora e com calcanhar saliente;
 Rugas presentes na palma da mão e do pé, ficando arqueadas nos dedos;
 Unhas geralmente hipoplásticas;
 Acentuada má formação cardíaca;
 Anomalias renais (rim em ferradura)
 Anomalias do aparelho reprodutor;
ANEUPLOIDIAS SEXUAIS
Síndrome de Klinefelter  ♂ 44A, XXY
Homens que nascem com um X a mais (apresenta um corpúsculo de Barr). O indivíduo apresenta:
 Genecomastia
 Comportamento delicado
 Menos pêlos
 Gônadas atrofiadas
 Braços alongados em relação ao corpo
 Azoospermia
 Retardo mental leve
 Menor expectativa de vida
 Esterilidade
OBS
8
: Quanto mais cromossomo X o indivíduo apresentar, maior será seu retardo mental. Indivíduos podem ser
enquadrados nessa síndrome mesmo com o genótipo 44A, XXXY; 44A, XXXXY; etc.

166
XYY (Super Macho)  ♂ 44A, XYY
Homens que nascem como um cromossomo Y a mais. Apresentam:
 Acne em excesso
 Magro e alto
 Hostil
 Antissocial
 QI abaixo da média
 Agressivos
Síndrome de Turner  ♀ 44A, X0
Mulheres que possuem um cromossomo X a menos. Apresentam:
 Obesidade
 Baixa Estatura
 Retardo Mental
 Seio estufado
 Estéril
 Não possui corpúsculo de Barr
 Pescoço curto
 Gônadas atrofiadas

167
INTRODUÇÃO À BIOQUÍMICA
A bioquímica é a ciência responsável pelo estudo dos componentes da matéria viva e suas respectivas funções
metabólicas. É ela quem estuda as diversas reações moleculares que regem o metabolismo do ser vivo.
O objetivo da bioquímica é explicar a forma e função biológica em termos químicos. Uma das formas mais
produtivas de se abordar o entendimento dos fenômenos biológicos tem sido aquela de purificar os componentes
químicos individuais, tais como uma proteína de um organismo vivo, e caracterizar a sua estrutura química ou sua
atividade catalítica.
Nos próximos capítulos, revisaremos os princípios químicos que governam as propriedades das moléculas
biológicas: a ligação covalente dos átomos de carbono entre si e com outros elementos, os grupos funcionais que
ocorrem nas moléculas biológicas comuns, a estrutura tridimensional e a estereoquímica dos compostos de carbono, e
os tipos de reações químicas comuns que ocorrem nos organismos vivos. Esta revisão, contudo, será sempre voltada
aos interesses do ensinamento básico para estudantes de medicina no que diz respeito às considerações clínicas que
serão realizadas ao longo de nosso estudo. Vale salientar que, de um modo direto ou oculta em outras disciplinas ao
longo do ensinamento médico, a bioquímica estará sempre presente e explicando, molecularmente, o mecanismo da
maioria das doenças com as quais o médico deve se deparar no seu cotidiano clínico.
Entretanto, antes de iniciarmos o estudo da bioquímica molecular básica para o estudante de medicina, devemos
rever alguns conceitos importantes da ciência bioquímica.
BIOMOLÉCULAS
A química dos organismos vivos está organizada ao redor do elemento carbono, o qual representa mais da
metade do peso seco das células. As biomoléculas são compostos de carbonos que têm como elementos básicos:
Hidrogênio (H), Oxigênio (O), Nitrogênio (N), Fósforo (P), Enxofre (S), Cálcio (Ca), Sódio (Na), Cloro (Cl), entre outros.
O carbono pode estabelecer ligações simples e duplas com átomos de hidrogênio, oxigênio e nitrogênio.
Contudo, de maior importância em biologia, é a capacidade de os átomos de carbono compartilharem pares de elétrons
entre si para formar ligações simples carbono-carbono, as quais são muito estáveis. Cada átomo de carbono também
pode formar ligações simples com um, dois, três ou quatro outros átomos de carbono. Dois átomos de carbono podem
também compartilhar dois (ou três) pares de elétrons, formando assim ligações duplas ou triplas carbono-carbono.
OBS
1
: Elementos essenciais para a vida animal e
para a manutenção da saúde. Os macroelementos
(destacadas em laranja na tabela periódica ao lado) são
componentes estruturais das células e dos tecidos e
necessários na dieta em quantidades diárias medidas em
gramas. Para os microelementos (sombreados em
amarelo) as necessidades são muito menores: para os
humanos bastam poucos miligramas por dia, tanto de
ferro como de zinco, e ainda menos para muitos outros.
OBS
2
: Ligação covalente. Dois
átomos com elétrons
desemparelhados nas suas camadas
externas podem formar ligações
covalentes uns com os outros pelo
compartilhamento de pares de
elétrons. Os átomos participantes de
ligações covalentes tendem a
preencher suas camadas eletrônicas
externas.
BIOQUÍMICA 2014

168
GRUPOS FUNCIONAIS
A maioria das biomoléculas pode ser vista como derivada dos hidrocarbonetos, os quais são compostos
formados por um esqueleto de átomos de carbono ligados covalentemente entre si e aos quais estão ligados apenas
átomos de hidrogênio. Os esqueletos carbônicos desses compostos são muito estáveis. Os átomos de hidrogênio
podem ser substituídos individualmente por uma grande variedade de grupos funcionais que determinarão as
propriedades químicas da molécula, formando famílias diferentes de compostos orgânicos.
Famílias típicas de compostos orgânicos são: os álcoois, os quais possuem um ou mais grupos hidroxilas (R-
OH); as aminas, possuidoras de grupo funcional amino (R-NH2); os aldeídos e as cetonas, os quais possuem o grupo
carbonila (R-COH e R
1
-CO-R
2
, respectivamente); e os ácidos carboxílicos, que exibem os grupos carboxilas (R-COOH).
MACROMOLÉCULAS E SUAS UNIDADES MONOMÉRICAS
Muitas das moléculas encontradas no interior das células são macromoléculas, polímeros de alto peso molecular
construídas com precursores relativamente simples (unidades monoméricas). Os polissacarídeos, as proteínas e os
ácidos nucléicos, os quais podem ter pesos moleculares variando de dezenas de milhares até bilhões (como no caso do
DNA), são construídos pela polimerização de subunidades relativamente pequenas, de peso molecular ao redor de 500
unidades ou menos.
 Unidade monomérica (Peso molecular ≤ 500 u): é chamada unidade monomérica toda molécula que possui
peso molecular menor que 500 u. Como exemplo, temos:
 Glicose (C6H12O6) tem peso molecular de 180u;
 Aminoácidos;
 Ácidos graxos;
 Nucleotídeos (guanina, citosina, adenina, timina e uracila).
 Macromoléculas (Peso molecular > 500 u): é chamada de macromolécula toda molécula formada pela união
de diversas unidades monoméricas, apresentando, portanto, peso molecular maior que 500 u. Como exemplo,
temos: proteínas, ácidos nucléicos, polissacarídeos e lipídeos.
 Os polissacarídeos (amido, glicogênio, etc.), polímeros de açucares simples, como a glicose, têm duas funções
principais: servem como armazenadores de alimentos, liberadores energia e como elementos estruturais
extracelulares. Polímeros pequenos de açucares (oligossacarídeos) ligados a proteínas ou lipídios na superfície
celular servem como sinais celulares específicos.
 As proteínas (albumina, etc.), longos polímeros de aminoácidos, constituem, ao lado da água, a maior fração de
macromoléculas celulares. Algumas proteínas têm atividade catalítica e funcionam como enzimas, outras servem
como elementos estruturais e ainda outras transportam sinais específicos (no caso dos receptores) ou substâncias
específicas (no caso das proteínas de transporte) para o interior ou o exterior das células. As proteínas são talvez as
mais versáteis das biomoléculas.

169
 Os ácidos nucléicos, DNA e RNA, são polímeros de nucleotídeos. Eles armazenam, transmitem e transcrevem a
informação genética.
 Os lipídios (triglicerol, etc.), derivados oleosos dos hidrocarbonetos, servem principalmente como componentes
estruturais das membranas e como forma de armazenamento de alimentos ricos em energia.
Todas essas quatro classes de grandes biomoléculas são sintetizadas em reações de condensação. Nas
macromoléculas (proteínas, ácidos nucléicos, polissacarídeos), o número de subunidades monoméricas é muito grande.
As proteínas têm pesos moleculares que variam de 5000 até um milhão; os ácidos nucléicos têm pesos moleculares que
variam na cada dos vários milhões; os polissacarídeos, como o amido, também têm pesos moleculares na casa dos
vários milhões. As moléculas lipídicas individuais são muito menores (750 a 1500 u) e não são classificadas como
macromoléculas por alguns autores. Entretanto, quando um grande número de moléculas lipídicas se associa não-
covalentemente, resulta em estruturas muito grandes. As membranas celulares são construídas por enormes agregados
que contém milhões de moléculas de lipídios.
A síntese das macromoléculas é uma atividade celular que pode ser classificada como forte consumidora de
energia. As macromoléculas, por sua vez, podem ser arranjadas em complexos supramoleculares formando unidades
funcionais como ribossomos, que são construídos com cerca de 70 proteínas diferentes e várias moléculas de RNA
diferentes.
OBS
3
: Para designar o número de sequências (“S”) possíveis para um número “N” de subunidades monoméricas
disponíveis, temos a seguinte fórmula: S=N
L
, sendo “L” o tamanho da macromolécula, isto é, número de unidades
monoméricas que compõem a macromolécula.
Ex
1
: Sequências possíveis de nucleotídeos para formar uma cadeia de DNA com 9 nucleotídeos.
Sabendo que N=4 (guanina, citosina, adenina e timina) e L=9 (tamanho da cadeia de DNA), temos:
S= 4
9
= 262144
Ex
2
: Sequências possíveis de aminoácidos para compor uma proteína de 5000 unidades monoméricas.
Sabendo que N=20 (número de aminoácidos conhecidos e disponíveis na natureza ou no organismo
humano) e L=5000 (tamanho da cadeia de proteína que se quer construir), temos:
S= 20
5000
BASES GERAIS DO METABOLISMO
Todas as doenças apresentam uma base bioquímica. Por esta
razão, diz-se que a bioquímica e a medicina estão intimamente
relacionadas: os estudos bioquímicos contribuem para o diagnóstico,
prognóstico e tratamento. Daí a importância do estudo aprofundado da
bioquímica para o estudante de medicina.
O termo metabolismo significa soma de todas as reações
químicas quase sempre enzimas catalisadas que ocorrem nos organismos
vivos. O metabolismo pode ser fracionado em:
 Catabolismo: É o processo degradativo do metabolismo em que
moléculas complexas são convertidas em produtos simples, para o
aproveitamento dos seus componentes e/ou para geração de
energia. Ex: Via Glicolítica (degradação da glicose); Via Lipolítica
(degradação dos lipídeos)
 Anabolismo ou biossíntese: é o processo no qual as
biomoléculas são sintetizadas a partir de compostos mais simples.
ESTÁGIOS DO METABOLISMO
Todos os nutrientes fundamentais sofrem metabolismos por vias
catabólicas e anabólicas diferentes mas que se comunicam em algumas
etapas. De uma forma resumida, temos:
 PROTEÍNAS  Aminoácidos  NH3, Piruvato e Acetil-CoA.
 CARBOIDRATOS  Piruvato  Acetil-CoA  H2O, CO2 e
energia.
 LIPÍDEOS  Ácidos graxos e glicerol  Piruvato, Acetil-CoA e
Corpos cetônicos (em segunda instância, podem ser utilizados
como fonte de energia pelo cérebro).
OBS
4
: O excesso de glicose (carboidratos) engorda uma vez que a acetil-CoA, um
de seus metabólitos, pode ser convertido de volta em lipídios. Com isso, o excesso
de acetil-CoA que não é utilizado como energia é convertido e armazenado na
forma de gordura.

170
BIOQUÍMICA: CARBOIDRATOS
Os carboidratos são as biomoléculas mais abundantes na face da Terra. A cada ano, a fotossíntese converte
mais de 100 bilhões de toneladas de CO2 e H2O em celulose e outros produtos vegetais. Os carboidratos também
podem ser chamados de açucares, glicídeos, sacarídeos, oses, osídeos ou hidratos de carbono.
Certos carboidratos (açúcar comum e amido) são a base da dieta na maior parte do mundo e a oxidação dos
carboidratos é a principal via metabólica fornecedora de energia para a maioria das células não-fotossintéticas, como as
dos seres humanos.
Polímeros insolúveis de carboidratos funcionam tanto como elementos estruturais quanto de proteção nas
paredes celulares bacterianas e de vegetais e nos tecidos conjuntivos de animais. Outros polímeros de carboidratos
agem como lubrificantes das articulações esqueléticas e participam do reconhecimento e da coesão entre as células.
Polímeros mais complexos de carboidratos, ligados covalentemente a proteínas ou lipídios, agem como sinais que
determinam a localização intracelular ou o destino metabólico dessas moléculas híbridas, denominadas
glicoconjugados.
Os carboidratos são, predominantemente, poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas cíclicos, ou substâncias que
liberam esses compostos por hidrólise. O grupo dos carboidratos abrange uma vasta gama de moléculas que possuem
em comum o fato de apresentarem átomos de carbono na mesma proporção de moléculas de água, segundo a fórmula
empírica que segue. Alguns também contêm nitrogênio, fósforo ou enxofre.
Ex: Glicose  C6H12O6 ou C6(H2O)6. É um poliidroxialdeído porque possui muitos radicais hidroxila (-OH) e um
radical aldeído (-CHO).
Ex
2
: Frutose  C6H12O6. É um poliidroxicetona porque possui muitos radicais hidroxila (-OH) e um radical
cetona (-CO).
Ex
3
: Ramnose (carboidrato originado da desoxigenação do C6 de uma hexose)  C6H12O5.
Ex
4
: Ácido acético (menor carboidrato possível de se obter)  C2H4O2 ou H3C – COOH.
FUNÇÕES DOS CARBOIDRATOS
Os carboidratos têm funções estruturais da membrana celular (construtora ou plástica), fornecimento de uma
fração significativa de energia, armazenamento energético nos animais, sob a forma de glicogênio e principalmente nos
vegetais, sob a forma de amido.
Também apresentam função anticoagulante (heparina), lubrificante, estrutural (quitina, que forma o exoesqueleto
dos artrópodes e constutui a parede celular dos fungos) e antigênica (ativa o sistema imunológico, por exemplo, a alergia
causada por crustáceos). Eles ainda constituem os ácidos nucleicos: DNA e RNA.
De uma forma geral, as principais funções desempenhadas pelos carboidratos são:
 Função energética: como por meio da glicose (para as células do sistema nervoso, por exemplo) e
frutose (para os espermatozóides, por exemplo). De fato, 1g de glicose é capaz de fornecer 4 Kcal de
energia considerada “limpa”.
 Função estrutural: quitina no exoesqueleto de artrópodes e celulose na parede celular de vegetais.
 Reserva energética: função desempenhada pelo glicogênio e pelo amido. O glicogênio (forma de
armazenamento de glicose no fígado e nos músculos) começa a ser metabolizado apenas quando a
glicemia (níveis de glicose no sangue) chega a um nível mínimo. Caso o estoque de glicogênio no fígado
esgote (que ocorre entre 12 e 24 horas depois do início de seu uso), passamos então a utilizar o
metabolismo de gorduras (1g de gordura é capaz de fornecer 9 Kcal de energia considerada “suja”
devido à liberação de corpos cetônicos).
NOMENCLATURA DOS CARBOIDRATOS
Os carboidratos são substâncias orgânicas também chamadas de hidratos de carbono. Esta nomenclatura foi
atribuída por eles serem formados por, basicamente, 2 átomos de hidrogênio, 1 de carbono e 1 átomo de oxigênio. Sua
fórmula empírica, como visto anteriomente, é (CH2O)n. Daí o nome carbo (carbono) + hidrato (hidros = água).
Os carboidratos são a maior reserva de energia de todo o reino vegetal, sendo produto do processo
fotossintético. Por outro lado, no reino animal, os carboidratos são encontrados em pequenas quantidades no sangue,
sob a forma de glicose, e no fígado e músculos, sob a forma de glicogênio.

171
CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS
Segundo a ocorrência ou não de hidrólise, os carboidratos podem ser classificados em:
 Monossacarídeos: são constituídos por apenas unidades monoméricas. Ex: glicose, frutose, galactose.
 Oligossacarídeos: possuem entre 2 (dissacarídeos) a 10 monossacarídeos. Os principais dissacarídeos são:
lactose (glicose+galactose), maltose (glicose+glicose), sacarose (glicose+frutose).
 Polissacarídeos: podem ser subclassificados em homopolissacarídeos e heteropolissacarídeos.
o Homopolissacarídeos: composto por mais de 10 monossacarídeos, sendo formado pela mesma unidade
monomérica. Ex: quitina, celulose, glicogênio, amido.
o Heteropolissacarídeo: formados por estruturas diferentes. Dentro deste grupo, podemos destacar os
peptidoglicanos e os glicosaminoglicanos (ácido hialurônico, líquido sinovial, humor vítreo, etc).
MONOSSACARÍDEOS
Os carboidratos mais simples, os monossacarídeos, são aldeídos ou cetonas que contêm um ou mais grupos
hidroxila na molécula. Os monossacarídeos com seis átomos de carbono, glicose e frutose, têm, por exemplo, cinco
grupos hidroxila. Os átomos de carbono, nos quais os grupos hidroxilas estão ligados, são geralmente centros quirais, os
quais originam numerosos açúcares estereoisômeros encontrados na natureza.
São compostos incolores, sólidos cristalinos, naturalmente solúveis em água, porém insolúveis nos solventes
não-polares. A maior parte deles tem sabor doce.
Por definição, os monossacarídeos são carboidratos simples que apresentam como protótipo a fórmula Cn(H2)n,
de modo que “n” pode variar entre 3 e 7 (isto é: 3 ≥ n ≥ 7). Deste modo, temos os seguintes tipos de monossacarídeos a
depender do “n”: trioses, tetroses, pentoses, hexoses e heptoses, sendo os mais importantes as pentoses e as hexoses.
O esqueleto molecular dos monossacarídeos comuns é constituído por uma cadeia carbonica não-ramificada na
qual todos os átomos de carbono estão unidos entre si por ligações covalentes simples. Na forma de cadeia aberta, um
dos átomos de carbono é unido por uma ligação dupla a um átomo de oxigênio para formar um grupo carbonila; cada um
dos outros átomos de carbono tem um grupo hidroxila. Se o grupo carbonila está em uma das extremidades da cadeia
carbonica (isto é, em um aldeído), o monossacarídeos é uma aldose; se o grupo carbonila está em qualquer outra
posição (como uma cetona), o monossacarídeo é uma cetose.
Existem aldoses e cetoses correspondentes a cada um dos comprimentos de cadeia “n”: aldotetroses e
cetotetroses, aldopentoses e cetopentoses, e assim por diante. As hexoses, que incluem a aldoexose D-glicose e a
cetoexose D-frutose, são os monossacarídeos mais comuns na natureza. As aldopentoses D-ribose e 2-desoxi-D-ribose
são componentes dos nucleotídeos e dos ácidos nucléicos.
TRIOSES
Os monossacarídeos mais simples são as duas trioses com três átomos de carbono: o gliceraldeído (uma
aldotriose) e a diidroxiacetona (uma cetotriose).
PENTOSES
Pentoses são monossacarídeos de 5 carbonos. Para os seres vivos, as pentoses mais importantes são a ribose
e a 2-desoxirribose, que entram na composição química dos ácidos nucleícos, os quais comandam e coordenam as
funções celulares e genéticas.

172
HEXOSES
Hexoses são monossacarídeos de 6 carbonos, que obedecem à fórmula geral CnH2n0n (sendo n=6). As hexoses
mais importantes são a glicose, a frutose e a galactose, principais fontes de energia para os seres vivos. Ricas em
energia, as hexoses constituem os principais combustíveis das células. São naturalmente sintetizadas por fotossíntese,
processo de absorção de energia da luz.
OBS
1
: Isômeros. Isomeria é o fenômeno caracterizado pela existência de duas ou mais substâncias que apresentam
fórmulas moleculares idênticas, mas que diferem em suas fórmulas estruturais. Este fenômeno também ocorre com os
carboidratos. A depender da posição da hidroxila ligada ao carbono referência da cadeia do monossacarídeo, isto é, o
penúltimo carbono da cadeia (o C4 para as pentoses e o C5 para as hexoses), podemos classificá-los em isômero
dexotrógero (D) ou isômero levógiro (L). Quando o grupo hidroxila no carbono referência está do lado direito na fórmula
de projeção (isto é, cadeia aberta), o açúcar é o D-isômero (Ex: D-arabinose). Quando ele está à esquerda, é o L-
isômero (L-arabinose). As hexoses encontradas nos organismos vivos são, na maioria, D-isômeros.
OBS
2
: Forma cíclica das hexoses. Para simplificar, representamos previamente as estruturas de várias aldoses e
cetoses em forma de cadeia linear. Na realidade, em soluções aquosas, as aldotetreoses e todos os monossacarídeos
com cinco ou mais átomos de carbono na cadeia ocorrem, predominantemente, como estruturas cílicas (anel) nas quais
o grupo carbonila forma uma ligação covalente com o oxigênio de um grupo hidroxila ao longo da cadeia. As hexoses e
as pentoses também podem se apresentar na forma cíclica. Para isso, devemos ligar o C1 com o penúltimo Carbono de
sua cadeia. No caso das hexoses, em especial, devemos realizar a ligação entre o C1 e o C5. As hidroxilas localizadas à
direta da cadeia linear, deverão ficar voltadas para baixo da cadeia cíclica; as hidroxilas localizadas à esquerda da
cadeia linear, deverão ficar voltadas para cima.
Desta maneira, as aldoses formam anéis de seis elementos conhecidos como piranoses, por se assemelharem ao anel
de seis elementos do pirano. As cetoses, por sua vez, formam, mais comumente, anéis com cinco átomos de carbono
que, devido à semelhança com o composto cíclico furano, são chamadas de furanoses.

173
Ex
1
: Forma cíclica da D-glicose.
Ex
2
: Forma cíclica da D-galactose.
Ex
3
: Forma cíclica da D-frutose
OBS
3
: Observe que, ao construir a forma cíclica dos monossacarídeos, além de nomeá-los como piranoses (quando
formarem anéis com 6 carbonos) ou furanoses (quando formarem anéis com 5 carbonos), ainda os designamos como
anômeros α ou β.
 Chamamos o monossacarídeo de anômero α quando a hidroxila apresenta-se em um plano mais baixo que o
carbono 1 das piranoses ou do carbono 2 das furanoses;
 Chamamos o monossacarídeo de anômero β quando a hidroxila apresenta-se em um plano mais alto que o
carbono 1 das piranoses ou carbono 2 das furanoses.
Os anômeros α e β da D-glicose interconvertem-se, quando em solução aquosa, por meio de um processo chamado de
mutarrotação. Assim, uma solução que inicialmente contém apenas α-D-glicose e uma outra solução que contém
apenas β-D-glicose formarão, quando atingirem o equilíbrio, misturas idênticas, exibindo propriedades ópticas idênticas.

174
OBS
4
: Derivados das aldohexoses. Os organismos vivos contêm uma variedade de derivados das hexoses. Em adição
às hexoses simples como a glicose, a galactose e a manose, existe um grande número de seus derivados, nos quais um
grupo hidroxila no composto original é substituído por um outro grupo substituinte, um átomo de carbono é oxidado a
ácido carboxílico ou reduzido. As seguintes reações são bastante comuns para a origem de derivados de aldohexoses:
1. Redução do C1 da glicose, galactose e manose. A redução do C1 das hexoses ocorre com o recebimento de
2 íons H
+
e cada monossacarídeo passa a receber uma nomenclatura específica (titol).
 Glicose + 2H
+
 Sorbitol
 Galactose + 2H
+
 Galactitol
 Manose + 2H
+
 Manitol
2. Oxidação do C1 da glicose. A oxidação (adição de um átomo de oxigênio) do primeiro carbono da cadeia da
glicose forma o ácido glicônico.
3. Oxidação do C6 da glicose, galactose e manose. A adição de um átomo de oxigênio ao sexto carbono da
cadeia de monossacarídeos simples como a glicose, galactose e manose forma, respectivamente, ácido
glicurônico, ácido galacturônico e ácido manurônico.
 Glicose + ½O2 Ácido glicurônico
 Galactose + ½O2  Ácido galacturônico
 Manose + ½O2  Ácido manurônico
4. Substituição da hidroxila do C2 por NH2. Na glicosamina (ou glucosamina), na galactosamina e na
manosamina, a hidroxila (OH) em C2 do açúcar original é substituída por um grupo amino (NH2).
 Glicose + NH2  Glicosamina
 Galactose + NH2  Galactosamina
5. Condensação do NH2 com acetato. O grupo amino (NH2) ligado ao C2 dos monossacarídeos quase sempre
está condensado com o ácido acético, como no N-acetilgalactosamina ou na N-acetilglicosamina.

175
6. Desoxigenação do C6. A substituição de um grupo hidroxila por um hidrogênio em C6 da galactose ou da
manose produz fucose ou a ramnose, respectivamente, ambas com fórmulas C6H12O5. Esses desoxiaçucares
são encontrados em polissacarídeos de plantas e oligossacarídeos complexos componentes de glicoproteínas e
glicolipídios.
Fisiopatologia da catarata por aumento da glicemia. O aumento da glicemia, isto é, aumento da quantidade
de glicose no sangue é uma consequência, por exemplo, da diabetes melitus, doença em que a insulina é
incapaz de mobilizar glicose para a sua quebra. Existem células que precisam de receptores e/ou da ação da
insulina para receber e assimilar a glicose. Contudo, algumas outras como as células ovarianas, células da
vesícula seminal, do cristalino, da retina, as hemácias, entre outras, não necessitam da ação de hormônios ou
de demais receptores, de modo que a glicose entra facilmente em seu citoplasma, de um modo passivo.
Nestas células, a glicose é convertida em frutose, monossacarídeo mais preferível para elas para a obtenção de
energia. Para isso, a glicose sofre primeiramente a ação da enzima aldose redutase para ser convertida em
sorbitol por meio de uma reação rápida e, logo depois, por meio da ação sorbitol desidrogenase, é convertido em
frutose através de uma reação mais lenta.
No diabético, a glicemia aumentada no sangue circulante faz com que a glicose entre em excesso nas células do
cristalino, sendo imediatamente convertido em sorbitol através de uma reação rápida. Em grandes quantidades,
o sorbitol não sai do cristalino e nem é metabolizado tão efetivamente como a frutose, a qual para ser obtida, é
necessária uma reação mais duradoura. O acúmulo de sorbitol no citoplasma das células do cristalino gera um
aumento da pressão osmótica, o que favorece a entrada de água para dentro destas células. A turgência das
células causada pelo acúmulo de água predispõe à formação de edema de cristalino e a consequente
precipitação de proteínas, gerando uma opacificação generalizada da estrutura do cristalino, o que explica o
desenvolvimento de catarata pela maioria dos diabéticos.
Frutose e sequestro de fosfato. No fígado, as células que utilizam frutose para obtenção de energia realizam a
seguinte reação:
Em resumo, em algumas células (como as do fígado), a frutose do sangue é captada e recebe um átomo de
fósforo responsável por manter este açúcar dentro da célula. Esta reação, catalisada pela frutoquinase, se dá de
maneira rápida. Ao receber um átomo de frutose no primeiro carbono, esta se converte em frutose 1-fosfato
(molécula que não deve ser confundida com a frutose 1,6-bifosfato ou com a frutose 6-fosfato, intermediários da

176
fase de investimento da via glicolítica; a frutose 1-fosfato não é intermediária da via glicolítica), sendo quebrada,
por meio da enzima aldolase B em duas moléculas com 3 carbonos cada: diidroxiacetona-fosfato e gliceraldeído.
Esta segunda reação enzimática acontece de maneira lenta. A quebra da frutose em duas moléculas de 3
carbonos aumenta o rendimento energético desta reação.
Uma ingestão excessiva de frutose faz com que as concentrações de Frutose 1-Fosfato aumentem no
organismo, uma vez que a primeira reação acontece de maneira mais rápida. Este excesso causa um consumo
muito alto de fosfato, átomo responsável por importantes papéis no metabolismo, gerando uma carência geral
deste elemento no organismo (sequestro de fosfato).
DISSACARÍDEOS
Os dissacarídeos são um tipo específico de oligossacarídeos formados por dois monossacarídeos unidos
covalentemente entre si por meio de uma ligação glicosídica (do tipo O-glicosil). Esta é formada quando um grupo
hidroxila de uma molécula de açúcar reage com o átomo de carbono anomérico da outra molécula de açúcar.
As ligações glicosídicas são facilmente hidrolisadas por ácido, mas resistem à clivagem por ácido. Assim, os
dissacarídeos podem ser hidrolisados para liberar os seus componentes monossacarídicos livres por aquecimento com
ácido diluído.
Um outro tipo de ligação glicosídica reúne o átomo de carbono anomérico de um açúcar a um átomo de
nitrogênio em uma glicoproteína. Essas ligações glicosídicas do tipo N-glicosil são também encontradas em todos os
nucleotídeos.
Os mais importantes dissacarídeos são:
 Lactose: Galactose + Glicose (ligação glicosídica β1,4)
 Sacarose: Frutose + Glicose (ligação glicosídica α1,2)
 Maltose: Glicose + Glicose (ligação glicosídica α1,4)
 Celobiose: Glicose + Glicose (ligação glicosídica β1,4)
 Trealose: Glicose + Glicose (ligação glicosídica α1,1)
 Isomaltose: Glicose + Glicose (ligação glicosídica α1,1)
Ex
1
: Lactose
Ex
2
: Sacarose
Ex
3
: Maltose (Glicose + Glicose)
Ex
4
: Trealose (Glicose + Glicose)

177
OBS
5
: Nomenclatura dos dissacarídeos. Várias regras devem ser seguidas para nomear os dissacarídeos, como a
sacarose, a lactose, a maltose e a trealose, de forma clara de precisa e, especialmente, para designar os
oligossacarídeos mais complexos. Por convenção, o nome descreve o composto a partir de seu terminal não-redutor
colocado à esquerda, sendo, então, construído na seguinte ordem:
1. A configuração (α ou β) do átomo de carbono anomérico que reúne a primeira unidade de monossacarídeo
(à esquerda) à segunda unidade deve ser determinada;
2. É escrito o nome da unidade da extremidade não-redutora. Para distinguir as estruturas dos anéis, cinco ou
seis átomos, adiciona-se ao nome os termos “furano” ou “pirano”. Para a primeira unidade de
monossacarídeo, devemos adicionar a terminação osil;
3. Os dois átomos de carbono reunidos pela ligação glicosídica devem ser indicados entre parênteses, com
uma seta conectando os dois números (1→4) ou separados por vírgula (1,4). No exemplo, observamos a
indicação de que o C-1 da primeira unidade de açúcar está unido ao C-4 da segunda.
4. Escreve-se o nome da segunda unidade, designando por meio das terminações ose ou osídeo quando ela
for um açúcar redutor ou não-redutor, respectivamente. Para melhor entendimento, temos:
 Açúcar redutor: é o dissacarídeo que possui uma hidroxila livre no C-1 (nas aldoses, por exemplo)
ou no C-2 (nas cetoses, por exemplo). Para eles, faz-se uso da terminação ose. Deste modo,
receberão o sufixo ose os dissacarídeos que apresentarem a ligação glicosídica 1→4 ou 1→6, uma
vez que os carbonos 1 e 2 apresentarão suas hidroxilas livres.
Ex
1
: β-D-Galactopiranosil-(1,4)-α-D-Glicopiranose ou Lactose.
 Açúcar não-redutor: é o dissacarídeo que não possui hidroxila livre no C-1 ou no C-2. Para eles,
faz-se uso da terminação osídeo. Deste modo, receberão o sufixo osídeo os dissacarídeos que
apresentarem a ligação glicosídica 1→1 ou 1→2, uma vez que as hidroxilas dos carbonos 1 e 2
estarão envolvidos na ligação glicosídica e, portanto, não estarão livres.
Ex
2
: α-D-Glicopiranosil-(1,1)-α-D-Glicopiranosídeo ou Trealose.
Ex
3
: α-D-Glicopiranosil-(1,2)-β-D-Frutofuranosídeo.
TRISSACARÍDEOS E NOMENCLATURA GERAL DOS OLIGOSSACARÍDEOS
De uma forma geral, os oligossacarídeos são carboidratos que possuem entre 2 a 10 monossacarídeos. Por sua
importância, os principais dissacarídeos foram previamente descritos neste capítulo. Contudo, existe ainda em nosso
organismo um importante trissacarídeo denominado rafinose (C18H32O16). Os trissacarídeos são exemplos de
carboidratos que, por hidrólise, produzem três monossacarídeos.
A regra de nomenclatura dos dissacarídeos (ver OBS
5
) aplica-se aos trissacarídeos e aos demais
oligossacarídeos. Como por exemplo, temos o α-D-Galactopiranosil-(1,6)-α-D-Galactopiranosil-(1,2)-β-D-
Frutofuranosídeo.
POLISSACARÍDEOS
A maioria dos carboidratos encontrados na natureza é encontrada na forma de polissacarídeos, isto é, polímeros
de média até alta massa molecular formados com a união de mais de 10 unidades monoméricas de monossacarídeos.
Os polissacarídeos, também chamados de glicanos, diferem entre si na identidade das suas unidades
monossacarídicas e nos tipos de ligação que os unem, no comprimento de suas cadeias e no grau de ramificação
destas. Desta forma, eles podem ser classificados em homopolissacarídeos e heteropolissacarídeos:
 Homopolissacarídeos: contêm apenas um único tipo de unidade monomérica.
 Heteropolissacarídeos: contêm dois ou mais tipos diferentes de unidades monoméricas.
Açúcar Ligação glicosídica Sufixo
Açúcar redutor (1→4) e (1→6) Ose
Açúcar não-redutor (1→1) e (1→2) Osídeo

178
Alguns homopolissacarídeos servem como forma de armazenamento de monossacarídeos empregados como
combustíveis pelas células; o amido e o glicogênio são homopolissacarídeos desse tipo. Outros homopolissacarídeos,
como a celulose e a quitina, são utilizados como elementos estruturais das paredes celulares vegetais e de
exoesqueletos de animais, respectivamente. Os heteropolissacarídeos fornecem suporte extracelular nos organismos de
todos os reinos naturais. Por exemplo, a camada rígida do envoltório das células bacterianas (peptidoglicanos) é
construída por uma parte que é um heteropolissacarídeo formado por duas unidades monossacarídicas alternantes.
Nos tecidos animais, o espaço extracelular é ocupado por vários heteropolissacarídeos, que formam uma matriz
que mantém as células individuais unidas, fornecendo-lhes proteção, forma e suporte, funções que se estendem aos
tecidos e órgãos.
De forma diferente das proteínas, os polissacarídeos em geral não têm massas moleculares definidas. Essa
diferença é uma consequência dos mecanismos de montagem dos dois tipos de polímeros. As proteínas são
sintetizadas a partir de um molde (RNA mensageiro) com sequência de bases e tamanhos definidos, por meio da ação
de enzimas que copiam, de modo exato, o molde. Para a síntese de polissacarídeos não há nenhum molde; em vez
disso, o programa para a síntese de polissacarídeos é intrínseco às enzimas que catalisam a polimerização das
unidades monoméricas.
Os polissacarídeos de armazenamento mais importantes são o amido nas células vegetais e o glicogênio nas
células animais. Esses dois polissacarídeos ocorrem intracelularmente como grandes agregados ou grânulos. As
moléculas de amido e glicogênio são altamente hidratadas, porque elas têm muitos grupos hidroxila expostos e capazes
de formar pontes de hidrogênio com a água. A maioria das células vegetais tem a habilidade de sintetizar o amido,
porém ele é especialmente abundante nos tubérculos, como as batatas, e nas sementes, como o grão de milho.
 Amido: é formado por várias moléculas de glicose que podem se apresentar na forma de duas frações: a
amilose e a amilopectina. O amido apresenta nos vegetais uma função energética análoga ao glicogênio para os
animais.
o Amilose: consiste de cadeias de longas, não-ramificadas de unidades de D-glicose conectadas por
ligações α1→4 que se apresentam na forma helicoidal. Tais cadeias variam em massa molecular de uns
poucos milhares até mais de um milhão. Em outras palavras, a amilose é uma macromolécula
constituida de 250 a 300 resíduos de D-glicopiranose, ligadas por pontes glicosídicas α-1→4, que
conferem à molécula uma estrutura helicoidal.
o Amilopectina: também apresenta uma alta massa molecular (até 100 milhões), porém, ao contrário da
amilose, é altamente ramificada. As ligações glicosídicas encontradas entre as unidades de glicose nas
cadeias da amilopectina são α1→4, mas os pontos de ramificação (cerca de 1 a cada 24 a 30 unidades)
são do tipo α1→6. Em outras palavras, a amilopectina é uma macromolécula, menos hidrossolúvel que a
amilose, constituída de aproximadamente 1400 resíduos de α-glicose ligadas por pontes glicosidicas α-
1→4, ocorrendo também ligações α-1→6, que dão a ela uma estrutura ramificada. A amilopectina
constitui, aproximadamente, 80% dos polissacarídeos existentes no grão de amido.
O agregado de amilose e amilopectina como se acredita que
ocorra nos grânulos de amido estão representados pelo
esquema ao lado. As fibras de amilopectina (em vermelho)
formam estruturas em dupla hélice umas com as outras ou
com as fibras de amilose (em azul). As unidades de glicose,
na extremidade não-redutora das ramificações externas, são
retiradas enzimaticamente, uma de cada vez, durante a
mobilização intracelular do amido para produção de energia.
O glicogênio tem uma estrutura similar, mas é muito mais
ramificado e mais compacto.

179
 Glicogênio: é o principal polissacarídeo de armazenamento energético das células animais. Como a
amilopectina, o glicogênio é um polímero de subunidades de glicose unidas por meio de ligações α1→4, com
ligações α1→6 nas ramificações, mas o glicogênio é mais extensamente ramificado (em média, uma ramificação
a cada 8 a 12 unidades) e mais compacto que o amido. O glicogênio é especialmente abundante no fígado (onde
constitui até 7% do peso úmido do órgão) e no músculo esquelético. Nos hepatócitos, o glicogênio é encontrado
em grandes grânulos. Esses grânulos de glicogênio contêm ainda, numa forma intimamente unida, as enzimas
responsáveis pela sua síntese e degradação. O glicogênio é quebrado em glicose por um processo denominado
glicogenólise, que ocorre quando a taxa de glicose no sangue está baixa. Quando as moléculas de glicose são
quebradas dentro da célula, são convertidas em glicose-6-fosfato pela enzima glicoquinase, sendo um processo
necessário para a sua manutenção dentro da célula. Contudo, este processo é crucial para determinar a
demanda de glicose para o organismo a partir de suas principais reservas (ver OBS
6
).
Devido a cada ramificação no glicogênio terminar com uma unidade de açúcar não-redutor (uma unidade sem o
carbono anomérico livre), esse polímero tem tantos terminais não-redutores quantas ramificações, porém apenas
um único terminal redutor. Desta forma, quando o glicogênio é utilizado como fonte de energia, as unidades de
glicose são removidas uma a uma, a partir dos terminais não-redutores, isto é, das extremidades das
ramificações. As enzimas de degradação, que agem somente nos terminais não-redutores, podem agir
simultaneamente em muitos terminais, acelerando a conversão do polímero em monossacarídeo.
O fato de as células armazenarem uma reserva nutritiva na forma de polissacarídeo (glicogênio) e não na forma
de monossacarídeo (glicose) se dá por uma questão de osmolaridade, de forma que a glicose livre em
abundância no citoplasma celular aumenta a osmolaridade do citoplasma, o que pode levar ao rompimento
celular.
OBS
6
: O glicogênio estocado nos músculos só pode ser metabolizado pelas próprias células musculares, uma vez que
elas não apresentam a enzima glicose-6-fosfatase, responsável por retirar o átomo de fósforo da glicose-6-fosfato
estocada dentro da célula. Como vimos anteriormente, apenas a glicose fosforilada pode ser mantida dentro da célula,
sendo, desta forma, capaz de gerar energia. Com a ausência da enzima glicose-6-fosfatase, as células musculares são
incapazes de lançar glicose para o sangue quando necessário.
Diferentemente das células musculares, os hepatócitos (células do fígado), além de utilizar glicose para o seu próprio
consumo energético, podem enviar glicose para a circulação sanguínea e, deste modo, para todas as outras células do
corpo por possuírem a enzima glicose-6-fosfatase. Por esta razão, apenas o glicogênio hepático pode ser utilizado pelo
organismo de uma maneira geral como reserva nutricional (inclusive pelas próprias células musculares).

180
Além dos polissacarídeos de reserva energética (amido e glicogênio), existem ainda os polissacarídeos
estruturais que participam na formação de estruturas orgânicas, estando entre os mais importantes a celulose, que
participa na estrutura de sustentação dos vegetais, a quitina e a mureína.
 Celulose: a celulose, uma substância fibrosa, resistente e insolúvel em água, é encontrada na parede celular
dos vegetais, particularmente em troncos, galhos e em todas as partes lenhosas, sendo assim, o polissacarídeo
mais abundante no mundo. A celulose constitui a maior parte da massa da madeira, e o algodão é celulose
quase que pura. Como a amilose e as cadeias principais da amilopectina e do glicogênio, a molécula de celulose
é um homopolissacarídeo linear e não-ramificado, de 10 a 15 mil unidades de D-glicose. Mas há uma diferença
muito importante: na celulose, as unidades de glicose têm a configuração β, enquanto na amilose, na
amilopectina e no glicogênio, a glicose está na configuração α. As unidades de glicose na celulose estão unidas
por ligações glicosídicas do tipo β1→4. Essa diferença confere à celulose e à amilose estruturas tridimensionais
e propriedades muito diferentes entre si. A estrutura linear da celulose (diferentemente da estrutura helicoidal
dos demais polissacarídeos já estudados) garante a formação de uma cadeia reta e estendida, propiciando uma
estrutura mais rígida e consistente. Com várias cadeias estendidas lado a lado, uma rede estabilizadora de
pontes de hidrogênio inter e intracadeias produz fibras supramoleculares retas, estáveis e de grande resistência
à tensão. A resistência à tensão da celulose tem feito dela uma substância muito útil para as civilizações através
dos milênios. Muitos produtos manufaturados, incluindo o papel, papelão, placas de isolamento e outros
materiais de empacotamento e construção são derivados da celulose. A quantidade de água contida nesses
materiais é baixa, porque as ligações de ponte de hidrogênio intercadeias de celulose saturam sua capacidade
de formação desse tipo de ligação.
OBS
7
: O glicogênio e o amido, ingeridos na dieta, são hidrolisados por α-amilases, enzimas da saliva e das secreções
intestinais que rompem as ligações glicosídicas α1→4. Contudo, o nosso sistema de secreções gastrointestinais não
apresenta enzimas capazes de quebrar a ligação glicosídica β1→4. Por esta razão, a celulose não pode ser utilizada
como fonte de energia pela maioria dos animais. Os térmitas, ou cupins, digerem facilmente a celulose (e, portanto, a
madeira), mas isso só ocorre porque o seu trato intestinal abriga um organismo simbiótico – Trichonympha – que secreta
uma enzima chamada celulase, a qual hidrolisa as ligações β1→4 entre as unidades de glicose. Os fungos e as
bactérias da madeira em decomposição também produzem celulase. Os únicos vertebrados que conseguem utilizar a
celulose como alimento são os bovinos e outros animais ruminantes (ovelhas, cabras, camelos, girafas). O estômago
extra desses animais (rúmen) contém protistas e bactérias que secretam celulase.
 Quitina: a quitina é um homopolissacarídeo linear composto por unidades monoméricas de N-acetil-D-
glicosamina em ligações β1→4. Portanto, a sua única diferença química com a celulose é a substituição de um
grupo hidroxila em C-2 por um grupo amino acetilado. A quitina forma fibras estendidas similares àquelas da
celulose e, como a celulose, não é digerível por animais vertebrados. A quitina é o principal componente do
exoesqueleto duro de aproximadamente 1 milhão de espécies de artrópodes, por exemplo, insetos, lagostas e
caranguejos. Provavelmente, depois da celulose, é o polissacarídeo mais abundante na natureza.

181
OBS
8
: A quitosana é um medicamento produzido através da deacetilação da
quitina, um polissacarídeo encontrado no exoesqueleto de crustáceos,
através de um processo de alcalinização sob altas temperaturas. Com isso, a
quitosana apresenta uma estrutura semelhante à quitina, diferenciando-se
pela ausência do grupo N-acetil. A quitosana tem sido usada em cicatrização
de ferimentos, remoção de proteínas alergênicas de alimentos, liberação
controlada de drogas (nanopartículas) e como suplemento alimentar com
efeito hipocolesterômico (absorvendo glicose e colesterol para si). Sua ação
anti-obesidade é ainda discutida na literatura podendo agir de duas formas:
(1) Complexação com lipídeos no trato intestinal, sendo excretado
diretamente através das fezes, impedindo a assimilação da glicose e do
colesterol pelo organismo; (2) Retardamento da ação de lipases digestivas.
Sua ação e uso terapêutico tem como principais objetivos:
 Liga-se diretamente às gorduras da dieta alimentar;
 Auxilia em dietas de emagrecimento;
 Elimina o colesterol LDL nocivo;
 Absorve de 4 a 8 vezes o seu peso em gorduras;
 Serve de fonte natural de fibra que regula o intestino;
 Mantém o balanço ácido natural do sistema digestivo;
 Elimina o excesso de apetite.
 Mureína: o componente rígido das paredes celulares bacterianas é um heteropolímero constituído por unidades
alternantes, unidas por ligação β1→4, de N-acetilglicosamina e N-acetilmurâmico (ácido murâmico), estando
este útilmo ligado a um oligopeptídeo formado por 4 aminoácidos (alanina, glutamato, lisina e alanina). Os
polímeros lineares justapõem-se na parede celular e são interligados por peptídeos pequenos, as suas
estruturas exatas dependem das espécies bacterianas consideradas. As ligações cruzadas do peptídeo unem as
cadeias polissacarídicas a um revestimento forte que envolve inteiramente a célula e a protege de lise devido à
entrada de água por osmose. A interposição de N-acetilglicosamina e N-acetilmurâmico (que ligado aos
aminoácidos, forma um tipo de peptidoglicano, isto é, a união de um carboidrato com um peptídeo) classifica a
mureína como um heteropolissacarídeo.
OBS
9
: A enzima lisozima, que hidrolisa as ligações glicosídicas β1→4 entre a N-acetilglicosamina e o ácido N-
acetilmurâmico, mata as células bacterianas. A lisozima está presente nas lágrimas, presumulvelmente como uma
defesa contra as infecções bacterianas nos olhos. Ela também é produzida por certos vírus bacterianos para assegurar a
sua liberação da célula da bactéria hospedeira, um passo essencial no ciclo da infecção viral.
OBS
10
: A penicilina e os antibióticos relacionados matam as bactérias, impedindo a síntese das ligações cruzadas, o que
torna a parede celular muito fraca para resistir à lise por osmose.

182
DIGESTÃO E ASSIMILAÇÃO DOS CARBOIDRATOS
Os carboidratos correspondem à principal fonte de energia do corpo, sendo então de extrema importância a sua
inclusão ideal na nossa dieta.
A Sociedade Brasileira de Medicina do Esporte recomenda uma ingestão entre 5 a 10g/kg/dia de carboidratos,
isto é, para um indivíduo de 70kg, cerca de 300 a 350g por dia. É importante ressaltar que além da quantidade, a
escolha do tipo, forma e dos horários dos carboidratos ingeridos é importante na melhora do desempenho físico e do
processo de recuperação.
Destes 300g de carboidratos que devem ser ingeridos diariamente, 50% deve ser amido, 40% sacarose e 10%
lactose. Com isso, sabendo que 1g de carboidrato rende 4 Kcal (ou 4 Cal), temos:
 50% Amido  150g x 4 Kcal = 600 Kcal.
 40% Sacarose  120g x 4 Kcal = 480 Kcal.
 10% Lactose  30g x 4 Kcal = 120 Kcal.
TOTAL = 1200 Kcal. Este é o valor diário de energia que deve ser obtido através
dos carboidratos para evitar a quebra de gordura e uma consequente
cetoacidose metabólica.
Na ingestão dos carboidratos, várias enzimas em diferentes órgãos entram em ação para a degradação
fracionada de cada tipo de carboidrato. Com isso, temos, em cada segmento do tubo digestivo:
 Boca: apenas o amido sofre a ação da amilase salivar, enzima ativada pelo pH alto da boca. A lactose, a
sacarose e a celulose passam intactos por este segmento. O amido é então convertido em subunidades
denominadas dextrinas, isomaltose e maltose.
 Estômago: por apresentar um pH baixo, a amilase salivar é desnaturada e desativada no estômago. Com isso,
não há digestão de carboidratos em nível estomacal.
 Duodeno: na primeira porção do intestino delgado, ocorre a completa degradação dos carboidratos ingeridos na
dieta. As dextrinas sofrem ação da amilase pancreática, enquanto a isomaltose, a maltose, a lactose e a
sacarose sofrem ação de enzimas da mucosa intestinal (isomaltase, glicoamilase, lactase e sacarase), sendo
convertidas nas unidades monoméricas fundamentais: glicose, galactose e frutose.
 Intestino: nas demais porções do intestino, ocorre a absorção dos monossacarídeos. A glicose e a galactose é
transportada por meio de um co-transporte junto ao sódio (ver OBS
11
), enquanto que a frutose é transportada
para os enterócitos por meio do GLUT-5 (ver OBS
12
). Uma vez dentro dos enterócitos, os monossacarídeos são
transportados para o sangue graças à ação do GLUT-2 (ver OBS
12
) e daí, para o fígado. Neste, serão destinados
para as células do corpo caso seja necessário ou serão estocados na forma de glicogênio.
OBS
11
: A absorção intestinal de glicose e galactose se dá por meio de um co-transporte, isto é, entrada de glicose e
galactose no enterócito simultaneamente ao transporte de Na
+
para dentro desta célula, segundo o gradiente de
concentração deste íon. O simporte é o co-transporte de duas moléculas e o uniporte é o co-transporte de apenas uma.
Este co-transporte de carboidrato devido à concentração de sódio represente o fundamento do soro caseiro: para evitar
a desidratação e a diarreia osmótica, faz-se uso da ingestão de um copo de água com 2 colheres de açúcar e uma
colher pequena com sal (cloreto de sódio). O sal administrado junto aos açúcares favorece a sua absorção em nível
intestinal.
OBS
12
: O GLUT é a abreviação para o termo glucose transporter, isto é, transportadores de glicose presentes nas
membranas celulares. Cinco tipos diferentes de GLUT foram diferenciados no organismo humano, apresentando funções
diferentes:
 GLUT-1: responsável pela captação de glicose nas hemácias, rins e cérebro.
 GLUT-3: responsável pela captação de glicose nos neurônios e na placenta. A constante de funcionamento (Km)
do GLUT-3 é de aproximadamente 1mM, uma concentração bem menor que a de glicose no sangue (4 – 8 mM),
o que significa que este GLUT-3 capta glicose bastante facilmente para dentro da célula, mesmo em
concentrações mínimas. Também pode ser encontrado nas demais células do corpo, com exceção das células
musculares, de células do fígado e de células pancreáticas.
 GLUT-2: responsável pela entrada de glicose nos hepatócitos e nas células pancreáticas. O Km do GLUT-2 é de
15 – 20 mM, o que significa que é necessária uma glicemia elevada para a entrada de glicose em tais células.
Tanto é que, quando o pâncreas começa a receber glicose via o GLUT-2, a liberação reflexa de insulina por este

183
órgão é iminente. Podemos encontrar GLUT-2 na membrana basal dos eritrócitos, sendo responsável por lançar
monossacarídeos para o sangue.
 GLUT-4: é dependente de insulina e realiza o transporte de glicose para as células musculares e adiposas. A
presença de insulina eleva o número de GLUT-4 na membrana citoplasmática destas células, o que aumenta a
quebra de glicose e diminui a glicemia. O Km do GLUT-4 é de cerca de 5mM. Exercícios físicos também
aumentam a quantidade de GLUT-4 nas células musculares.
 GLUT-5: presente na membrana luminal dos enterócitos, sendo responsável pelo transporte de frutose.
OBS
13
: O SGLT, abreviação para o termo Sodium Glucose Transporter, é responsável pelo transporte de sódio para
dentro das células.
 SGLT-1: presente no intestino e nos rins.
 SGLT-2: presente nos rins.
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
Praticamente todas as doenças apresentam uma base bioquímica. Desta forma, os estudos bioquímicos
contribuem para o diagnóstico, prognóstico e tratamento e, portanto, bioquímica e medicina estão intimamente
relacionados.
No que diz respeito ao metabolismo dos carboidratos, podemos ressaltar os seguintes componentes:
 Carboidrato
o Amido: nutriente derivado dos vegetais (maltose e isomaltose)
o Lactose: componente do leite (glicose e galactose)
o Sacarose: presente nas frutas (glicose e frutose)
 Glicose: consiste no produto da digestão do amido ou lactose, sendo a forma
de carboidrato mais abundante nas células do corpo. O termo glicemia diz
respeito ao nível de glicose no sangue. Sua faixa considerada normal, em
jejum, compreende o intervalo entre 70 – 100mg/dl. Após uma refeição
qualquer, ocorre aumento da glicemia, a qual alcança o seu pico
aproximadamente 2 horas depois (momento em que há maior produção e
secreção de insulina), podendo alcançar valores de 140mg/dl em indivíduos
normais; 3 a 4 horas depois da ingestão alimentar, tem-se o menor valor de
glicemia – momento em que há a liberação de glucagon.
o Pico hiperglicêmico: 2 horas após a dieta (liberação de insulina).
o Nadir hipoglicêmico: 3-4 horas após (liberação de glucagon)
 Glicogênio: consiste na forma de armazenamento da glicose nos animais, e nada mais é do que um polímero
de glicose. Quando os níveis de glicose no sangue caem (cerca de 2 a 3 horas depois da refeição), o glucagon
passa a quebrar o glicogênio armazenado, quebrando-o em glicose e devolvendo ao sangue através da
glicogenólise.
CONTROLE HORMONAL DA GLICEMIA
Os níveis de glicose no sangue são constantemente controlados por sistemas glicorreguladores que envolvem
as Ilhotas de Langerhans (as quais liberam insulina e glucagon) e receptores do hipotálamo (que respondem a uma
concentração baixa de glicose liberando epinefrina e hormônio de crescimento).
Desta maneira, o controle hormonal da glicose no sangue se dá por meio dos seguintes hormônios:
 Insulina: produzido pelas células beta do pâncreas endócrino, é considerado um hormônio hipoglicemiante,
pois aumenta a expressão de transportadores de glicose, promovendo a captação deste em nível tecidual,
diminuindo gradativamente a taxa de glicose sanguínea. Por sua importância no que diz respeito à fisiopatologia
e tratamento da DM, este hormônio será melhor detalhado em tópicos subsequentes.
 Glucagon: produzido pelas células alfa do pâncreas endócrino, é considerado um hormônio hiperglicemiante
por, justamente, inibir a utilização da glicose para obtenção de energia.
 Hormônios hiperglicemiantes: são também chamados de hormônios contrarreguladores, por agirem de
forma paradóxica à regulação da glicemia. São eles: epinefrina (catecolaminas), hormônio de crescimento
(somatotropina) e o cortisol.
INSULINA
A insulina é produzida nos humanos e em outros mamíferos dentro das células-beta
das ilhotas de Langerhans, no pâncreas. Ela é sintetizada a partir da molécula precursora
denominada como pré-proinsulina, que é convertida em pró-insulina. Esta sofre a ação de
enzimas proteolíticas conhecidas como pró-hormônio convertases (PC1 e PC2), o que resulta
na formação da insulina propriamente dita e do peptídeo-C.

184
FUNÇÃO DA INSULINA
A insulina pode ser classificada como um hormônio anabólico, pois tende a estocar a glicose. Portanto, de um
modo geral, podemos destacar as seguintes funções da insulina:
 Estimular a captação da glicose pelo tecido muscular, onde a glicose é armazenada na forma de glicogênio
muscular.
 Aumentar a captação da glicose sanguínea pelas células hepáticas, onde é convertida em glicose 6-fosfato pela
glicoquinase.
 Ativar a glicogênio-sintetase, de modo que a glicose 6-fosfato seja convertida em glicogênio e armazenada no
fígado.
 Inativar a glicogênio fosforilase (enzima que decompõe o glicogênio hepático em glicose).
 Promove a conversão do excesso de glicose em ácidos graxos que são armazenados no tecido adiposo na
forma de ácidos graxos livres e glicerol.
EFEITOS METABÓLICOS DA INSULINA NO METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
De um modo mais específico, no que diz respeito à ação da insulina em nível tecidual, temos:
 No fígado:
 Promove o estoque de glicose como glicogênio
 Aumenta a síntese de triglicerídeos
 Inibe a glicogenólise e inibe a gliconeogênese (formação de glicose a partir de outros substratos),
justificando seu efeito hipoglicêmico.
 No músculo esquelético e no tecido adiposo (dependem de insulina):
 A insulina aumenta o número de transportadores de glicose na membrana celular (GLUT-4), aumentado
deste modo a captação de glicose.
 Aumento da síntese do glicogênio muscular.
 Aumenta a síntese protéica.
 No tecido Adiposo:
 Aumenta o estoque de Triglicerídeos (estimula a lipase lipoprotéica e inibe a lipase intracelular)
 Transporte de glicose para dentro da célula
OBS
14
: Efeito da insulina sobre a captação e utilização de glicose pelo cérebro. A insulina exerce pouco ou nenhum
efeito sobre a captação ou a utilização de glicose pelo cérebro. As células do cérebro são permeáveis à glicose e podem
utilizá-las sem a intermediação da insulina. O cérebro utiliza preferencialmente a glicose como fonte de energia. Por isso,
é essencial que o nível sanguíneo de glicose seja sempre mantido acima de um nível crítico. Quando a glicemia cai a um
nível muito baixo (<40mg/dl), ocorre o choque hipoglicêmico, que se caracteriza por irritabilidade nervosa progressiva
que leva ao desfalecimento, convulsão e coma.
REGULAÇÃO DA SECREÇÃO DE INSULINA
As quantidades relativas da secreção da insulina e do glucagon pelo pâncreas são coordenadas de modo que a
velocidade de produção da glicose hepática é mantida igual ao seu uso pelos tecidos periféricos. A secreção da insulina
é aumenta por:
 Glicose: após uma refeição rica em carboidratos, a glicose absorvida pela corrente sanguínea, constitui o
principal estímulo para a secreção da insulina.
 Aminoácidos: a ingestão de proteínas provoca um aumento transitório nos níveis plasmáticos de aminoácidos,
induzindo a secreção imediata de insulina.
GLUCAGON
O glucagon é um hormônio (polipeptídeo) produzido nas células alfa das ilhotas de Langerhans do pâncreas e
também nas células espalhadas pelo tracto gastrointestinal.
Por sua atividade glicogenolítica, o glucagon:
 Aumenta a atividade da adenilciclase no fígado, com aumento do AMPc que ativa a defosforilase-quinase, que
converte a fosforilase b (inativa) em fosforilase a (ativa), promovendo a glicogenólise.
 Estimula a gliconeogênese, aumentando a conversão do piruvato em fosfoenolpiruvato, com formação de
oxalacetado como intermediário; estimula conversão de ácido láctico e aminoácidos em glicose; estimula a
gliconeogênese, com ativação da lipase hepática pelo AMPc e ativação da gliconeogênese pelos ácidos graxos
resultantes.

185
HOMEOSTASE DA GLICEMIA
O nosso organismo trabalha com todos os recursos
possíveis para manter os níveis normais de glicemia,
mantendo-os abaixo de 100 mg/dl e acima de 40 mg/dl. Para
que este balanço seja efetivo, é necessário um controle
especial na secreção de insulina (hormônio hipoglicemiante) e
do glucagon (hormônio hiperglicemiante) pelo pâncreas.
Quando os níveis glicêmicos aumentam, as células β
pancreáticas produzem e secretam a insulina, que age no
fígado, tecido muscular e adiposo, estimulando a formação de
glicogênio, síntese de gordura e proteínas, utilização de
glicose como fonte de energia, etc. – todas estas ações
apresentando um objetivo: diminuir os níveis de glicose no
sangue.
De modo contrário, quando os níveis de glicose
baixam (como na hipoglicemia), as células α do pâncreas
passam a produzir o glucagon (hormônio hiperglicemiante)
que, por sua vez, vai fazer o contrário da insulina: converter
as reservas de glicogênio em glicose e promover a
gliconeogênese, estabelecendo o aumento dos níveis
glicêmicos no intuito de manter a homeostase glicêmica.
DIABETES MELLITUS
A(o) diabetes mellitus (DM) é considerada como um grupo de doenças metabólicas cuja característica principal é
a hiperglicemia. De um modo geral, a DM tem várias etiologias; contudo, é basicamente resultante de dois mecanismos:
deficiente secreção de insulina e/ou resistência periférica à ação da insulina.
Os principais tipos de DM, como veremos detalhadamente mais adiante, são o DM tipo 1 e o DM tipo 2 (além de
outros tipos que também devem ser considerados). Em resumos, temos que:
 A DM tipo 1 caracteriza-se por uma deficiência absoluta da secreção de insulina, que decorre da diminuição de
secreção de insulina pelas células β das ilhotas de Langerhans (por haver uma formação de anticorpos
autoimunes contra as células beta, levando a sua destruição). Representa cerca de 10% dos casos. Seu
tratamento consiste no uso de insulina exógena.
 A DM tipo 2 pode ser caracterizada por deficiência da secreção da insulina associada à resistência periférica à
ação da mesma. Geralmente, o que prevalece é a resistência à ação da insulina, fazendo com que os pacientes,
além da hiperglicemia, apresentem hiperinsulinemia. Seu tratamento, inicialmente, consiste no uso de
hipoglicemiantes orais, que reduzem a resistência à insulina e, posteriormente, pode ser necessário uso deste
hormônio de forma exógena.
OBS
15
: O paciente com diabetes, muito comumente, desenvolve um quadro de poliúria (aumento do volume urinário)
com glicosúria, pois a glicose, em excesso no sangue, passa para os túbulos e, por ser osmoticamente ativa, atrai água
para a luz dos túbulos para ser excretada. Entretanto, existe uma condição nosológica chamada de diabetes insipidus
em que o paciente desenvolve poliúria sem glicosúria, pois neste caso, não há hiperglicemia, mas sim, disfunções do
hormônio antidiurético (ADH ou vasopressina), produzido pelo hipotálamo e secretado pelo lobo posterior da hipófise.
OBS
16
: A permanência no estado bem alimentado resulta em obesidade e resistência à Insulina. A obesidade é
causada quando o indivíduo permanece em estado tão bem alimentado que a gordura estocada não é consumida
durante a fase de jejum do ciclo. A obesidade sempre causa resistência à insulina, visto que o número ou a afinidade
dos receptores de insulina estão diminuídos em alguns pacientes obesos. Outros apresentam ligação normal da insulina,
mas a resposta pós-receptores como a ativação do transporte de glicose é anormal. Quanto maior a quantidade de
gordura do organismo, maior a resistência das células à ação da insulina (levando ao desenvolvimento do diabetes tipo
2). O aumento do fator de necrose tumoral α (TNF-α) e a proteína Resistina, produzidos pelas células adiposas de
indivíduos obesos, contribuem para a resistência à insulina.
OBS
16
: A lipólise consiste no processo de quebra das gorduras; o fato de as cadeias de lipídios serem bem maiores que
as dos carboidratos, quando ocorre a sua quebra, os lipídios liberam maiores números de acetil CoA (cerca de 4 vezes
mais), a qual pode ser convertida em corpos cetônicos, gerando acidose do sangue, por baixa o pH (quadro conhecido
como cetoacidose). Vale salientar que a lipólise é um processo inibido pela insulina. Pacientes diabéticos (tanto tipo 1
como o tipo 2) possuem elevadas taxas de triglicerídeos devido à alta taxa de lipólise, gerando acetil CoA, que, além de
causar acidemia, também pode produzir mais triglicerídeos.

186
INTER-RELAÇÕES METABÓLICAS DO DM TIPO 1
 Caracteriza-se pela ausência da produção de insulina pelo
pâncreas.
 Os níveis de insulina sanguíneos não aumentam em
resposta aos níveis de glicose sanguínea.
 A gliconeogênese é contínua, o fígado contribui para a
hiperglicemia, no estado bem alimentado.
 A incapacidade do músculo de captar glicose na ausência
de insulina contribui para a hiperglicemia.
 A gliconeogênese acelerada pela degradação das proteínas
mantém a hiperglicemia no estado de jejum.
 Ocorre cetoacidose mais comumente, devido a lipólise
acelerada (por ausência de insulina) e ao acúmulo de
corpos cetônicos e íons hidrogênio.
 Ocorre hipertrigliceridemia porque VLDLs são sintetizadas e
liberadas pelo fígado mais rapidamente que essas partículas
possam ser depuradas do sangue pela lipoproteína lipase
(sua síntese depende de insulina).
INTER-RELAÇÕES METABÓLICAS DA DM TIPO 2
 Apresenta níveis de insulina; no entanto, desenvolvem resistência à ação da insulina.
 O número ou a afinidade dos receptores de insulina está reduzido ou a insulina se liga normalmente aos
receptores, porém a ativação dos transportadores de glicose é anormal.
 Por questões exploradas na OBS
15
, conclui-se que a maioria dos pacientes com DM tipo 2 são obesos.
 A hiperglicemia resulta de captação insuficiente de glicose pelos tecidos periféricos, especialmente os músculos.
 A cetoacidose no diabetes tipo 2 é rara porque os adipócitos permanecem sensíveis à insulina sobre a lipólise.
 Pacientes apresentam hipertrigliceridemia com aumento das VLDLs, devido ao aumento da velocidade da
síntese hepática de novo de ácidos graxos e VLDLs.
CARACTERÍSTICAS CLÍNICAS DO DM
 Hiperglicemia
 Glicemia de jejum acima de 126mg/dL em duas ocasiões diferentes
 Glicemia pós-prandial > 140mg/dL
 Glicemia ao acaso > 200mg/dl em paciente sintomático
 Glicosúria: glicemia acima de 160-180 mg/dL ultrapassa o limiar de reabsorção renal, fazendo com que o
paciente apresente glicose na urina. O teste da glicosúria é, entretanto, um exame pouco utilizado na prática
médica hoje em dia, visto que a excreção de glicose pela urina só acontece quando a glicemia se encontra
acima de 180mg/dl, o que é considerado um valor muito alto.
 Poliúria: diurese osmótica ou hiperosmolar.
 Desidratação
 Polidipsia (sede intensa ocasionada pela desidratação) e polifagia (fome exagerada).

187
TESTES PARA MONITORAMENTO DA GLICEMIA
 Glicemia de jejum: teste padrão para o diagnóstico de diabetes. Consiste na medição sanguínea de glicose após um
jejum de 8 a 10 horas. Atualmente, o valor normal de glicemia de jejum é abaixo de 100 mg/dl. Sabe-se que a
hiperglicemia de jejum reflete a produção hepática de glicose.
 Hemoglobina glicosilada (HbA1C): avaliação do controle glicêmico a longo prazo (3 a 4 meses). A HbA1C é uma
forma de hemoglobina presente naturalmente no sangue humano que é útil na identificação de altos níveis de glicemia
durante períodos prolongados. Este tipo de hemoglobina se forma a partir de reações não enzimáticas entre a
hemoglobina e a glicose. Quanto maior a exposição da hemoglobina a concentrações elevadas de glicose no sangue,
maior é a formação dessa hemoglobina glicosilada (através de uma reação irreversível). Como a vida média da glicose
é de cerca de 120 dias (4 meses), a medição da HbA1C serve como parâmetro ideal para identificar a concentração
média de glicose no sangue durante os últimos três a quatros meses, ignorando alterações de concentração
episódicas.
 Frutosaminas: reflete o controle glicêmico dos últimos 15 a 21 dias, aproximadamente. Contudo, trata-se de um
exame mais caro, restrito para alguns laboratórios, e que sofre alterações devido ao aumento ou diminuição de
proteínas plasmáticas. Pode ser substituído pela HbA1C.
 Microalbuminúria: monitoração da função renal.
COMPLICAÇÕES DA DM
A necessidade eminente de conseguir um diagnóstico precoce e instituir o tratamento da DM o mais rápido
possível aos pacientes acometidos por esta doença se faz importante devido às complicações associadas à
hiperglicemia crônica, causando, principalmente, alterações em nível vascular.
Podemos destacar complicações agudas e complicações crônicas.
 Complicações agudas
 Cetoacidose diabética (mais comum no DM
tipo 1)
 Estado Hiperosmolar Não Cetótico (mais
comum no DM tipo 2)
 Complicações crônicas:
 Retinopatia e catarata
 Nefropatia
 Neuropatia
 Aterosclerose, IAM, AVC, Gangrena.
COMA HIPEROSMOLAR
É uma complicação típica do DM tipo 2, que se desenvolve após período prolongado de hiperglicemia (>
500mg/dL). O coma hiperosmolar pode ser a primeira crise de um indivíduo portador de diabetes tipo 2 não
diagnosticada, sendo particularmente comum em idosos.
A hiperglicemia agravada pela não administração da insulina ou hipoglicemiantes, por uma infecção, resulta na
perda de água urinária, glicose e eletrólitos (sódio, cloreto e potássio). A diurese osmótica reduz o volume de sangue
circulante (hipovolemia), resultando na liberação de hormônios que agravam a resistência da insulina e a hiperglicemia.
Nesta condição, a hiperglicemia torna-se bastante elevada (>1000mg/dL), resultando na desidratação e coma (não-
cetótico devido à presença da insulina, que sensibiliza os adipócitos inibindo a lipólise e, com isso, os níveis de ácidos
graxos livres não são elevados).
Portanto, o coma hiperosmolar é a condição na qual a concentração de sódio e glicose está elevada no líquido
extracelular (sangue), provocando a saída de água do espaço intracelular para o extracelular. Isto resulta em
desidratação, estado de inconsciência e coma profundo. A terapia emergencial consiste em restaurar o equilíbrio
hidroeletrolítico e administração de insulina.
CRISE DIABÉTICA
Consiste na manutenção por períodos prolongados de um estado hiperglicêmico. É caracterizada por uma
grande perda de peso devido à lipólise acelerada, por não haver queima de glicose. Ocorre diminuição do peristaltismo
intestinal (constipação) e incapacidade dos tecidos muscular e adiposo de captar a glicose.
Em casos extremos, ocorre a autodestruição das células para obtenção de energia levando ao emagrecimento
em um curto espaço de tempo.
TRATAMENTO
Como linhas gerais de tratamento para pacientes diabéticos, tomando como base seu distúrbio fisiopatológico,
temos:
 Resistência à insulina: sabendo que a resistência tecidual à insulina é uma constante na fisiopatologia da
diabetes, torna-se evidente a necessidade de optar por drogas que, preferencialmente, reduzam esta
resistência. As medidas utilizadas para prevenir ou diminuir a resistência à insulina são:
 Considerar modificações do estilo de vida.
 Uso de drogas sensibilizadoras, como a Metformina e as Glitazonas
 Secreção deficiente: seu tratamento consiste no uso de medicamentos que promovem a secreção de insulina
ou que correspondem à própria insulina exógena.

188
 Secretagogos de insulina (drogas que estimulam o pâncreas a secretar insulina), como as Sulfoniluréias
e as Glinidas.
 Insulina exógena.
HIPOGLICEMIA
Clinicamente, a hipoglicemia é considerada quando os valores de glicose no sangue alcançam valores abaixo
de 50mg/dl. Tem como principais sintomas:
 Fraqueza
 Sudorese
 Náuseas
 Aumento da frequência cardíaca
 Irritação
 Ansiedade
 Hipertireoidismo.
OBS
17
: Hipoglicemia em neonato: os valores de glicemia no recém-nascido são, em média, de 35mg/dL, decaindo se
não houver reserva hepática. Ocorre tremor e é frequente em prematuros.
TIPOS DE HIPOGLICEMIA
 Hipoglicemia transitória: disfunção cerebral
 Hipoglicemia severa prolongada: causa morte cerebral.
CAUSAS DE HIPOGLICEMIA
 Glicemia plasmática de jejum normal: hipoglicemia alimentar.
 Glicemia plasmática de jejum baixo: pode ser induzida pelo etanol ou por drogas (Sulfoniluréia, insulina,
salicilatos).
 Hipoglicemia causada por lesões: insulinomas, carcinomas hepáticos, tumores adrenocorticais. Os insulinomas
são considerados como a causa mais frequente de hipoglicemia. Caracterizam-se pela secreção excessiva e
inadequada de insulina por tumores pancreáticos de células β. São mais comuns da quarta a sexta década de
vida; muito embora, cerca de 80% dos insulinomas são benignos. Os sintomas são aliviados imediatamente pela
administração de glicose.
DISTÚRBIOS DO METABOLISMO DA FRUTOSE
A frutose, também conhecida como açúcar das frutas, é um monossacarídeo hexose (C6H12O6), com os
carbonos dispostos em anel, muito encontrado em frutas. As principais fontes de frutose são:
 Dieta: frutas e vegetais
 Biossíntese: a partir da glicose via sorbitol.
A frutose sofre degradação mais rápida que a glicose,
pois ela, em nível hepático, já entra como gliceraldeído-3-fosfato,
participando já da 5ª reação da via glicolítica. Desta forma, uma
ingestão exagerada de frutose pode acarretar em uma grande
demanda de piruvato e, consequentemente, de acetil CoA, a qual
será convertida em triglicerídeos e ácidos graxos.
A frutose em excesso também leva ao aumento de ácido
úrico, uma vez que ela aumenta o metabolismo dos nucleotídeos,
resultando em um excesso de radicais purinas, que são
polímeros de ácido úrico.
O metabolismo da frutose pode se dar no músculo ou no
fígado:
 Metabolismo da frutose em nível muscular: a frutose é
convertida em frutose-6-fosfato – um intermediário da via
glicolítica – pela enzima hexocinase. Esta enzima,
entretanto, nos tecidos extra-hepáticos, tem forte
afinidade pelo metabolismo da glicose (100mg/dl),
fazendo com que haja pouco metabolismo de frutose nos
músculos. Portanto, a hexocinase é um importante
inibidor competitivo da fosforilação da frutose.

189
A frutose não depende de insulina ou outro hormônio para ser captada por células musculares, sendo ela
captada naturalmente pelos tecidos.
 Metabolismo da frutose em nível hepático: a capacidade de o fígado normal fosforilar a frutose excede muito sua
capacidade de quebrar a frutose-1-P. Assim, o uso de frutose pelo fígado é mal controlado e que excesso de
frutose depleta o fígado de Pi e de ATP.
Os principais distúrbios do metabolismo da frutose são:
 Frutosúria essencial: consiste na deficiência da enzima frutocinase (frutoquinase) devido a uma anomalia
metabólica assintomática benigna; admite-se ser uma doença herdada de forma autossômica recessiva, tendo
uma frequência de 1:130.000. O paciente acometido cursa com frutosemia e frutosúria (diurese osmótica), após
a ingestão de frutose. Complicações deste distúrbio estão relacionadas com o desenvolvimento de catarata, pois
a frutose pode ser convertida em sorbitol; além disso, o excesso de frutose no fígado pode causar cirrose
hepática. O tratamento consiste na eliminação de sacarose da dieta.
 Intolerância hereditária à frutose: consiste em uma deficiência da atividade da enzima frutose-1-fosfato-
aldolase hepática (Aldolase B), que resulta no acúmulo de Frutose-1-Fosfato e depleção de Pi e ATP no fígado.
A depleção de Pi compromete a formação de ATP na fosforilação oxidativa (ADP + Pi  ATP). Tem uma
frequência: 1:40.000, também configurando uma doença de hereditariedade autossômica recessiva. O seu
quadro clínico caracteriza-se por severa hipoglicemia após ingestão de frutose, frutosemia, frutosúria com
diurese osmótica. A elevação da frutose-1-fosfato pode bloquear a fosforilase hepática, bloqueando a produção
de glicose hepática por inibição da degradação do glicogênio, causando sintomas como náuseas e vômitos
devido à hipoglicemia persistente. O paciente apresenta ainda rejeição a alimentos ricos em frutose. O
tratamento consiste na retirada de frutose da dieta.
DISTÚRBIOS DO METABOLISMO DA GALACTOSE
A galactose é um carboidrato
monossacarídeo hexose. Seu papel biológico
é energético e é encontrado como
componente do dissacarídeo lactose que
existe no leite. É obtido pela hidrólise da
lactose. A galactose é transformada
directamente em glicose por um processo
relativamente simples.
Primeiro, ela é fosforilada a galactose-
1-fosfato por acção da galactocinase (com
gasto de ATP), composto que, posteriormente,
reage com a UDP-Glicose, originando UDP-
galactose e glicose-1-fosfato. Esta reação é
catalisada pela galactose-1-fosfato-uridil-
transferase. Posteriormente, a UDP-Galactose
é isomerizada a UDP-Glicose pela UDP-
galactose-4-epimerase. A UDP Glicose é
transformada depois em glicose-1-fosfato.
A galactose é importante na síntese
de lactose na glândula mamária em lactação,
pois nesta ocorre uma condensação entre a
glicose e a UDP-Galactose, originando
lactose, numa reacção catalisada pela síntase
da lactose. A galactose é, também, um
constituinte importante dos glicolípidos, dos
proteoglicanos e das glicoproteínas. A
galactose não é tão doce como a glicose,
também não é solúvel em água.
Os principais distúrbios metabólicos que envolvem a galactose são:
 Galactosemia: consiste na deficiência da galactose-1-fosfato-uridil transferase (Transferase), o que resulta no
acúmulo de galactose-1-fosfato. Em elevadas concentrações, a galactose-1-fosfato inibe a ação da
galactocinase, ocorrendo o acúmulo de galactose no sangue. É um distúrbio genético raro (autossômico
recessivo), que se caracteriza por uma glicose plasmática baixa e pela incapacidade de metabolização da
galactose. Clinicamente, caracteriza-se por: galactosemia, galactosúria, poliúria e desidratação.
Bioquimicamente, ocorre a redução do excesso de galactose ao seu poliálcool (galactiol ou dulcitol), pela ação
da aldolase redutase. O galactiol se acumula na lente do cristalino e é responsável pelo elevado índice de
catarata na primeira infância, caracterizando uma síndrome clássica que se desenvolve em lactentes: após a

190
ingestão de leite, o recém-nascido apresenta vômitos, diarréia, icterícia, falha no desenvolvimento, cirrose,
catarata e retardo mental. Devido à elevada incidência de galactosemia, a atividade da transferase (galactose-1-
fosfato-uridil-transferase) é verificada obrigatoriamente no teste do pezinho. O tratamento consiste na retirada da
lactose da dieta.
ACIDOSE LÁCTICA
A acidose láctica é um problema que se caracteriza por níveis sanguíneos elevados de lactato, geralmente
superiores à 5mM, juntamente com uma queda do pH sanguíneo e nas concentrações do bicarbonato. Acidose láctica é
a forma mais comumente encontrada de acidose metabólica e pode ser consequência da superprodução de lactato, da
subutilização de lactato ou ambos.
Todos os tecidos do corpo têm a capacidade de produzir lactato por glicólise anaeróbica, mas a maioria dos
tecidos não produz grandes quantidades porque muito mais ATP pode ser obtido pela oxidação completa do piruvato
produzido pela glicólise. Entretanto, todos os tecidos respondem com uma geração aumentada de lactato quando a
oxigenação é inadequada. Um bom exemplo é o exercício muscular, que pode diminuir drasticamente os níveis de
oxigênio tecidual e causar uma superprodução de ácido láctico.
O destino principal do lactato no corpo é a completa combustão a CO2 e H2O ou a conversão, de volta, a glicose,
pelo processo de gliconeogênese. Ambos requerem oxigênio. Disponibilidade diminuída de oxigênio, portanto, aumenta
a produção de lactato e diminui sua utilização.
DOENÇAS DE ARMAZENAMENTO DE GLICOGÊNIO
Há várias doenças de armazenamento de glicogênio, bem caracterizadas, todas devido a defeitos hereditários
em uma ou mais enzimas envolvidas na síntese e na degradação de glicogênio. O fígado, geralmente, é o tecido mais
afetado, mas o metabolismo do glicogênio no coração e no músculo também pode estar comprometido.
DOENÇA DE VON GIERKE
A doença do armazenamento de glicogênio mais comum, chamada tipo I ou doença de Von Gierke, é causada
por uma deficiência na glicose 6-fosfatase do fígado, da mucosa intestinal e do rim. Assim, o diagnóstico é possível
através de uma pequena biópsia do intestino.
As manifestações clínicas incluem hipoglicemia após jejum, acidemia láctica, hiperlipidemia e hiperuricemia com
artrite gotosa. A hipoglicemia após jejum é facilmente explicada como consequência da deficiência de glicose 6-
fosfatase, a enzima necessária para obtenção de glicose a partir do glicogênio hepático por gliconeogênese. A acidemia
láctica ocorre porque o fígado é incapaz de utilizar lactato eficientemente, para síntese de glicose.
As manifestações da doença de Von Gierke podem ser muito diminuídas pela administração de carboidratos ao
longo de todo o dia, para evitar a hipoglicemia. Durante o sono, isso pode ser feito pela infusão de carboidratos no
estômago, através de um tubo nasogástrico.
DOENÇA DE POMPE
A doença de armazenamento de glicogênio tipo II ou doença de Pompe é causada pela ausência de α-1,4-
glicosidase (ou maltase ácida), uma enzima encontrada, normalmente, nos lisossomos. A ausência desta enzima leva ao
acúmulo de glicogênio em praticamente todos os tecidos, fazendo com que os lisossomos captem grânulos deste
polissacarídeo e tornem-se deficientes em outras funções, se não tiverem a capacidade de destruir os grânulos. Entre
outros comemorativos, o paciente pode cursar com cardiomegalia e morte, em idade prematura, por insuficiência
cardíaca.
DOENÇA DE CORI
Também chamada de doença de armazenamento de glicogênio tipo III, a doença de Cori é causada por
deficiência da enzima cortadora de ramos do glicogênio. Este polissacarídeo acumula-se porque apenas os ramos mais
externos podem ser removidos da molécula pela fosforilase.
Ocorre hepatomegalia, mas diminui com a idade. As manifestações clínicas são semelhantes, mas mais leves,
que as observadas na doença de Von Gierke, porque a gliconeogênese não é afetada e a hipoglicemia e suas
complicações são menos severas.
DOENÇA DE MCARDLE
Também chamada doença de armazenamento de glicogênio tipo V, a doença de McArdle é causada por
ausência da fosforilase muscular. Os pacientes sofrem cãibras musculares dolorosas e são incapazes de executar
exercícios extenuantes, presumivelmente porque o músculo em exercício não dispõe de reservas de glicogênio
muscular.
Os músculos, provavelmente, são danificados devido a suprimento inadequado de energia e acúmulo de
glicogênio. É comum ocorrer a liberação das enzimas musculares creatina fosfoquinase e aldolase e de mioglobina
(níveis elevados dessas substâncias no sangue sugerem um problema muscular).

191
HIPOGLICEMIA E INTOXICAÇÃO ALCOOLICA
O consumo de álcool, especialmente por uma pessoa subnutrida, pode causar hipoglicemia e seus sintomas. O
mesmo efeito pode resultar do consumo de álcool após um exercício extenuante. Em ambos os casos, a hipoglicemia
resulta dos efeitos inibitórios do álcool sobre a gliconeogênese hepática e, portanto, ocorre em circunstâncias de
depleção do glicogênio hepático.
O problema é causado pelo NADH produzido durante o metabolismo do álcool. O fígado simplesmente é incapaz
de lidar com os equivalentes de redução formados pela oxidação do etanol, em velocidade suficientemente grande para
impedir desvios metabólicos. Os equivalentes extras bloqueiam a conversão de lactato em glicose e promovem a
conversão da alanina em lactato, resultando em considerável acúmulo de lactato no sangue.
Desta forma, um paciente está embriagado quando, de fato, está sofrendo hipoglicemia que pode levar a lesão
irreversível do sistema nervoso central. Crianças são muito dependentes da gliconeogênese durante o jejum e, por esta
razão, a ingestão acidental de álcool, numa criança, pode produzir hipoglicemia severa.
Em resumo, ressaltamos que o consumo exagerado de álcool
causa coma alcoólico. Em grandes quantidades, o álcool é mais
facilmente absorvido do que outros nutrientes celulares, diminuindo o
rendimento energético, principalmente devido à carência de glicogênio.
Além disso, devido ao metabolismo do etanol, há uma grande produção
de NADH. Com isso, o organismo lança mão de gliconeogênese em
larga escala a partir do piruvato, que será convertido em lactato, nesse
sentido, para que haja produção de NAD+ (NAD oxidado) devido à alta
demanda de NADH (NAD reduzido) do metabolismo do etanol. O normal
seria o contrário: lactato em piruvato. Caso o etilista não se alimente, ele
pode entrar em quadros de hipoglicemia severa devido a falta de
glicogênio e a pouca gliconeogênese, causando a perda da consciência
por carência de glicose (o tratamento do quadro é a própria aplicação
endovenosa de soro glicosado acrescido de ampolas de glicose a 50%).
CAQUEIXA DO CÂNCER
Perda de peso inexplicável pode ser sinal de tumor maligno, e perda de peso é comum no câncer avançado.
Apetite diminuído e pouca ingestão de alimentos não explicam totalmente a perda de peso. O déficit ponderal ocorre
principalmente no músculo esquelético e do tecido adiposo, poupando, relativamente, proteínas viscerais. Entretanto, a
necessidade energética do tumor provavelmente não explica a perda de peso, porque perda de peso pode ocorrer
mesmo com tumores pequenos; além disso, a presença de outro crescimento que necessita de energia, o feto na mulher
grávida, normalmente não leva à perda de peso.
Admite-se que exista uma base endocrinológica para a perda de peso acelerada em pacientes com câncer.
Várias anomalias endócrinas foram identificadas em pacientes com câncer, fazendo com que eles sejam resistentes à
insulina, apresentem níveis elevados de cortisol e a possuir uma taxa de metabolismo basal bastante elevada. É também
possível que a resposta do hospedeiro a um tumor inclua a liberação de interleucina-1 (IL-1), IL-6 e fator de necrose
tumoral α (TNF-α ou caquexina), citocinas que estimulam a febre, proteólise, lipólise e a síntese de reagentes de fase
aguda pelo fígado.

192
BIOQUÍMICA: METABOLISMO DO GLICOGÊNIO
Após 2h de ter sido ingerida, a glicose chega a 140mg/dl de sangue, sendo então absorvida pelas células para
só então ser armazenada, após a secreção de insulina.
Para esse armazenamento, a glicose deve ser fosforilada pela enzima hexocinase, aprisionando-se dentro das
células. No formato de glicose-6-fosfato ela pode então dar início a 3 vias distintas: a glicogênese (armazenamento em
forma de glicogênio), a via glicolítica (uso de glicose para fornecimento de energia para todo o corpo) ou a via das
pentose fosfato.
OBS
1
: Quando há excesso de glicose no corpo, esse açúcar, por meio de enzimas e outros substratos, é convertido em
ácidos graxos, dando origem a gordura corporal.
GLICOGÊNESE
É a formação de glicogênio a partir do
armazenamento de glicose pelo corpo.
O glicogênio é uma molécula de
polissacarídeo com ligações α-(1;4), possuindo
inúmeras ramificações de ligação α-(1;6). Desse
polissacarídeo, apenas uma extremidade é
redutora e o restante, extremidades não
redutoras.
É a partir dessas extremidades não
redutoras das ramificações que, dependendo da
necessidade do organismo, são liberadas as
moléculas de glicose simultaneamente.
O glicogênio ao ser sintetizado é
armazenado no fígado ou músculos, sendo
utilizado como fonte de energia, entre uma
refeição e outra, quando os níveis glicêmicos
caem.
Esse glicogênio pode ser formado a partir da
adição de glicose a uma cadeia de glicogênio pré-
existente ou através de uma proteína iniciadora
chamada glicogenina, necessária para a síntese de
glicogênio quando não há mais reserva deste.
A glicogenina se autocatalisa, fazendo com que
resíduos de glicose se liguem à tirosina-194 de sua cadeia, para que com auxílio da glicogênio-sintetase haja a
formação de uma nova cadeia de glicogênio para armazenamento. A glicogênese a partir de glicogenina ocorre com
maior frequência nos músculos.
OBS
2
: Para que ocorra a formação de glicogênio, a insulina deve estar sendo sintetizada e reconhecida pelas células de
maneira adequada.

193
OBS
3
: O tecido muscular armazena mais glicogênio que o fígado por ter maior massa.
ATIVAÇÃO DA GLICOSE E SUA ADIÇÃO À MOLÉCULA DE GLICOGÊNIO
Para que a glicose seja incorporada ao glicogênio, ela deve estar na sua forma ativada, estando ligada a um
nucleotídeo de uracila, constituindo a uridina difosfato glicose (UDP-Glicose).
GLICOGENINA COMO ACEPTOR DE RESÍDUOS DE GLICOSE
A glicogênio-sintase não pode iniciar a síntese das cadeias utilizando a glicose livre
como aceptor de uma molécula de glicose da UDP-glicose. A glicogenina funciona como
primer (iniciador), pois a enzima glicogênio sintase só pode adicionar glicosilas se a cadeia
contiver mais de quatro oses.
O C-1 da primeira unidade dessa cadeia é ligado de modo covalente à hidroxila
fenólica de uma tirosina (194) específica da glicogênina.
A glicogenina autocatalisa a adição de oito unidades de glicose provenientes da UDP-
glicose. Essa cadeia serve como aceptor dos resíduos de glicose.
FORMAÇÃO DE RAMIFICAÇÕES
O glicogênio é um polímero ramificado. As ramificações são importantes porque
aumentam a solubilidade do glicogênio e a velocidade de síntese e de degradação da
molécula.
As ramificações são formadas em um intervalo de oito a doze resíduos de glicosil. As
ramificações aumentam o número das extremidades não redutoras nas quais novos
resíduos de glicose podem ser adicionados ou removidos.
A ramificação é catalisada pela enzima ramificadora. As ligações α-(1,6), encontradas
no ponto de ramificação são formadas pela enzima ramificadora do glicogênio: Amilo
(1,4)→(1,6) transglicosilase.
OBS
4
: Enquanto a glicogênio sintase adiciona cerca de 11 resíduos de glicose na formação da cadeia de glicogênio, a
enzima ramificadora transfere certos segmentos de glicose para a ligação α-(1;6), tornando a cadeia de glicogênio mais
ramificada, para então haver uma maior demanda de glicose.
Formação da UDP-glicose:
Glicose + ATP  Glicose-6-fosfato + ADP
 hexocinase
Glicose-6-fosfato ↔ Glicose-1-fosfato
 fosfoglicomutase
Glicose-1-fosfato + UTP ↔ UDP-Glicose + PPi
 UDP-glicose pirofosforilase

194
GLICOGENÓLISE
É a quebra de glicogênio pelo fígado (para os demais tecidos do corpo) ou pelo tecido muscular (para uso
próprio exclusivo) para a liberação de glicose e utilização desta para obter energia. Quando os níveis sanguíneos de
glicose diminuem, o glucagon é o hormônio liberado.
OBS
5
: O glicogênio armazenado pelo fígado pode ser utilizado como forma de energia para os diversos tecidos do corpo
devido a este órgão possuir a enzima glicose-6-fosfatase, que retira a glicose-6-fosfato da célula, podendo ser utilizada,
então, como fonte de energia. Diferentemente dos músculos, que não possuem essa enzima. A única maneira que o
músculo pode servir como tecido de reserva energética é por meio da via glicolítica anaeróbica, dando origem ao
lactato, que entra na gliconeogênese no próprio fígado.
Para que haja a glicogenólise, o hormônio glucagon deve ser secretado na corrente sanguínea. Esse hormônio,
ao ser captado por seus respectivos receptores nas células, ele ativa a proteína G estimulante, que por sua vez ativa a
enzima adenilato (adenilil) ciclase no interior da membrana. Essa enzima transforma ATP em AMPCíclico, que por sua vez
ativa a proteína quinase dependente de AMPC (PKA, que só é ativada quando a concentração de AMPC está alta).
Essa PKA em atividade inibe a glicogênese, por ativar a fosforilação de algumas enzimas:
 A PKA fosforila (inativa) a glicogênio sintetase, a enzima produtora de glicogênio (glicogênese).
 A PKA fosforila (ativa) a fosforilase-quinase, enzima que tem como função fosforilar (ativar) a enzima glicogênio
fosforilase, que promove, de fato, a glicogenólise.
 A PKA fosforila também a proteína inibidor-1 (ativa), a qual inibe a atividade da enzima fosfatase-protéica, que
faria a desfosforilação da fosforilase quinase e, consequentemente, da fosforilase (enzima supra citada,
responsável pela glicogenólise). Isso diminui a desfosforilação das enzimas responsáveis pela degradação do
glicogênio.
Então, com o aumento da PKA e a ativação da fosforilase, é possível que ocorra a glicogenólise:

195
1. O glicogênio é uma molécula ramificada. A fosforilase libera os resíduos de glicose que
estão nas extremidades não redutoras simultaneamente, para que haja uma grande
demanda de glicose, justamente na ligação α-(1;4). Note que o glicogênio possui apenas
uma extremidade redutora (figura ao lado).
2. A fosforilase libera a glicose na forma de glicose-1-fosfato, sendo transformada em glicose-6-fosfato (não é
permeável à membrana plasmática) através da enzima fosfoglicomutase.
3. A glicose-6-fosfatase (do fígado) converte a glicose-6-P em glicose (permeável à membrana), que será transferida ao
sangue para ser usada pelos demais tecidos do corpo como fonte de energia.
OBS
6
: Acontece que o glicogênio é uma molécula ramificada, e a fosforilase
só atua até o 3º resíduo de glicose de uma ramificação. Como isso, entra
em ação a enzima α1-4-glicano transferase, que transfere esse trio de
glicoses para outra extremidade da molécula de glicogênio para, só então,
serem hidrolisadas novamente pela fosforilase. A glicose restante da
ramificação é hidrolisada pela enzima α1-6-glicosidase.
OBS
7
: A fosforilase muscular difere da fosforilase hepática pois aquela
pode ser ativada independentemente de AMPC, ativando-se pela liberação
de Ca
2+
no citoplasma das fibras musculares no momento da contração.
A glicogenólise continua acontecendo até que o indivíduo se
alimente e restitua seus níveis normais de glicose no sangue.
IMPORTÂNCIA DA SÍNTESE E DA DEGRADAÇÃO DO GLICOGÊNIO
 A glicogênese e glicogenólise regulam o nível de glicose no sangue
e fornecem uma reserva de glicose para a atividade muscular.
 Ambas ocorrem por vias diferentes de reações, com diferentes
enzimas.
 A regulação da síntese e do metabolismo do glicogênio é efetuada
por efetores alostéricos e por fosforilação.
o Quando a insulina está elevada, aumenta-se a glicogênese,
como forma de armazenamento de glicose para futuras
necessidades.
o Quando o glucagon está elevado, aumenta-se a
glicogenólise, devido o aumento da concentração do AMPC
(que é o efetor alostérico).
OBS
8
: Efetor alostérico é uma enzima que possui um sítio ativo, um
sítio de ligação do substrato e um sítio alostérico (difere dos outros
sítios de ligação). Funciona estimulando (efetor alostérico +) ou
inativando (efetor alostérico -) outras enzimas. Ex: O AMPc é um
efetor alostérico positivo da fosforilase e efetor alostérico negativo para
a glicogênio sintase.

196
DEGRADAÇÃO DO GLICOGÊNIO NO FÍGADO PELA EPINEFRINA
A epinefrina/adrenalina é um hormônio hiperglicemiante (como o glucagon)
para situações de perigo ou fuga, em que o SNC necessita urgentemente de
glicose como fonte de energia.
Ela se liga a receptores α ou β-adrenérgicos:
 Quando ela se liga a receptores β-adrenérgicos, realiza a mesma ação do
glucagon: ativando a adenilil ciclase, aumentando as concentrações de
AMPC, estimulando os processos de glicogenólise.
 Quando ela se liga a receptores α-adrenérgicos, ela estimula a fosfolipase
C, enzima que forma inositol-1,4,5-trifosfato (IP3) e diacilglicerol a partir de
fosfatidil-inositol-4,5-difosfato (PIP2). O IP3 libera Ca
2+
no citoplasma de
células musculares, estimulando a glicogenólise. O diacilglicerol inibe a
ação da glicogênese.
CONTROLE NEURAL DA DEGRADAÇÃO DE GLICOGÊNIO NO MÚSCULO
ESQUELÉTICO
A fosforilase muscular, como foi dito previamente, é diferente da fosforilase
hepática. Ela possui 4 subunidades: α e β (onde ocorrerá a fosforilação), γ (gama,
sítio ativo) e δ (delta, a calmodulina, que será estimulado pelo cálcio).
Durante o impulso nervoso, há despolarização da membrana plasmática e
liberação de cálcio pelo retículo endoplasmático liso. Quando ocorre a liberação de
cálcio na fibra muscular, ativa-se o sítio ativo da fosforilase muscular, iniciando a
glicogenólise.
OBS
8
: Quando o glucagon não está em ação, a insulina, para manter a
homeostase, estimula a síntese de glicogênio no músculo e no fígado. A insulina
estimula a síntese de glicogênio no músculo e no fígado. Esse hormônio, ao se
ligar com seus receptores, ativa a enzima fosfodiesterase que converte AMPC em
AMP, diminuindo os níveis de AMPC, causando a inativação da PKA e da
fosfatase quinase e a fosforilase, inibindo a glicogenólise. Isso ocorre logo após a
alimentação, em que os níveis de glicose se elevam e a insulina é liberada para
que ocorra a glicogênese por ação da glicogênio sintetase.
Músculo Fígado

197
GLICOGENOSES
São defeitos enzimáticos da glicogenólise, causando o acúmulo gradativo de glicogênio, resultando em certas
patologias classificadas como glicogenoses.
Glicogenose Tipo I (Doença de Von Gierke)
 É a glicogenose mais frequente.
 Doença hepática caracterizada pela deficiência da atividade da enzima glicose-6-fosfatase (enzima que
quebra a glicose-6-fosfato do fígado para que ela seja utilizada pelos variados tecidos do corpo), resultando
no acúmulo de glicose-6-fosfato.
 Esse defeito resulta em um quadro de hipoglicemia caso o indivíduo não se alimente regularmente.
OBS: A glicogenólise ocorre normalmente (a quebra do glicogênio pela enzima fosforilase), o que não
ocorre é a liberação dessa glicose para a demandar energética do corpo.
 A glicose-6-fosfato ativa a síntese do glicogênio, utilizada na via das pentosefosfato e na via glicolítica,
ativando mais ainda essas vias metabólicas devido ao seu acúmulo. Desse modo, seu excesso gera
NADPH e ribose (purinas), que tem como subproduto de sua degradação ácido úrico, podendo gerar gota
(artrite úrica).
 A deficiência da glicose-6-fosfatase impede a formação da glicose a partir do glicogênio (glicogenólise), do
lactato e de aminoácidos.
 A glicose-6-fosfato é degradada pela via glicolítica: o piruvato e o lactato sanguíneo apresentam-se
elevados.
 A hipoglicemia estimula a lipólise (elevação dos ácidos graxos, dos triglicerídeos e do colesterol,
desenvolvendo um fígado gorduroso e uma acidose metabólica) por não dispor da energia limpa da glicose.
 Síntese protéica reduzida.
 Sintomas clínicos: Hipoglicemia, hepatoesplenomegalia com aumento acentuado do volume abdominal.
 Tratamento: Anastomose da veia porta, desviando a circulação porta e fazendo o sangue circular
diretamente do intestino para circulação sistêmica, para que a glicose seja utilizada.
Glicogenose Tipo II (Doença de Pompe)
 Deficiência da enzima lisossomal (α-1,4-glicosidase), que degrada o glicogênio presente nos lisossomos,
resultando no acúmulo de glicogênio nessas organelas das células de todo o organismo, impedindo os
lisossomos de realizarem suas funções.
 Doença grave, fatal.
 Geralmente, não ultrapassam os dois anos de vida (falência múltipla dos órgãos em especial insuficiência
cardíaca).
Glicogenose Tipo III (Doença de Cori)
 Deficiência da enzima desramificadora (α-glicanotransferase e amilo-1,6-glicosidase).
 Acúmulo do glicogênio não degradado (pontos de ramificação α(1-6)).
 Hipoglicemia leve, pois ocorre a degradação do glicogênio (a fosforilase atua nas extremidades não-
redutoras das ramificações, até o ponto de ramificação) até certa parte.
 Evolução benigna.
Glicogenose Tipo IV (Doença de Anderson)
 Deficiência da enzima ramificadora (transferases) Amilo (1,4)→(1,6) transglicosilase. Como o glicogênio
deve ser uma molécula muito ramificada, com o defeito dessa enzima, a molécula torna-se então linear,
com pouca capacidade de fornecer glicose, por só possuir uma extremidade não redutora.
 Glicogênio formado é do tipo linear, apresentando ligações apenas α (1-4).
 Estrutura semelhante à amilopectina vegetal (amilopectinose).
 Hipoglicemia e hepatomegalia
 Doença hepática grave que envolve a destruição dos hepatócitos.
 Doença grave (crianças óbito nos primeiros anos de vida), pois o glicogênio é reconhecida como uma
substância estranha.
Glicogenose Tipo V (Doença de McArdle)
 Deficiência da enzima fosforilase muscular.
 Metabolismo do glicogênio hepático normal.
 Acúmulo do glicogênio muscular.
 Deficiência da produção de lactato.
 Aumento da gliconeogênese proteica.
 Diagnóstico: Paciente submetido a exercícios musculares extenuantes.

198
BIOQUÍMICA: GLICÓLISE E GLICONEOGÊNESE
Glicólise é o metabolismo da glicose para obtenção
de energia. Quando os níveis desse açúcar se elevam no
sangue, a insulina é liberada, para que as células captem
esse carboidrato ao acionar os transportadores de glicose
(GLUT).
 GLUT 1: Hemácias, rins e cérebro.
 GLUT 2: Fígado e pâncreas, não depende de
insulina, mas o seu transporte aumenta com a
presença desse hormônio.
 GLUT 3: Neurônios e placenta.
 GLUT 4: células musculares e adiposas, dependente de insulina.
 GLUT 5: parede do intestino delgado.
O metabolismo da glicose inicia pela captação celular. Neste momento, ela é transformada em glicose-6-
fosfato, a qual já participa da glicogênese, da glicólise e na via das pentose fosfato. Logo, ela tem como principais
destinos:
 Armazenada: glicogênio, amido, sacarose.
 Oxidada através da glicólise: piruvato.
 Oxidada através da via das pentoses fosfatos.
OBS
1
: Tipos de degradação da glicose.
 Glicólise anaeróbica: Ocorre na ausência de oxigênio, produzindo dois moles de ATP por molécula de glicose.
 Glicólise aeróbica: Presença de oxigênio com produção de 2 moles de ATP e 2 de NADH.
VIA GLICOLÍTICA
É a via metabólica, que ocorre no citosol, responsável por quebrar a molécula de glicose nos tecidos é uma série
de 10 reações que prepara a glicose para o fornecimento de energia, convertendo-a em piruvato.
A via glicolítica pode acontecer aerobicamente ou anaerobicamente. Nesta, o rendimento é de apenas 2
moléculas de ATP, enquanto a via aeróbica, o rendimento e de cerca de 38 ATP, sendo muito mais vantajosa. Note que
a formação de piruvato a partir da glicose pode ocorrer de forma anaeróbica, sendo transformada em lactato (como nos
músculos lisos).
OBS²: Principais fontes de carbono e energia para a glicólise:
 Carboidratos:
 Amido: nutriente derivado dos vegetais (maltose e isomaltose)
 Lactose: componente do leite (glicose e galactose)
 Sacarose: presente nas frutas (glicose e frutose)
 Glicose: produto da digestão do amido, sendo a forma de carboidrato mais abundante nas células do corpo.
 Glicogênio: forma de armazenamento da glicose nos animais, sendo classificado como um polímero de glicose.

199
A via glicolítica está dividida em duas fases distintas: fase de investimento (a glicose transformada em
gliceraldeído-3-P por meio de uma via em que não há ganho de ATP, mas sim, uso de energia) e fase de ganho de
energia (gliceraldeido-3-P transformado em piruvato, produzindo quatro moléculas de ATP), tendo um rendimento geral
de 2 ATP.
1. Fase de Investimento: - 2ATP
A glicose, para entrar e ser armazenada
dentro das células, deve ser fosforilada.
Para isso, a enzima glicoquinase (no tecido
hepático) ou a hexocinase (nos demais
tecidos) retira uma partícula de fósforo de
um ATP e o introduz na molécula deste
carboidrato, formando a glicose-6-fosfato.
Esta constitui um substrato da enzima
fosfoglico-isomerase, responsável por
convertê-la em frutose-6-fosfato. A
fosfofruto-cinase-1 é a enzima responsável
pelo uso de mais uma molécula de ATP
nesta via de investimento, formando
frutose-1,6-bifosfato, uma molécula de 6
carbonos que pode ser degradada em 2
moléculas menores (diidroxiacetona-
fosfato e gliceraldeído-3-fosfato, cada
uma com 3 átomos de carbono) através da
ação da aldolase. Destas duas moléculas
menores, apenas o gliceraldeído-3-P é
capaz de participar da 2ª fase da via
glicolítica.
2. Fase de ganho energético: -2ATP + 2ATP + 2ATP = 2ATP + 2 moléculas de NADH+H
+
.
Para cada molécula de glicose, entram na fase de ganho energético da
via glicolítica duas moléculas de gliceraldeído-3-fosfato (portanto, todo
saldo de ATP a cada reação será multiplicado por 2). Cada molécula de
gliceraldeído-3-fosfato ganha um átomo de fósforo inorgânico (Pi) na
reação catalisada pela enzima gliceraldeído-3-fosfato-desidrogenase.
Nesta reação, ocorre a formação de 2 moléculas de NAD+H
+
(cada uma
destas moléculas será convertida em 3 moléculas de ATP na última
etapa do metabolismo energético aeróbio do corpo: a cadeia
respiratória; portanto, estas moléculas de ATP não entram na contagem
do saldo da via glicolítica). Esta reação forma, então, duas molécula de
1,3-bifosfoglicerato, convertidas pela fosfogliceratocinase em duas
moléculas de 3-fosfoglicerato, reação que rende as 2 primeiras
moléculas de ATP da via glicolítica. As moléculas de 3-fosfoglicerato
são convertidas em duas moléculas de 2-fosfoglicerato pela enzima
fosfoglicerato-mutase, a qual não produz ATP, mas apenas muda a
localização do fosfato na cadeia de carbono. A conversão das
moléculas de 2-fosfoglicerato em fosfoenolpiruvato ocorre graças a
ação da enzima enolase, a qual promove uma reação de desidratação.
As duas moléculas de fosfoenolpiruvato são então convertidas em
piruvato, através da reação catalisada pela piruvato-cinase, formando
mais 2 moléculas de ATP.
OBS
3
: A via glicolítica ocorre tanto na presença quanto na ausência de
O2.
OBS
4
: Note que há três reações irreversíveis na via glicolítica (a 1ª, a 3ª
e a 10ª reação), sendo elas as reguladoras da via glicolítica. Porém,
a principal reguladora é a enzima fosfofrutocinase (3ª reação), que não
permite a continuação da via se houver algum erro.

200
ENZIMAS REGULADORAS DA GLICÓLISE
1. Fosfofrutoquinase:
 Principal enzima de controle da via glicolítica.
 Catalisa a etapa comprometedora da via glicolítica que é a fosforilação da frutose -6-fosfato a frutose
1,6-bifosfato.
 Regulada por efetores alostéricos negativos: ATP, citrato e íons hidrogênio.
 Regulada por efetores alostéricos positivos: AMP e frutose-2,6-difosfato.
2. Hexocinase
 Catalisa a primeira reação da glicólise
 É inibida pela elevação da concentração de glicose 6-fosfato
 A inibição da fosfofrutoquinase leva a inibição da hexoquinase.
2. Glicoquinase: isoenzima da hexoquinase presente no fígado.
 Não é inativada pela glicose 6-fosfato
 Fornece glicose 6-fosfato para a síntese do glicogênio
 Proporciona ao cérebro e aos músculos a primeira opção à glicose quando o seu suprimento é limitado.
3. Piruvato quinase
 Quando o nível de glicose é baixo, o glucagon dispara uma série de reações de AMP cíclico fosforilando a
piruvato quinase diminuindo a sua atividade.
 Atividade reduzida pela alta concentração de ATP.
OBS
5
: Defeitos nessas enzimas da via glicolítica são muito raras, pois, é incompatível à vida um indivíduo ser incapaz de
realizar a glicólise. Defeito na enzima piruvato quinase, por exemplo, gera um quadro de anemia hemolítica, pois ela
está relacionada com a ATPase que dá o aspecto bicôncavo da hemácia.
INIBIDORES DA GLICÓLISE
1. A 2-desoxiglicose:
 É um outro substrato da hexoquinase, que pode dar preferência a ela, formando 2-desoxiglicose 6-
fosfato.
 A 2-desoxiglicose 6-fosfato não é um substrato da reação catalisada pela fosfoglico isomerase.
 A 2-desoxiglicose 6-fosfato acumula-se na célula e compete com a enzima.
2. Reagentes sulfidrílicos: Inibem a glicerol 3-fosfato desidrogenase.
3. Fluoreto: o anticoagulante fluoreto impede que as hemácias consumam a glicose do soro para análise, inibindo
a enzima enolase (impedindo que ocorra a via glicolítica), evitanto a coleta de resultados errôneos,
diferentemente do anticoagulante EDTA.
REGENERAÇÃO DO NAD+
O NAD oxidado (NAD+) tem uma concentração limitada no citosol, porém, ele é de suma importância para
realizar a 6ª reação da via glicolítica, quando se converte em NAD reduzido (NADH+H
+
). Por isso, é necessário uma
regeneração (reoxidação) do NAD para que essa molécula mantenha suas concentrações citosólicas constantes e
participe da via glicolítica.
Essa regeneração ocorre em duas condições:
1. Condição anaeróbica: Quando o piruvato é convertido
em lactato, ele utiliza o NAD reduzido, recuperando-o
como NAD oxidado. A enzima que catalisa essa reação é
a lactato desidrogenase.
OBS
6
: Quando o lactato é produzido demasiadamente pelos músculos em exercícios rigorosos, esse lactato causa
acidez nas fibras musculares, gerando câimbras.
2. Condição aeróbica: se dá por meio de duas lançadeiras: a malato-aspartato (rende 3 ATPs por meio da
NADH+H
+
) e a glicerol-fosfato (rende 2 ATPs, por meio do FADH2). Esse rendimento energético se dá
justamente por meio desses equivalentes redutores (NAD e FAD) que, quando reduzidos, participam da cadeia
respiratória na mitocôndria. Porém, é interessante manter a concentração de NAD oxidado no citoplasma, daí a
importância dessas lançadeiras.
a) Lançadeira malato-aspartato: neste conjunto de reações, o α-cetoglutarato (α-KG) e o aspartato são
convertidos em aspartato e oxalacetato a partir da ação da aspartato-amino transferase (TGO), isto é, uma
reação de transaminação (OBS
14
). O oxalacetato é convertido em malato graças à reação catalisada pela

201
enzima malato desidrogenase citosólica – reação responsável por restaurar a molécula de NAD, a qual torna-se
novamente oxidada para participar da via glicolítica. Para que estas reações continuem acontecendo, é
necessário que o malato forme aspartato novamente. Para isso, o malato deve entrar na mitocôndria por meio de
um sistema anti-porte (isto é: o malato entra na organela em troca de uma molécula de α-KG). Uma vez na
mitocôndria, o malato é convertido em oxalacetato, o qual é convertido, junto ao glutamato, em aspartato. O
aspartato, então, sai da mitocôndria (em troca de uma molécula de glutamato que entra na organela) e inicia o
ciclo novamente.
b) Lançadeira Glicerol-fosfato: o diidroxiacetona-fosfato formado a partir da degradação da glicose-6-fosfato na
última reação da 1ª fase da via glicolítica, pode ser convertida em gliceraldeído-3-fosfato (pela enzima triose-
fosfato-isomerase, para então participar da 2ª fase da via glicolítica) ou em glicerol-3-fosfato (por meio da ação
da enzima glicerol-3-desidrogenase). Nesta reação, ocorre a regeneração do NAD para restabelecer seus níveis
citosólicos.
OBS
7
: FADH2: 2 ATPs; e NADH+H
+
: 3 ATPs
 O NADH mitosólico formado pela lançadeira malato-aspartato pode ser utilizado pela cadeia respiratória, para
a produção de três moléculas de ATP pela fosforilação oxidativa.
 O FADH2 obtido pela lançadeira glicerol fosfato gera apenas duas moléculas de ATP:

202
GLICONEOGÊNESE
Após uma refeição rica em
carboidratos, os níveis de glicose se elevam.
Nesse momento, a insulina é liberada
facilitando a captação de glicose pelas
células, sendo fosforilada para seguir três
caminhos. Um desses caminhos é o
armazenamento e forma de glicogênio, que
durante os intervalos das refeições, será
degradado para fornecimento de energia com
o auxílio da liberação de glucagon. Porém,
esse glicogênio se esgota em um prazo de 18
a 24 horas. Em um jejum prolongado, o
organismo lança mão de outro meio para
buscar energia, como a gliconeogênese ou a
lipólise (β-oxidação).
A gliconeogênese é a formação de
glicose a partir de substâncias que não são
carboidratos: piruvato, lactato, alanina e
glicerol. É uma via universal encontrada em
todos os animais, vegetais, fungos e
microorganismos.
OBS
8
: A alanina utilizada na gliconeogênese é garantida pela dieta (resultado da degradação protéica), pois o organismo
dificilmente utiliza proteínas armazenadas no corpo (massa magra), uma vez que elas são essenciais para inúmeras
outras funções.
A gliconeogênese, assim como na glicólise, ocorre por meio de 10 reações (que resultam em piruvato). A
diferença, é que a primeira se dá no percurso inverso da segunda, em que teremos piruvato dando origem a glicose.
Sete, das 10 enzimas da glicólise, são as mesmas. Mudam apenas as enzimas das reações irreversíveis (hexocinase –
1ª; frutocinase-1 – 3ª; e piruvato quinase-10ª).
FORMAÇÃO DE GLICOSE A PARTIR DO LACTATO
O lactato é formado a partir de piruvato quando a
via glicolítica segue na ausência de oxigênio, como em um
músculo em atividade intensa. Vale lembrar também que,
nessa condição anaeróbica, até o NAD é reoxidado. Na
presença de O2, o piruvato segue o ciclo de Krebs,
resultando em CO2 e H2O.
O glicogênio é quebrado pela via glicolítica até
formar piruvato (muscular), que será transformado em
lactato pela enzima lactato desidrogenase. Este cairá na
corrente sanguínea para ser novamente transformado em
piruvato no fígado pela mesma enzima (reação reversível),
para seguir a via da gliconeogênese, transformando-se em
glicose-6-fosfato para ser disponibilizada para os diversos
tecidos para obtenção de energia.
Ao chegar aos hepatócitos, o piruvato entra nas
mitocôndrias, pois só esta organela possui enzimas
capazes de transformar o piruvato em uma substância
gliconeogênica.
OBS
9
: Indivíduos que tem deficiência na enzima biotinase,
vão sofrer de hipoglicemia por não acontecer a
gliconeogênese, que tende a manter constantes os níveis
glicêmicos (homeostase). O exame desta enzima é parte
do “teste do pezinho”.
OBS
10
: A gliconeogênese ocorre no citoplasma, apenas
essa pequena parte das reações (ao lado) ocorre nas
mitocôndrias para que o lactato seja convertido em uma
substância gliconeogênica (oxaloacetato).

203
a) Lactato é formado a partir do Piruvato
(formado pela via glicolítica).
Nos músculos o Piruvato é convertido em
lactato pela lactato desidrogenase.
b) Lactato através da corrente sanguínea vai
para o fígado.
c) No fígado, o lactato é convertido em
piruvato pela ação da lactato desidrogenase.
O piruvato não forma o fosfoenolpiruvato
(reação irreversível).
d) O piruvato penetra na mitocôndria e sofre
uma carboxilação pela ação da piruvato
carboxilase, formando oxaloacetato. Essa
enzima requer biotina como cofator.
e) O oxaloacetato não é transportado para o
citosol e é transformado em malato pela
malato desidrogenase, a qual através de
transportadores de membrana é transportado
para o citosol.
f) No citosol, o malato é transformado em
oxaloacetato pela malato desidrogenase
citosólica.
g) O oxaloacetato é descarboxilado pela
fosfoenolpiruvato carboxicinase, formando o
fosfoenolpiruvato.
h) O fosfoenolpiruvato, através das reações
da gliconeogênese, forma a glicose-6-P, a
qual pela ação de glicose-6-fosfatase, forma
a glicose.
OBS
11
: A glicose formada pela via gliconeogênica segue pela corrente sanguínea e é usado como fonte de energia pelos
músculos e outros tecidos.
OBS
12
: Reações da via glicolítica que não são utilizadas pela gliconeogênese.
1ª reação:
3ª reação:
10ª reação:
Na gliconeogênense, essas reações, por serem irreversíveis, serão catalisadas por novas enzimas:
10ª reação:
3ª reação:
1ª reação:
OBS
13
: A via da gliconeogênese requer gasto de ATP, sem ter nenhum rendimento. Essa energia é proveniente da β-
oxidação, que nos dá uma boa produção de ATP.

204
VIA DA GLICONEOGÊNESE A PARTIR DO GLICEROL
O glicerol é produzido pela lipólise dos triglicerídeos no fígado. Ele é fosforilado pela glicerol cinase, formando o
glicerol-3-P. Este se transforma em diidroxiacetona-P, através da enzima glicerol-3-P-desidrogenase.
São necessários 2 moléculas de glicerol (3 C), uma forma diidroxiacetona-P e a outra gliceraldeído-3-P. Juntas
formam a frutose-1,6-bifosfato, a partir daí segue as reações da gliconeogênese para a formação da glicose.
VIA DA GLICONEOGÊNESE A PARTIR DA ALANINA
No músculo, o piruvato resultante da glicólise, pode ser convertido em alanina
pela reação de transaminação. A alanina vai para a corrente sanguínea e segue
para o fígado.
No fígado, a alanina é convertida novamente em piruvato, e este é usado
para produzir glicose pela via gliconeogênese em um processo semelhante ao do
lactato.
OBS
14
: Reação de transaminação: um aminoácido se
liga a um α-cetoácido e seu grupo amino é transferido,
tornando-se em outro aminoácido.
AMINOÁCIDOS GLICONEOGÊNICOS

205
VIAS OPOSTAS DA GLICÓLISE E DA GLICONEOGÊNESE
INIBIÇÃO DA GLICONEOGÊNESE

206
BIOQUÍMICA: LIPÍDEOS
São moléculas orgânicas hidrofóbicas e solúveis em solventes orgânicos. No corpo eles estão associados à
membrana ou na forma de gotículas de triacilglicerois nos adipócitos ou transportados no plasma associados à
proteínas.
Muitos lipídeos complexos são insolúveis em água devido a não formação de pontes de hidrogênio nas suas
longas cadeias hidrocarbônicas dos ácidos graxos presentes. A hidrofobicidade é propriedade essencial para o
armazenamento de triacilglicerois e para a formação das membranas biológicas.
Os lipídeos se diferenciam em óleos (líquido a temperatura ambiente), gordura (sólida a temperatura ambiente) e
azeite (óleo proveniente de frutos).
FUNÇÕES
 Estrutural;
 Energética;
 Hormonal;
 Isolante térmico;
 Veículo de absorção de vitaminas.
ÁCIDOS GRAXOS
Ácidos graxos são os lipídeos mais importantes a serem estudados. Uma das funções dos lipídeos é fornecer
ácidos graxos essenciais, que são aqueles que o organismo não produz, chamados de linoleicos ou linolênicos, sendo,
portanto adquiridos na alimentação.
Eles são ácidos monocarboxílicos de cadeia normal que
apresentam o grupo carboxila (COOH) ligado a uma longa cadeia
alquílica, saturada ou insaturada. Como nas células vivas dos animais e
vegetais os ácidos graxos são produzidos a partir da combinação de
acetilcoenzima A, a estrutura destas moléculas contém números pares
de átomos de carbono. Mas existem também ácidos graxos ímpares,
apesar de mais raros.
Eles podem ser saturados (ligações simples) ou insaturados (dupla ligação). Os insaturados estão na
configuração CIS, por isso que causa uma curvatura na estrutura. Normalmente quando há mais de uma ligação dupla,
elas são sempre espaçadas em intervalos de 3 carbonos.
A numeração dos ácidos graxos é feita a partir do carbono do grupo carboxila, com numeração crescente até o
grupo metil. Seus carbonos podem ser designados também por letras gregas, em que α é o segundo carbono (ligada ao
COOH) e o último carbono é chamado de carbono ω (ômega).
OBS
1
: Quando os ácidos graxos insaturados são industrializados, se tornam TRANS, aumentando o colesterol.
NOMENCLATURA DOS ÁCIDOS GRAXOS
 Ácido Láurico (Ácido Dodecanoico) – 12 carbonos
 Ácido Mirístico – 14 carbonos
 Ácido Palmítico (Ácido Hexadecanoico) – 16 carbonos
 Ácido Palmitoleico (Ácido 9 Hexadecenoico) – 16 carbonos com a dupla ligação no carbono 9
 Ácido Esteárico (Ácido Octadecanoico) – 18 carbonos
 Ácido Oleico (Ácido 9 Octadecenoico) – 18 carbonos com a dupla ligação no carbono 9 (Ω9)
Sem dupla ligação: termina com anoico
Com dupla ligação: termina com enoico

207
 Ácido Linoleico (Ácido 9, 12 Octadecadienoico) – 18 carbonos com duplas nos carbonos 9 e 12 (Ω6)
 Ácido Linolênico (Ácido 9, 12, 15 Octadecatrienoico) – 18 carbonos com duplas em 9,12 e 15 (Ω3)
 Ácido Araquídico (Ácido Icosanoico) – 20 carbonos
 Ácido Araquidônico (Ácido 5,8,11,14 Icosatetraenoico) – 20 Carbonos com dupla em 5,8,11,14 (Ω6)
 Ácido EPA (Ácido Eicosapentaenoica) – 20 Carbonos com dupla em 5, 8, 11, 14, 17 (Ω3)
 Ácido Erúcico – 22 Carbonos com dupla ligação no carbono 13
 Ácido DHA (Ácido 4,7,10,13,16,19 Docasahexaenoico) – 22 Carbonos com dupla em 4,7,10,13,16,19 (Ω3)
 Ácido Lignocérico – 24 Carbonos
 Ácido Nervônico (Ácido Tetracosenoico) – 24 Carbonos com dupla ligação no carbono 15
 Ácido Cerótico (Ácido Hexacosanoico) – 26 Carbonos
OBS
2
: Os ácidos linoeicos e linolênicos são essenciais, ou seja, precisam ser consumidos na alimentação, pois o
organismo não tem condições de colocar dupla ligação nos carbonos 12 e 15.
OBS
3
: As prostaglandinas são formadas a partir do ácido araquidônico.
OBS
4
: O ácido DHA é o formador da bainha de mielina.
OBS
5
: O Ω3 produz prostaglandinas menos agregadores de plaquetas, diminuindo os riscos de infarto.
DESSATURASES E ELONGASES
Dessaturases: São enzimas que aumentam as insaturações.
∆
15,12,9,6,5,4
– as insaturações 15 e 12 só podem ser sintetizadas por peixes, por isso os ácidos linoleicos e
linolênicos são essenciais.
Elongases: Aumentam o tamanho da cadeia carbônica pela condensação de acetatos, aumentando de dois em dois
carbonos.
OBS
6
: Rota Ω6 (Ingere o Ácido Linoleico)
18C ∆
9, 12
 DESSATURASE ∆
6
 18C ∆
6,9,12
 ELONGASE (+ 2C)  20C ∆
8,11,14
 DESSATURASE ∆
5
 Ác. Araquidônico
OBS
7
: Rota Ω3 (Ingere Ácido Linolênico)
18C ∆9,12,15
 DESSATURASE ∆6
18C ∆6,9,12,15
 ELONGASE  20C ∆8,11,14,17
 DESSATURASE ∆5
 20C ∆5,8,11,14,17
(Ác. EPA)
↓
Ácido DHA  DESSATURASE ∆4
22C ∆7,10,13,16,19
 ELONGASE
TRIGLICERÍDEO
São lipídeos que possuem três ácidos gracos e um glicerol. São substâncias apolares, consequentemente
hidrofóbicas.
Nas células eucariontes, os triglicerídeos formam gotículas de óleos no citoplasma da célula para servir de
combustível metabólico. O tecido formado por essas células é o tecido adiposo.
OBS
7
: O hidrogênio do ácido graxo se junta com a hidroxila do glicerol formando o triglicerídeo.
LIPÍDEOS DE MEMBRANA
 Fosfolipídeo
 Glícerofosfolipídeo
 Esfingolipídeo
CONSIDERAÇÃO CLÍNICA
Doença de Niemann – Pick: condição hereditária em que a deficiência de uma enzima específica tem como
consequência o acúmulo de esfingomielina, principalmente no fígado e baço.

208
BIOQUÍMICA: DEGRADAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS (LIPÓLISE)
A lipólise consiste no processo de obtenção de energia a
partir dos triglicerídeos, por meio da oxidação dos ácidos graxos.
Com a síntese dos ácidos graxos e seu armazenamento,
eles agora podem servir como fonte de energia caso haja uma
necessidade energética, sendo eles metabolizados pelo sistema da
β-oxidação.
Os lipídios constituem a maior fonte de energia para o nosso
organismo, com destaque para os ácidos graxos. Porém, a glicólise
é imprescindível para os eritrócitos e células do SNC.
O processo de lipogênese, ou seja, a armazenagem de carbono na forma de triglicerídeo (TGL), é mediado pela
insulina. Quando a glicemia e a oferta de carboidratos exógena diminuem, estimula-se a liberação do glucagon, que tem
função glicogenolítica, em nível de tecido hepático.
Como a reserva de glicogênio é baixa, para manter a glicemia, o fígado começa a realizar a gliconeogênese. E
para que ocorram essas vias, é necessário o fornecimento de energia, função esta garantida pelo metabolismo dos
ácidos graxos.
No adipócito, rico em TGL estocado, o glucagon liga-se ao seu receptor, formando o AMPc como segundo
mensageiro. Este então, ativa a PKA, fazendo fosforilar uma lipase no interior do adipócito. Essa lipase começa a
degradar os TGL armazenados, liberando então, ácidos graxos livres para o sangue.
ENZIMAS TRIACILGLICEROL LIPASES
 Lipase pancreática: (suco pancreático) digestão dos triacilgliceróis da dieta, com especificidade para ésteres
primários.
 Lipase endotelial: ativada pela apo CII e degrada os TGL das lipoproteínas.
 Lipase sensível ao hormônio: (adipócitos) mobilização das gorduras, sendo estimulado pela fosforilação do
glucagon. Os ácidos graxos livres são distribuídos para os tecidos servindo como fonte de energia. Os
hormônios glucagon e epinefrina, secretado em respostas a níveis baixos de glicose no sangue, ativam a
adenilato ciclase presente na membrana plasmática do adipócito, aumentado a concentração intracelular de
AMPc. O AMPc fosforila uma proteína quinase dependente de AMPc. Deste modo, a enzima lipase de
triacilglicerol sensível a hormônio é ativada hidrolisando os triacilglicerol em ácido graxo e glicerol.
 Lipase ácida: (lisossomos) catabolismo intracelular das lipoproteínas presentes nos lisossomos.
 Lipoproteína lipase: (capilares) hidrólise dos triacilglicerois das lipoproteínas.
 Lipase hepatica: (fígado) catabolismo de lipoproteínas.
HIDRÓLISE DO TRIACIGLICEROL
O passo inicial da lipólise consiste na
hidrólise dos triglicerídeos, formando glicerol e
três moléculas de ácidos graxos. A
degradação dos ácidos graxos representa uma
energia 2,5 vezes maior que a energia liberada
pela glicose, ou seja, é de 9cal/g de lipídios.
β-OXIDAÇÃO
A β-Oxidação é a quebra de ácidos graxos para obtenção de energia. O glucagon estimula a ação da enzima
lipase sensível ao hormônio, hidrolisando triglicerídios (armazenados no tecido adiposo) em ácidos graxos, que se
ligam a albumina para serem transportados pelo sangue (por serem hidrofóbicos). A degradação dos ácidos graxos é
necessária tanto para fornecer ATP para que ocorra a gliconeogênese, como também para fornecer energia pela própria
degradação dos AG.
Em outras palavras, o catabolismo dos ácidos graxos ocorre na mitocôndria é denominado de β-oxidação, na
qual fragmentos de 2 carbonos são sucessivamente removidos da extremidade carboxílica da acilCoA, produzindo acetil-
CoA. No entanto, os ácidos graxos livres provenientes da corrente sanguínea que entram no citosol das células (são

209
permeáveis na membrana plasmática), não podem passar diretamente para o interior da mitocôndria, sendo necessária
uma série de três reações.
 No citosol, os ácidos graxos são convertidos em acil-CoA graxo pela tiocinase (acil-CoA graxo sintetase).
 A membrana mitocondrial interna é impermeável a moléculas grandes e polares como a CoA. Deste modo, a acil-
CoA graxo se liga a carnitina, formando acil-carnitina graxo, que é transportado para a membrana mitocondrial
interna, por um transportador específico chamado carnitina-acil transferase I.
 Na matriz mitocondrial, o grupo acil-carnitina se liga a outra molécula de acetil-CoA, regenerando a acil-CoA
graxo, que é oxidado por um conjunto de enzimas existente na matriz mitocondrial.
OBS
1
: O metabolismo dos AG é assim chamado – β-oxidação – devido à quebra sucessiva da ligação entre os carbonos
α (segundo carbono, ligado ao grupo carboxila) e β (terceiro carbono) da cadeia do AG.
A β-oxidação ocorre por meio de duas etapas: (1) ativação dos ácidos graxos e (2) β-oxidação propriamente dita
ATIVAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS
Por ser hidrofóbico, o AG atravessa a membrana plasmática passivamente. Ao entrar no citoplasma, ele sofre
uma ativação (bem como ocorre com a glicose, que quando entra na célula, sofre uma fosforilação para ser
aprisionada). A ativação do AG é o processo de incorporação de CoA-SH à sua estrutura (ainda no citosol) para a sua
futura entrada na mitocôndria. Nesse processo, há um gasto de 2 ATPs independetemente do tamanho da cadeia do
AG, formando um acil-CoA (o termo acil é designado para AG com número indeterminado de carbonos) por meio da
enzima acil-CoA sintetase (tiocinase).
A acil-CoA não é permeável à membrana mitocondrial interna. Para o seu transporte para a matriz dessa
mitocôndria, a acil-CoA se liga ao aminoácido carnitina, formando o coposto acil-carnitina, liberando a CoA-SH. A
canitina é incorporada ao acil-CoA por meio da enzima Carnitina Acil Transferase I, presente na camada externa da
membrana mitocondrinal interna. A acil-carnitina entra na matriz mitocondrial por simporte, em troca da carnitina (que
atravessará mais acil-Coa). Essa carnitina é resultado da reação inversa realizada pela enzima Carnitina-Acil
Transferase II, presente na camada interna da membrana mitocondrial interna, em que há produção de acil-CoA e
carnitina a partir da Acil-Carnitina que entrou na matriz. Estando formada a Acil-CoA na matriz mitocondrial, esta irá
sofrer metabolismo por meio da β-oxidação.
OBS
2
: Quando há uma deficiência de carnitina, não há degradação dos lipídios, uma vez que eles não serão
transportados por intermédio dela até a matriz mitocondrial.
OBS
3
: O suprimento de carnitina emagrece por aumentar a degradação dos lipídios.
β-OXIDAÇÃO
Após a ativação do AG, formando acil-CoA, que é carreado para dentro da matriz mitocondrial por intermédio da
carnitina, ele vai sofrer a β-oxidação propriamente dita em quatro etapas iniciais:
 1. Inicialmente, a acil-CoA, que entrou na matriz mitocondrial carreado pela carnitina, vai sofrer uma
desidrogenação entre o carbono α e β, produzindo uma insaturação entre esses dois carbonos, reduzindo uma
molécula de FAD. Essa reação é catabolizada pela enzima acil-CoA-desidrogenase.
 2. Essa nova molécula, a trans-∆²-enoil-CoA, sofre uma hidratação por meio da enzima enoil-CoA-hidratase.
Um hidrogênio da água se liga ao carbono α e a hidroxila se liga ao carbono β, formando um álcool.
 3. Em seguida, o álcool (3-L-Hidroxiacil-CoA) sofre uma oxidação em que uma molécula de NAD é reduzida, por
meio da enzima 3-L-Hidroxiacil-CoA desidrogenase. Dessa oxidação, forma-se uma cetona no carbono β.

210
 4. Essa cetona (β-acil-CoA) é quebrada pela enzima β-acil-CoA tiolase, formando acetil CoA e um composto acil
com dois carbonos a menos. Este volta ao início para sofrer as quatro reações, produzindo novamente outra
molécula de acetil CoA e outro composto acil com dois carbonos a menos (quatro a menos, quando em relação
ao primeiro).
Percebe-se então que, a cada β-
oxidação, há a formação de FADH2, NADH2 e
Acetil CoA (cujo destino será o ciclo de Krebs) e
uma nova molécula de AG com dois carbonos a
menos que a quantidade inicial.
Caso a β-oxidação fosse do ácido
palmítico (16C), por exemplo, ele sofreria 7 β-
oxidações. Com isso, tem-se o seguinte
rendimento (vide ao lado):

211
OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS DE CADEIA ÍMPAR
Os ácidos graxos saturados com um número ímpar de
carbono são oxidados pela mesma via de oxidação dos ácidos
graxos pares. Os três carbonos finais formam o propianil CoA
(C3), que é metabolizado através de 3 etapas, formando o
Succinil-CoA, que também é intermediário do ciclo de Krebs.
OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS
Ácidos graxos insaturados são degradados
normalmente pela β-oxidação até aparecer a primeira
insaturação (dupla ligação) na forma Cis. Nesse momento, há
apenas uma reação para converter essa insaturação na forma
Cis para a forma Trans, continuando, a partir daí, a β-oxidação.
Isso acontece porque alguma das enzimas envolvidas na β-
oxidação tem capacidade apenas de quebrar ligações trans.
Caso o AG seja insaturado na forma trans, haverá β-
oxidação normal com a ausência da 1ª reação (desidrogenação
pela desidrogenase), causando uma carência de uma molécula
de FAD reduzido (FADH2  2 ATPs).
α-OXIDAÇÃO DOS ÁCIDOS FITÂNICOS DE CADEIAS RAMIFICADAS
O ácido fitânico é um composto instaturado com 15 carbonos presente no fitol das verduras, vegetais em geral,
estando presente também, na carde de gado e no leite. No sangue, sua concentração é desprezível de tão pequena. O
ácido fitânico é constituído, ao longo de sua cadeia, por grupos metil em que o primeiro está na posição β, impedindo a
β-oxidação.
A degradação do ácido fitânico dá-se primeiramente por meio da α-oxidação: a enzima α-hidroxilase ocorre a
formação de CO2 com participação do carbono α, o que transfere o grupo metil, automaticamente, para um novo carbono
α, deixando o carbono β livre para sofrer β-oxidação. A degradação do ácido fitânico fornece, alternadamente, uma
molécula de propionil CoA e de acetil CoA.

212
OBS
6
: Indivíduos com deficiência na enzima α-hidroxilase, apresentará um acúmulo de ácido fitânico no sangue, o que
não é o padrão normalidade. Este acúmulo causa a Doença de Refsum, quadro caracterizado por retinite pigmentosa
(degeneração da retina, causando baixa acuidade visual) e ataxia (perda da coordenação motora). O tratamento é feito
por meio de uma exclusão dos derivados de leite e vegetais da dieta. O excesso de ácido fitânico no sangue, que
persiste mesmo com a dieta, passa a ser quebrado pela ω-oxidação (degradação da extremidade oposta à carboxila).
BIOSSÍNTESE E UTILIZAÇÃO DOS CORPOS CETÔNICOS
O excesso de acetil CoA vai ocasionar a formação de corpos cetônicos. A acetil CoA formada na oxidação dos
ácidos graxos só entra no ciclo do ácido cítrico se a degradação de lipídeos e carboidratos estiverem equilibradas.
A entrada da acetil CoA no ciclo do ácido cítrico,
depende da disponibilidade de oxaloacetato para formar
citrato. No entanto, durante o jejum prolongado, ou
diabetes, o oxaloacetato é usado pela via da
gliconeogênese para formar glicose. Deste modo, o acetil
CoA em excesso forma corpos cetônicos (acetoacetato, β-
hidroxibutirato e acetona).
A formação de corpos cetônicos se inicia com a
condensação de duas moléculas de acetil CoA, formando
acetoacil-CoA, por meio da enzima tiolase. Em seguida,
outra molécula de acetil CoA é adicionada ao acetoacil-
CoA, formando o β-hidroxi-β-metil-glutaril-CoA (HMG-
CoA), que sofre ação da hidroximetilglutaril-CoA liase,
formando os corpos cetônicos: acetoacetato e acetil
CoA. A partir deste acetato, será formada a acetona
(formada por uma descarboxilação espontânea do
acetoacetato), que representa outro corpo cetônico, e o β-
hidroxi-butirato (formado pela oxidação do acetoacetato
por meio do NAD em uma reação reversível).
 Formação da β-hidroxibutirato: O acetoacetato pode ser reduzido a β-hidroxibutirato pela β-hidroxibutirato
desidrogenase em uma reação reversível. O β-hidroxibutirato é considerado mais energético que o acetoacetato
pois, quando a reação ocorre no sentido contrário, há a formação de NADH (3 ATPs).
 Formação da acetona: O acetoacetato sofre descarboxilação não-enzimática produzindo acetona e CO2. Um
indivíduo com cetose, uma condição patológica na qual o acetoacetato é produzido mais rapidamente do que
pode ser metabolizado (jejum prolongado, diabetes), passa a apresentar hálito com odor adocicado,
característico de acetona, que é liberada pela respiração por ser volátil.

213
OBS
4
: Dentre os três tipos de corpos cetônicos, apenas a acetona não vai ser encontrada no sangue por ser volátil,
sendo eliminada pela expiração, o que causa hálito característico da cetoacidose. Logo, a acetona não é utilizada na
produção de energia, diferentemente do β-hidroxibutirato e do acetoacetato.
OBS
5
: Produção excessiva de corpos cetônicos no diabetes mellitus (tipo I): Quando a velocidade de formação dos
corpos cetônicos é maior que a velocidade de sua utilização, ocorre uma elevação em seus níveis sanguíneos
(cetonemia) e na urina (cetonúria). Essa condição ocorre em casos de jejum prolongado ou diabetes mellitus não
controlado. Em indivíduos diabéticos com cetose severa, a excreção urinária de corpos cetônicos é bastante elevada.
Uma elevação da concentração de corpos cetônicos no sangue resulta em acidemia. À medida que os corpos cetônicos
circulam no sangue, ocorre a liberação de íons prótons (H+), resultando na diminuição do pH sanguíneo denominado
acidose. Além disso, a excreção de glicose e corpos cetônicos pela urina resulta em desidratação. Portanto, o aumento
de H+ pode causar uma acidose severa (cetoacidose).
OBS
6
: A cetoacidose é um quadro mais comum para pacientes acometidos de Diabetes tipo I devido a lipólise acelerada
e ao acúmulo de corpos cetônicos e íons H+ no sangue desses pacientes, graças a falta de produção de insulina. A
cetoacidose é rara nos pacientes de diabetes tipo II porque os adipócitos permanecem sensíveis a insulina (que inibe a
lipólise).
UTILIZAÇÃO DE CORPOS CETÔNICOS PELOS TECIDOS PERIFÉRICOS
 O fígado libera acetoacetato e β-hidroxibutirato, que são transportados pela corrente sanguínea aos tecidos
periféricos para serem usados como combustível alternativo. De fato, o músculo cardíaco e o córtex renal dão
preferência ao acetoacetato sobre a glicose, para que a glicose seja apenas utilizada pelo cérebro.
 Em indivíduos bem nutridos, com uma dieta equilibrada, o cérebro e as hemácias utilizam a glicose como única
fonte de energia. No entanto, durante o jejum prolongado e em diabetes, o cérebro utiliza o acetoacetato como
fonte de energia.
 O acetoacetato é convertido em duas moléculas de acetil-CoA pela ação da CoA transferase específica, que
podem entrar no ciclo do ácido cítrico.
 Os animais são incapazes de transformar ácidos graxos em glicose. Ao entrar no ciclo do ácido cítrico, a acetil-
CoA é consumida liberando duas moléculas de CO2. Por isso, nos animais, a acetil-CoA ao entrar no ciclo do
ácido cítrico não pode ser transformado em piruvato ou oxaloacetato.
OBS
7
: O SNC não utiliza ácidos graxos para produção de energia por serem muito pouco permeáveis à barreira
hematoencefálica. Já os corpos cetônicos, por serem moléculas pequenas, podem ser utilizados como fonte de energia
para o sistema nervoso e muscular.
OBS
8
: O cérebro utiliza o corpo cetônico β-hidroxibutirato como fonte de energia transformando-o novamente em
acetoacetato, que reage com o succinil CoA, formando succinato + acetil CoA.
CONSIDERAÇÕES CLÍNICAS
Doença de Refsum
Distúrbio neurológico raro causado pelo acúmulo de ácido fitânico no sangue. O ácido fitânico é formado a partir
do fitol, um constituinte da clorofila, encontrado em plantas comestíveis. O ácido fitânico possui um grupo metila no
carbono 3 (beta), que bloqueia a β-oxidação. Normalmente uma α–oxidação remove o grupo metila. Indivíduos com a
doença de Refsum apresenta deficiência da enzima α-hidroxilase, resultando no acúmulo de ácido fitânico no sangue.
Importância clínica: retinite pigmentosa, perda da audição, catarata e arritmia.
Cetoacidose diabética
A cetoacidose diabética é definida como uma disfunção metabólica grave causada pela deficiência relativa ou
absoluta de insulina, associada ou não a uma maior atividade dos hormônios contrarreguladores (cortisol,
catecolaminas, glucagon, hormônio do crescimento).
A cetoacidose caracteriza-se clinicamente por desidratação, respiração acidótica e alteração do sensório; e
laboratorialmente por:
 Hiperglicemia (glicemia > 250 mg/dl);
 Acidose metabólica (pH < 7,3 ou bicarbonato sérico < 15 mEq/l);
 Cetonemia (cetonas totais > 3 mmol/l) e cetonúria.
Alguns pacientes podem estar em cetoacidose e ter uma glicemia normal caso tenham usado insulina pouco
tempo antes de virem para a Unidade de Emergência. Outros podem ter glicemia > 250 mg/dl e não estarem em
cetoacidose caso não preencham os demais requisitos para o seu diagnóstico.
A princípio o paciente apresenta um quadro clínico semelhante ao inicio do diabetes com poliúra, polidipsia,
polifagia, perda ponderal, astenia e desidratação leve. Com a maior elevação e maior duração da hiperglicemia, a
polifagia é substituída por anorexia, surgem náuseas e vômitos, a desidratação se acentua, a respiração torna-se rápida
e profunda (respiração de Kussmaul), aparece o hálito cetônico, o paciente torna-se irritado e pode ocorrer dor
abdominal simulando o abdome agudo. O estágio mais grave é caracterizado por depressão do nível de consciência

214
(confusão, torpor, coma), sinais de desidratação grave ou choque hipovolêmico, arritmia cardíaca e redução dos
movimentos respiratórios quando o pH é < 6,9.
Em recém-nascidos e lactentes jovens o quadro clínico não é tão claro, podendo ser confundido com
broncoespasmo, pneumonia, infecção urinária, dor abdominal e distúrbios neurológicos.

215
BIOQUÍMICA: LIPOPROTEÍNAS
Os lipídios (colesterol, éster de colesterol, triglicerídeos,
fosfolipídios, etc.) não circulam livremente no plasma sanguíneo (por
ser um meio predominantemente aquoso), mas sim, evolvidos por
complexos proteicos denominados lipoproteínas plasmáticas. A
lipoproteína tem estrutura esferoide, de caráter micelar, em que na
superfície estão os lipídios anfipáticos e no interior os lipídios
hidrofóbicos. Além dos lipídios, há também a porção proteica, que
pode ser mais periférica ou integral (atravessam toda a estrutura da
lipoproteína).
Os lipídios se condensam à apoproteína (porção proteica
da lipoproteína), formando a estrutura esférica que caracteriza a
lipoproteína plasmática. No centro dessa esfera, situam-se os
compostos mais apolares: triglicerídeos, ésteres de colesterol. Mais
na região periférica se concentram o colesterol e fosfolipídios (por
serem menos apolar que aqueles compostos que ficam no centro).
A partícula de lipoproteína é constituída por uma monocamada externa que contém colesterol livre,
fosfolipídios e apoproteínas. Os ésteres de colesterol e os triglicerídeos localizam-se no interior da partícula.
Em resumo, as lipoproteínas são partículas esféricas com um centro hidrofóbico (triglicerídeos e colesterol
esterificado) e na superfície da membrana, apolipoproteínas, colesterol livre e fosfolipídios.
CLASSIFICAÇÃO
Podem ser encontradas circulando na corrente sanguínea quatro diferentes tipos de lipoproteínas:
quilomícrons, VLDL, LDL e HDL. O que diferencia uma da outra é o conteúdo que cada uma carrega. Esse grupo pode
ser classificado quanto a dois critérios:
 Quanto à densidade:
 Quilomícrons: são sintetizados no intestino delgado (enterócitos). São ricos em TGL provenientes da dieta.
Possui um conteúdo proteico muito pequeno (cerca de 1% a 2% de sua massa), sendo então considerada
uma molécula leve. Apresentam, principalmente 3 apoproteínas: Apo B48, Apo CII e CIII, Apo E, Apo AI e
AII.
 VLDL (Very Low Density Lipid): Sintetizada no fígado (hepatócitos). Transporta majoritariamente os TGL
endógenos (sintetizados pelo próprio organismo a partir do excesso de carboidratos). Apresenta
principalmente 2 apoproteínas: Apo B100 e Apo CIII.
 LDL (Low Density Lipid): Transporta majoritariamente o colesterol livre. Tem como principal apoproteína
associada a Apo B100.
 HDL (High Density Lipid): também sintetizada pelo fígado, transporta principalmente fosfolipídios e ésteres
de colesterol. De todas as lipoproteínas, é a que tem maior conteúdo proteico, daí sua designação como
“alta densidade”. Tem como principais apoproteínas: Apo AI, Apo CII e a Apo E.
OBS
1
: Quanto maior o conteúdo proteico, maior a densidade.
 De acordo com a mobilidade eletroforética:
 Quilomícrons
 β-lipoproteína (LDL)
 Pre-β-lipoproteína (VLDL)
 α-lipoproteína (HDL)
APOLIPOPROTEÍNAS
Para se tornar solúvel, o lipídio precisa se ligar às apoproteínas (ou
apolipoproteínas). São as principais componentes das lipoproteínas, sendo
classificadas de acordo com a designação alfabética de A a E. São
responsáveis pelo reconhecimento da partícula pelos receptores.

216
FUNÇÕES DAS APOLIPOPROTEÍNAS
 Fazem parte da estrutura das lipoproteínas. Ex: Apo B.
 São co-fatores enzimáticos. Ex: Apo C-II da lipoproteína lipase; Apo A-I da lecitina colesterol-aciltransfrase.
 Servem como ligantes para a interação com os receptores de lipoproteínas dos tecidos. Ex: Apo B-100 e apo E
para o receptor-LDL (Apo B100/Apo E); Apo E para a proteína relacionada a receptor (LRP); Apo A-I para o
receptor da HDL.
TIPOS DE APOPROTEÍNAS
 A-I (28.300) - principal proteína da HDL.
 90 –120 mg% no plasma; ativadora da LCAT (Lecitina colesterol acil transferase, responsável
pela esterificação do colesterol)
 A-II (8.700) – ocorre na HDL
 30 – 50 mg %; aumenta a atividade da lipase hepática.
 B-48 (240.000) – encontrada apenas nos quilomícrons.
 <5 mg %; derivado da apo B-100; não possui a região de ligação da LDL-receptor da apo B-100.
Isso se dá devido ao fato da apo B-48 possuir a região amino-terminal da proteína Apo-B100,
porém, a região que é reconhecida pelos receptores é a região carboxi-terminal.
 B-100 (500.000) – principal proteína na LDL.
 80 –100 mg %; liga-se ao LDL receptor
 C-I (7.000) – quilomícrons, VLDL, HDL
 4 – 7 mg %; ativa a LCAT
 C-II (8.800) – quilomícrons, VLDL, HDL
 3 – 8 mg %; ativa a lipoproteína lípase
 C-III (8.800) - quilomícrons, VLDL, IDL, HDL
 8 15 mg %; inibe a ativação da lipoproteína lípase
 D (32.500) - HDL
 8 – 10 mg %; também chamada de colesterol ester proteína transfererase (CETP)
 E (34.100) - quilomícrons, VLDL, IDL HDL
 3 – 6 mg %; liga-se ao LDL receptor
 H (50.000) – quilomícrons; também conhecido como β-2-glicoproteína I (envolvido no metabolismo dos TG).
PRINCIPAIS ENZIMAS DO METABOLISMO DAS LIPOPROTEÍNAS
 Lipoproteína Lipase (LPL): hidrolisa o triglicerídeo dos quilomícrons e VLDL estimulada pela ApoCII
 Triglicerídeo Lipase Hepática (HTGL): hidrólise dos triglicerídeos das Lipoproteínas parcialmente digeridas pela
LPL, convertendo IDL em LDL.
 Lecitina Colesterol Aciltransferase (LCAT): esterifica o colesterol remanescente da HDL.
 Proteína Transferidora de Ésteres de Colesterol (CEPT): Transfere os ésteres de colesterol de HDL para VLDL
ou LDL, em troca de triglicerídeos.
QUILOMÍCRONS
Os quilomícrons (QM) são lipoproteínas de densidade muito baixa (menor que 1.006). São responsáveis por
transportar os triglicerídeos da dieta do intestino para os tecidos periféricos. Suas principais características são:
 Densidade <1.006
 Diametro 80 - 500 nm
 Triglicerides da dieta
 ApoB-48, apoA-I, apoA-II, apoA-IV, apoC-II/C-III, apoE
 Eletroforese: não migra, permanecendo no ponto de aplicação.
 A meia-vida é curta, inferior a uma hora.

217
METABOLISMO DOS QUILOMÍCRONS
Os lipídios da dieta (TGL exógenos)
passam pelo trato gastrointestinal e, em
nível do enterócito, são ressintetizados,
sendo associados a proteínas, formando
assim os QM nascentes. A principal
apoproteína sintetizada no intestino é a apo
B48. Os QM nascentes passam para a
circulação linfática. E em nível do ducto
torácico, passam para o sangue. Nesse
nível, o QM recebe Apo CII e a Apo E de
uma partícula de HDL existente.
Ao receber a Apo CII, os QM, agora
ativos, sofrem ação da lipoproteína lipase
vascular, presente nos capilares linfáticos.
Estas atuam hidrolisando o TGL presente
em uma concentração muito elevada
nesses QM, liberando AG e glicerol, que
serão captados por tecidos extra-hepáticos
(periféricos).
É dessa forma que os lipídios ingeridos começam a ser estocados no tecido adiposo ou transportados para os
músculos. Com isso, essa lipoproteína perde cerca de 80% da massa de TGL inicial que continha, perdendo em grande
parte seu diâmetro, passando a se chamar quilomícron remanescente. Ao ser hidrolisada, devolve à HDL as apo A e
apo C, permanecendo apenas com a apo E.
O destino dessa partícula é ser captada pelo fígado por meio do receptor da LDL (LDL Apo B100/Apo E) por
reconhecer a apo E. O conteúdo dos QM, ao chegar ao fígado, é degradado para ser utilizado na formação das VLDL.
OBS
2
: A lipoproteína lipase é chamada de fator de clareamento do plasma, pois ao quebrar os TGL, deixa o soro mais
límpido. Defeitos nessa enzima (ou na ApoCII) gera um acúmulo de TGL no sangue.
OBS
3
: O processo de clearence consiste na degradação (depuração) do QM remanescente no fígado, retirando-o do
sangue.
VLDL
A VLDL é uma partícula rica em TGL sintetizados no fígado (TGL endógeno). É um pouco mais denso que os
QM, possuindo como apoproteínas: Apo B100, Apo
E e as Apo CII e CIII. As principais características
da VLDL são:
 Densidade >1.006
 Diâmetro 30 - 80nm
 Transporta triglicerídeos endógeno
 ApoB-100, apoE, apoC-II/C-III
 Migração na eletroforese: pré-
betalipoproteína
 Formado no fígado como VLDL nascente
(contém: triglicerídeos, apoE and apoB-100)
SÍNTESE DA VLDL
A síntese da VLDL ocorre no fígado, ao
receber os TGL endógenos com a apo B100. A
VLDL nascente apresenta uma grande quantidade
de TGL, os quais foram sintetizados pelo fígado a
partir da degradação dos QM remanescentes. A
VLDL é então lançada no sangue.
No sangue, a HDL doa a apo CII e apo E para a VLDL. A apo CII ativa então a lipoproteína lipase, que começa a
digerir os TGL da VLDL, fazendo dela uma partícula menor, a VLDL remanescente (ou IDL – lipoproteína de densidade
intermediária). A apo CII é então devolvida para a HDL. É dessa forma que o organismo estoca o excesso de lipídios e
carboidratos no tecido adiposo.
A VLDL remanescente tem dois destinos:
 Ser absorvida pelo fígado e metabolizada;
 Grande parte da VLDL forma a LDL (rica em colesterol) por meio da enzima Triglicerídeo Lipase Hepática
(HTGL).

218
IDL
 Densidade: 1.006 - 1.019
 Diâmetro: 25 - 35nm
 Ésteres de colesterol e triglicerídeos
 apoB-100, apoE, apoC-II/C-III
 Eletroforese: pre-β
LDL
Lipoproteína de baixa densidade, formada a partir da
VLDL da circulação. É chamada de "colesterol ruim" ou
"colesterol mau", porque em altas taxas ela está relacionada
com a aterosclerose, e, portanto está também indiretamente
relacionada ao infarto e AVC, por exemplo. Em geral, o LDL
transporta colesterol e triglicerídeos do fígado e intestino
delgado às células e tecidos que estão necessitando destas
substâncias. Suas principais características são:
 Densidade: 1.019 - 1.063
 Diâmetro: 18-25nm
 Ésteres de colesterol
 ApoB-100
 Migração na eletroforese: Beta
 Valores de Referência:
Desejável: < 130 mg/dL
Risco moderado: 130-159 mg/dL
Alto risco: >160 mg/dL
SÍNTESE DA LDL
Na verdade, a LDL é formada a partir da VLDL remanescente, após a digestão dos TGL. Por isso, a LDL
transporta principalmente o colesterol livre, tendo como função distribuir o colesterol às células. Todos os nossos tecidos
reconhecem a LDL através de receptores para a apo B100, que captam a LDL circulante, retirando-a da circulação
sanguínea (endocitose mediada por receptor).
O colesterol é um excelente componente de membrana, sendo de grande importância no organismo. Além disso,
nas glândulas suprarrenais e órgãos sexuais, é precursor dos hormônios esteroides.
METABOLISMO DA LDL
Os LDL-receptores são sintetizados no
RER e transportados ao CG, onde sofre
transformações para serem liberados à
membrana plasmática. Na MP, os receptores
passam a se localizar em fendas revestidas
por clatrinas. A apo B100 se liga ao receptor e
se internaliza na célula formando um
endossomo.
Ao formar o endossomo, os LDL-
receptores voltam à membrana plasmática em
um mecanismo conhecido por reciclagem. Os
lisossomos possuem enzimas digestivas que
vão degradar a apo B100 a aminoácidos e
quebrar o colesterol esterificado em colesterol
livre, que será utilizado na estruturação da
MP.
OBS
4
: Ver em Correlações Clínicas, mais
adiante, hipercolesterolemia familiar.

219
O excesso do colesterol na célula é regulado de três formas:
 Inibição da síntese de receptores da LDL;
 Inibição da atividade da enzima HMG CoA redutase (enzima que regula a síntese de colesterol
endógeno);
 Aumento da atividade da enzima ACAT (acil colesterol aciltransferase, que esterifica o colesterol livre
dentro da célula). A enzima LCAT, diferentemente da ACAT, esterifica o colesterol dentro da HDL.
LIPOPROTEÍNAS (a) – LP(a)
É uma lipoproteína aterogênica que consiste em LDL ligada a uma proteína a. A apo-a
é covalentemente ligada a apoB-100 por ligação sulfídrica. Seus altos índices geram um alto
risco associado com desenvolvimento prematuro de doenças arterial coronariana.
HDL
Chamada de lipoproteína de alta densidade por ter um grande conteúdo proteico, sendo a principal proteína
constituinte da HDL a apo A. Ela faz o transporte do colesterol dos tecidos para o fígado. É chamada de "colesterol
bom", porque se acredita que ela seja capaz de retirar ateromas das artérias. Suas principais características são:
 Densidade: 1.063-1.210
 Diâmetro: 5-12nm
 Ésteres de colesterol e fosfolipídeos
 apoA-I, apoA-II, apoC-II/C-III and apoE
 Migração eletroforética: posição alfa
 Função: faz o transporte reverso do colesterol (transporta o colesterol dos tecidos perifericos para o fígado).
TIPOS DE HDL
 HDL nascente: partícula discoide
o Contem: colesterol, fosfolípideos, apoA-I, apoA-II, apoE.;
o É formado no fígado e no intestino
o O HDL adquire o colesterol nos tecidos periféricos e pela ação de LCAT é esterificado, formando uma particula
esférica denominada HDL3.
 HDL3
o Composto de colesterol, ésteres de colesterol, fosfolipídeos, apoA and apoE.
o Pela ação da CETP, (Proteína transferidora de ésteres de colesterol) os ésteres de colesterol são transferidos
para o VLDL, quilomícrons e remanescentes em troca de triglicerídeos.
o O triglicerídeo adquirido aumenta o tamanho da partícula que é denominada de HDL2.
o A enzima lipase hepática hidrolisa o fosfolipídeos e triacilglicerol, permitindo que o colesterol esterificado seja
liberado no fígado.
o A partícula se torna mais densa e forma a HDL3.
METABOLISMO DA HDL
Diferentemente da LDL, que é
formada a partir da VLDL, a HDL é
sintetizada independentemente. A HDL
pode ser formada no fígado e no intestino
delgado. Ao ser formada, apresenta um
formato discoidal por possuir uma
bicamada fosfolipídica.
A HDL, bastante rica em lecitina,
apresenta ainda a Apo AI. Essa
apoproteína capta uma enzima plasmática
conhecida como LCAT (lecitina colesterol
acil transferase).
OBS: Defeitos na apo AI, não haverá
funcionamento da LCAT, por ser um co-fator
dessa enzima. A LCAT esterifica o colesterol
livre. Além disso, a LCAT cliva um ácido graxo
da lecitina. Dessa forma, sob ação da LCAT,
são produzidos um éster de colesterol e a liso-
lecitina (lecitina sem AG na posição 2).

220
A HDL transporta então os ésteres de colesterol, que se localizam mais no interior da lipoproteína por serem
mais apolares, tornando-se menos disponíveis, então, para se livrarem (colesterol bom). A HDL faz uma troca de
colesterol esterificado por TGL com os quilomícrons e VLDL, tornando-se uma partícula maior e menos densa.
A HDL nascente, recém-formada no fígado, tem formato discoide, devido ao seu conteúdo de lipídios
hidrofóbicos. Na medida em que é metabolizada, se enriquecendo de ésteres de colesterol, adquire uma forma mais
esférica, passando a ser designada como HDL2. Esta é captada pelo fígado, tendo seu conteúdo de colesterol secretado
pela bile. Quando maior for o conteúdo de colesterol HDL2 de um paciente, mais favorável, pois significa que está
havendo uma boa esterificação e esse colesterol tende a ser excretado pelo fígado.
FUNÇÕES DA HDL
 Transfere proteínas para outras lipoproteínas (apo C e apo E).
 Adquire lipídeos de outras lipoproteínas.
 Adquire colesterol dos tecidos periféricos.
 Converte colesterol em ésteres de colesterol pela ação da LCAT.
 Transfere ésteres de colesterol para outras lipoproteínas (VLDL e quilomícron em troca de triglicerídeos pela
ação da CETP) as quais as transfere para o fígado.
 Este processo é chamado de transporte reverso do colesterol.
Hipercolesterolemia familiar
Doença genética caracterizada pela carência de receptores de LDL normais, que passam a não captar o
colesterol devidamente, causando uma hipercolesterolemia. Pacientes acometidos apresentam um alto risco de
desenvolver doenças coronarianas.
Hipertrigliceridemia familiar
Causada por defeito genético envolvendo a lipoproteína lipase ou por defeito em seu co-fator (a Apo CII).
Hiperlipidemia familiar combinada
Apresenta tanto colesterol quanto TGL elevados.
Abetalipoproteinemia
Doença genética rara que se caracteriza pela incapacidade do organismo em sintetizar a apo B, gerando uma
carência de produção de quilimicrons e de VLDL. A gordura que seriam transportadas por essas lipoproteínas passam a
se acumular nos hepatócitos e enterócitos como gotículas de gordura. Os pacientes apresentam deficiências de vitamina
lipossolúvel e um déficit neurológico.
Analfaproteinemia
Incapacidade de sintetizar a apo A. Os pacientes não sintetizam, com isso, a HDL, elevando os níveis de
colesterol no sangue, por não serem capazes de degradar o colesterol no fígado. Apresentam déficit neurológico e
armazenamento de ésteres de colesterol em sítios anormais.
Estetose Hepática
Acúmulo de lipídios em células ou tecidos onde normalmente não ocorre, geralmente em consequência de
distúrbios metabólicos. Os lípides são quase sempre triglicérides. O fígado é o órgão que mais frequentemente sofre
esteatose, o que reflete seu papel central no metabolismo das gorduras. A esteatose hepática não é uma doença. É uma
alteração morfofisiológica dos hepatócitos que ocorre em consequência de diversas desordens metabólicas. No ser
humano, é observada principalmente em três situações:
 Desnutrição crônica.
 Diabetes mellitus descompensado.
 Alcoolismo crônico.
CAUSAS COMUNS DAS HIPERLIPIDEMIAS SECUNDÀRIAS
 Diabetes melito  aumento de TG
 Excesso de ingestão de álcool  aumento de TG
 Insuficiência renal crônica  aumento de TG
 Drogas (como os diuréticos de tiazida)  aumento de TG
 Hipotireoidismo  aumento de colesterol
 Síndrome nefrótica  aumento de colesterol

221
TERAPIA MEDICAMENTOSA
 Sequestrantes de ácidos biliares
o Ação: liga-se a ácidos biliares no intestino impedindo sua reabsorção êntero-hepática. Depleção do
estoque de colesterol nos hepatócitos, formando mais receptores B-E que captam LDL-c. Aumenta
atividade da enzima HMG-CoA-redutase, aumentando biossíntese de colesterol e de VLDL-c,
aumentando níveis de triglicérides.
o Indicação: em crianças, gestantes e mulheres na idade reprodutiva sem controle contraceptivo
adequado.
 Vastatinas
o Ação: inibe por competição a HMG-CoA-redutase, reduzindo depósitos de colesterol. Maior formação de
receptores B-E removendo LDL-c, IDL-c e VLDL-c do sangue. Melhora função endotelial, com benefícios
de vasorreatividade e na trombogenicidade
o Indicação: hipercolesterolemia isolada. Não é indicada para gestantes ou lactantes.
o Reações Adversas: miopatias, aumento das enzimas hepáticas.
 Fibratos
o Ação: aumenta atividade da lipase lipoproteica levando a hidrólise dos triglicerídeos. Reduz síntese de
VLDL-c e mobilização dos ácidos graxos do tecido adiposo.
o Indicação: hipertrigliceridemias isoladas e dislipidemias mistas.
o Efeitos adversos: modificar perfil de coagulação e fibrinólise, reduzindo risco tromboembólico;
potencializa anticoagulantes e hipolipemiantes.
 Ácido Nicotínico
o Ação: reduz produção de VLDL-c e lipólise periférica, reduzindo oferta de ácidos graxos livres, levando a
menor produção de IDL-c e LDL-c . Reduz o catabolismo de HDL-c e apolipoproteína A-I.
o Indicação: hipercolesterolemia isolada, hipertrigliceridemia isolada, dislipidemia mista com ou sem
hipoalfalipoproteinemia (níveis baixos de HDL-c) e lipoproteína A elevada.
o Efeitos colaterais: rubor facial, hiperglicemia, hiperuricemia, dispepsia e hepatotoxicidade.

222
BIOQUÍMICA: AMINOÁCIDO, PEPTÍDEO E PROTEÍNA
Para a química, um aminoácido é qualquer molécula
que contém simultaneamente grupos funcionais amina e ácido
carboxílico. Para a bioquímica, esta classificação é usada como
termo curto e geral para referir os aminoácidos alfa: aqueles em
que as funções amino e carboxilato estão ligadas ao mesmo
carbono (ver OBS
4
).
Existem cerca de 20 aminoácidos codificados pelo DNA,
possuindo inúmeras funções importantes ao organismo. Os
aminoácidos têm funções relacionadas ao fornecimento de
energia, além de ter função estrutural na formação de proteínas
e outras substâncias (como os hormônios). Os aminoácidos
podem ser metabolizados pela via gliconeogênica para sintetizar
glicose quando necessária ao organismo.
Os aminoácidos são monômeros das proteínas: a partir
da junção de mais de 100 moléculas de aminoácidos por
ligações peptídicas, tem-se uma proteína.
CLASSIFICAÇÃO
Os aminoácidos podem ser classificados quanto a sua disposição nutricional, quanto ao radical e quanto ao seu
destino.
CLASSIFICAÇÃO NUTRICIONAL
1. Aminoácidos não-essenciais
Os aminoácidos não-essenciais são aqueles que o próprio corpo humano pode sintetizar. São eles: alanina,
asparagina, cisteína, glicina, glutamina, hidroxilisina, hidroxiprolina, histidina, prolina, tirosina, ácido aspártico, ácido
glutâmico.
2. Aminoácidos essenciais
Os aminoácidos essenciais são aqueles que não podem ser produzidos pelo corpo humano. Dessa forma, são
somente adquiridos pela ingestão de alimentos, vegetais ou animais. São eles: arginina, fenilalanina, isoleucina, leucina,
lisina, metionina, serina, treonina, triptofano e valina.
CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO RADICAL
A classificação quanto ao radical pode ser feita em:
1. Aminoácidos apolares (hidrofóbico): Apresentam radicais de hidrocarbonetos apolares ou hidrocarbonetos
modificados, exceto a glicina. São radicais hidrófobos. Quando esses aminoácidos são utilizados na síntese de uma
proteína, eles ficam voltados para dentro da cadeia fornecendo estabilidade a ela.
Glicina: H- CH (NH2) - COOH
Alanina: CH3- CH (NH2) - COOH
Leucina: CH3(CH2)3-CH2-CH (NH2)- COOH
Valina: CH3-CH(CH3)-CH (NH2)- COOH
Isoleucina: CH3-CH2-CH (CH3)-CH (NH2)- COOH
Prolina:-CH2-CH2-CH2- ligando o grupo amino ao carbono alfa
Fenilalanina: C6H5-CH2-CH (NH2)- COOH
Triptofano: R aromático- CH (NH2)- COOH
Metionina: CH3-S-CH2-CH2- CH (NH2)- COOH
OBS
1
: O aminoácido mais simples é a glicina, que possui apenas um H como radical,
mostrando-se apolar por ser um aminoácido pequeno.
OBS
2
: A prolina possui uma estrutura diferenciada dos demais aminoácidos: ela é um
iminoácido (possui o grupo imino: -NH) que, quando entra na cadeia da proteína,
muda a direção da estrutura em 180º devido a configuração dos grupos amino e
carboxila em sua estrutura (ver figura ao lado).

223
2. Aminoácidos polares neutros (hidrofílicos): Apresentam radicais que tendem a formar pontes de hidrogênio.
Serina: OH-CH2- CH (NH2)- COOH
Treonina: OH-CH (CH3)- CH (NH2)- COOH
Cisteina: SH-CH2- CH (NH2)- COOH
Tirosina: OH-C6H4-CH2- CH (NH2)- COOH
Asparagina: NH2-CO-CH2- CH (NH2)- COOH
Glutamina: NH2-CO-CH2-CH2- CH (NH2)- COOH
3. Aminoácidos básicos (R positivo): Apresentam radicais com o grupo amino com caráter básico pois são
capazes de receber eletrons. São hidrófilos.
Arginina: HN=C(NH2)-NH-CH2-CH2-CH2- CH (NH2)- COOH
Lisina: NH2-CH2-CH2-CH2-CH2- CH (NH2)- COOH
Histidina: H-(C3H2N2)-CH2- CH (NH2)- COOH
4. Aminoácidos ácidos (R negativo): Apresentam radicais com grupo carboxílico e são capazes de doar
prótons.São hidrófilos.
Ácido aspártico: HCOO-CH2- CH (NH2)- COOH
Ácido glutâmico: HCOO-CH2-CH2- CH (NH2)- COOH
OBS
3
: Um erro na codificação das proteínas pode causar doenças graves. Por exemplo, erros na codificação genética
para a cadeia β-hemoglobina, o glutamato pode deixar de ser produzido, sendo substituido por valina, causando anemia
falsiforme.
OBS
4
: Aminoácido alfa: São aqueles que apresentam fórmula geral: R - CH (NH2)- COOH na qual R é um radical
orgânico. No aminoácido glicina o radical é o elemento H. O carbono ligado ao radical R é denominado carbono 2 ou
alfa.
NOMENCLATURA E SIMBOLOGIA OFICIAL DOS AMINOÁCIDOS
Na nomenclatura dos aminoácidos, a numeração dos carbonos da cadeia principal é iniciada a partir do carbono
da carboxila, seguindo a seguinte regra:
ÁCIDO – 2 – AMINO + nº do carbono onde está o radical + NOME DO RADICAL + CADEIA PRINCIPAL + OICO
OBS
5
: Com o passar dos anos, a necessidade de proteínas diminui, diminuindo a necessidade de aminoácidos também.

224

225
Nomenclatura e estruturas retiradas do Wikipédia. Disponível em:
<http://pt.wikipedia.org/wiki/Amino%C3%A1cido> Acesso em: 19 de abril de 2008.

226
TRANSFORMAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS
Os aminoácidos, diferentemente do que se pensa, não são necessários apenas para a produção de proteínas.
Alguns aminoácidos sofrem transformação por ação de enzimas para participar, por exemplo, na síntese de hormônios e
substâncias necessárias ao corpo, como neurotransmissores.
TRANSFORMAÇÃO DA FENILALANINA
 A adrenalina é um neurotransmissor derivado da
transformação do aminoácido fenilalanina. Ele estimula a
glicogenólise (para disponibilizar uma maior demanda de
energia), lipólise e ação do músculo cardíaco da seguinte
maneira:
 Efeito inotrópico positivo: aumenta a força
da contração cardíaca.
 Efeito cronotrópico positivo: aumenta a
frequência dos batimentos.
 A fenilcetonúria é uma doença que resulta da
deficiência da enzima fenilalanina hidroxilase (presente no
fígado). Esta enzima é responsável por transformar o
aminoácido fenilalanina em um outro aminoácido
chamado tirosina. A tirosina, por sua vez, transforma-se
em substâncias importantes para o funcionamento
cerebral chamadas de neurotransmissores (como a
dopamina e a noradrenalina). Em outras palavras, a
fenilcetonúria é uma doença resultante da dificuldade para
metabolização (“quebra”) do aminoácido fenilalanina.
Além desses neurotransmissores, a fenilalanina é
convertida em melanina. Por esta razão, indivíduos com
fenilcetonúria apresentam distúrbios neurológicos, falta de
pigmentação da pele, déficit mental e baixo QI.
 Com o defeito da fenilalanina hidroxilase, há um
acúmulo de fenilalanina no sangue. Esse excesso faz com
que a fenilalanina seja convertida pelas enzimas ALT ou
AST em fenilpiruvato, e este em fenilactato e
fenilacetato (que dão à urina um “cheiro de rato”
característico) e NH2 (que entra no ciclo da ureia).

227
TRANSFORMAÇÃO DO ÁCIDO GLUTÂMICO
GLUTAMATO
DESCARBOXILASE
(Ac. GLUTÂMICO / GLUTAMATO) (Ácido -aminobutírico / GABA)g
O GABA é um neurotransmissor de inibição (inclusive, usado como calmante na farmacologia), que permite a
entrada de cloro na célula pós-sináptica, hiperpolarizando a célula e retardando de forma brusca o impulso nervoso.
TRANSFORMAÇÃO DO TRIPTOFANO
 A serotonina é um neurotransmissor derivado de transformações do
triptofano. Ela exerce múltiplas funções em nosso organismo como: regulação do
humor, trânsito intestinal, ansiedade, ritmo sono/vigília. Além disso, as plaquetas
produzem serotonina para regular a homeostase.
 O excesso de fenilalanina bloqueia a enzima 5-OH-triptofano
descarboxilase, gerando carência de serotonina. A falta desse transmissor causa
depressão, irritabilidade, hiperatividade. A esses sintomas, associam-se os da
carência da fenilalanina hidroxilase.
 A melatonina é um neuro-hormônio que controla os ciclos circadianos
(apresenta como função regular o sono). Este hormônio aumenta de concentração
na falta de luz, sendo produzido pela retina e pela glândula pineal (localizada no
epitálamo). Na presença de luz, entretanto, é enviada uma mensagem
neuroendócrina que bloqueia sua formação. Portanto, a secreção dessa substância
é quase que exclusivamente determinada por estruturas fotossensíveis
(principalmente à noite). Logo, a pouca luminosidade, a grande exposição ao Sol,
banhos quentes e dietas ricas em carboidratos estimulam a produção de
melatonina. Assim como acontece com a serotonina, a Melatonina também é
produzida a partir de um aminoácido chamado Triptofano, normalmente obtido por
uma alimentação equilibrada. Dessa forma a sequência seria o Triptofano se
transformar em Serotonina, e esta em Melatonina. É por isso que a concentração de
Serotonina fica aumentada na glândula pineal durante o dia, enquanto há luz,
inversamente ao que ocorre com a Melatonina.
 Uma pessoa sob estresse produz normalmente mais adrenalina e cortisol.
Para cada molécula de adrenalina formada, quatro moléculas de Radicais Livres
irão ser produzidas e, com isto, aumentam as probabilidades de lesão celular. Além
disso, a adrenalina e o cortisol induzem a formação de uma enzima – a Triptofano
pirolase – capaz de destruir o Triptofano antes que este atinja a Glândula Pineal.
Com isto, nem a Melatonina é fabricada e nem a Serotonina (o que pode gerar
compulsão ao hidrato de carbono, com tendência a aumento de peso e depressão).
 A melatonina é uma substância anti-radical livre, portanto, antioxidante. Ela
é capaz de atravessar a barreira hematoencefálica (membrana que protege o
cérebro), portanto, capaz de desempenhar funções em nível neuronal. Essa ação é
de fundamental importância na proteção dos neurônios contra as lesões dos
radicais livres. O tecido cerebral é muito mais suscetível à ação dos radicais livres
que qualquer outra parte do organismo e, na medida em que os níveis de
Melatonina vão caindo, pode haver um concomitante declínio na função cerebral. As
desordens do sono podem ser também um dos efeitos do decréscimo da
Melatonina. Com o envelhecimento a glândula pineal funcionaria menos e haveria
uma queda na produção da Melatonina. Isso acaba fazendo com que alguns
pacientes idosos reclamem da qualidade do sono ou de insônia, porém, pode ser
que durmam com facilidade quando não deveriam, durante o dia, assistindo
televisão, por exemplo.

228
OBS
6
: As proteínas da dieta são degradadas na digestão, somando
cerca de 25% de aminoácidos do pool (concentração total) do
organismo, enquanto o restante (75%) é produzido por proteínas
endógenas. Quando o aminoácido não é utilizado pelo organismo,
ele não é armazenado (diferente do que ocorre com a glicose 
glicogênio; e os lipídios  tecido adiposo). Ele será catabolizado de
tal forma que a cadeia de carbonos é separada do grupo amino
(NH2). Esse grupo amino pode ser excretado entrando no ciclo da
ureia, bem como pode produzir quitina, glicosaminoglicanos, bases
nitrogenadas, glicolipídios, etc.
OBS
7
: Destino dos produtos dos aminoácidos: os aminoácidos ainda podem ser classificados em dois grupos,
dependendo do destino tomado pelo aminoácido quando o grupo amina é excretado do corpo na forma de ureia
(mamíferos), amônia (peixes) e ácido úrico (Aves e répteis).
 Destino cetogênico. Ocorre quando o álcool resultante da quebra dos aminoácidos vai para qualquer fase do
Ciclo de Krebs na forma de Acetil coenzima A ou outra substância. Os aminoácidos que são degradados a
acetil-CoA ou acetoacetil-CoA são chamados de cetogênicos porque dão origem aos corpos cetônicos. A sua
capacidade de formação de corpos cetônicos fica mais evidente quando o paciente tem a diabetes melitus, o que
faz com que o fígado produza grande quantidade dos mesmos.
 Destino glicogênico. Ocorre quando o álcool restante da quebra dos aminoácidos vai para a via glicolítica. Os
aminoácidos que são degradados a piruvato, α-cetoglutarato, succinil-CoA, fumarato ou oxaloacetato são
denominados glicogênicos. A partir desses aminoácidos é possível fazer a síntese de glicose, porque esses
intermediários e o piruvato podem ser convertidos em fosfoenolpiruvato e depois em glicose ou glicogênio. Do
conjunto básico dos 20 aminoácidos, os únicos que são exclusivamente cetogênicos são a leucina e a lisina. A
fenilalanina, triptofano, isoleucina e tirosina são tanto cetogênicos quanto glicogênicos. E os aminoácidos
restantes (14) são estritamente glicogênicos.
TRANSAMINAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS
Transaminação consiste na transferência do grupo amino
de um aminoácido para o α-cetoglutarato (proveniente do Ciclo
de Krebs) por meio da ação de uma enzima transaminase,
formando assim, um novo aminoácido e um α-ceto-ácido (como o
piruvato).
OBS
8
: O glutamato é o principal receptor do grupo amino dos
aminoácidos.
Concentração de Melatonina (mg/dl)
Fase
Faixa etária
Diurna Noturna
Pré-pubedade 21,5 97,5
Audulta 18,2 77,2
Senil 16,2 36,2

229
Ex
1
: Transaminação da alanina. Ex²: Transaminação do Glutamato.
-Cetoglutarato
Glutamato
Alanina
Transaminase
Glutâmico Pirúvica
(TGP ou ALT)
OxaloacetatoGlutamato
Transaminase
Glutâmico Oxalacética
(TGO)
-Cetoglutarato
Aspartato
OBS
8
: As mesmas transaminases que transformam um aminoácido em glutamato convertem este em aspartato,
enquanto a glutamato desidrogenase retira o grupo amino do glutamato para ser excretado.
OBS
9
: Essas transaminações ocorrem em diversos tecidos, porém, acontecem com maior frequência no fígado. Por isso
que a ALT (TGP) e AST (TGO) são considerados marcadores hepáticos, pois qualquer lesão que acometa as células
hepáticas faz com que essas enzimas não funcionem adequadamente e passem a se concentrar no sangue, sendo
assim, de fácil identificação laboratorial.
OBS
10
: Enquanto que a ALT e a AST medem a função da bateria enzimática hepática, a medição sanguínea da
albumina e o tempo de protrombina são responsáveis por avaliar a função hepática. A fosfatase alcalina e gama-
GT, por sua vez, são marcadores que indicam lesão canalicular (geralmente estão aumentadas em causas obstrutivas).
DESAMINAÇÃO DO GLUTAMATO
O glutamato é importante por ser o principal receptor do grupo amônia dos aminoácidos degradados ou
transaminados. Por isso que ele é tido como um reservatório de amônia que cederá o grupo amino para ser
transformado em ureia, produto mais excretável pelo corpo.
GLUTAMATO
GLUTAMATO
DESIDROGENASE
-cetoglutarato + NH3
+
NH4
+ URÉIA
FÍGADO
Nos outros tecidos, a NH4
+
(amônia), por ser altamente tóxica ao sangue, é incorporada ao glutamato, formando
glutamina, para que este transporte até o fígado a amônia que será convertida em ureia excretável (o rim também possui
a enzima glutaminase, que separa o glutamato da amônia).
GLUTAMATO
GLUTAMINA
SINTETASE
GLUTAMINA + ADPNH + ATP4
+
+ GLUTAMINASE
GLUTAMATO + NH4
+
OBS
11
: Hiperamonemia ocasiona encefalopatia. A presença exagerada de amônia faz com que muito glutamato seja
utilizado, o que exige grandes concentrações disponíveis do α-cetoglutarato. Tal fato faz com que o Ciclo de Krebs
realize a função de transportar essa amônia, diminuindo assim o rendimento energético mitocondrial, o que representa
um estado de emergência para o tecido cerebral, principalmente.
OBS
12
: Além disso, o glutamato é um precursor do neurotransmissor inibidor-GABA, que será produzido em grande
escala. Isso impede a chegada adequada dos impulsos nervosos ao cérebro, podendo causar o coma.

230
PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
Os peptídios são polímeros de aminoácidos, ou seja, são biomoléculas formadas pela ligação de dois ou mais
aminoácidos através de ligações peptídicas (ver OBS
1
), até um máximo de cem. A partir de cem aminoácidos, a
substância recebe o nome de proteína. De um modo geral, temos:
 2 aminoácidos: Dipeptídeo
 3 aminoácidos: Tripeptídeo
 2 a 10 aminoácidos: Oligopeptídeo
 10 a 100 aminoácidos: Polipeptídeo
 mais de 100 aminoácidos: Proteína
OBS
1
: Ligação peptídica é uma ligação química que ocorre entre duas moléculas quando o grupo carboxila de uma
reage com o grupo amino de outra molécula, liberando uma molécula de água (H2O). Isto é uma reação de síntese por
desidratação que ocorre entre moléculas de
aminoácidos. A ligação peptídica, também chamada
de ligação CO-NH por alguns autores, tem um caráter
parcial de dupla ligação, com o átomo de Nitrogênio
alcançando uma carga positiva parcial e o Oxigênio
uma carga negativa parcial. Uma ligação peptídica
pode ser quebrada por hidrólise (adição de água). Em
presença de água ocorre rompimento destas ligações
espontaneamente liberando aproximadamente 10
Kj/mol de energia livre, porém o processo é
extremamente lento. Em organismos vivos, o
processo é facilitado pelas enzimas. Os organismos
vivos também empregam enzimas para formar os
peptídeos; este processo requer energia.
OBS²: O peso molecular médio de um aminoácido é de 128u, enquanto que o da água é de 18u. Com isso, quando os
aminoácidos estão unidos por ligação peptídica, formando peptídeos ou polipeptídeos, temos aproximadamente 110u de
peso molecular (128 – 18 = 110u). Deste modo, podemos então obter uma média de quantos aminoácidos compõem
uma proteína cujo peso molecular seja conhecido. Observe o exemplo:
PMmédio de A.A.= 128
- H2O = 18
110u
Quantos aminoácidos compõem uma proteína de PM
180000u?
Resposta: 180000 / 110 = cerca de 1636 aminoácidos.
PEPTÍDEOS FISIOLOGICAMENTE ATIVOS
 Insulina: apresenta duas cadeias polipeptídicas (uma com 30 aminoácidos e outra com 21 aminoácidos). A
insulina é um hormonio sintetizado nos humanos e em outros mamíferos dentro das células-beta das ilhotas de
Langerhans, no pâncreas. A insulina é o hormônio responsável pela redução da glicemia (taxa de glicose no
sangue), ao promover o ingresso de glicose nas células. Ela também é essencial no consumo dos carboidratos,
na síntese de proteínas e no armazenamento de lipídios (gorduras). As ações da insulina no metabolismo
humano como um todo, incluem:
 Controle da quantidade de certas substâncias que entra nas células, principalmente glicose nos tecidos
muscular e adiposo (que são aproximadamente 2/3 das células do organismo);
 Aumento da replicação de DNA e de síntese de proteínas via o controle de fornecimento de
aminoácidos;
 Aumento da síntese de glicogênio: a insulina induz o armazenamento de glicose nas células do fígado (e
dos músculos) na forma de glicogênio; a diminuição dos níveis de insulina ocasiona a conversão do
glicogênio de volta a glicose pelas células do fígado e a excreção da substância no sangue. É a ação
clínica da insulina que reduz os níveis altos de glicemia diagnosticados na diabetes.
 Aumento da síntese de ácidos graxos: a insulina induz à transformação de glicose em triglicerídeos
pelas células adiposas; a falta de insulina reverte o processo.
 Redução da lipólise: estimula a diminuição da conversão de suprimento de lipídeos contido nas células
adiposas em ácidos graxos sanguíneos; a falta de insulina reverte o processo.
 Redução da proteinólise: estimula a diminuição da degradação protéica; a falta de insulina aumenta a
proteinólise.
 Redução da gliconeogênese: reduz a produção de glicose em vários substratos do fígado; a falta de
insulina induz à produção de glicose no fígado e em outros locais do corpo.
 Glucagon: apresenta 29 resíduos de aminoácidos. O glucagon é um hormônio polipeptídeo produzido nas
células alfa das ilhotas de Langerhans do pâncreas e também em células espalhadas pelo trato gastrointestinal.
Sua ação mais conhecida é aumentar a glicemia (nível de glicose no sangue), contrapondo-se aos efeitos da

231
insulina. O glucagon age na conversão do ATP (trifosfato de adenosina) a AMP-cíclico, composto importante na
iniciação da glicogenólise, com imediata produção e liberação de glicose pelo fígado. Além disso, o glucagon
age nos seguintes mecanismos:
 Ácidos graxos livres e cetoácidos em níveis aumentados no sangue
 Produção de uréia aumentada
 Estímulo da proteólise
 Estímulo da lipólise: liberação de ATP (pela β-oxidação) para fornecimento de energia para realizar a
glicólise.
 Albumina: é uma proteína de alto valor biológico presente na clara do ovo, no leite e no sangue. A albumina é
fundamental para a manutenção da pressão osmótica, necessária para a distribuição correta dos líquidos
corporais entre o compartimento intravascular e o extravascular, localizado entre os tecidos. Tem como funções:
manutenção da pressão osmótica; transporte de hormônios tireoideanos; transporte de hormônios lipossolúveis;
transporte de ácidos graxos livres; transporte de bilirrubina não conjugada; transporte de fármacos e drogas;
união competitiva com ions de cálcio; controle do pH. Seu excesso ocasiona diversas doenças, como problemas
renais e hepáticos. Além disso, o consumo excessivo de albumina provoca ganho de peso, sendo que um
aumento em massa muscular sem acúmulo de gorduras e também é responsável pelo fator anti-catabólico ou
seja bloqueia a perda de músculos.
 Corticotropina: formado por 39 resíduos de aminoácidos. É um hormônio secretado pelo hipotálamo que
estimula o córtex da glandula adrenal à produzir hormônios (cortisol).
 Aspartame: é um adoçante artificial utilizado para substituir o açúcar comum. É
potanto um dipeptídeo sintético formado pela fenilalanina e ácido aspartico: N-L-alfa-
aspartil-L-fenilalanina 1-metilester. Por esta razão, produtos alimentares contendo
aspartamo devem mostrar um aviso do tipo "Contém uma fonte de fenilalanina", pois
a ingestão excessiva deste aminoácido pode ser prejudicial em indíviduos com
fenilcetonúria. Ele tem maior poder de adoçar (cerca de 200 vezes mais doce que a
sacarose) e é menos denso.
 Ocitocina: 9 resíduos de aminoácidos. Produzida pela hipófise posterior e estimula as contrações na hora do
parto e a liberação de leite pelas glandulas mamárias.
 Encefalina: 5 resíduos de aminoácidos formados no SNC que se ligam às células do cérebro e induzem a
analgesia. A encefalina é um pentapeptídeo que termina ou com o aminoácido leucina ("Leu") ou com o
aminoácido metionina ("Met"). Ambos são produtos do gene proencefalina.
 Metionia-encefalina ([Met]-encefalina) é Tyr-Gly-Gly-Phe-Met.
 Leucina-encefalina ([Leu]-encefalina) é Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu.
 Escotofobina: primeira célula de memória.
 Glutationa: é um poderoso antioxidante tendo como local ativo o tiol (SH) da cisteína. É um tripeptídeo formado
por GLU-CIS-ALA. Pode encontrar-se na forma reduzida (GSH) ou
oxidada (GSSG, forma dimerizada da GSH). A importância deste par
é tal que a razão GSH/GSSG é normalmente utilizada para estimar
o estado redox dos sistemas biológicos. Em situações normais a
GSSG representa apenas uma pequena fração da glutationa total
(menos de 10%). A GSH pode, no entanto, também formar
dissulfuretos do tipo GSSR com o tiol da cisteína presente em
proteína.
2GSH + H2O2  GSSG + 2H2O
2GSH + ROOH  GSSG + ROH + 2H2O
GSSG + NADPH+H
+
 2GSH + NADP
+
 Vasopressina (ADH): hormônio antidiurético sintetizado pelo hipotálamo e armazenado na hipófise posterior
formado por 9 resíduos de aminoácidos. O alcool bloqueia a secreção de ADH por ser uma substância diurética,
fazendo com que haja uma grande excreção de água pela urina.
OBS
3
: A diabetes insipidus (DI) é uma doença caracterizada pela sede pronunciada e pela excreção de grandes
quantidades de urina muito diluída. Esta diluição não diminui quando a ingestão de líquidos é reduzida. Isto denota a
incapacidade renal de concentrar a urina. A DI é ocasionada pela deficiência do hormônio antidiurético (vasopressina) ou
pela insensibilidade dos rins a este hormônio. A diurese excessiva e a sede intensa são típicos da DI. Os sintomas da

232
diabetes insipidus são similares aos da diabetes mellitus, com a diferença básica da ausência da glicosúria (aumento de
açúcares da urina) e não há hiperglicemia (glicose do sangue elevada). Problemas de visão são raros. O excesso de
diurese continua dia e noite. Em crianças, a DI pode interferir no apetite, no ganho de peso e no crescimento. Ela pode
levar à febre, vômitos ou diarreia. Adultos com uma DI sem tratamento permanecem saudáveis por décadas desde que a
ingestão de água seja suficiente para compensar as perdas urinárias. Entretanto, há um risco contínuo de desidratação.
 Gastrina: é um hormônio formado por 17 resíduos de aminoácidos que estimula a secreção de ácido gástrico no
estômago. É secretada pelas células G no estômago e no duodeno. É também fundamental para o crescimento
da mucosa gástrica e intestinal.
 Leptina (leptus = magro): produzida pelos adipócitos e inibe a vontade de ingestão de alimentos. Contém 167
aminoácidos.
As proteínas são compostos orgânicos de estrutura complexa e massa molecular elevada (de 5.000 a 1.000.000
ou mais unidades de massa atómica), sintetizadas pelos organismos vivos através da condensação de um grande
número de moléculas de alfa-aminoácidos, através de ligações denominadas ligações peptídicas. Uma proteína é um
conjunto de 100 ou mais aminoácidos, sendo os conjuntos menores denominados polipeptídeos.
Em resumo, as proteínas são pilímeros de alto peso molecular (acima de 10000) formados por cadeias de
aminoácidos unidos entre si por ligações peptídicas.
OBS
4
: Aminoácidos são compostos quaternários de carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio (O) e nitrogênio (N) –
também chamado de azoto no Brasil. São constituídas por dois grupos funcionais: o grupo amina (R-NH2-) e o grupo
carboxilo (-COOH), derivados dos aminoácidos e que estabelecem as ligações peptídicas. Existem 300 tipos de
aminoácidos, porém somente 20 são utilizados no organismo humano, sendo denominados aminoácidos primários ou
padrão; apenas esses podem ser sintetizados pelo DNA humano. Desses 23, oito são ditos essenciais: o organismo
humano não é capaz de produzi-los, e por isso é necessária a sua ingestão através dos alimentos para evitar sua
deficiência no organismo. Uma cadeia de aminoácidos denomina-se de "peptídeo", estas podem possuir dois
aminoácidos (dipeptídeos), três aminoácidos (tripeptídeos), quatro aminoácidos (tetrapeptídeos), ou muitos aminoácidos
(polipeptídeos). O termo proteína é dado quando na composição do polipeptídeo entram centenas ou milhares de
aminoácidos. As ligações entre aminoácidos denominam-se ligações peptídicas e estabelecem-se entre o grupo amina
de um aminoácido e o grupo carboxilo de outro aminoácido, com a perda de uma molécula de água.
ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS
1. Estrutura Primária: É dada pela sequência de aminoácidos ao longo da cadeia polipeptídica. É o nível estrutural
mais simples e mais importante, pois dele deriva todo o arranjo espacial da molécula. São específicas para cada
proteína, sendo geralmente determinados geneticamente. A estrutura primária da proteína resulta em uma longa
cadeia de aminoácidos semelhante a um "colar de contas", com uma extremidade "amino terminal" e uma
extremidade "carboxi terminal". Sua estrutura é somente a sequência dos aminoácidos, sem se preocupar com a
orientação espacial da molécula. A estrutura primária de uma proteina é destruida por hidrólise química ou
enzimática das ligações peptídicas, com liberação de peptídeos menores e aminoácidos livres.
2. Estrutura secundária: É dada pelo arranjo espacial de aminoácidos próximos entre si na sequência primária da
proteína. É o último nível de organização das proteínas fibrosas, mais simples estruturalmente. Ocorre graças à
possibilidade de rotação das ligações entre os carbonos a dos aminoácidos e seus grupamentos amina e
carboxila. O arranjo secundário de um polipeptídeo pode ocorrer de forma regular; isso acontece quando os
ângulos das ligações entre carbonos a e seus ligantes são iguais e se repetem ao longo de um segmento da
molécula. A cadeia se estabiliza graças às interações das pontes de hidrogênio. Ex: queratina e colágeno.

233
3. Estrutura terciária: Resulta do enrolamento da hélice ou da folha pregueada, sendo mantido por pontes de
hidrogénio e dissulfito. Esta estrutura confere a atividade biológica às proteínas. A estrutura terciária descreve o
dobramento final de uma cadeia, por interações de regiões com estrutura regular ou de regiões sem estrutura
definida. Podendo haver interações de segmentos distantes de estrutura primária, por ligações não covalentes.
Nessa estrutura, as proteínas hidrossolúveis se envolvem com o interior apolar. As cadeias polipeptídicas se
dobram, gerando pontes de hidrogênio e ligações dissulfetos.
4. Estrutura quaternária: Algumas proteínas podem ter duas ou mais cadeias polipeptídicas. E essa
transformação das proteínas em estruturas tridimensionais é a estrutura quaternária. Elas são guiadas e
estabilizadas pelas mesmas interações da terciária. A junção de cadeias polipeptídicas pode produzir diferentes
funções para os compostos. Um dos principais exemplos de estrutura quaternária é a hemoglobina. Sua
estrutura é formada por quatro cadeias polipeptídicas.

234
OBS
5
: Todos os modelos de estrutura de proteínas
há a presença de um amino-terminal e um grupo
carboxil-terminal, ambos ligados ao carbono α. O
que garante as diferentes formas das proteínas são
as interações entre aminoácidos relativamente
distantes e a presença do aminoácido prolina na
cadeia. A prolina garante um giro brusco de 180º à
estrutura da proteína, enquanto os aminoácidos
interagem entre sí, dependendo do tipo de radical
de cada um deles. A interação pode se dar por
interação hidrofóbica (1, radicais com cadeia
curta ou anel fenil), ponte dissulfeto (2, ligação
covalente), ponte de hidrogênio (3, H  F, O, N)
ou interação eletrostática (4).
OBS
6
: Existem formas de intervir nessas interações proteícas intrínsecas, por meio de um aquecimento (calor), pH
(HCl), detergentes (atua nas interações hidrofóbicas), solventes orgânicos, agentes redutores, ácidos/base e outros
agentes que interferem nessas interações, desnaturando a proteína a partir do momento que a sua configuração normal
foi alterada.
OBS
7
: A desnaturação por meio desses fatores não quebram as ligações peptídicas, ou seja, não separam um
aminoácido do outro. A única maneira de intervir nesse nível é por meio de enzimas que quebrem as ligações peptídicas
(pepsina, tripsina, etc).
CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS QUANTO À COMPOSIÇÃO
Quanto a estrutura molecular as proteínas são classificadas em:
1. Simples: constituídas somente por aminoácidos. A hidrólise completa dessas proteínas produz unicamente α-
aminoácidos e peptídeos.
 Albuminas: solúveis em água e coagulam pelo calor. Ex: ovoalbumina (albumina do ovo), lactoalbumina
(leite), legumitina (ervilha).
 Globulinas: insulúveis em água. Ex: miosina (musculi) e legumina (ervilha).
 Glutelinas: insulúveis em água. Ex: glutelina (trigo).
 Prolaminas: insolúveis em água. Ex: gliadina (trigo), zeína (milho), hordeína (cevada).
 Escleroproteínas: muito insolúveis, pois são estruturantes. Ex: queratina (pele, cabelo), colágeno
(ligamento e tendões).
2. Conjugadas (complexas): proteínas que apresentam a cadeia de aminoácidos ligada a um radical diferente
(grupo prostético). Dependendo do grupo prostético, as proteínas podem ser classificadas em:
 Glicoproteínas: o grupo é um carboidrato (glicídio). Exemplos: mucina (saliva), osteomucoide (ossos),
imunoglobulina.
 Cromoproteínas: o grupo é um pigmento (heme, carotenóides). Exemplos: clorofila (vegetais verdes) e
hemoglobina (sangue).
 Fosfoproteínas: o grupo é o ácido fosfórico. Exemplos: vitelina (gema do ovo) e caseina (leite).
 Nucleoproteínas: o grupo é um ácido heterocíclico complexo.
 Lipoproteína: o grupo é um lipídio. Ex: lipoproteínas de membrana.
 Metaloproteínas: o grupo é um metal (Cu, Fe). Ex: ceruloplasmina (Cu), siderofilina (Fe).
FUNÇÕES BIOLÓGICAS
1. Função enzimática: são proteínas capazes de catalizar reações bioquímicas como, por exemplo, as lipases. As
enzimas não reagem, são reutilizadas (sempre respeitando o sítio ativo) e são específicas. As enzimas reduzem
a energia de ativação das reações químicas. A função da enzima depende diretamente de sua estrutura. São
proteínas altamente especializadas e com atividade catalítica. Mais de 2000 enzimas são conhecidas, cada uma
capaz de catalisar um tipo diferente de reação química. Ex: tripsina, lipase, amilase.
2. Função transportadora: carregam outras substâncias para várias partes do corpo. Ex: hemoglobina,
mioglobina, lipoproteínas.
3. Função contrátil: encurtam as fibras musculares. Ex: actina, miosina.
4. Função estrutural: São aquelas que participam dos tecidos dando-lhes rigidez, consistência e elasticidade. São
proteínas estruturais: colágeno (constituínte das cartilagens), actina e miosina (presentes na formação das fibras
musculares), queratina (principal proteína do cabelo), fibrinogênio (presente no sangue), albumina (encontrada
em ovos) e outras. Ex: queratina, colágeno, elastina.
5. Função de defesa: Os anticorpos são proteínas que realizam a defesa do organismo, especializados no
reconhecimento e neutralização de vírus, bactérias e outras substâncias estranhas. O fibrinogênio e a trombina

235
são outras proteínas responsáveis pela coagulação do sangue e prevenção de perda sanguínea em casos de
cortes e machucados. Ex: anticorpos, fibrina e trombina.
6. Função hormonal: Exercem alguma função específica sobre algum órgão ou estrutura de um organismo como,
por exemplo, a insulina (embora tecnicamente a insulina seja considerada apenas um polipeptídeo, devido a seu
pequeno tamanho). Ex: insulina, glucagon, tiroxina.
7. Função nutritiva: presente em alimentos variados. Ex: gliadina, caseína, ovoalbumina.
DIGESTÃO E ABSORÇÃO DE PROTEÍNAS
Na boca, não há ação de enzimas contra as proteínas. Chegando ao estômago, as proteínas ficam à deriva do
baixo pH proporcionado pelo HCl (desnaturando a proteína), abrindo mais a cadeia proteíca, para sofrer ação da
peptina, que quebra proteínas grandes em peptídios menores.
Esses peptídios sofrem a ação das enzimas tripsina e quimiotripsina (ativadas pelo bicarbonato do suco biliar) no
intestino, sendo convertidos em oligopeptídeos (com 2 a 5 aminoácidos, que devem ser quebrados pelas
aminopeptidases, liberadas pela mucosa intestinal) e aminoácidos que são absorvidos pelos enterócitos.
 Aminoácidos hidrofóbicos (metionina,
arginina, leucina, isoleucina) são
transportados para os enterócitos por
difusão simples devido ao seu alto
gradiente de concentração e solubilidade
na membrana.
 Outros aminoácidos são transportados
por difusão facilitada Na+ independente,
por meio de carreadores:
o y+: AA básicos, cisteína.
o L: hidrofóbicos, hidrofílicos.
o β: β-alanina.
 Alguns aminoácidos entram por difusão
ativa dependente de Na+ (co-transporte)
por carreadores dependentes de Na+:
o Y+: A.A. básicos, cisteína.
o Imino: carrega dos iminoácidos
(prolina, hidroxiprolina).
o X-G,A: ácido glutamico e ácido
aspartico.
o PHE: fenilalanina, metionina.
o B: hidrofóbicos.
 Dipeptídeos e tripeptídeos são introduzidos nos enterócitos por auxílio do H+, que entra devido a saída de Na+
(equilíbrio de prótons). São representados, principalmente, por aminoácidos ácidos, glicina-glicina, iminoácidos e
aminoácidos apolares. Quando no citoplasma dos enterócitos, esses peptídeos sofrem ação de proteases
citosólicas para serem convertidos em aminoácidos (ou continuarem como dipeptídeos). Na corrente sanguínea,
só chegam aminoácidos e dipeptídeos.
OBS
8
: Pacientes com patologias que acometam o pancreas (como a pancreatite), devem adotar dieta proteíca rica em
dipeptídeos, que são absorvidos dessa maneira mesmo sem serem degradados.
OBS
9
: A carnosina é um dipeptídeo (formado por β-alanina – Histidina) muito importante presente em carnes como
peito de frango e pernil de carneiro e porco que, segundo alguns estudos, atua contra a doença de Parkinson e
Alzheimer.

236
HISTOLOGIA: TECIDO EPITELIAL DE REVESTIMENTO
O tecido epitelial está presente sob duas formas: de revestimento e glandular. O tecido epitelial de
revestimento (TER) é o tecido que reveste toda a superfície externa do corpo (epiderme) e as cavidades corporais
internas. É caracterizado por possuir células poliédricas e justapostas, pouca substância extracelular e sem a presença
de vasos sanguíneos (avascular). Além disso, suas células estão unidas firmemente através dos complexos juncionais.
CARACTERÍTICAS GERAIS DO TER
Os epitélios são avasculares, constituídos por células poliédricas justapostas e pouca matriz extracelular. Eles
estão separados do tecido conjuntivo subjacente pela lâmina basal, sintetizada pelas células epiteliais. Praticamente
todas as células epiteliais estão apoiadas sobre um tecido conjuntivo. No caso dos epitélios que revestem as cavidades
de órgãos ocos (principalmente aparelho digestivo, respiratório e urinário), esta camada de tecido conjuntivo recebe o
nome de lâmina própria. A porção de célula epitelial voltada para o tecido conjuntivo é denominada de polo basal,
enquanto que a extremidade oposta, geralmente voltada para uma cavidade (luz) ou espaço, é denominada de polo
apical e sua superfície é chamada de superfície livre.
A forma das células epiteliais varia muito, desde células colunares altas até células pavimentosas, com todas as
formas intermediárias entre estas duas. O núcleo dos vários tipos de células epiteliais tem forma característica, variando
de esférico até alongado ou elíptico.
Como geralmente não se podem distinguir os limites entre as células entre as células epiteliais por meio de
microscopia de luz, a forma dos seus núcleos, dá, indiretamente é de grande utilidade para se determinar se as células
epiteliais estão organizadas em camadas, um critério morfológico fundamental para classificar os epitélios.
A superfície livre de algumas células epiteliais possui modificações com a função de aumentar sua superfície ou
mover partículas, como:
 Microvilos: prolongamentos citoplasmáticos digitiformes da superfície celular que se projetam na luz do órgão e
aumentam a superfície e capacidade de absorção. Estão presentes, por exemplo, na mucosa do intestino
delgado e tubos contorcidos proximais dos rins.
 Esterocílios: estruturas imóveis, resultado do aumento da área de superfície da célula que promove aumento do
poder de absorção. São encontrados na superfície do ducto deferente.
 Cílios: estruturas curtas, móveis, que saem da superfície apical da célula, atuam na locomoção e no movimento
de fluidos e partículas. São formados por um conjunto de nove pares de microtúbulos que rodeiam outros dois
microtúbulos (axonema). ATP é a fonte de energia para o movimento ciliar. São encontrados na traqueia, fossas
nasais e tubas uterinas. Os movimentos dos cílios dependem da dineína.
 Flagelos: estruturas longas, móveis, que atuam na locomoção.
OBS
1
: As células da epiderme são renovadas na região da membrana basal por divisão celular. Daí, as células migram
da camada germinativa em direção à superfície, tornando-se queratinizadas ao longo do caminho. Ao chegarem na
superfície, morrem e descamam.

237
OBS
2
: A membrana basal é formada pela união da lâmina reticular ou fibrorreticular (originada do tecido conjuntivo) e
da lâmina basal (de origem do tecido epitelial). A lâmina basal é formada por colágeno tipo III, IV, VII, XVII e laminina; a
lâmina reticular é formada por reticulina.
ORIGEM EMBRIONÁRIA DO TER
 Ectoderme: Pele.
 Mesoderme: Endotélio e Mesotélio
(cavidades).
 Endoderme: Pulmão, trato gastrointestinal.
PRINCIPAIS FUNCÕES DO TER
 Revestimento (pele)
 Absorção de moléculas (intestino)
 Secreção (glândulas)
 Sensorial (neuroepitélio olfatório e
gustativo)
 Contração (células mioepiteliais)
JUNÇÔES CELULARES
São especializações da membrana plasmática das células que têm como função a ligação entre células vizinhas
ou entre célula e matriz extracelular.
JUNÇÕES DE ADESÃO OU ANCORAGEM
Malha de filamentos existentes no citoplasma que aderem uma célula a outra célula ou outra estrutura. São
formadas por caderinas, integrinas e selectinas.
 Zônulas de adesão (basolateral)
 Desmossomos (basolateral)
 Hemidesmossomos
Os desmossomos são junções celulares constituídas por duas partes, uma delas na membrana de uma das
células e a outra, na membrana da célula vizinha. Assim, um desmossomo consiste de duas placas circulares
de proteínas especiais (placoglobinas e desmoplaquinas), uma em cada célula. De ambas as placas partem filamentos
constituídos por outras proteínas (desmogleínas e desmocolinas), que atravessam as membranas plasmáticas e atingem
espaço entre as células onde se associam.

238
Essa associação dos filamentos no espaço intercelular mantém firmemente unidas as duas placas
desmossômicas e, consequentemente, as células que as contêm. As partes das placas desmossômicas voltadas para o
interior das células associam-se aos filamentos de queratina do citoesqueleto, promovendo o firme ancoramento do
desmossomo em toda a estrutura celular.
JUNÇÕES DE OCLUSÃO
Múltiplos filamentos de vedação que impedem que líquidos ou nutrientes passem por fora da célula. São
formados por ocludinas e claudinas. Quanto mais ocludina, mais impermeável é o tecido epitelial.
OBS
3
: O complexo juncional é uma estrutura de adesão e vedação que está presente em vários epitélios próximo à
extremidade celular livre e é formada por uma junção de oclusão, uma de adesão e uma fileira de desmossomos.
JUNÇÕES DE COMUNICAÇÃO
São poros (conéxons) formados por seis unidades de conexinas que ligam uma célula a outra para passagem de
íons, H2O, nutrientes, etc. Os conéxons de uma célula se alinham com os conexos da célula vizinha formando canais
hidrofóbicos.
As junções de comunicação são representadas pelas junções do tipo GAP.
CLASSIFICAÇÃO DO TECIDO EPITELIAL DE REVESTIMENTO
Os epitélios podem ser classificados de acordo com o número de camadas de células entre a lâmina basal e a
superfície livre e pela morfologia das células epiteliais.
Quando o epitélio é composto por uma única camada de células, ele é denominado de epitélio simples; quando
ele é composto por mais de uma camada de células, ele é denominado epitélio estratificado.
Quanto à morfologia, as células podem apresentar-se pavimentosas (achatadas como pedras de pavimento),
cuboides ou colunares (prismática ou cilíndrica). Os epitélios estratificados são classificados apenas pela morfologia
das células da camada superficial.
Além destas duas grandes classes de epitélios, que são identificados pela morfologia celular, há dois outros tipos
distintos: pseudoestratificado e de transição.
Portanto, o epitélio simples pode ser: pavimentoso, colunar ou pseudoestratificado; e o epitélio estratificado é
classificado em: pavimentoso, cuboide, colunar ou de transição.
QUANTO AO NÚMERO DE CAMADAS
 Simples
 Estratificado
 Pseudoestratificado
QUANTO À FORMA DAS CÉLULAS
 Pavimentosa
 Cúbica
 Cilíndrica ou colunar
TIPOS DE TECIDOS EPITELIAIS DE REVESTIMENTO
 TER Simples Pavimentoso: é formado por uma única camada de células poligonais, delgadas, ou de perfil
baixo (achatadas), firmemente aderidas. Reveste os alvéolos pulmonares, compõe a alça de Henle, a camada
parietal da cápsula de Bowman do rim, e forma o endotélio (revestimento dos vasos sanguíneos e linfáticos) e o
mesotélio (revestimnto das cavidades bucal, peritoneal e pericárdica).

239
 TER Simples Cúbico/Cuboide: é composto por uma única camada de células que apresentam um perfil
quadrado com o núleo central. Forma os ductos de muitas glândulas (tireoide, paratireoide), o revestimento do
ovário e alguns dos túbulos renais.
 TER Simples Cilíndrico (Colunar): é composto por uma única camada de células que observadas em corte
longitudinal, mostram-se altas e retangulares com núcleos ovoides geralmente localizados no mesmo nível. Ele
pode possuir microvilosidades e cílios. Reveste as tubas uterinas, ductos eferentes dos testículos, útero,
pequenos brônquios, grande parte do trato digestivo e vesícula biliar.
 TER Pseudoestratificado Cilíndrico: como o próprio nome sugere, o epitélio pseudoestratificado colunar
parece ser estratificado, mas na realidade, é composto por uma única camada de células. Todas as células
deste epitélio estão em contato com a lâmina basal, mas somente algumas células chegam à superfície do
epitélio. Como as células deste epitélio têm alturas diferentes, seus núcleos estão situados em níveis diferentes,
dando a impressão de ser um epitélio estratificado, apesar de ser composto por uma única camada de células.
Pode ser encontrado na uretra masculina, no epidídimo, ducto deferente, grandes dutos escretores das
glândulas, revestindo a maior parte da traqueia e dos brônquios primários, tuba auditiva, parte da cavidade
timpânica, cavidade nasal, dentro outros.

240
 TER Estratificado Pavimentoso Não-queratinizado: é espesso, composto por várias camadas de células cuja
camada mais superficial possui núcleos e somente a camada mais profunda está em contato com a lâmina
basal. As células mais basais (mais profundas) têm forma cuboide, as localizadas no meio do epitélio são
polimorfas e as células que compõem a superfície livre do epitélio são pavimentosas – daí o nome estratificado
pavimentoso. É encontrato forrando a boca, faringe oral, esôfago, epiglote, cordas vocais e vagina.
 TER Estratificado Pavimentoso Queratinizado: é semelhante ao epitélio estratificado pavimentoso, exceto
pelas camadas superficiais deste epitélio serem compostas por células mortas, anucledas, cujos núcleos e
citoplasmas são substituídos por queratina. Constitui a piderme que reveste a pele.
 TER Estratificado Cuboide: contém apenas duas camadas de células cuboides. Reveste os ductos das
glândulas sudoríparas.
 TER Estratificado Colunar: é constituído por uma camada mais profunda, baixa, com células de poliédrica a
cuboide, em contato com a lâmina basal, e uma camada superficial de células colunares. É encontrado apena
sem alguns lugares do corpo, especificamente, na conjuntiva do olho, alguns grandes ductos excretores e
algumas regiões da uretra masculina.
 TER de Transição: é um epitélio estratificado cuja camada mais superficial é formada por células globosas, nem
pavimentosas nem colunares. A forma destas células muda de acordo com o grau de distensã da bexiga,
podendo as células ficar achatadas e o epitélio tornar-se mais delgado quando a bexiga estiver distendida.

241
T.E.R. Localização
Simples pavimentoso Vasos sanguíneos (endotélio);
Vasos linfáticos;
Alvéolos pulmonares;
Folheto parietal da cápsula de Bowman (glomérulo);
Revestimento das cavidades pericárdica, pleural,
peritoneal.
Simples cuboide Túbulos renais;
Tireoide;
Paratireoide;
Revestimento do ovário.
Simples colunar Trato digestivo;
Vesícula biliar;
Útero.
Simples colunar com microvilos e células caliciformes Intestino delgado.
Simples colunar com células caliciformes Intestino grosso.
Simples colunar com cílios Tuba uterina.
Pseudoestratificado colunar com cílios e células
caliciformes
Traqueia;
Cavidade nasal;
Brônquios
Pseudoestratificado colunar com estereocílios Epidídimo
Estratificado pavimentoso Língua;
Esôfago;
Face do embrião;
Vagina.
Estratificado pavimentoso queratinizado Língua de roedor;
Epiderme (pele);
Coxim.
De transição Bexiga;
Ureter.

242
HISTOLOGIA: TECIDO EPITELIAL GLANDULAR
O tecido epitelial está presente sob duas formas: de revestimento e glandular. O tecido epitelial glandular é um
epitélio cujas células têm capacidade de liberar alguma substância. Ele se origina de células epiteliais que abandonam a
superfície da qual se formaram e penetram no tecido conjuntivo adjacente.
As glândulas originam-se de células epiteliais que abandonam a superfície da qual se formaram e penetram no
tecido conjuntivo subjacente, produzindo uma lâmina basal em torno delas.
Os elementos secretados normalmente são: polipeptídeos, hormônios, substâncias ricas em lipídeos e
carboidratos, etc. Com base no método de distribuição de seus produtos de secreção, as glândulas são classificadas em
dois grandes grupos:
 Glândulas exócrinas: secretram seus produtos através de ductos, para a superfície epitelial, interna ou externa,
da qual se originaram.
 Glândulas endócrinas: não possuem ductos, tendo perdido suas ligaçõs com o epitélio do qual se originaram, e
secretam seus produtos nos vasos sanguíneos ou linfáticos para serem distribuídos.
TIPOS DE GLÂNDULAS
GLÂNDULAS EXÓCRINAS
São glândulas que secretam seus produtos através de um duto para a superfície do epitélio que lhe deu origem.
Elas são classificadas da seguinte maneira:
1. Quanto à natureza do produto secretado:
 Mucosa: secretam mucinógenos. Ex: células caliciformes, glândulas salivares e palato.
 Serosa: secretam um fluido aquoso rico em enzimas. Os núcleos são mais centrais. Ex: pâncreas.

243
 Mista: possuem ácino mucoso e seroso. Ex: Gl. Sublingual; Gl. Submandibular.
2. Quanto ao mecanismo de secreção:
 Holócrina: toda a célula torna-se o produto de secreção. Ex: Gl. Sebáceas.
 Merócrina: somente o produto de secreção é liberado; nem a membrana celular nem o citoplasma
tornam-se parte da secreção. Ex: Parótida; Pâncreas; Gl. Sudoríparas
 Apócrina: uma pequena porção do citoplasma apical é liberada juntamente com o produto de secreção.
Ex: Gl. Mamária em lactação.
3. Quanto ao número de células secretoras:
 Unicelulares: constituem a forma mais simples de glândula exócrina, sendo representadas por células
secretoras isoladas em um epitélio. Ex: Células caliciformes; Células de Leydig.
 Multicelulares: estas células secretoras não agem sozinhas e de modo independente. São compostas
por agrupamentos de células secretoras dispostas em graus variados de organização. Podem ser
classificadas:

244
o Quanto à organização dos ductos:
 Simples: os ductos não sao ramificados. Ex: Gls. sebáceas; Gls. sudoríparas; Epitélio
glandular do útero e da mucosa gástrica; Criptas de Lieberkuhn.
 Compostas: quando seus ductos se ramificam. Ex: Gls. palatinas; Gls. sublinguais; Gl.
Submandibular; Pâncreas.
o Quanto à forma da porção secretora:
 Tubular: cuja porção secretora tem o formato de um tubo. Ex: Gl. sudoríparas; Gl.
gástricas e criptas de Lieberkuhn.
 Acinar (ou alveolar): cuja porção secretora é esférica ou arredondada. Ex: Gl. sebáceas.
 Tubuloacinar (ou tubuloalveolar): cuja porção secretora tem formato de tubo e esfera ou
arredondada. Ex: Gl. sublingual; Gl. submandibular; Gl. prostática; Pâncreas; Gl.
palatina.
GLÂNDULAS ENDÓCRINAS
São glândulas que não possuem ductos e seu produo de secreção é liberado diretamente na corrente sanguínea
ou no sistema linfático. Essas secreções são chamadas de hormônios.
Elas podem ser classificadas em:
 Cordonais: formam cordões anastomosados revestidos por fibras reticulares. Ex: Adrenais; Hipófise anterior;
Paratireoides.
 Vesiculares: células foliculares que formam folículos envolvendo uma cavidade para armazenar hormônio. Ex:
Tireoide.

245
HISTOLOGIA: TECIDO CONJUNTIVO
O tecido conjuntivo forma um conjunto contínuo com os tecidos epiteliais, muscular e nervoso, a fim de manter o
corpo funcionalmente integrado.
Ele é originado do mesoderma embrionário. As células multipotentes (mesênquima) além do mesoderma
originam-se da também da crista neural (região da cabeça e pescoço). As células mesenquimatosas migram para todo o
corpo dando origem aos tecidos conjuntivos e suas células.
FUNÇÕES
 Sustentação estrutural: estabelecimento e manutenção da forma do corpo. Ligamentos, cartilagens, tendões que
prendem os músculos aos ossos.
 Servir de meio para trocas: nutrientes e oxigênio.
 Defesa e proteção: células fagocitárias e imunocompetentes (que produzem anticorpos) e células produtoras de
substâncias farmacológicas (que regulam a inflamação).
 Protegem formando uma barreira física contra invasão e traumas mecânicos.
 Regeneração.
 Armazenamento de gorduras.
ORIGEM EMBRIONÁRIA
A origem embrionária do tecido conjuntivo é mesodermica, contudo, tecidos conjuntivos da cabeça se originam
das células das cristas neurais (neuroectoderma).
CARACTERIZAÇÃO DO TECIDO
 Inúmeros tipos de células, separadas por abundante material extracelular produzido por elas;
 Grupo diversificado de tecidos com várias funções.
 Alta vascularização.
COMPOSIÇÃO
MATRIZ EXTRACELULAR
É composta fundamentalmente de fibras que resistem à tração e compressão. A matriz extracelular conjuntiva
consiste em diferentes combinações de proteínas fibrosas e de substância fundamental.
 Substância Fundamental Amorfa (SFA): material hidratado amorfo. É composto por:
o Glicosaminoglicano (GAGs): longos polímeros não ramificados de dissacarídeos.
o Proteoglicanos: eixos proteicos em que os glicosaminoglicanos estão ligados covalentemente.
o Glicoproteínas de Adesão: grandes moléculas responsáveis pela adesão dos componentes da
matriz extracelular.
 Fibras: também é um dos principais constituintes da matriz extracelular e podem ser de três tipos:
o Fibras Colágenas (Tipo I ao Tipo XX): são fibras inelásticas e possuem grande resistência à
tração. São constituídas por subunidades finas ou tropocolágenos. São sintetizados pelos
fibroblastos. São encontrados na pele e têm participação importante no processo de cicatrização.
 Tipo I (mais resistente): T.C.P.D., osso, dentina.
 Tipo II: cartilagens hialina e elástica.
 Tipo III: fibras reticulares (são encontradas em órgãos hematopoiéticos).
 Tipo IV: lâmina densa da lamina basal.
 Tipo V: associado ao colágeno Tipo I e constitui a placenta.
 Tipo VII: liga a lâmina basal a lamina reticular
o Fibras Elásticas: são constituídas por elastina (responsável por sua elasticidade), cujos principais
componentes são: glicina e prolina, e microfibrilas que dão estabilidade. Estão presentes nas
paredes das artérias e nos alvéolos pulmonares.
o Fibras Reticulares: pouco resistentes, encontrados em órgãos hematopoiéticos (medula óssea,
timo, baço, fígado e rins.

246
 Fluido Intersticial: Água, íons, pequenas moléculas e proteínas de baixo peso molecular.
OBS: Colágeno:
 Características e definição:
 Proteína mais abundante do corpo, produzida por grande variedade de
células;
 Existem vários tipos, com composição bioquímica, morfologia e
funções diferentes;
 A molécula de colágeno (tropocolágeno) possui 3 cadeias polipetídicas
enroladas em hélice.
 Classificação quanto a estrutura e função
o Colágenos que formam fibrilas: I, II, III, V, XI (dão resistência ao tecido);
o Colágenos que se associam a fibrilas: IX, XII (ligam fibrilas entre si e a outros componentes da MEC);
o Colágeno que forma rede: IV (aderência, filtração);
o Colágeno de ancoragem: VII (prende fibras colágenas à lâmina basal).
COMPONENTES CELULARES
As células do tecido conjuntivo estão agrupadas em duas categorias: células fixas e células transitórias.
CÉLULAS FIXAS
São populações de células residentes que se desenvolvem e permanecem no local do tecido conjuntivo onde
exercem suas funções. Possuem vida longa. Estão incluídos neste grupo os: fibroblastos, pericitos, células adiposas,
mastócitos e macrófagos.
 Fibloblastos: são as células mais abundantes do tecido
conjuntivo e originam células mesenquimatosas
indiferenciadas. Apresentam-se em dois tipos: fibroblastos
ativos (envolvidos no processo de cicatrização e podem se
diferenciar em células adiposas, condroblastos e
osteoblastos) e fibrócitos (célula inativa, menores e
alongadas).
 Síntese dos componentes da matriz extracelular;
 Podem regredir na escala de diferenciação e
depois se transformarem em outro tipo de célula
 Envolvidos no crescimento normal, reparo de
lesões e nos processos fisiológicos rotineiros de
todos os tecidos do corpo.
 Fibroblastos do tecido conjuntivo intramuscular
organizam o processo cicatricial no local das
células musculares mortas
 Miofibroblastos (intermediários entre fibroblastos e células musculares lisas) são fibroblastos
modificados que possuem características tanto dos fibroblastos como de células musculares lisas.
São abundantes em áreas de cicatrização de lesões, são encontradas no ligamento periodental
(auxiliam na erupção dos dentes).
OBS: Todas as células em atividade, além do aumento de tamanho, apresentam desenvolvidos o R.E., Aparelho de
Golgi e Mitocôndrias.
 Pericitos: envolve células endoteliais dos capilares e pequenas vênulas. Situa-se fora do compartimento do
tecido conjuntivo por possuírem sua própria lamina basal. São originadas das células mesenquimais
indiferenciadas. Podem se diferenciar em células de músculos lisos e de células endoteliais após lesões. Por sua
contratilidade, ajudam a regular o fluxo sanguíneo dos vasos.
 Células Adiposas: são células completamente diferenciadas cuja função é sintetizar, armazenar e liberar
gorduras.
 Células Transitórias (células livres ou migrantes): são originadas principalmente na medula óssea e sob
estímulo adequado migram da corrente sanguínea para o tecido conjuntivo para realizar suas funções
específicas. Possuem vida curta, por isso são repostas pelas células tronco. Estão incluídas plasmócitos,
leucócitos (linfócitos, neutrófilos, eusinofilos, basófilos, monócitos) e macrófagos.

247
 Mastócitos: são as maiores células fixas do tecido conjuntivo, com contorno ovoide, núcleo esférico e central.
São originadas na medula óssea e participam no processo inflamatório e nas reações de hipersensibilidade
imediata. São diferenciados pela grande quantidade de grânulos citoplasmáticos que armazenam heparina
(glicosaminoglicano) e histamina, que são mediadores primários. Os mastócitos distribuem-se por todo corpo e
localizam-se, principalmente, no tecido conjuntivo propriamente dito.
OBS: Fagocitose de Antígenos (ativação e degranulação dos mastocitos). Os mastócitos possuem imunoglobulina
E (IgE) na superfície de sua membrana. Elas atuam no sistema imunológico iniciando uma resposta inflamatória
chamada de reação de hipersensibilidade imediata, a forma sistêmica pode causar reações anafiláticas que podem
levar a morte. Esta resposta é induzida por proteínas estranhas (antígenos) como veneno de abelha, pólen, algumas
drogas, etc.
A primeira exposição a qualquer um desses antígenos sensibiliza a célula, induzindo a formação de IgE pelo
plasmócito. Em uma segunda exposição, o invasor será reconhecido e encaminhado para as vesículas, onde será
degenerado e sendo, logo então, exocitado junto à heparina (anticoagulante), histamina (vasodilatador) e
proteoglicanos (responsável por migração de células).
OBS:
Febre do feno: os pacientes sofrem devido aos efeitos das histaminas liberadas pelos mastócitos da mucosa
nasal, o que causa edema, aumentando a permeabilidade dos pequenos vasos sanguíneos. O intumescimento
da mucosa leva a congestão nasal e prejudica a respiração.
Asma: os pacientes têm intensa dificuldade respiratória em consequência do broncoespasmo causado por
leucotrienes liberados nos pulmões.
OBS: Recrutamento celular. Algumas células do tecido conjuntivo têm a capacidade de deslocamentos para outras
estruturas do corpo. Este processo é desencadeado pela liberação das integrinas (proteínas presentes na membrana
plasmática que agem como receptores) promovendo uma quimiotaxia, atraindo células do sangue para o tecido
conjuntivo. A seleção da célula recrutada é realizada pela proteína selectina, que permite apenas a passagem de

248
células necessárias na ocasião. Essas células, ao serem selecionadas (por ação da selectina), são atraídas para as
paredes dos vasos, realizando movimentos rotacionais (para a fixação no endotélio), promovendo a adesão da célula, e
por diapedese, ocorre a transmigração.
 Macrófagos: células que se comportam tanto como residentes quanto transitórias. São originadas de
precursores da medula óssea, tendo o monócito como intermediário. São células irregulares, com
prolongamentos de vários tamanhos. Seu citoplasma é basófilo, com muitos pequenos vacúolos e grânulos
densos (lisossomas). Possuem Aparelho de Golgi bem desenvolvido e R.E.G. proeminente.
o Sistema Mononuclear Fagocitário: todos os membros deste sistema originam-se
de uma célula tronco na medula óssea e são capazes de realizar fagocitose. Os
monócitos desenvolvem-se na medula óssea e circulam no sangue. Sob um
estímulo adequado, eles deixam o sangue migrando do endotélio para o tecido
conjuntivo, amadurecendo e tornando-se macrófagos.
o Eles são responsáveis por retirar células sinecentes do corpo (por exemplo,
hemácias envelhecidas).
o Em outros locais, recebem nomes específicos:
 Célula de Kupfer – fígado.
 Célula de poeira – pulmão.
 Célula de Langerhans – pele.
 Micróglia – tecido nervoso.
 Osteoclastos – tecido ósseo.
 Plasmócitos: são originários de precursores da medula óssea, tendo os linfócitos B como intermediários.
Concentram-se em áreas de inflamação crônica e onde partículas estranhas invadiram o organismo e são
responsáveis por produção de anticorpos.
 Leucócitos: são glóbulos brancos que circulam no sangue. Frequentemente eles migram dos
capilares sanguíneos para os tecidos conjuntivos durante a inflamação exercendo várias
funções. Os linfócitos estão divididos:
o Monócitos: após a migração para tecidos conjuntivos diferenciam-se em macrófagos.
o Linfócitos: defesa imunológica.
o Neutrófilos: fagocitam e digerem bactérias na área da inflamação resultando na
formação de pus (neutrófilos mortos + resíduos).
o Eusinófilos: combatem parasitos liberando citotoxinas e fagocitam complexos “anticorpo-antigeno”
regulando a reação alérgica.
o Basófilos: liberam agentes farmacológicos que iniciam, mantém e controlam o processo inflamatório.
CLASSIFICAÇÃO DOS TECIDO CONJUNTIVO
O tecido conjuntivo é classificado em tecido conjuntivo propriamente dito e tecidos conjuntivos
especializados (osso, sangue e cartilagem), e ainda existe o tecido conjuntivo embrionário.
TECIDO CONJUNTIVO EMBRIONÁRIO
Inclui o tecido mesenquimatoso e o tecido mucoso.
1. Tecido Mesenquimatoso: está presente somente na fase embrionária, formada por células mesenquimatosas
(células que possuem atividade mitótica dando origem a maioria das células do tecido conjuntivo frouxo) imersas
em uma substância fundamental gelatinosa contendo fibras reticulares dispersas.

249
2. Tecido Mucoso: tecido conjuntivo frouxo amorfo possuidor de uma matriz gelatinosa composta basicamente de
ácido hialurônico e esparsamente povoada por fibras de colágeno tipo I. III e fibroblastos. Este tecido também é
denominado geleia de Wharton e é encontrado somente no cordão umbilical e no tecido conjuntivo subdermico
do embrião.
TECIDO CONJUNTIVO PROPRIAMENTE DITO (TCPD)
Os quatro tipos reconhecidos TCPD são: tecido conjuntivo frouxo, denso, reticular e adiposo. Diferem em
sua histologia, localização e função.
1. Tec. Conjuntivo Frouxo (ou Areolar): é composto por fibras dispostas frouxamente e por células dispersas
incluídas em uma substância fundamental gelatinosa. Ele preenche os espaços do corpo abaixo da pele, fica
abaixo do revestimento mesotelial da cavidade interna do corpo, está associado à adventícia dos vasos
sanguíneos e envolve o parênquima das glândulas.
Caracteriza-se por uma substância fundamental e fluido tecidual que possui células fixas como fibroblastos,
células adiposas, macrófagos e mastócitos, e algumas células indiferenciadas.
O tecido conjuntivo frouxo das membranas mucosas é denominado lamina própria, além de células transitórias,
que promovem a defesa do organismo, pois este tecido está abaixo do epitelial e suscetível a invasores
estanhos.
2. Tec. Conjuntivo Denso: é formado por uma quantidade maior de fibras e menor de células quando comparado
ao tecido conjuntivo frouxo. É classificado quanto a disposição de suas fibras. Pode ser:
 Tec. Conjuntivo Denso Não Modelado: as fibras estão dispostas irregularmente. Resistente a trações em
todas as direções. Entre as fibras de colágeno estão presentes os fibroblastos. Este tipo de tecido é
encontrado na derme, nas bainhas dos nervos, testículo, ovários, cápsula do baço, rins, nodos linfáticos.
 Tec. Conjuntivo Denso Modelado: pode ser de colágeno (composto por fibras de colágenos compactas
orientadas em cilindros que resistem a trações). Seus fibroblastos são delgados e achatados e encontram-se
entre os feixes de colágeno. Estão presentes nos tendões e aponeuroses.
E pode ser também elástico possuindo fibras elásticas paralelas umas as outras, formando laminas
delgadas ou membranas fenestradas. Possuem fibroblastos dispostos entre os espaços intersticiais.
 Tec. Reticular: é formado por fibras de colágeno tipo III secretados pelos fibroblastos. São encontrados em
órgãos hematopoiéticos (medula óssea, baço, timo, fígado) e as ilhotas de Langerhans (pâncreas).
Escorbuto: Defeito na renovação do colágeno por deficiência de vitamina C.
 A vitamina C é importante na hidroxilação das cadeias polipeptícas do colágeno
 As moléculas de tropocolágeno não se agregam para formar fibrilas
 Indivíduos apresentam ulceração gengival, hemorragias, perda dentária, olhos afundados, pele pálida
etc.;
 Doença muito comum nos tripulantes de navios britânicos na era napoleônica.
Síndrome de Ehlers-Danlos: Conjunto de sinais e sintomas resultantes de distúrbios na síntese do colágeno.
 Falha na hidroxilação da lisina: SED tipo VI, com elasticidade aumentada da pele e ruptura do globo
ocular
 Deficiência das enzimas que removem os peptídeos de registro: SED tipo VII, com aumento da
mobilidade articular e luxações frequentes.
Osteogênese Imperfeita: Modificação em um nucleotídeo dos genes para colágeno I. Os indivíduos
apresentam fraturas espontâneas, deformidades ósseas, insuficiência cardíaca, esclera azul.
Edema: Aumento do líquido intersticial, provocado por:
 Obstrução de vasos linfáticos por infecções parasitárias
 Obstrução venosa ou dificuldade de retorno do sangue venoso: insuficiência cardíaca.
Desnutrição: redução do volume proteico sanguíneo e diminuição da pressão osmótica.

Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2016 ● CEF
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HISTOLOGIA: TECIDO ADIPOSO
As células adiposas são células completamente diferenciadas cuja função é sintetizar, armazenar e liberar
gorduras. Os adipócitos são originados de células mesenquimatosas indiferenciadas (tecido conjuntivo
mesenquimatoso). Eles funcionam na síntese e armazenamento de triglicerídeos.
Constitui cerca de 20 à 25% do peso corporal na mulher, estando mais concentrado no quadril, coxas, nádegas
e seios, e cerca de 15 à 20% no homem, localizando-se principalmente na região abdominal. O tecido adiposo é
composto por adipócitos uniloculares e multiloculares. As principais diferenças estão relacionadas a vascularização e
a atividade metabólica.
FUNÇÕES
 Reserva energética.
 Modelamento do corpo.
 Proteção contra impactos.
 Isolamento térmico do organismo.
 Preenchimento de espaços.
 Manutenção de certos órgãos em suas posições normais.
 Atividade secretora: o tecido adiposo pode ser considerado a maior glândula do corpo, pois secreta a leptina
que atua em nível de hipotálamo dando a sensação de satisfação.
OBS: As leptinas são hormônios produzidos pelas células adiposas. Essas células produtoras sofrem mutações
produzindo uma forma inativa deste hormônio, que não atua regulando o hipotálamo (sem causar a sensação de
satisfação), causando um apetite voraz, promovendo um ganho de peso quase incontrolável.
HISTOGÊNESE DO TECIDO ADIPOSO
Acredita-se que o tecido adiposo seja originado por dois processos
distintos: (1) formação primária de gordura que ocorre na vida fetal por
grupo de células epitelioides precursoras, que se localizam em locais
específicos do feto, acumulando gotículas de lipídios na forma de tecido
adiposo multilocular. (2) No fim da vida fetal, as células precursoras
fulsiformes, diferenciam-se em muitas áreas do tecido conjuntivo do feto
formando uma única gotícula em cada célula, compondo o tecido adiposo
unilocular.
TECIDO ADIPOSO UNILOCULAR
A cor do tecido unilocular varia entre branco e amarelo escuro dependendo da dieta (essa coloração amarelada
é devido à dieta rica em carotenoides, como por exemplo: cenoura). Ela apresenta uma única gotícula de gordura e é
fortemente irrigada por vasos sanguíneos que formam redes de capilares em todos os tecidos.
Essas células contem receptores para várias substâncias como insulina, hormônio de crescimento, noradrenalina
e glicocorticoides, que facilitam a captação e liberação de ácidos graxos livres e glicerol.
 Principal reserva de energia à longo prazo
 Coloração amarela devido a presença de caroteno
 Extremamente vascularizado
 Lipídios sob a forma de triacilglicerois
 Possuem septos envolvendo cada adipócito dos quais partem fibras reticulares
 Acúmulo influenciado pelo sexo, idade e estado de nutrição
 Distribuição:
 Criança: panículo adiposo.
 Mulher: mamas, quadris, nádegas, coxas e axilas.
 Homem: nuca, parte inferior da barriga, costas e flancos.

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TECIDO ADIPOSO MULTILOCULAR
É constituído por células adiposas multiloculares que armazena gorduras em gotículas múltiplas. Apresenta cor
marrom avermelhada e está presente em muitas espécies de mamíferos que hibernam.
No recém-nascido humano, localiza-se na região do pescoço e na região interescapular. Quando amadurecem,
essas gorduras coalescem tornando-se semelhantes a tecido adiposo unilocular.
 Serve para dissipar energia (principalmente em forma de calor) em vez de armazenar.
 Coloração devido ao alto conteúdo de citocromos das mitocôndrias e ao extenso suprimento sanguíneo.
 Lipídios sob a forma de triacilglicerois.
 Principal papel termorregulação, fundamental para recém-nascidos.
 Distribuição:
 Escasso em pessoas adultas
 Feto e recém-nascidos: representa 2 a 5% do peso corporal (escápulas, nas axilas, na região da nuca e
ao longo dos grandes vasos sanguíneos).
DIGESTÃO, ABSORÇÃO E FORMAÇÃO DE TRIGLICERÍDEOS
Durante a digestão a gordura é cindida no duodeno pela lípase pancreática em ácidos graxos e glicerol. O
epitélio intestinal absorve essas substâncias e as transforma no reticulo endoplasmático liso em triglicerideos que são
envolvidos por proteínas formando os quilomícrons.
Além disso, lipoproteínas de baixa densidade (VLDL) sintetizada pelo fígado e ácidos graxos ligados à albumina
também estão presentes no sangue.
No fígado, as células adiposas armazenam VLDL e glicose.
A obesidade aumenta o risco para muitos problemas de saúde, incluindo diabetes melito não-insulino
dependente, assim como problemas cardiovasculares.
 Obesidade Hipertrófica: resulta do acumulo de armazenamento de gorduras em células adiposas uniloculares,
que podem aumentar de tamanho em até 4 vezes.
 Obesidade Hipercelular (hiperplasia): resulta da superabundância de adipócitos. Este é o tipo de obesidade
grave.
 Lipomas: são tumores benignos compostos de gordura e bastante comuns.
 Lipossarcomas: são tumores malignos de adipócitos. Ocorrem comumente na perna e nos tecidos
retroperitoneais.
OBS: A alimentação excessiva em gorduras e carboidratos durante a infância pode aumentar o numero de células
precursoras de adipócitos, criando condições para a obesidade hipercelular no adulto.

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HISTOLOGIA: PELE E ANEXOS
O tegumento, composto pela pele e seus anexos (glândulas sudoríparas, glândulas sebáceas, pêlos e
unhas), é o maior órgão e constitui 16% do peso corporal.
PELE
A pele, o maior órgão do corpo, é composta pela epiderme e pela derme subjacente. A hipoderme é uma
camada de gordura (panículo adiposo unilocular) que não é considerado como componente da pele, mas constitui a
fáscia superficial da dissecção anatômica que cobre todo o corpo, imediatamente abaixo da pele.
Além de dar uma cobertura para os tecidos moles subjacentes, a pele realiza muitas outras funções, incluindo:
 proteção contra lesões, invasão bacteriana e dessecação;
 regulação da temperatura do corpo;
 recepção de sensações contínuas (tato, temperatura e dor);
 excreção pelas glândulas sudoríparas;
 Absorção de radiação UV solar para a síntese de vitamina D.
EPIDERME
A epiderme, a camada superficial da pele, origina-se do ectoderma e é constituída por tecido epitelial
estratificado pavimentoso queratinizado.
O epitélio pavimentoso da pele é constituído por quatro populações de células: queratinócitos, melanócitos,
células de Langerhans e células de Merkel, distribuídas em cinco camadas: Basal, Espinhosa, Granulosa, Lúcida e
Córnea.
 Queratinócitos: são as células mais numerosas da pele representando as
próprias células pavimentosas das camadas, dispostas nas cinco camadas da
epiderme. Tem como função o revestimento, sendo elas continuamente
renovadas (a camada mais superficial é composta de células mortas e
queratina presente dentro dessas células).
 Melanócitos: são as células produtoras de melanina (mas quem armazena a
melanina são os queratinócitos). Estão presentes apenas nas duas camadas
mais internas, mas possuem pseudópodes que envolvem os queratinócitos. A
melanina, quando chega nos queratinócitos por difusão, é armazenada sobre o
núcleo para protege-lo das radiações ultra-violeta.
 Células de Langerhans: macrófagos presentes na pele com função de
fagocitar microorganismos. São “apresentadoras de antígenos”, que
demonstram esses antígenos aos linfócitos B que iniciam a resposta
imunológica com produção de anticorpos.
 Células de Merkel: células sensoriais que captam estímulos nervosos e os transmitem.
OBS
1
: Devido ao fato do tecido epitelial ser avascular, o tecido conjuntivo subjacente cria papilas dérmicas que
funcionam como cristas dotadas de vasos nutridores. São essas papilas que formam as impressões digitais. Rete
Apparatus é a junção entre as papilas dérmicas e as papilas epidérmicas.
CAMADAS DA EPIDERME
Da parte mais interna para a superfície, temos: Basal, Espinhosa, Granulosa, Lúcida e Córnea.
1. Camada Basal (estrato germinativo): camada mais profunda da pele, sendo considerada como estrato
germinativo na qual ocorrem as mitoses para formação das demais camadas. Ela forma entrelaçamentos com a
derme e está separada desta por uma membrana basal. Suas células são colunares ou cuboides, basófilas,
localizadas sobre a membrana basal. É uma camada rica em células tronco mitoticamente ativas. Nessa camada
são encontrados também os primeiros filamentos intermediários de queratina (que aumentam gradativamente à
medida que se aproxima da superfície), células de Merckel e melanócitos (é a camada que possui a maior
quantidade de melanócitos para terem um contato mais rápido com os queratinócitos).
2. Camada Espinhosa: é a camada mais espessa da epiderme. São células ainda cuboides ou ligeiramente
achatadas unidas por feixes de queratina e grandes quantidades de desmossomos. Ainda há a presença de
células tronco (apenas nessas duas primeiras camadas), com menores processos de mitose. Essa camada é
assim chamada devido a presença de tonofilamentos (formados pelos desmossomos) de citoqueratina que

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unem essas células entre si, apresentando um aspecto de espinhos. Os seus grânulos são revestidos por
membranas, e também estão presentes as células de Langerhans. Desaparecem as células de Merkel.
3. Camada granulosa: camada composta por 3 a 5 camadas de queratinócitos poligonais achatados, nas quais já
é presente grânulos de querato-hialina (histidina e cistina) e grânulos lamelares. Desaparecem as células de
Langerhans.
4. Camada Lúcida: presente somente na pele espessa. As suas células são delgadas e achatadas, eosinófilas e
translúcidas. Acontece o desaparecimento do núcleo e organelas citoplasmáticas, surgindo numerosos
filamentos de queratina que ainda são vistos como desmossomos. É nessa camada que acontece as reações de
destruição, sendo a última camada em que se tem células vivas. Elas são destruídas por enzimas lisossomais,
que atacam os núcleos e as organelas, restando apenas a queratina.
5. Camada córnea: é constituída por variadas camadas de células achatadas, mortas, de citoplasma repleto de
queratina e denominadas escamas. Os queratinócitos passam a ser placas sem vida.
OBS
2
: A pele espessa cobre as palmas das mãos e solas dos pés. A epiderme da pele espessa caracteriza-se pela
presença de todas as cinco camadas descritas acima. A pele espessa não possui folículos pilosos, músculos eretores de
pelo e glândulas sebáceas, mas possui glândulas sudoríparas.
OBS
3
: A pele fina cobre a maior parte do restante do corpo. Esse tipo de pele possui um estrato córneo delgado e não
possui a camada lúcida. A pele fina tem folículos pilosos, músculos eretores, glândulas sebáceas e glândulas
sudoríparas. As células passam a morrer na camada granulosa.
CÉLULAS DA EPIDERME
1. Melanócitos: originam-se nas cristas neurais do embrião e são encontrados na junção da derme/epiderme ou
entre os queratinócitos da camada basal, aderindo-se por meio de hemidesmossomos. Possuem
prolongamentos citoplasmáticos que “abraçam” os queratinócitos. São produtoras de melanina, e enviam essa
substância por meio de vesículas para os queratinócitos.
OBS: A presença de melanócitos em relação as raças é constante. O que muda, é que na raça negra, os melanócitos
são mais ativos, produzindo maior quantidade de melanina.
OBS²: Melanina é uma proteína que confere pigmentação à pele, aos olhos e aos cabelos dos mamíferos. A falta de
melanina é chamada de albinismo. A melanina encobrindo os núcleos dos queratinócitos é responsável por os proteger
contra exposições mutagênicas dos raios UV.

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OBS³: Processo da melanogênse. A produção da melanina se dá nos melanócitos,
quando a tirosina, aminoácido garantido pela dieta (ou pela transformação da
fenilalanina em tirosina pela fenilalanina hidroxilase), é convertida em melanina pela
enzima tirosinase (produzida pelo RER e empacotada em vesículas pelo Complexo
de Golgi) através de uma série de reações passando pela 3,4-diidroxi-fenilalanina
(DOPA). A vesícula com tirosinase e tirosina sendo convertida em melanina é
chamada de melanossomo. No final, quando toda tirosina é convertida em
melanina, forma-se então o granulo de melanina. É nesse momento que a
melanina está pronta para ser passada e armazenada nos queratinócitos. Em
resumo, tem-se:
 RER  tirosinase
 CG  vesículas de tirosinase
 citoplasma  melanossomos I (tirosinase + tirosina):
 Tirosina  3,4 diidroxifenilalanina  dopa-quinona  melanina
 tirosinase e melanina (melanossomos II e III)
 grânulos de melanina (sem tirosina)
 prolongamentos  queratinócitos  lisossomos
OBS
4
: A enzima tirosinase é ativada pela luz ultravioleta. Acredita-se que esses raios promovam o aumento da atividade
da tirosinase nos melanossomas. Os hormônios também ainda não têm um mecanismo definido na participação da
produção melânica; a hipófise, por exemplo, secreta o ACTH e o HME (hormônio melanócito-estimulante), que
aumentam a síntese de melanina. Já os hormônios do córtex da suprarrenal exercem um efeito de inibição, na hipófise,
do ACTH e do HME, o que consiste em um fator de equilíbrio e modulação da síntese melânica.
OBS
5
: A cor da pele resulta de uma série de fatores associados, como: conteúdo em melanina; conteúdo em caroteno;
quantidade de capilares na derme; cor do sangue nesses capilares (pessoas anêmicas são mais claras; pessoas
ictéricas são mais amareladas).
OBS
6
: Ocorre inicialmente o escurecimento da melanina pré-existente. Acontece uma aceleração do transporte de
melanina para os queratinócitos associado a síntese da melanina, que é aumentada.
OBS
7
: As sardas são tentativas dos melanócitos para proteção de uma pele mais sensível, produzindo mais melanina
em pontos fixos.
OBS
8
: O vitiligo é uma doença autoimune em que os melanócitos perdem a capacidade de produzir melanina.
2. Células de Langerhans: localizadas em toda a epiderme. Sua origem é relacionada com as células da medula
óssea. Tem como função captar antígenos por fagocitose, processá-los e apresentá-los aos linfóciotos T.
3. Células de Merkel: são mecano-receptores localizadas na parte profunda da epiderme. Elas estão
principalmente localizadas na pele espessa, bem nas pontas dos dedos.
DERME (CÓRION)
A derme, camada da pele imediatamente abaixo da epiderme, origina-se do mesoderma e é constituída pela
camada papilar e pela camada reticular, mais densa e mais profunda. Pode ser encontrado nessa região tecido
conjuntivo frouxo e tecido conjuntivo denso não modelado.
 Camada papilar: é mais superficial e próxima a epiderme. Ela é delgada, composta por tecido conjuntivo
frouxo rica em fibras colágenas do tipo III (mais finas), em que há a presença das papilas dérmicas.
 Camada reticular: é mais profunda e mais espessa. É composta por tecido conjuntivo denso rico em fibras de
colágeno tipo I (mais espessa). Apresenta as fibras elásticas, vasos sanguíneos e linfáticos, nervos, folículos
pilosos, Gl. sebáceas e Gl. sudoríparas.
OBS
9
: As fibras da derme apresentam formas variadas, recebendo diferentes denominações:
 Oxitalâmicas: camada papilar
 Elaunínicas: camada papilar
 Elásticas: camada reticular.
HIPODERME
É um tecido que armazena gordura unilocular subcutânea diretamente ligado com a regulação térmica do corpo.
Ela une a derme aos órgãos subjacentes, recebendo o nome de fáscia superficial, garantindo um livre deslizamento da
pele sobre estruturas.
O panículo adiposo armazenado na derme possui as seguintes funções: modela o corpo; serve de reserva de
energia; proteção contra o frio.

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VASOS SANGUÌNEOS
 2 plexos arteriais: camada papilar/camada reticular e derme/hipoderme.
 Papilas dérmicas: ramo arterial ascendente e um ramo venoso descendente.
 3 plexos venosos: camada papilar/camada reticular; região média da derme; derme/hipoderme.
VASOS LINFÁTICOS
São encontrados com maior frequência papilas dérmicas; em plexos nas
camadas papilar/camada reticular; e em plexos derme/hipoderme.
RECEPTORES SENSORIAIS
• Terminações nervosas livres: captam a dor.
• Receptores não encapsulados:
- Ruffini: captam calor (derme),
• Receptores encapsulados:
- Vater-Paccini  pressão (derme)
- Krause  frio (epiderme)
- Meissner  tato (epiderme)
- Merkel  tato e pressão.
ANEXOS
PÊLOS
Os pelos são estruturas filamentosas queratinizadas que se projetam na superfície da epiderme da pele. São
separados da pele por uma membrana basal espessa (membrana vítrea). No corpo humano, há dois tipos de pelo: os
pêlos velos (pelos macios, delicados, curtos e claros. Ex: os que cobrem as pálpebras) e pêlos terminais ou (pelos
duros, longos, grosseiros e escuros), além do chamado lanugo, finos pelos presentes no feto.
Os folículos pilosos (órgãos dos quais os pelos se formam) são formados pelo: bulbo piloso e pela papila
dérmica. A raiz do pêlo possui uma endentação, cuja concavidade esta adaptada à forma da papila dérmica que a
ocupa. O conjunto de células que compõe a raiz do pelo é denominado matriz.
O eixo (ou haste) do pêlo é composto, de dentro pra fora, pela medula, córtex e cutícula do pelo. As células
mais periféricas transformam-se nas bainhas especiais (interna e extena).
UNHAS
A unha é uma estrutura composta por queratina presente na ponta dos dedos da maioria dos vertebrados
terrestres. É produzida por glândulas em sua base que secretam grossas camadas de queratina, que se mantêm
aderidas à pele até a sua extremidade.
As unhas da mão e do pé, que são feitas de uma proteína rígida chamada queratina e são uma forma modificada
dos cabelos, são compostas por:
 A margem livre é a parte da unha que se estende além do dedo. Não há terminações nervosas nessa região,
logo não sentimos dor ao cortá-la.
 A matriz ungueal ou raiz da unha - é a porção proximal da unha que cresce. Está embaixo da pele.
 Eponíquio ou cutícula que é uma dobra de pele na porção proximal da unha.
 Paroníquia que é a dobra de pele nos lados da unha.
 Hiponíquio que é uma fixação entre a pele do dedo e a porção distal da unha.
 Llâmina ungueal que é a parte que nós pensamos quando dizemos unha, a porção rígida e translúcida,
composta de queratina.
 Leito ungual que é o tecido conjuntivo aderente que está fortemente aderido à lâmina ungueal. Possui uma
grande quantidade de terminações nervosas.
 Lúnula que é a parte branca convexa do leito da unha.
 Prega ungueal uma prega da pele dura sobreposta como de base de uma unha.
GLÂNDULAS DA PELE
 Glandulas sebáceas: secretam uma substância oleosa denominada sebo que mantém a maleabilidade da pele.
São encontradas em todo corpo, estando contidas na derme e hipoderme. Essas glandulas abrem-se no terço
superior do canal do folículo piloso, onde lançam seu produto de secreção revestindo a haste do pêlo e,
finalmente, a superfície da pele.

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OBS: A acne é uma doença inflamatória crônica envolvendo as glandulas sebáceas e folículos pilosos. A obstrução
resultante da compactação do sebo e de restos de queratina no folículo piloso é uma causa de lesões agudas. Neste
local, bactérias anaeróbicas podem se alojar causando infecções e inflamações.
 Gl. Sudoríparas écrinas (merócrinas): são abundantes em toda a pele e liberam seu produto de secreção, o
suor, através do método merócrino de secreção (só liberam o que produz). A sua unidade secretora é composta
por células escuras (revestem a luz da unidade secretora e secretam uma substância rica em muco), claras
(liberam secreção aquosa) e mioepiteliais (fornece a capacidade contrátil da glândula) e o duto excretor
(altamente retorcido, cruza a derme e a epiderme para abrir-se na superfície da pele).
OBS
10
: As glândulas sudoríparas apócrinas, mesmo com esse nome, são merócrinas também, e se localizam
principalmente, nas axilas, região perianal e pubiana; e aréola mamária.
OBS
11
: As glândulas sudoríparas modificadas são representadas pela glândula de cerúmen (produtora da cera de
ouvido) e pela glândula de Moll (produz as lágrimas).
 Glandulas mamárias: são glândulas exócrinas cuja função primordial é a produção de leite para nutrir o recém-
nascido. Estas estruturas são exclusivas dos mamíferos, e possuem uma estrutura de ramificação mais
complexa do que a das demais glândulas da pele. Ambos os sexos as possuem, embora nos machos, seu
desenvolvimento cesse antes mesmo da puberdade. Elas apresentam diversas cracterísticas básicas em comum
com as glândulas apócrinas e sebáceas: estrutura, distribuição no corpo e composição química da secreção. A
evolução das glãndulas mamárias pode ter ocorrido com a formação de um novo tipo de glândula da pele, a qual
continha propriedades de glândulas apócrinas e de sebáceas; embora se pareçam com os outros dois tipos de
glândulas, as mamárias não podem ser completamente equivalentes a qualquer uma das duas.

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