BioquíMica - Novatec Editora

Guia Mangá
Bioquímica
Masaharu Takemura,
Kikuyaro e
Office Sawa
novatec
The Manga Guide to Biochemistry is a translation of the Japanese original, Manga de wakaru seikagaku, published by
Ohmsha, Ltd. of Tokyo, Japan, © 2009 by Masaharu Takemura and Office Sawa. The English edition is co-published by
No Starch Press, Inc. and Ohmsha, Ltd. Portuguese-language rights arranged with Ohmsha, Ltd. and No Starch Press,
Inc. for Guia Mangá Bioquímica ISBN 978-85-7522-287-4, published by Novatec Editora Ltda.
Edição original em japonês Manga de wakaru seikagaku, publicado pela Ohmsha, Ltd. de Tóquio, Japão, © 2009 por
Masaharu Takemura e Office Sawa. Edição em inglês The Manga Guide to Biochemistry, copublicação da No Starch
Press, Inc. e Ohmsha, Ltd. Direitos para a edição em português acordados com a Ohmsha, Ltd. e No Starch Press, Inc.
para Guia Mangá Bioquímica ISBN 978-85-7522-287-4, publicado pela Novatec Editora Ltda.
Copyright © 2012 da Novatec Editora Ltda.
Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei 9.610, de 19/02/1998.
É proibida a reprodução desta obra, mesmo parcial, por qualquer processo, sem prévia autorização, por escrito, do
autor e da editora.
Editor: Rubens Prates
Ilustração: Kikuyaro
Tradução: Rafael Zanolli
Revisão gramatical: Patrizia Zagni
Editoração eletrônica: Carolina Kuwabata
ISBN: 978-85-7522-287-4
Histórico de impressões:
Fevereiro/2012
Primeira edição
NOVATEC EDITORA LTDA.
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Dados
Internacionais de Catalogação na Publicação
(Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil)
Takemura, Masaharu
Guia mangá bioquímica
Kikuyaro e Office Sawa ;
Zanolli]. -- São Paulo :
Franscisco, CA : Tokyo :
Press, 2012.
/ Masaharu Takemura,
[tradução Rafael
Novatec Editora ; San
Ohmsha : No Starch
Título original: The maga guide to
biochemistry
ISBN 978-85-7522-287-4 (Novatec Editora)
1. Ciências de vida 2. Bioquímica - Estudo e
ensino 3. História em quadrinhos I. Kikuyaro.
II. Office Sawa. III. Título.
12-01142
CDD-572
Índices para catálogo sistemático:
1. Bioquímica ensino em históra em quadrinhos
572
PRL20120202
(CIP)
Sumário
Prefácio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi
Prólogo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1
O que acontece dentro de seu corpo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1. Estrutura celular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Quais são os componentes de uma célula? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. O que acontece dentro de uma célula? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Síntese de proteínas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Metabolismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Produção de energia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fotossíntese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Uma célula é o local de muitas reações químicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bioquímica da síntese de proteínas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bioquímica do metabolismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bioquímica da produção de energia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bioquímica da fotossíntese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. Conhecimentos fundamentais de bioquímica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Carbono . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ligações químicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Biopolímeros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Enzimas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Oxidação-redução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Respiração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Metabolismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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37
37
38
2
Fotossíntese e respiração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
1. Ecossistemas e ciclos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ecossistemas e o ciclo biogeoquímico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
O que é o ciclo biogeoquímico? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ciclo do carbono . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Sobre a fotossíntese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A importância das plantas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Estrutura do cloroplasto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fotossíntese - A reação de fotofosforilação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fotossíntese - Fixação do dióxido de carbono . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Respiração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
O que é um carboidrato? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sacarídeos e o sufixo “-ose” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Por que monossacarídeos assumem estrutura cíclica? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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40
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63
63
Por que temos de respirar? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Respiração é a reação que quebra a glicose para criar energia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Estágio 1: decomposição da glicose pela glicólise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Estágio 2: ciclo do ácido cítrico (ciclo de Krebs ou ciclo TCA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Estágio 3: produção em massa de energia pela cadeia de transporte de elétrons . . . . . . . .
Conclusão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. ATP - A moeda da energia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Tipos de monossacarídeos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Aldoses e cetoses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Piranose e furanose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tipos D e L . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. O que é CoA? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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66
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83
83
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85
3
Bioquímica de nosso dia a dia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
1. Lipídeos e colesterol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
O que são lipídeos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Ácidos graxos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Colesterol é um tipo de esteroide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Função do colesterol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Lipoproteínas: além do bem e do mal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
O que é arteriosclerose? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Mistério 1: o colesterol realmente faz mal? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
2. Bioquímica da obesidade - Por que armazenamos gordura? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Energia ingerida e energia gasta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Animais guardam gordura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Sacarídeos em excesso se tornam gordura! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Quando a gordura é utilizada como fonte de energia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Mistério 2: por que engordamos se comemos demais? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
3. O que é tipo sanguíneo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Tipo sanguíneo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Como determinamos o tipo sanguíneo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
Mistério 3: o que é tipo sanguíneo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
4. Por que as frutas ficam mais doces à medida que amadurecem? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
Que tipos de açúcar existem nas frutas? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
Monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
Como as frutas se tornam doces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Mistério 4: por que as frutas se tornam doces? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
5. Por que os bolinhos de arroz mochi são tão elásticos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
Diferenças entre o arroz normal e o arroz mochi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
A diferença entre amilose e amilopectina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
O que significam os números em α(1→4) e α(1→6)? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
Mistério 5: por que os bolinhos de arroz mochi são tão elásticos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
viii sumário
4
Enzimas são as chaves para as reações químicas . . . . . . . . . . . . 149
1. Enzimas e proteínas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Funções das proteínas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
O que é uma enzima? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Proteínas são formadas por aminoácidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Estrutura primária de uma proteína . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Estrutura secundária de uma proteína . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Estrutura terciária de uma proteína . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Estrutura quaternária de uma proteína e subunidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Função de uma enzima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Substratos e enzimas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Enzima rigorosa? Enzima descontraída? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Classificação das enzimas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Transferases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A glicosiltransferase determina o tipo sanguíneo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hidrolases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Uso de gráficos para compreender as enzimas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Por que as enzimas são importantes para as reações químicas? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
O que é energia de ativação? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Enzimas derrubam esse “muro” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Taxa máxima de reação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Equação de Michaelis-Menten e constante de Michaelis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Vamos calcular Vmáx e Km! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Por que utilizamos números recíprocos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. Enzimas e inibidores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Enzimas alostéricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
150
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180
182
186
193
196
5
Biologia molecular e a bioquímica dos ácidos nucleicos . . . . 199
1. O que é um ácido nucleico? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
O básico sobre ácidos nucleicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A descoberta da nucleína . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ácido nucleico e nucleotídeos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Complementaridade das bases e estrutura do DNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Replicação do DNA e a enzima DNA polimerase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Estrutura do RNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Ácido nucleico e genes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
O DNA é a linguagem dos genes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
O RNA tem várias funções . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
mRNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
rRNA e tRNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ribozimas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
202
202
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218
218
220
222
223
226
sumário ix
3. Bioquímica e biologia molecular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
O trabalho sujo de um bioquímico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
O início da bioquímica e da biologia molecular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Desenvolvimento de técnicas de DNA recombinante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Retornando à bioquímica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A origem da célula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. Realização de experimentos bioquímicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Cromatografia em coluna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Eletroforese e um western blot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Blotting de lectina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Centrifugação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Medição da reação de enzimas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
228
228
229
229
230
231
232
232
233
234
235
236
Epílogo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
Índice remissivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
x sumário
Cheguei!
Que bom
que você
voltou. Ei!
Aaaarg!
Não consegui
emagrecer
nada!
Espere um
pouco!
Já volto!
Objetivo:
Perder 2,5 quilos!
Abaixo os quilos!
Hum...
Olá?
Preciso
chegar a
um peso
saudável!
Hã?!
Resolvi fazer uma
visita apenas para lhe
oferecer uma fruta de
meu jardim, mas —
Aaaai!!
Nemoto? De onde
você apareceu?!
Bem...
Tenho que admitir,
Nemoto...
Este melão
está uma
delícia!
Não há por
que se sentir
desse jeito,
Kumi.
Mas eu estou
de regime e
não deveria
comer frutas.
Mesmo que você
comesse tudo
de que gosta,
continuaria sendo...
hum... linda.
Talvez minha
ideia não tenha
sido tão boa...
até parece!
Meu corpo inteiro
provavelmente é feito
de pizza e bolo!
(Pratos favoritos
de Kumi)
Já chega!
Ficarei de
jejum até
atingir meu
objetivo!
Eu me recuso
a permanecer
acima do peso,
nem que seja por
mais um só dia!
mas Kumi...
isso é
ridículo.
Bem...
você já
é muito
atraente, e...
hum...
Você entendeu
tudo errado!
Em primeiro
lugar,
vermelho
você NÃO
está acima do
peso, e...
Quero dizer,
parece que você
não entende
como funciona
o corpo
humano!
aliás,
estou fazendo uma
pesquisa sobre
esse assunto em
minha universidade.
*
Ahã
* Introdução à Bioquímica.
Bio... Bio-quê?
Parece algo muito
complicado... acho
que não conseguiria
entender.
Bioquímica!
Então
vamos começar
com algo que
você já
conhece.
Calorias, gordura e
carboidratos...
Claro que sim!
Afinal, estou de
regime.
Pois
então,
veja só!
isso você
conhece,
certo?
É sério, dê
uma olhada.
ar em
Como fic
a o
ar
p
a
m
r
o
f
.
ão
r
ve
Diet
a
rel s: um
ató
ri
e sp
ecia o
l.
b
Car
oi d
rato
Gordura
Então, a gordura
é um exemplo de
nutriente de alta
caloria, certo?
Dizer que carboidratos têm
muitas calorias é um pouco
diferente, mas as pessoas
costumam dizer que você
ficará gordo se comer
muitos carboidratos.
Engordar significa
aumentar o teor
de gordura em seu
corpo, certo?
Por que você acha
que engordará
se comer muitos
carboidratos?
Óbvio!
dIsso eu já
sabia!
s
eme
r
b
So
a
Bem, não sei
por quê... mas
as revistas não
mentem, né?
Hum...
Prólogo 5
Se você estudar
bioquímica entenderá
por que isso ocorre!
A bioquímica é o estudo
dos processos químicos
que ocorrem dentro dos
corpos de organismos
vivos. Em outras palavras,
é a química de nossos
corpos!
Parece interessante...
mas eu não sou boa
em química.
Veja, ela é a
autora deste
livro.
Aahhhh
o!
Errad
Além disso,
às vezes os
professores são
assustadores.
Na verdade,
a minha
professora é
muito simpática.
Eu juro.
Professora
adjunta
Choko
Kurosaka...
*
Confie em mim. ela
é fantástica!
* Sobre a autora
6 Prólogo
Essa
professora
é...
Tão bonita!!!
Química não
é tão difícil
quanto você
imagina, Kumi.
Então, reações
químicas devem
ocorrer o tempo
todo em nossos
corpos, certo?
Por exemplo, quando
você janta e digere a sua
comida, reações químicas
estão ocorrendo em seu
corpo.
O quê?
Não acredito!
Isso
mesmo!
Proteínas
Nossos corpos (e de
outras criaturas vivas)
são formados
por muitos tipos
de substâncias
químicas.
r
Ca
bo
ina
Vita m
os
at
r
id
Água
s
Gordura
ais
miner
Todos são
substâncias
químicas!
A gordura e os
carboidratos de
que falamos também
são substâncias
químicas, né?
Fiquei tão
preocupada
pensando em meu
peso como um
número...
Que não pensei
em meu corpo do
ponto de vista
químico.
Exatamente!
Para resumir:
A bioquímica é o estudo
do que ocorre dentro
de nossos corpos (e
dos corpos de outros
organismos vivos)...
... dando uma
atenção especial
a esse "ponto de
vista químico."
Estou fazendo uma
pesquisa sobre os
processos químicos de
nossos corpos para
minha universidade.
Se você quiser, pode
me ajudar a realizar um
experimento no laboratório.
Hum...
falando
nisso...
Se eu participar
do experimento,
poderei
conhecer aquela
professora!
Está bem!
Conte
comigo!
No dia seguinte —
Logo, logo terei
o corpo de uma
supermodelo!
*
* Universidade Krebs
*
Olá!
* Laboratórios Kurosaka
Prazer em
conhecê-la,
Kumi.
Bem-vinda
ao meu
laboratório.
Ela é ainda mais
deslumbrante
em pessoa!!!
Hum... Queria muito
lhe perguntar...
?
Prólogo 9
Se eu estudar
bioquímica, ficarei
tão linda quanto
você?
Quando vi sua
foto, fiquei
completamente
impressionada.
Encantada
♥
Minha
nossa!
Bem, a bioquímica
e nossa aparência
física não estão
relacionadas
diretamente...
mas a bioquímica
certamente pode
aumentar o que
sabemos sobre a forma
como nossos corpos
interagem com os
alimentos.
Podemos estudar a forma
como nossos corpos
processam quimicamente
aquilo que comemos e como
transformam esses alimentos
em nutrientes utilizados
por nosso corpo para se
reabastecer.
Se realmente
compreender
como seu corpo
funciona...
Você será
saudável e
bela!
Esse conhecimento
também pode nos ajudar
a curar doenças...
e a promover nossa
saúde como um todo.
Que
legaaaaaal!
Se eu estudar
bioquímica...
Conte comigo!
Poderei me tornar
tão bela quanto a
professora!
E serei capaz de
descobrir os
segredos de uma
boa saúde!!
Está bem...
primeiro você
tem de beber esta
xícara de água.
Esse é o
espírito!
Ela contém um robô
tão pequenino que
não podemos vê-lo
a olho nu.
Nós o
utilizaremos
para estudar o
interior de seu
corpo.
Apelido do robô mascote:
Robogato, desenvolvido
pelos laboratórios
Kurosaka.
Aí vamos nós!
glub
glub
glub
Que
legal!
Que o estudo da bioquímica se inicie!
Agora,
finalmente...
3
Bioquímica de nosso
dia a dia
1. Lipídeos e colesterol
O que são lipídeos?
Estou pronta
para estudar!
Bocejo
Dormi como
uma pedra.
Ei! Uma
mensagem da
professora
Kurosaka!
Flip
Que legal! Espere...
o que é isso?
88 CAPÍTULO 3
Sinto muito, mas surgiu um imprevisto e não
poderei comparecer ao nosso encontro de
estudos hoje.
Por que você e o Nemoto não tentam descobrir
as respostas para as questões a seguir?
Depois, podem me passar as informações que
descobrirem.
1. O colesterol realmente faz mal?
2. Por que engordamos se comemos demais?
3. O que é o tipo sanguíneo?
4. Por que as frutas ficam mais doces à
medida que amadurecem?
5. Por que os bolinhos de arroz mochi são
tão elásticos?
Esses são mistérios que só podem ser
solucionados pela bioquímica! Como não é
necessário que vocês venham à faculdade hoje,
tentem descobrir as respostas para essas questões
enquanto se divertem em casa, está bem?
Muito bem! Vamos
escrever um relatório
tão completo, que a
professora vai ficar
de boca aberta! Ela não
perde por esperar!
Ah, que
pena...
Mas esses
mistérios parecem
interessantes!
Duas horas depois —
Então
nossa aula
hoje será
sobre...
O
l
á
!
Está bem!
Vamos
resolver
esses
mistérios!
Murmura
Murmura
Muito bem!
O que será que
aconteceu de
tão repentino
à professora?
Espero que eu
saiba ensinar isso
direito...
Estou um pouco
preocupado, mas não
há volta. Terei que
fazer as coisas do
meu jeito!
Para começar:
1. O colesterol
realmente faz mal?
Isso aí!
Vamos descobrir.
O colesterol é um tipo de
óleo, ou gordura, certo?
Acho que isso o torna
definitivamente algo ruim.
Gordura não faz
bem à saúde, e
não precisamos
dela. Meu objetivo
é ter zero por
cento de gordura
corporal!
pai
Colesterol
Ruim!
=
Objetivo: Perder
2,5 quilos!
Abaixo os
quilos!
Sei que meu pai
está sempre falando de
seus níveis de colesterol...
Para seu bem, é melhor
estudarmos os lipídeos
primeiro. Ainda que tenhamos
aprendido sobre sacarídeos
nas aulas da professora
Kurosaka, também temos de
aprender dois outros assuntos:
lipídeos e proteínas. Esses
são nossos três principais
nutrientes. Muito bem, vamos
falar de lipídeos!
Ahã
Não é bem
assim, Kumi.
o quê? Estou
preocupada apenas
com a gordura. O
que são lipídeos?
Eles são diferentes
da gordura?
Bem...
Lipídeos
Tecla
Tecla
Funciona
assim:
Gordura
neutra
• Lipídeo neutro
• Fosfolipídeo
• Glicolipídeo
• Esteroide
Ainda assim,
normalmente quando
estamos falando de
uma dieta, e dizemos
“gordura”...
pai
Como lipídeo é um
termo genérico
utilizado para se
referir a várias
biomoléculas, é
difícil defini-lo,
mas...
Há vários tipos de lipídeos,
como lipídeos neutros,
fosfolipídeos, glicolipídeos
e esteroides. Lipídeo é um
termo geralmente utilizado na
bioquímica, enquanto gordura
é uma palavra utilizada em
nutrição.
Para nosso
propósito, o
significado de ambos
é exatamente o
mesmo. Em outras
palavras, lipídeo =
gordura.
... queremos
dizer gordura
neutra/lipídeos
neutros.
Como isso pode nos
confundir, vamos
utilizar apenas a
palavra “lipídeo”
daqui em diante.
Solventes
orgânicos?
Um exemplo é a
acetona, muitas
vezes utilizada como
removedor de esmalte.
Lipídeos
Uma propriedade
importante dos
lipídeos é o fato de
que não se dissolvem
facilmente em água,
mas se dissolvem em
solventes orgânicos*.
* Há exceções no entanto: alguns glicolipídeos
se dissolvem na água.
Solventes
orgânicos são, mais
especificamente, líquidos
que consistem em
compostos orgânicos
com átomos de carbono
em suas estruturas.
O álcool é outro
exemplo.
Bioquímica de nosso dia a dia 91
Como mencionei
antes, um lipídeo
neutro é a substância
que geralmente
chamamos de
“gordura”.
Agora vamos
discutir esses
tipos distintos
de lipídeos, um
a
de cada vez.
dur
Gor tra
u
ne
•
eo
Lipíd
tro
n eu
GrrrrrrrRRr
Gordura
Primeiro, temos
os lipídeos
neutros!
Dentre os lipídeos neutros
de nosso corpo, o mais
comum é o triacilglicerol,
formado por uma molécula
de glicerol e três ácidos
graxos combinados desta
forma:
Lipídeos neutros
são formados a partir
de duas substâncias:
glicerol e ácidos
graxos.
Glicerol
Triacilglicerol
Ácido
graxo
Lipídeo neutro
O triacilglicerol
pode surgir
muitas vezes em
discussões sobre
lipídeos.
Tremendo
Ahá! Meu inimigo é
o triacilglicerol!
Nunca esquecerei
o nome desse
vilão abominável!
92 CAPÍTULO 3
Também temos o
monoacilglicerol, que
tem apenas um ácido graxo
combinado a um glicerol...
e o diacilglicerol,
no qual dois
ácidos graxos são
combinados a um
glicerol.
Seguindo em frente...
A seguir,
temos os
fosfolipídeos!
o
ipíde
fol
s
o
• F
fosfolipídeos têm uma
estrutura na qual um dos
três ácidos graxos de um
lipídeo neutro é substituído
por um composto químico
contendo ácido
fosfórico.
Um desses elementos
não é como os outros.
Falando nisso, Kumi,
já conversamos
sobre fosfolipídeos
antes, você se
lembra?
Hmm... não
exatamente...
Você não
se lembra
de quando
falamos da
membrana
celular?
Hããã...
Ela é formada
principalmente por
fosfolipídeos!
Fosfolipídeos têm
uma propriedade chamada
anfipaticidade.
As duas partes
correspondentes aos ácidos
graxos são hidrofóbicas,
enquanto a parte do composto
químico que contém o ácido
fosfórico é hidrofílica.
dessa forma, uma membrana de
camada dupla pode ser criada
com a parte hidrofóbica virada
para dentro e a parte hidrofílica
virada para fora.
Fosfolipídeo
Ácido
fosfórico
Hidrofílico
Ácido graxo
Hidrofóbico
Hidrofílico
Fosfolipídeo
Extremidade
polar
variável*
Hidrofóbico
* Um fosfolipídeo pode ter um grupo polar
variável em uma de suas extremidades.
Um fosfolipídeo baseado em glicerol
é chamado glicerofosfolipídeo.
Esfingofosfolipídeos têm
extremidades de esfingosina.
Hidrofílico significa algo
que se mistura facilmente com
água. Hidrofóbico significa uma
substância para a qual essa
mistura não ocorre facilmente. A
expressão anfipático significa que
os fosfolipídeos têm substâncias
de ambos os tipos.
Glicolipídeos são
lipídeos que contêm
um sacarídeo como
componente.
E agora,
glicolipídeos!
e
• Glicolipíd
o
Galactocerebrosida
(tipo de
esfingoglicolipídeo)
Há vários tipos de
glicolipídeos, como
esfingoglicolipídeos e
gliceroglicolipídeos.
Esfingosina
Galactose
Sacarídeo
Fosfolipídeos e
glicolipídeos também
incluem ácidos
graxos, assim como
ocorre nos lipídeos
neutros.
Ácido
graxo
Lipídeos
Gordura
neutra
Hum... ácidos graxos
fazem parte de muitos
lipídeos diferentes,
não?
• Lipídeo neutro
• Fosfolipídeo
• Glicolipídeo
Esses contêm
ácidos
graxos.
• Esteroide
Isso mesmo!
A maioria dos lipídeos
contém ácidos graxos.
Kumi, os ácidos graxos
que você odeia tanto
são, na prática, muito
importantes.
Eles são as estrelas
do espetáculo na
verdade.
Dê uma olhada!
Estrelas?!
Tá bom!
Queria mesmo é
nocauteá-los...
94 CAPÍTULO 3
Ácidos graxos
Ácidos graxos são uma fonte de energia e também podem se tornar fosfolipídeos,
matéria-prima para criação de membranas celulares. Sem ácidos graxos, os seres
humanos não poderiam sobreviver.
Nossa, sério? Que incrível! E eu pensava que eles fossem nossos inimigos.
Primeiro, vamos analisar a estrutura dos ácidos graxos. Ainda que possamos
construí-los conectando desde alguns átomos de carbono (C) até dezendas deles, os
ácidos graxos que existem em nosso corpo têm de 12 a 20 átomos de carbono.
H
C
H3C
H
H C
H
H
H
H
H
H
H
H
C H
C
C
C
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
H
H
H
C H C
C
H
H
O
OH
(CH3(CH2) 12COOH)
Grupo
carboxila
Ácido graxo
Na extremidade final dessa longa cadeia (chamada de cadeia de hidrocarbonetos),
temos uma estrutura que chamamos de grupo carboxila (-COOH).
Como apenas átomos de hidrogênio (H) estão ligados a cada um dos átomos
de carbono, o ácido graxo não se mistura facilmente com a água. Faltam-lhe
grupos hidroxila (OH), presentes nos sacarídeos (consulte a página 61 para mais
informações sobre sacarídeos).
Ah, entendi! É como óleo e água: difícil de misturar!
Alguns ácidos graxos são formados em nossos corpos. Por exemplo, carboidratos em
excesso são convertidos em ácido palmítico. Dois ácidos graxos, ácido linolêico e ácido α-linolênico são essenciais, o que significa que são necessários e bons para nossa
saúde, mas que não podem ser sintetizados por seres humanos. Por outro lado,
o ácido esteárico e o ácido araquidônico não podem ser sintetizados, mas não são
essenciais para uma boa saúde. Todos esses ácidos graxos contêm mais de 16 Cs!
Bioquímica de nosso dia a dia 95
Nossa! Quantos Cs... Parece que estou tendo um pesadelo com meu boletim!
Ácido palmítico
CH3(CH2) 14COOH
Ácido esteárico
CH3(CH2) 16COOH
Ácido linoleico
CH3(CH2)4(CH=CHCH2)2(CH2)6COOH
Ácido α-linolênico
CH3CH2(CH=CHCH2)3(CH2)6COOH
Quando há uma
ligação dupla dentro
da molécula, nós a
representamos assim.
Ácido araquidônico CH3(CH2)4(CH=CHCH2)4(CH2)2COOH
Certos ácidos graxos apresentam ligações duplas entre os átomos de carbono no
meio da molécula, como você pode ver na figura a seguir:
H
H
H
H
C
C
C
C
H
H
H
H
Um átomo de carbono tem
quatro “braços”, e geralmente
um átomo separado se liga a
cada braço.
Entretanto, em alguns casos, dois
braços são utilizados para ligar
um carbono a outro átomo. Isso é
chamado de ligação dupla.
Carbonos com ligações duplas são chamados insaturados, e ácidos graxos que têm
carbonos insaturados são chamados ácidos graxos insaturados.
Ácidos graxos insaturados não solidificam tão facilmente, continuando mais
líquidos em temperaturas baixas do que os ácidos graxos saturados, por isso são
muitas vezes incluídos como componente de membranas celulares (ou seja, fosfolipídeos) para as quais flexibilidade é importante.
Então, se temos muitas ligações duplas, os ácidos graxos são mais difíceis de
solidificar?
Isso mesmo. Ligações duplas têm certas peculiaridades que impedem que os ácidos
graxos insaturados formem um sólido estável. Isso significa que o ponto de fusão dos
ácidos graxos difere significativamente, dependendo do número de átomos de
carbono presentes e do número de ligações duplas entre esses átomos.
96 CAPÍTULO 3
?
Mistério
3
O que é tipo sanguíneo?
Os quatro tipos sanguíneos (A, B, AB e O) são baseados
no sistema de grupo sanguíneo ABO.
Isso é
tudo!
O sistema de grupo sanguíneo ABO classifica as
pessoas de acordo com as diferenças entre certas
cadeias de açúcar encontradas na superfície dos
glóbulos vermelhos.
Até hoje, não temos evidências que confirmem a
teoria de que diferenças nessas cadeias são capazes
de afetar a personalidade de uma pessoa. Por isso,
não deixe que uma vidente decida seu futuro!
Mesmo assim, até que é
divertido prever o futuro
de alguém com base em
seu tipo sanguíneo...
Vejamos, você é Tipo A,
certo? A previsão para
seu mês é...
Ta-dá!
*
* Adivinhação por tipo sanguíneo.
Você terá uma oportunidade inesperada de
se aproximar de quem gosta. Ainda assim,
sua natureza por demais séria acabará o
atrapalhando e você não conseguirá aquilo
que deseja. Sua vida amorosa neste mês será
muito turbulenta!
Ha ha ha, ainda bem que não
há evidências científicas que
comprovem essas teorias, né?!
Bioquímica de nosso dia a dia 129
4. Por que as frutas ficam mais doces à medida que amadurecem?
Que tipos de açúcar existem nas frutas?
Chegou a hora de nosso quarto mistério:
por que as frutas ficam mais doces à
medida que amadurecem?
Falando em frutas, acabamos de
comprar algumas peras frescas...
Hum, elas estão maduras, doces e
deliciosas.
Na verdade, isso vale para muitos tipos
diferentes de frutas. Laranjas, uvas,
melões e melancias, todos ficam mais
gostosos à medida que amadurecem.
Exatamente. Quando laranjas ainda estão verdes, podem ter um gosto ácido demais,
mas quando maduras, são bem doces. E o melão que você me trouxe antes estava
maduro e delicioso!
Sim, mas o que significa “maduro”, bioquimicamente falando? Sabemos que uma
fruta madura é mais doce, mas por quê?
O motivo é que temos três tipos de açúcar em grande quantidade nas frutas: a
sacarose (açúcar de mesa), a frutose (açúcar das frutas) e a glicose (açúcar da uva*).
Que estranho! Achei que elas tivessem apenas o açúcar das frutas. Afinal, estamos
falando de frutas...
* Apesar do nome, o açúcar “da uva” é encontrado em muitas frutas diferentes, e não só nas uvas.
130 CAPÍTULO 3
Monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos
Antes dissemos que a sacarose, a glicose e a frutose têm estruturas diferentes. (veja
a página 63 para mais detalhes).
Isso mesmo! Temos vários tipos de sacarídeos e eu adoro comer todos eles.
Bem, agora vamos aprender mais sobre esses diferentes sacarídeos!
A unidade básica de um sacarídeo é chamada de monossacarídeo, formada por
ao menos três átomos de carbono conectados.
A glicose e a frutose são monossacarídeos formados por seis átomos de carbono. Se dois ou mais monossacarídeos se ligarem, formarão um oligossacarídeo.
Ainda que a sacarose seja um oligossacarídeo, como é formada pela conexão
de dois monossacarídeos, nós a chamamos de dissacarídeo. Veja como são esses
sacarídeos:
CH2OH
C
C H
OH
HO C
H
CH2OH
O
H
H
C
HO
CH2OH
C
O H
H
C
OH H
C OH
C
OH
H
Glicose
CH2OH O
C
H
H
OH
C
C
OH
H
OH
C
CH2OH
Frutose
C
H
H
C
OH
O
H
C
OH
OH
H
C
C
O
C
CH2OH
Sacarose
Ah, então a sacarose é formada pela ligação de uma glicose com uma frutose!
Bioquímica de nosso dia a dia 131
Exatamente! Também temos sacarídeos feitos de muitos monossacarídeos, que
formam moléculas extremamente longas ou estruturas ramificadas complexas,
chamados polissacarídeos.
Você consegue se lembrar de algum polissacarídeo que talvez conheça?
Bem, falamos sobre batatas e arroz antes, e esses alimentos eram repletos de
sacarídeos. Então... o amido deve ser um polissacarídeo, certo?
Isso mesmo. O amido é formado por muitos monossacarídeos de glicose conectados.
As plantas armazenam a glicose dessa forma depois que esta é criada pela
fotossíntese.
Glicose
Amido
Nossos corpos (e de outros animais) também contêm um “material de
armazenamento” como o amido. Ele é chamado glicogênio e é produzido
principalmente pelo fígado ou por músculos, conectando moléculas de glicose em
excesso e armazenando-as para uso futuro.
É verdade, eu me lembro de você mencionar o glicogênio antes, mas agora entendi a
sua utilidade!
Glicose
Glicogênio
Outros tipos de polissacarídeos incluem a celulose e a quitina. A celulose é o principal
componente da parede celular vegetal das plantas, enquanto a quitina é componente
fundamental da casca dos crustáceos, como camarões e caranguejos. Cogumelos
também utilizam quitina como material estrutural.
132 CAPÍTULO 3
Como as frutas se tornam doces
Agora, vamos voltar às nossas questões. Frutas, como laranjas e melões, ficam mais
doces e deliciosas à medida que amadurecem. Por que isso ocorre?
Hum. Antes, quando eu estava comprando morangos e laranjas no supermercado,
havia uma placa que dizia: “Conteúdo de açúcar: 11% a 12%”.
Acredito que se a fruta fica mais doce à medida que amadurece, isso
deve significar que seu conteúdo de açúcar aumentou em proporção, certo?
Bioquimicamente falando, deve ter ocorrido uma alteração nos sacarídeos.
Você está correta. Então... vamos falar de sacarídeos!
Dê uma olhada nos gráficos a seguir. Antes de estarem maduras, frutas cítricas,
como laranjas, contêm praticamente a mesma quantidade de glicose, frutose e
sacarose. Mas à medida que esses frutos amadurecem, a quantidade relativa de
sacarose aumenta continuamente. Em uma pera-japonesa, todos os três tipos de
açúcares aumentam em quantidade.
Sacarídeos
(mg/g de peso fresco)
Sacarídeos
(mg/g de peso fresco)
100
50
Frutose
Sacarose
Sacarose
Glicose
Frutose
Glicose
Mês
Set
Out Nov Dez Jan Fev
Mês
Jun
Laranja
Jul
Ago
Set
Pera-japonesa
Fonte: Saburo Ito, Editor. Science of Fruit, Asakura Publishing Co., Ltd. (1991)
Quando as frutas amadurecem, polissacarídeos, como o amido, são quebrados em monossacarídeos, como a glicose, e aumenta a atividade da sacarose-fosfato sintase, uma
enzima que sintetiza a sacarose nas frutas, enquanto diminiu a atividade da invertase,
responsável pela quebra da sacarose.
Bioquímica de nosso dia a dia 133
Ah... então é a sacarose-fosfato sintase que forma a sacarose
glicose
e frutose
.
combinando
j Invertase
(baixa atividade)
k Sacarosefosfato
sintase
sacarose
Glicose
Frutose 6-fosfato
frutose
UDP-glicose
Então, quer dizer que uma fruta fica mais doce à medida que mais sacarose é
produzida?
Bem, glicose, frutose e sacarose são todas doces. Das três, a frutose é a mais doce,
seguida pela sacarose e, depois, pela glicose.
Frutose
2
Sacarose
1,4
Glicose
1
Graus de
doçura,
considerando
a doçura da
glicose 1
Uau!
Então, à medida que aumenta a quantidade de sacarose ou frutose, a fruta fica mais
doce e amadurece. Por exemplo, frutas cítricas devem ser coletadas no inverno,
depois que seu conteúdo de sacarose tiver aumentado e quando estiverem mais
doces e deliciosas. Por outro lado, no caso das peras-japonesas, a diferença nas
quantidades desses açúcares é mais marcante: à medida que a fruta amadurece,
a quantidade tanto de frutose, quanto de sacarose aumenta repentinamente,
conforme os polissacarídeos são quebrados.
Assim como as frutas cítricas, a doçura dos melões depende principalmente de
seu conteúdo de sacarose, e eles estarão mais saborosos quando os níveis desse
açúcar estiverem mais altos.
Analisando os gráficos da página 133, podemos ver que há um aumento na
quantidade de frutose ou sacarose, o que faz que a fruta fique bem doce quando
chega o momento de sua colheita.
134 CAPÍTULO 3
2. Função de uma enzima
Substratos e enzimas
Finalmente,
vamos falar de
enzimas —
Vamos
lá!
A primeira informação
importante que devemos
saber é que uma enzima
só pode funcionar se
combinada a determinado
material “parceiro”.
as chaves para
as reações
químicas!
Enzima
O “parceiro” da enzima
Por exemplo, a
pepsina, enzima
digestiva responsável
pela quebra de
proteínas em nosso
estômago...
A enzima
digestiva,
α-amilase,
presente na
saliva...
Proteína
... quebrará apenas
proteínas, e nunca DNA.
enzima
substrato
Gordura
Complexo enzimasubstrato
Amido
... quebrará apenas
amido, e nunca
gordura.
Produto da
reação
A reação não
ocorre
enzima
Outra
substância
O complexo não
pode ser formado
A “substância parceira” com
a qual uma enzima trabalha é
chamada de substrato.
O fato de que o tipo do substrato é
determinado pela enzima é chamado
de especificidade de substrato.
162 Capítulo 4
O substrato é o amido,
e o produto da reação
(ou seja, o material
produzido quando o
amido é quebrado pela
No caso da
α-amilase de
nossa saliva...
Dependendo do
número de moléculas
de glicose que ele
contém, esse sacarídeo
é conhecido como
α-amilase)
é um tipo de
sacarídeo.
“maltose”,
“maltotriose”,
“dextrina-limite” e
muitos outros nomes
diferentes.
O processo é mais
ou menos assim:
tesoura!
Enzima
a α-amilase
corta o
amido em
pedacinhos?
ima
E nz
to!
Pron
Enzima
Cort
a
Cort
a
Enzima
Ela corta o
amido como
uma tesoura!
α-amilase
α-amilase
Complexo
enzimasubstrato
Enzima
Amido
Enzima
Enzima
Enzima
Para algumas enzimas,
os substratos têm de
ser muito específicos.
Produtos da
reação:
Maltose, maltotriose,
dextrina-limite e
assim por diante...
Outras têm especificidades
de substrato mais
abrangentes, sendo menos
rigorosas quanto aos
materiais com os quais
podem interagir.
Enzima
descontraída
Enzima
rigorosa
É do meu
jeito e
pronto!
Tanto faz,
cara!
Vamos analisar
esses dois
tipos de
enzimas.
Enzima rigorosa? Enzima descontraída?
Algumas enzimas são “rigorosas”, o que significa que atuam apenas quando
combinadas a substratos muito específicos. Outras são mais “descontraídas” e
atuam sobre uma quantidade maior de substratos.
Rigorosas e descontraídas? Parece a diferença entre minha mãe e meu pai...
Há enzimas que também podem atuar em substâncias semelhantes ou intimamente
relacionadas aos seus substratos. Muitos exemplos dessas enzimas podem ser vistos
no sistema digestório — como as enzimas envolvidas no catabolismo das proteínas.
Lembre-se de que há muitas proteínas diferentes. Se as enzimas fossem específicas
demais, teríamos uma enzima exclusiva para cada tipo de proteína! Isso certamente
daria um trabalho enorme!
Apenas
glicina
Rigorosa
!
Apenas
alanina e
histidina
Rigorosa!
Como as proteínas são muito complexas, as enzimas capazes de quebrá-las tiveram
que se tornar mais flexíveis.
Exatamente! Enzimas do catabolismo de proteínas (enzimas que quebram proteínas)
muitas vezes apresentam certa flexibilidade quanto ao substrato com que podem
interagir.
164 Capítulo 4
Por exemplo, uma das enzimas do catabolismo de proteínas secretada pelo
pâncreas, a carboxipeptidase, desprende aminoácidos sequencialmente a partir da
extremidade de uma proteína.
A carboxipeptidase pode ser de vários tipos, incluindo A, B, C e Y. A carboxipeptidase A, por exemplo, pode desprender praticamente qualquer aminoácido da extremidade C-terminal de uma proteína, mas não funciona corretamente em aminoácidos volumosos ou com grupos R aromáticos, como a arginina, a lisina e a prolina.
ProlinA
N-terminal
ArgininA
lado
C-terminal
da arginina
LIsinA
lado
C-terminal
DA LISINA
Posso
desprender
tudo que não
seja arginina,
lisina ou
prolina.
lado
C-terminal
da prolina
C-terminal
Bem
descontraí da
Carboxipeptidase A
Há 20 tipos de aminoácidos que formam proteínas, certo? Então, ainda que a
carboxipeptidase A não possa lidar com a arginina, a lisina e a prolina, ainda temos
17 tipos com os quais é capaz de trabalhar. Ela parece bem flexível!
Isso mesmo. Essa enzima é muito flexível quanto ao tipo de substrato com que pode
interagir.
Entretanto, temos também algumas enzimas de catabolismo de proteínas que
são bem “rigorosas”. Por exemplo, a tripsina pode cortar apenas o lado C-terminal
da arginina e da lisina.
LIsinA
ArgininA
lado C-terminal
DA ArgininA
lado C-terminal
DA lIsinA
Rigorosa!
Tripsina
Enzimas são as chaves para as reações químicas 165
ão
jeç
pro
e
d
a la
*S
*
Muito bem, com isso
concluímos nossas
aulas!
Vocês dois
fizeram um ótimo
trabalho!
Hum... falando nisso,
professora...
Agora que
terminamos nossa
última lição...
Bam
Graças a você,
professora!
Chegou a
hora!
Ensine-me os segredos
definitivos dos regimes!
Epílogo 239
Tolinha — esses
"segredos" estiveram
com você o tempo
todo!
Como
assim?
Veja...
Toq ue
Está tudo aqui, em
seu relatório.
Este gráfico é a chave!
Energia
armazenada
como gordura
Energia gasta
Energia ingerida
Se você gastar
mais calorias do
que ingere, perderá
peso.
Alimente-se
moderadamente e
faça exercícios com
frequência!
Mesmo que existam
incontáveis dietas
sempre na moda,
tudo se resume a
isso!
Aaaaaai
E não se esqueça de se
alimentar com uma dieta
balanceada, é claro!
Certo, Kumi?
Certo?!
Você aprendeu que
proteínas, sacarídeos e
lipídeos são importantes
para seu corpo. Já deve ter
percebido que fazer regime
passando fome não faz
nenhum sentido, certo?
... Minha
nossa.
Camba leando
Cambaleando
Bem... acho que
aprendi muitas
lições importantes.
Quem estou querendo
enganar? Eu gosto
demais de comida para
cuidar daquilo que
como! Com certeza vou
engordar!
Acalme-se, Kumi!
MAS...
Hum, será
que...
Pobre
Kumi
B uááááá
Perdida!
Vou comer bolo
e pizza até ficar
enorme!
Acabarei me tornando
um enorme peixe-boi
comedor de salgadinhos!
Kumi, deixe de exagerar.
Falta muito para que
você se pareça com um
peixe-boi.
Você está mais
para um leão
marinho...
Balança
he
he
he
... ou talvez um
ursinho que está
se preparando
para hibernar, bem
gordinho para
aguentar o inverno.
Ei!
O
quê?
Balança
Gorducha!
a ha
Ha h a h
Quer saber... se
você pensar um
pouco, verá que os
animais gordinhos
são sempre mais
bonitinhos, por isso
não se preocupe!
Soluço
Soluço
Soluço
242 Epílogo
Ei, professora...
Deixe a Kumi em paz!
Será que você não
percebe que ela é
sensível demais para
aguentar esse tipo de
tratamento?
Ah, é?
Se você tem algo a
dizer, é melhor que
diga de uma vez!
snif
Está
bem!
Em primeiro lugar,
para mim a Kumi não
está nem um pouco
gorda.
r
rde
: pe
tivo ilos!
e
j
Ob ,5 q u
2
s!
uilo
sq
o
ixo
Aba
E mesmo que
estivesse, ela ainda
seria linda!
Epílogo 243
Ela é linda quando
está comendo
demais...
E mais linda ainda
quando está
vestindo seu maiô!
Hum...
Gostoso
Ela é linda quando
está se esforçando em
seus estudos...
Na
verdade...
Ela é uma das
garotas mais lindas
que já conheci!
Poderia até dizer
que...
A Kumi é uma gata!
244 Epílogo
Dãããã!
E você acha
que eu não sei
tudo isso?
Hã?
A Kumi é uma
gracinha!
Ne-
Mas... e aquele
comentário
sobre o "leão
marinho"...
Nemoto?
... e o "ursinho
gordinho"...
Foi só um pouco
de psicologia
reversa!
Funcionou direitinho.
Já estava na hora de
o Nemoto falar o que
sente por você, Kumi!
Pisca
♪
Sim, posso dizer
que essa lição
foi um enorme
sucesso!
Kumi, você estudou de
verdade e aprendeu
algumas lições bem
importantes sobre
o seu corpo, não é
mesmo?
Com certeza. Chega de
dietas da moda para mim.
Uma
armadilha...
E você também
descobriu outra
informação
importante... Hehe.
Vermelho
246 Epílogo
Mas... mas... eu ainda
estou totalmente
quebrado!
Então, agora que terminamos
nossas lições, que tal
fazermos uma boquinha?
Legal!
Por conta do Nemoto,
é claro.
Ah, tenho certeza de que um rapaz
inteligente como você é capaz de
dar um jeito nisso.
Vou me arrumar!
...
Hum... Nemoto...
Epílogo 247
Obrigada
Por tudo!
!
E agora....
Vamos atacar
a comida!
248 Epílogo