BIOQUÍMICA
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DAS
CÉLULAS
Principais átomos : C, H, O, N, P, S.
Substâncias Inorgânicas: formados pormoléculas pequenas e com poucos átomos.(água e sais minerais)
Substâncias Orgânicas: formados pormoléculas grandes e muitas vezes complexas.O elemento principal é o C. (Carboidratos(açúcares); Lipídios (gorduras e óleos);Proteínas; Ácidos Nucleicos)
ÁGUA("hidróxido de hidrogênio" ou "monóxido de hidrogênio" ou
ainda "protóxido de hidrogênio")
PROPRIEDADES DA ÁGUA
SOLVENTE UNIVERSAL
ALTO CALOR ESPECÍFICO
ALTO CALOR DE VAPORIZAÇÃO
CAPILARIDADE
FUNÇÕES DA ÁGUA
TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS
FACILITA REAÇÕES QUÍMICAS
TERMORREGULAÇÃO
LUBRIFICANTE
REAÇÕES DE HIDRÓLISE
VARIAÇÕES NA TAXA DE ÁGUA
ESPÉCIE
Água-viva - 98% de água
Sementes - 10% de água
Espécie humana - 70% de água
VARIAÇÕES NA TAXA DE ÁGUA
IDADE
Feto humano – 94% de água
Recém-nascido – 79% de água
Adulto – 70% de água
METABOLISMO
A quantidade de água é diretamente
proporcional à atividade metabólica da célula.
Neurônio – 80% de água
Célula óssea – 50% de água
SAIS MINERAIS
Encontram-se imobilizados em estruturas com
função esquelética e de proteção.
Sais Minerais
Dissolvidos em água formam íons.
Na+
- Equilíbrio hídrico
- Bomba de Na+ e K+
- Participa da transmissão de impulsos nervosos e do
relaxamento muscular.
- Principal cátion do líquido extracelular da célula.
- Equilíbrio hídrico
- Bomba de Na+ e K+
- Participa da transmissão de impulsos nervosos e
do relaxamento muscular.
- Regulação da pressão sanguínea.
- Síntese de glicogênio, de proteínas e no
metabolismo energético.
- Principal cátion no interior da célula.
K+
Mg++
- Componente da clorofila – ativa sistemas produtores de
energia.
Ca++
- Coagulação sanguínea.
- Contração muscular.
- Componente de ossos e dentes.
- Transmissão de impulsos nervosos.
- Regulação da contração muscular.
Fe++
- Componente de hemoglobina e da mioglobina (reserva
de oxigênio nos músculos).
- A carência causa anemia ferropriva.
F-
- Anticariogênico – manutenção do esmalte dos dentes.
- O excesso causa anomalias dentais (fluorose)
I-
- Componente de hormônios da tireoide.
- A carência leva a bócio.
PO4-3
- Constituinte de nucleotídeos e do ATP
- Evita variações bruscas de pH da célula
Carboidratos
Os carboidratos, glicídios ou
hidratos de carbono são
substâncias orgânicas compostas
de carbono, hidrogênio e
oxigênio num arranjo
determinado.
Monossacarídeos
Fórmula geral: Cn (H2O)n
- Pentoses C5H10O5 – Ribose
C5H10O4 – Desoxirribose
- Hexoses C6H12O6 – Glicose
Frutose
Galactose
OLIGOSSACARÍDEOS
Os oligossacarídeos são formados pela união deduas a dez moléculas de monossacarídeos com aperda de uma molécula de água por ligação(desidratação). Os oligossacarídeos maisimportantes são os dissacarídeos. Solúveis emágua. Quebrados por hidrólise.
Fórmula geral: Cn(H2O)n-1
- SACAROSE (açúcar da cana)
- MALTOSE
- LACTOSE
POLISSACARÍDEOS
Os polissacarídeos são moléculas gigantes constituídas
por muitos monossacarídeos ligados uns aos outros;
são ditos, por esse motivo, polímeros de
monossacarídeos. Insolúveis em água (permite
estrutura e armazenamento).
Fórmula geral: (C6H10O5)n
- AMIDO: Reserva energética vegetal
- GLICOGÊNIO: reserva energética animal e de fungos
- CELULOSE: Função estrutural nos vegetais
- QUITINA: Função estrutural nos artrópodes e parede
celular de fungos
LIPÍDIOS
Características
São ésteres de ácidos graxos e álcool.
Insolúveis em água apolares
Solúveis em solventes orgânicos (éter, álcool e clorofórmio)
LIPÍDIOS
Glicerol
Ácido graxo
Ácido graxo
Ácido graxo
Classificação
Triglicerídeos (óleos e gorduras)
Esteróides
Fosfolipídios
Cerídeos
Carotenóides
LIPÍDIOS
• Óleos (reserva energética vegetal)
Algodão, amendoim, milho, arroz e soja.
Pode aparecer em animais – óleo de fígado de bacalhau.
• Gorduras (reserva energética animal)
Reserva energética (+eficiente)
Isolante térmico (panículo adiposo)
Proteção contra choques mecânicos
Veículo para absorção de vitaminas
Triglicerídeos
Classificação - fosfolipídios
2 cadeias de ácidos graxos + grupo fosfato = fosfolipídio
ácido graxo – sem carga elétrica(apolar) hidrofóbica
grupo fosfato – carregadoeletricamente (polar) hidrofílica
Fosfolipídios
Funções:
Formam as membranas celulares
Fosfolipídios
Fosfolipídios
Esteroides
O mais abundante:
Esteroides
Colesterol(ocorre apenas em animais)
Funções:
Componente da membrana celular
Matéria-prima de outras substâncias (hormônios sexuais, sais biliares e vitamina D)
Funções na membrana: estabiliza a célula contra diferenças de temperatura; constitui a maior parte das membranas do sistema nervoso; está incorporado na bainha de mielina
Esteroides
O colesterol é transportado pelo sangue
humano associado a lipoproteínas.
baixa densidade (LDL)
Low Density Lipoprotein
alta densidade (HDL)
High Density Lipoprotein
fornece colesterol do fígado aos tecidos;
excesso – depósito na parede dos vasos
remove o excesso de colesterol do sangue; fígado – degradação
(excreção de sais biliares)
Esteroides
Esteroides
Atenção
O termo “mau” e “bom” colesterol refere-se ao papel daslipoproteínas (proteínas!). A molécula de colesterol é amesma!
Esteroides
O colesterol forma outros esteroides no organismo:
Estradiol (hormônio sexual feminino produzido nos ovários)
Testosterona (hormônio sexual masculino produzido nos
testículos)
(aumenta a massa muscular)
Esteroides anabolizantes substituem a função da
testosterona. Seu uso pode trazer efeitos colaterais como:
surgimento de acne, problemas no fígado, elevação da
pressão arterial, elevação do LDL e redução do HDL,
crescimento de pelos na face e alterações no ciclo
menstrual na mulher.
Classificação - cerídiosFunções:
Impermeabilizante
Proteção (cerume de ouvido)
Construção de colméias
Cerídios
Classificação - carotenóidespigmentos (amarelo-alaranjados) acessórios da
fotossíntese.
beta-caroteno precursor da vitamina A.
renovação das células da pele.
Carotenóides
PROTEÍNASCOMPOSIÇÃO, ESTRUTURA E FUNÇÕES
PROTEÍNASComposição
O que são monômeros?
São as unidades fundamentais dos polímeros.
Proteínas são polímeros. Seus monômeros são
chamados de AMINOÁCIDOS.
Funções das proteínas
Catalítica
Transportadora
Contração
Estrutural
Defesa e proteção
Reguladora/ hormonal
PROTEÍNAS
Aminoácidos: os monômeros proteicos
Esquema da estrutura química básica de um aminoácido
Imagem: YassineMrabet / Estrutura
geral de um aminoácido, em 12 de
agosto de 2007 / Public Domain
Grupo Amina
Grupo carboxila
Radical
Nome Símbolo
Glicina Gly, Gli
Alanina Ala
Leucina Leu
Valina Val
Isoleucina Ile
Prolina Pro
Fenilalanina Phe ou Fen
Serina Ser
Treonina Thr, The
Cisteina Cys, Cis
Tirosina Tyr, Tir
Asparagina Asn
Glutamina Gln
Aspartato ou Ácido aspártico Asp
Glutamato ou Ácido glutâmico Glu
Arginina Arg
Lisina Lys, Lis
Histidina His
Triptofano Trp, Tri
Metionina Met
Existem 20 tipos de
aminoácidos.
Glicina Gly, Gli
Alanina Ala
Leucina Leu
Valina Val
Isoleucina Ile
Prolina Pro
Fenilalanina Phe ou Fen
Serina Ser
Treonina Thr, The
Cisteina Cys, Cis
Tirosina Tyr, Tir
Asparagina Asn
Glutamina Gln
Aspartato ou Ácido aspártico Asp
Glutamato ou Ácido glutâmico Glu
Arginina Arg
Lisina Lys, Lis
Histidina His
Triptofano Trp, Tri
Metionina Met
Aminoácidos
essenciais
Aminoácidos não
essenciais ou
naturais
Ligação peptídica
Ligação feita entre aminoácidos (aa)
Ligação peptídicaLigação feita entre aminoácidos (aa) para formar:
dipeptídeos (2 aa)
oligopeptídeos (3 a 50 aa)
polipeptídeos (+51 aa)
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Ligação Péptica
Aminoácido 2Aminoácido 1
Duplo Peptídeo
Água
DESIDRATAÇÃO
Desnaturação proteica
A forma espacial dasproteínas pode ser afetadapela temperatura, pH,polaridade, salinidade,solventes, radiações, etc.
As proteínas perdem oarranjo [desenrolam-se,perdem as ligações].
Ovo;
Leite, queijos;
Sangue.Imagem: Ovo frito, em 22 de julho de 2009 /
Fotografia: cyclonebill / Source Vagtel-spejlæg /
Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic
Enzimas
São proteínas catalisadoras, ou seja, proteínas que
aumentam a velocidade das reações, sem sofrerem
alterações no processo global.
Função:
Viabilizar a atividade das células, quebrando moléculas
ou juntando-as para formar novos compostos.
Obs.: Nem todas as enzimas têm natureza proteica. Existe um
grupo de enzimas formado por RNA, chamadas de ribozimas.
Enzimas diminuem a energia de
ativação das reações químicas.
Enzimas
Para operar, as enzimas necessitam de um ambiente
favorável [pH, temperatura, quantidade de
substrato], considerado ótimo. Caso contrário, ela é
inibida.
Inibidor é qualquer fator que possa reduzir ou cessar
(pela desnaturação) a reação enzimática.
A inibição pode ser:
Reversível (presença de substâncias);
Irreversível (aquecimento excessivo).
Fatores que influencia a
atividade enzimática:
Temperatura
Gráfico da atividade enzimática. Neste caso, a inibição é
causada pelo aumento da temperatura.
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temperatura
C°
Fatores que influencia a
atividade enzimática:
pH
Vitaminas
Vitaminas mais importantes
Classificação das Vitaminas
Hidrossolúveis:
Normalmente de origem vegetal (exceto a B12)
Dissolvem-se na água.
São pouco armazenadas no organismo e seu excesso é
eliminado pela urina
Ingestão diária acaba sendo necessária.
Vitamina C e Vitaminas do Complexo B
Classificação das Vitaminas
Lipossolúveis:
Normalmente de origem animal
Dissolvem-se nos lipídios
Seu excesso é armazenado no tecido adiposo e no fígado
pode provocar problemas se em excesso
(hipervitaminose)
Não são necessárias diariamente por serem acumuladas
Vitaminas A, D, E e K
Vitamina B1 ou Tiamina Hidrossolúvel
Funções:
Auxilia na respiração celular conversão de glicose em energia
Mantém o tônus muscular e o bom funcionamento do sistema nervoso
Avitaminose (carência)
Beribéri
Perda do apetite
Fadiga muscular
• Principais fontes:
Cereais integrais, pinhão
Feijão, Leite
Fígado, peixe
Carnes magras, pão
Vitamina B1 ou Tiamina Beribéri: doença comum em navios chineses e japoneses
“Não posso, não posso!!”
Fraqueza para levantar-se do leito enfraquecimento da
musculatura que pode levar a total paralisia
Prevenção pela simples ingestão de vegetais, carnes, leite
e arroz integral, alimentos que contém a vitamina B1 ou
tiamina
Vitamina B2 ou Riboflavina Hidrossolúvel
Funções no organismo:
Auxilia na respiração celular
Mantém a tonalidade saudável da pele
Atua na coordenação nervosa e na produção de células sanguíneas
Avitaminose (carência)
Ruptura da mucosa da boca, lábios, língua e bochechas
Inflamação da conjuntiva ocular
Principais fontes:
Carnes magras
Ovos, Leite
Fígado
Vegetais em folha
Vitamina B3 ou Niacina Hidrossolúvel
Funções no organismo:
Mantém o tônus muscular e o bom funcionamento do sistema digestório
Atua na coordenação nervosa
Avitaminose (carência) PELAGRA
Fraqueza
Nervosismo extremo
Distúrbios digestivos (diarréias)
Feridas na pele
Principais fontes:
Carnes magras
Ovos, Leite
Fígado
Vitamina B9 ou Ácido Fólico Hidrossolúvel
Funções no organismo:
Síntese das bases do DNA
Multiplicação celular importante na gravidez
Avitaminose (carência)
Esterilidade masculina
Mal formação fetal espinha bífida
Obrigatório adição na farinha de trigo
Principais fontes:
Vegetais em folha e frutas
Cereais integrais
Frutos do mar
Produção por bactérias da flora intestinal
Falta de Ácido Fólico na gravidez
Importante para
evitar a espinha
bífida ou
mielomeningocele
Vitamina C ou Ácido Ascórbico Hidrossolúvel
Funções no organismo:
Mantém a integridade dos vasos sanguíneos e auxilia na formação de colágeno
manutenção da pele e gengivas
Previne infecções (discutível)
Avitaminose (carência)
Escorbuto
Insônia e nervosismo em crianças; cansaço e apatia em adultos
Alterações gengivais e dentárias
Dores nas articulações
Principais fontes:
Laranja, limão, goiaba, acerola, kiwi, tomate, caju, morango...
Couve e Repolho
Época das grandes navegações
Dieta pobre dos marinheiros, baseada em biscoitos secos e carne salgada
Após algumas semanas fraqueza, hemorragias, desatenção e até mortes
Poucos dias em terra firme, alimentando-se de frutas e verduras frescas
sintomas rapidamente desapareciam
Escorbuto deficiência de vitamina C
(doença comum entre os marinheiros)
Escorbuto deficiência de vitamina C
(doença comum entre os marinheiros)
• Anemia
• Hematomas
• Sangramento nas
gengivas
• Dentes “amolecidos”
Vitamina A ou Retinol Lipossolúvel
Funções no organismo:
Mantém saudáveis a pele e as mucosas proteção contra infecções
Desenvolvimento da retina bom funcionamento da visão
Avitaminose (carência)
Infecções recorrentes
Cegueira noturna e xeroftalmia (olhos secos) podem levar à cegueira definitiva
Principais fontes:
Vegetais amarelos contém β-caroteno que será convertido em vitamina A no fígado
Fígado, manteiga e gema de ovo contém a vitamina A pronta
Vitamina D ou Calciferol Lipossolúvel
Não é encontrada pronta nos alimentos. A pré-vitamina D é convertida em
vitamina D por ação da radiação solar Importante tomar sol na infância
Funções no organismo:
Facilita a absorção de cálcio e fósforo no intestino formação correta de ossos e dentes
Avitaminose (carência)
Raquitismo ossos fracos e mal formados
Principais fontes da pré-vitamina D:
Óleo de fígado de bacalhau
Fígado, Leite
Gema de ovo, cereais
ALIMENTOS RICOS EM GORDURA
Funções do calciferol ou Vitamina D
Aumenta a absorção de
cálcio e fósforo para a
formação dos ossos e
dos dentes
Raquitismo deficiência de vitamina D
A deficiência de calciferol ou a falta
de exposição ao sol leva à pouca
absorção de cálcio mal formação
dos ossos
Vitamina E ou Tocoferol Lipossolúvel
Funções no organismo:
Promove a fertilidade e previne o aborto importante na gravidez
Antioxidante: atua na remoção de radicais livres do oxigênio, que causam o
envelhecimento precoce, doenças do coração e outros problemas.
Avitaminose (carência) difícil de ocorrer
Esterilidade masculina
Aborto
Principais fontes:
Milho, nozes, abacate
Leite
Alface e outras folhas, azeitona
Óleos de amendoim e de germe de trigo, margarina
Funções do tocoferol ou vitamina E
Protege células e tecidos de danos
derivados da oxidação
Aumenta a formação de hemácias e a
utilização da vitamina k
Mantém saudável o sistema cardiovascular
Vitamina K ou Filoquinona Lipossolúvel
Funções no organismo:
Coagulação sanguínea
Avitaminose (carência)
Hemorragias recorrentes
Principais fontes:
Vegetais em folha
Tomate
Amêndoas e castanhas
Produzida por bactérias da flora intestinal
Função da Filoquinona ou vitamina K
Auxilia na
coagulação
sanguínea,
evitando assim
hemorragias
CITOGENÉTICA
- Os Ácidos Nucleicos -
DNA RNA
Desoxirribose
A - T
C - G
Fita dupla (dupla
hélice)
Ribose
A, U, C, G
Fita simples
Nucleotídeo
1) FOSFATO
2) PENTOSE: ribose ou desoxirribose
3) BASE NITROGENADA: Adenina, Timina, Citosina,
Guanina e Uracila
DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA
DNA RNA PROTEÍNA
DNA: forma o gene, responsável pela síntese de uma
determinada proteína. Tal proteína tem como
resultado uma característica hereditária, como o
tipo sanguíneo.
RNA: constroem a proteína sob o comando do DNA.
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