UMA VISÃO GERAL DA BIOLOGIA

A Biologia é a ciência que estuda os seres vivos em todos os seusaspectos de abrangência, quer sejam anatômicos, funcionais,genéticos, ambientais, comportamentais, evolutivos, geográficosou taxinômicos. Ela compreende muitos princípios e leis, mas sebaseia essencialmente na observação e descrição dosfenômenos intrínsecos à natureza dos chamados sistemasorganizados. Como ciência, a BIOLOGIA é filha da curiosidade,da investigação, do longo pensar, da experiência e daemocionante prazer da conclusão. É um constante indagar sobrea intimidade dos seres, inclusive daquele que por certo, tambémdevem pensar ou indagar alguma coisa sobre nós.

DIVISÕES DA BIOLOGIAA biologia estuda todos os níveis de organização dos seres vivos e pode ser dividida nas seguintes especialidade: Citologia - estuda as células, sua composição química, seu estado físico e a forma e

função de suas estruturas internas. Histologia – estuda os tecidos Anatomia e fisiologia – estudam a estrutura e o funcionamento dos orgãos e

sistemas. Embriologia – estuda a formação e o desenvolvimento do embrião. Genética – estuda as leis da hereditariedade. Evolução – estuda as transformações das populações e das espécies ao longo do

tempo. Ecologia – estuda as relações entre o ser vivo e o ambiente. Taxonomia – estuda a classificação dos organismos.A BIOLOGIA pode também ser dividida de acordo com o tipo de organismo estudado.

Nesse caso, temos:• Zoologia – estuda os animais.• Botânica – estuda as plantas.• Microbiologia – estuda os microrganismos.

De que são feitos os seres vivos ??

Toda matéria é feita de átomos. Se representarmos o átomo como uma pequena esfera – ou seja, um modelo de átomo com forma esférica – seu diâmetro será, em média, 10 milhões de vezes menor que 1 milímetro.No centro (núcleo) de átomo há partículas com carga positiva – os prótons – e partículas sem carga elétrica – os nêutrons . Ao redor dessa região central, estão os elétrons, com carga elétrica negativa.

Os átomos podem se ligar uns aos outros, formando moléculas. A força que mantém os átomos unidos é chamada de ligação química.

A ORGANIZAÇÃO DA VIDA

O organismo é reunido em células que formam tecidos que se abrigam em órgãos que juntos formam os sistemas. A ecologiaestuda as relações que vão além do organismo: populações, comunidades e ecossistemas.-Populações: vários indivíduos da mesma espécie que vivem em uma mesma área e relacionam entre si.-Comunidade: várias populações que habitam a mesma área.-Ecossistema: várias comunidades que interagem; O ambiente físico está dividido em fatores abióticos (ar, luz, temperatura, tipo de solo etc) e fatores bióticos (seres vivos).-Biosfera: conjunto de ecossitemas.

Composição Química da Célula

PRINCIPAIS COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS

• Substâncias Inorgânicas

• formados por moléculas pequenas e compoucos átomos.

• baixa complexidade e rendimento energético

• também encontrados livremente no mundomineral

- Água

- Sais Minerais

INTRODUÇÃO

• A matéria que compõe basicamente os seres vivos é constituída porcarboidratos, proteínas, lipídios e ácidos nucleicos (é um tipo de composto molecular, que

possui ácido fosfórico, açúcares e bases purínicas e pirimidínicas. São portanto macromoléculas formadas por nucleotídeos).

• Na composição química dessas moléculas orgânicas, os principais átomos são: carbono,hidrogênio,oxigênio e nitrogênio.

• 95% COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS SERES VIVOS: O, C, H e N

• BIOLOGICAMENTE IMPORTANTES: sódio (Na), potássio (K), cálcio (Ca), fósforo (P), enxofre (S), entre outros.

• SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS E ORGÂNICAS

Composição Química da Célula

Composição Química da Célula*

Substâncias Animais Plantas

Água 62% 74%

Sais Minerais 4% 2,5%

Carboidratos 6% 18%

Lipídios 11% 0,5%

Proteínas 17% 4%

* valores médios

ÁGUAConsiderando o componente químico mais abundante da matériaviva, a água atua como solvente universal. Essa característica daágua é de fundamental importância para os seres vivos, uma vezque as reações químicas de natureza biológica se desenvolvem emsoluções.A água é, ainda, um importante veículo de transporte desubstâncias, permitindo o contínuo intercâmbio e moléculas entreos líquidos extra e intracelular.VEJA O RESUMO DAS PRINCIPAIS FUNÇÕES DA ÁGUA NOS SERES VIVOS:

Solvente de líquidos corpóreos;Meio de transporte de moléculas;Regulação térmica;Ação lubrificante;Atuação na reações hidrólises; (é uma reação química de quebra de uma molécula devido a água.)

Matéria-prima para a realização da fotossíntese.

Aproximadamente 70% da superfície da terra está coberta por água e foi no ambiente aquático que surgiram os primeiros seres vivos. A substancia em maior quantidade nos seres vivos é água. No corpo humano, ela representa cerca de 70% a 80% do seu peso isso significa que uma pessoa de 70Kg contém aproximadamente 50Kg de água.

A molécula de água é composta de dois

átomos de hidrogênio e um oxigênio que

formam um ângulo de 104,5º.

Água é um exemplo comum de uma molécula polar(dipolo). As duas cargas parciais, negativa e positiva,estão representadas, respectivamente, pelas coresvermelhas e azuis. Isso se deve porque os elétrons seconcentram mais sobre átomo de oxigênio, uma vez queele é muito mais eletronegativo do que os de hidrogênio.Polaridade influi em uma série de propriedades físicas equímicas como tensão superficial, solubilidade, ponto defusão e ponto de ebulição.

Por causa dessa estrutura, a água possui uma série depropriedades importante para os seres vivos, como suacapacidade de dissolver várias substâncias orgânicas einorgânicas.

Desidratação

Biologia e Saúde

A desidratação significa que o seu corpo não possui a quantidade de água e fluidos que deveria. A desidratação pode ser causada por muita perda de fluidos, pela ingestão insuficiente de água, fluidos ou ambos. Vômito e diarreia são causas comuns.As crianças são mais suscetíveis à desidratação do que os adultos devido ao peso inferior do corpo e maior circulação de água e eletrólitos. Os idosos e os que se encontram doentes também possuem maior propensão. A desidratação é classificada como leve, moderada ou grave dependendo da quantidade de fluido que o corpo perdeu ou que não foi reposto. Quando grave, a desidratação é uma condição que pode colocar a vida em risco.

Sintomas de DesidrataçãoBoca seca ou grudentaPouca ou nenhuma excreção de urinaa urina concentrada surge amarela escura Não produção de lágrimasOlhos encovadosFontanela (moleira) marcadamente baixa em bebêsLetargia ou coma (na desidratação grave)

CURIOSIDADE

Nosso organismo perde diariamente de 3 a 5 litros deágua sendo: 1,5 a 2,5 litros pela urina, 500 mL pelaexpiração, 800 mL pela transpiração e cerca de 200 mLentram na composição das fezes.É recomendável a ingestão diária de 2 a 3,5 litros deágua para uma reposição satisfatória do volume,fazendo com que os rins e intestino funcionem melhor.A perda de 10% dos teores de água no organismohumano provoca a desidratação. Esse quadro dedesequilíbrio hídrico pode levar à morte.

Os sais minerais podem participar como constituintes de estruturas esqueléticas do corpo dos seresvivos, como é o caso do fosfato de cálcio, abundante nos ossos e nos dentes. Podem também ocorrerdissolvidos em água, caso em que eles e dissociam em íons, que são partículas com carga elétricapositiva ou negativa. Os íons são fundamentais ao metabolismo celular.

Os sais minerais têm funções variadas nos seres vivos

• Representam cerca de 1% do total da composição celular;

• São necessários em concentrações da ordem de miligramas por litro de cultura.

• Atuam principalmente como reguladores da atividade celular.

• livres no reino mineral ou nos seres vivos = reguladores da atividade das células

• Podem ser solúveis ou insolúveis em água.

• FORMA IÔNICA: sais minerais solúveis dissolvidos em água, formam os íons. É nessa forma queeles desempenham a sua atividade reguladora fundamental.

• FORMA IMOBILIZADA: sais minerais insolúveis em água entram na composição de estruturasesqueléticas e de sustentação, como os ossos, nos vertebrados, ou os pólipos de corais oucarapaças de algas diatomáceas, entre outras.

SAIS MINERAIS

Na química, um íon é uma molécula ou átomo que ganhou ou perdeu elétrons num processo conhecido como ionização.

ELEMENTOS MINERAIS

• Íon fosfato: é encontrado nos líquidos intercelulares e no plasma sangüíneo. Liga-se a determinados lipídios, formando os fosfolipídios, que são importantes componentes na estrutura de membranas celulares. No esqueleto, o íon fosfato, sob a forma de fosfato de cálcio, confere rigidez aos ossos. Os íons fosfatos participam da composição dos ácidos nucléicos e são fundamentais nos processos de transferência de energia na célula, pois fazem parte das moléculas de ADP (adenosina difosfato) e ATP (adenosina trifosfato). Essas moléculas são verdadeiras “pilhas” fornecedoras da energia para o funcionamento da célula.

• Íon magnésio: encontra-se em maior concentração no meio intracelular. É o átomo central das moléculas de clorofila.

• Íon cloreto: é um dos componentes do suco gástrico de animais sob a forma de ácido clorídrico (HCl). Encontra-se no plasma sangüíneo, nos líquidos intercelulares e em pequenas concentrações no interior das células. Participa dos processos de equilíbrio hídrico celular.

Íon sódio: é o único que deve ser adicionado artificialmente à alimentação sob a forma de cloreto de sódio (NaCl), pois não se encontra nos alimentos em concentrações compatíveis com as necessidades celulares humanas. Está ligado à condução de estímulos nervosos nos neurônios. Também participa dos processos de equilíbrio hídrico das células. O sódio é um íon de elevada concentração nos líquidos extracelulares e baixa nos líquidos intracelulares.Íon potássio: está relacionado à condução de estímulos nervosos e ao equilíbrio hídrico das células. Ao contrário do sódio, encontra-se em maior concentração no meio intracelular e em menor concentração no meio extracelular.Íon ferro: é um dos constituintes das moléculas da hemoglobina presente nas hemácias, responsável pelo transporte de gases pelo sangue. Também atua juntamente com enzimas no processo da fotossíntese.Íon cálcio: a maior parte do cálcio encontrado no organismo encontra-se sob a forma insolúvel (sais de cálcio) como componente do esqueleto. Está presente sob a forma iônica nos músculos, participando da contração muscular, nos líquidos intercelulares, linfa e no plasma sangüíneo, em que auxilia no processo de coagulação.

BIOLOGIA E SAÚDEANEMIAAnemia é definida pela Organização Mundial de Saúde (OMS) como a condição naqual o conteúdo de hemoglobina no sangue está abaixo do normal como resultado dacarência de um ou mais nutrientes essenciais, seja qual for a causa dessa deficiência.As anemias podem ser causadas por deficiência de vários nutrientes como ferro, zinco,vitamina B12 e proteínas. Porém, a anemia causada por deficiência de ferro,denominada Anemia Ferropriva, é muito mais comum que as demais (estima-se que90% das anemias sejam causadas por carência de Ferro). O ferro é um nutrienteessencial para a vida e atua principalmente na síntese (fabricação) das célulasvermelhas do sangue e no transporte do oxigênio para todas as células do corpo.

Os principais sinais e sintomas da anemia por carência de ferro são:

• fadiga generalizada

• anorexia (falta de apetite)

• palidez de pele e mucosas (parte interna do olho, gengivas)

• indisposição para o trabalho

• dificuldade de aprendizagem nas crianças

• apatia (crianças muito "paradas")

BÓCIO ENDÊMICO

Bócio é o termo que caracteriza o aumento de volumeda glândula tireóidea. Por tal motivo, verifica-se uminchaço característico ou a formação de nódulos naregião do pescoço de seus portadores. Tal fato faz comque o indivíduo tenha dificuldades para respirar edeglutir, além de tossir mais frequentemente.O bócio decorrente da falta de iodo é registrado desde ostempos mais antigos, antes de Cristo, principalmente emregiões montanhosas e mais afastadas do mar.Atualmente, ocorre com menor frequência em razão daobrigatoriedade da adição de iodo no sal de cozinha.O diagnóstico consiste na análise da história de vida dopaciente e palpação da glândula, além de exames desangue, a fim de verificar a dosagem do hormônio TSH;ultrassonografia e cintilografia. A punção biópsia poragulha fina (PAAF) é necessária para verificação depossível malignidade do bócio.

Substâncias Orgânicas

As substâncias orgânicas são formadas a partir dos arranjos doelemento químico carbono. O carbono é, por esse motivo, abase de todas as formas de vida que conhecemos.

As moléculas orgânicas naturais são as sintetizadas pelos seres vivos e denominadasbiomoléculas. Os açúcares, as proteínas e os lipídios são substâncias orgânicasencontradas nos tecidos vivos. Glicose, sacarose, frutose, lactose, por exemplo, sãosubstâncias empregadas pela indústria alimentícia na fabricação de balas, bombons,biscoitos, bolos. Elas são açúcares e também são empregadas pela indústria

farmacêutica.

Diariamente consumimos produtos derivados do leite, um alimento essencialmenteorgânico. A indústria de cosméticos também usa substâncias orgânicas de origemanimal e vegetal na fabricação de xampus, óleos, loções, cremes, sabonetes, etc. Nacomposição desses produtos também entram compostos orgânicos sintéticos, comoacontece com os detergentes, os pigmentos aromatizantes, etc.

PRINCIPAIS COMPONENTES:

- Carboidratos (Glicídios)- Lipídios- Proteínas - Ácidos nucléicos- Vitaminas

CARBOIDRATOSOs carboidratos são tambem chamados glicídios, hidratos decarbono ou açucares.

• Representam a principal fonte de energia para a célula.

• Abrangem um dos maiores grupos de compostos orgânicosencontrados na natureza.

• Junto com as proteínas formam os principais constituintes dosorganismos vivos.

Os carboidratos podem ser divididos em três grupos:

MONOSSACARÍDEOS

OLIGOSSACARÍDEOS

POLISSACARÍDEOS

CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOSMONOSSACARÍDEOS ou açucares ( hidrossolúveis e adocicados)

• Os monossacarídeos são os glicídios mais simples. A fórmula geralde suas moléculas é (CH2O)n de carbono. Eles podem serconsiderados reuniões de n grupos de carbono ligados por umlado por um átomo de hidrogênio e por outro a um grupo de OH.Daí o nome de carbono ou carboidrato.

• Os nomes dados aos monossacarídeos dizem respeito ao númerosde átomos de carbono da molécula:• Trioses (3 átomos de carbono) - C3H6O3

• Tetroses ( 4 átomos de carbono) - C4H8O4

• Pentoses (5 átomos de carbono)- C5H10O5

• Hexoses (6 átomos de carbono) - C6H12O6

Para os organismos, os principais monossacarídeos são as pentoses e as hexoses

• Dentre as pentoses existem duas particularmente importante: a ribose e a desoxirribose, que participam da constituição dos ácidos nucléicos.

• Como principais exemplos de hexoses citamos a glicose e a frutose, importantes fontes de energia par os seres vivos.

• Embora todas as hexoses tenham a mesma fórmula química, elas diferem entre si pela maneira como átomos se ligam. Assim, a fórmula geral C6H12O6 serve tanto para a glicosecomo para a frutose, ou para qualquer hexose.

CARBOIDRATOS

MONOSSACARÍDEOS

Ribose Desoxirribose

RNA é o responsável pela síntese de proteínas da célula

MONOSSACARÍDEOS

• Dissacarídeos – São glicídios formados pela a união de duas moléculas demonossacarídeos. Os principais são a: SACAROSE, A LACTOSE E A MALTOSE

• Hidrossolúveis e adocicados

POLISSACARÍDEOS

São formados por várias moléculas de monossacarídeos,principalmente a glicose, unidas entre si formando extensascadeias. São insolúveis em água e podem ser desdobrados emaçucares simples por hidrólise.A insolubilidade dos polissacarídeos é vantajoso por doismotivos: permite que eles participem como componentesestruturais da célula ou que funcionem como armazenadores deenergia.Como em cada ligação de entre dois monossacarídeos há perdade uma molécula de água, a formula geral dos polissacarídeosformados de hexoses é (C6H10O5)n

PRINCIPAIS POLISSACARÍDEOS

POLISSACARÍDEOS ESTRUTURAIS CELULOSE

QUITINA

POLISSACARÍDEOS ENERGÉTICOS AMIDO

GLICOGÊNIO

Glicídios e Lipídios

Os alimentos ricos em glicídios são chamados ENRGÉTICOS e, com exceção domel, são de origem vegetal:Cereais - arroz, trigo, aveia, etc.Raízes e tubérculos - batata, aipim, cenoura, beterraba, mandioca, etc.Leguminosas – feijão, ervilha, soja, etc.Frutas – mamão, banana, laranja, etc.

Os lipídios abrangem uma classe de compostos com estrutura muito variada e exercem diferentes funções biológicas. São substâncias fisicamente caracterizadas pela insolubilidade em água e solubilidade em solventes orgânicos, como o éter, o álcool e o clorofórmio.

Os principais grupos de lipídios serão abordados a seguir:Carotenóides;Triglicerídeos;Fosfolípidios;Cerideos;esteróides

LIPÍDIOS Os lipídios (do grego lipos: gordura) são moléculas orgânicas que resultam da associação

entre ácidos graxos e álcool. Dá-se nome de ésteres aos componentes orgânicosformados pela reação de um ácido e um álcool

Moléculas orgânicas insolúveis em água.

Abrangem os glicerídeos (óleos e gorduras), os cerídeos (ceras) e os esteróides(colesterol).

Formados pela união de ácido graxo e álcool (ésteres) Os principais tipos de lipídios são os glicerídeos, os cerídeos e os esteroides.

ONDE SÃO ENCONTRADOS OS LIPÍDIOS

• Associados a membrana;

• Transportados pelo plasma;

• Barreira hidrofóbica ( impermeabilização - ceras)

• Funções reguladoras ou de coenzimas ( óleos);

• Controle da homeostase do corpo ( gorduras)

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Meio extracelular

citoplasma

filamentos

protéicos

proteína de

reconhecimento receptor protéicoproteína

transportadora

sítio ligante

bicamadalipídica

fosfolipídio colesterol

carboidrato

LIPÍDIOS NA MEMBRANA PLASMÁTICA

GLICERÍDIOS - triglicerídeosSão formados pela união de três moléculas de ácidos graxos com glicerol (umálcool).Nessa união há perda de água.

Os óleos são encontrados principalmente em plantas, como é o caso dos óleosde algodão, de amendoim, de milho, de arroz e de soja. Podem serencontrados também nos animais, como é o caso do óleo de fígado debacalhau.

Os triglicerídeos constituem a maneira mais eficiente de reserva de energianos seres vivos. Além disso, os triglicerídeos constituem uma forma dearmazenamento de ácidos graxos, substâncias que participam de importantesprocessos metabólicos.

ÁCIDOS GRAXOS

Saturados:Sólidos à temperatura ambiente.

Ex: Margarina

Insaturados:Líquidos à temperatura ambiente.

Ex:Óleo de oliva

No caso ser humano, dietas ricas em ácidos graxossaturados podem contribuir para a ocorrência de doençascardiovasculares, como a aterosclerose (perda daelasticidade da parede dos vasos sanguíneos em função dadisposição de placas de gordura).

FOSFOLIPÍDIOS• Contêm ácidos graxos unidos a uma molécula de glicerol.

• São moléculas anfipáticas.

• São os principais componentes das membranas celulares.

Os fosfolipídios por duas moléculas de ácido graxo e uma contendo fosfato, ligadas a uma molécula de glicerol.

função estrutural,

energética,

hormonal,

impermeabilizante,

isolante térmico,

isolante elétrico.

Cerídeos• São ésteres de ácidos graxos com álcool de cadeia longa

(até 16 c) representados pela ceras.

• São altamente insolúveis na água.

• Nos vegetais impermeabilizam evitando a transpiraçãoexcessiva.

• Ceras de abelha, cera de ouvido (cerúmen) são cerasanimais.

ESTERÓIDES

• APRESENTAM 4 ANÉIS DE C INTERLIGADOS.

• ALÉM DE FORMAR HORMÔNIOS ENTRAM NA COMPOSIÇÃO DAS MEMBRANASCELULARES.

• O COLESTEROL É O PRINCIPAL: SERVE DE MATÉRIA PRIMA PARA OS DEMAIS.

Os esteroides são considerados uma classe especial de gordura e compreendemos hormônios sexuais, os corticosteroides, os sais biliares do fígado, a vitamina D eo colesterol, o mais conhecido.O colesterol é uma substância essencial para o nosso organismo, pois é utilizado pornossas células para a produção das membranas celulares e dos hormônios esteroides(estrógeno e testosterona), sendo, por esse motivo, produzido em nosso próprioorganismo, principalmente no fígado. O colesterol também pode ser encontrado emoutros alimentos de origem animal, como carnes, leite, ovos, etc. Mesmo exercendofunções extremamente importantes em nosso organismo, o colesterol em excesso podefazer mal, trazendo muitos distúrbios à saúde.

Biologia e Saúde

COLESTEROLO colesterol pode ser considerado um tipo de lipídio (gordura) produzido em nossoorganismo. O colesterol está presente em alimentos de origem animal (carne, leiteintegral, ovos etc.). Em nosso organismo, o colesterol desempenha funções essenciais,como produção de hormônio e vitamina D. No entanto, o excesso de colesterol nosangue é prejudicial e aumenta o risco de desenvolver doenças cardiovasculares. Emnosso sangue, existem dois tipos de colesterol:LDL colesterol: conhecido como "ruim", ele pode se depositar nas artérias e provocar o seu entupimentoHDL colesterol: conhecido como "bom", retira o excesso de colesterol para fora das artérias, impedindo o seu depósito e diminuindo a formação da placa de gordura.TiposPodemos dizer que existem vários tipos de colesterol circulando no sangue. O total da soma de todos eles chama-se "Colesterol Total". Como visto, colesterol é uma espécie de "gordura do sangue" e, como gorduras não se misturam com líquidos, o colesterol é insolúvel no sangue. Por isso, o colesterol precisa da "carona" de certas proteínas para cumprir as suas funções.

Sintomas de Colesterol

O colesterol alto não apresenta sintomas, por isso, quem tem aterosclerose e obesidade, possui história de morte na família por infarto, é sedentário e/ou alimenta-se com ingestão exagerada de gorduras saturadas tem mais chances de ter colesterol alto. A aterosclerose não produz qualquer tipo de sintoma até que ocorra a obstrução de uma ou mais artérias.

Aterosclerose é o endurecimento das paredes dos vasos causado pela deposição de gordura

PrevençãoAlém de uma alimentação equilibrada, há outrasmaneiras de evitar o aumento do colesterol e,até mesmo, diminuí-lo:Fazer exercícios físicos: a atividade física podeajudá-lo a emagrecer e a diminuir as tensões.Controlando o peso, fazendo exercício oupraticando esporte, você se sente melhor ediminui o risco de infarto e os níveis decolesterol no sangue

Não fumar: o cigarro é um fator de risco para doença coronária. Aliado ao colesterol, multiplica os riscosEvitar o estresse: uma vida menos estressada também diminui o risco de infarto e redução do colesterol. Procure transformar as suas atividades diárias em algo que lhe dê satisfaçãoFazer uma dieta com baixos níveis de gordura e colesterol: seja rigoroso no controle da alimentação.

As proteínas formam várias estruturas da célula, além de controlarem a entrada ea saída de substâncias pela membrana da célula. Conferem também sustentaçãoa muitos tecidos do corpo e são responsáveis pela contração dos músculos e pelotransporte de oxigênio no sangue de muitos animais. As proteínas são formadaspela união de moléculas menores, os aminoácidos. Dizemos que elas sãopolímeros de aminoácidos.

Além disso, existem proteínas que desempenham muitas outras funçõesimportantes para os seres vivos, como por exemplo:

• As enzimas, substâncias que aumentam a velocidade das reações químicas;

• Os anticorpos, substâncias fundamentais nos mecanismos de defesa do corpo;

• Alguns hormônios, como a insulina e o glucagon, que atuam no metabolismode açucares.

Vamos começar a estudar as proteínas a partir de suas unidades constituintes: osaminoácidos

PROTEÍNAS

Os aminoácidos são cadeias de carbono com hidrogênio, oxigênio,nitrogênio e, às vezes, enxofre. Em sua molécula, há umagrupamento carboxila (COOH) – que caracteriza os ácidos orgânicos– e um grupamento amina (NH2),vindo daí o nome aminoácido.

AMINOÁCIDOS

A SEQUÊNCIA DE AMINOÁCIDOS E A FORMA DAS PROTEÍNAS

Os aminoácidos se unem através de ligações peptídicas, formando as proteínas. Paraque as células possam produzir sua proteínas, elas precisam de aminoácidos, quepodem ser obtidos a partir da alimentação ou serem fabricados pelo próprioorganismo.Aminoácidos naturaisTambém chamados de aminoácidos não essenciais, são produzidos pelo próprioorganismo. O organismo animal é capaz de produzir apenas 12 dos 20 aminoácidosexistentes na natureza, devendo os demais serem retirados da alimentação. Já osvegetais são capazes de produzir os 20 aminoácidos.Aminoácidos essenciaisSão os aminoácidos que os animais não conseguem produzir, mas são obrigatórios nafabricação das proteínas, portanto devem ser retirados dos alimentos.

Naturais EssenciaisGlicina Histidina Fenilalanina

Alanina Asparagina Valina

Serina Glutamina Triptofano

Cisteína Prolina Treonina

Tirosina Lisina

Ácido Aspártico Leucina

Ácido Glutâmico Isoleucina

Arginina Metionina

Nem todos os alimentos contêm todos os aminoácidos, por isso a alimentação deve ser bastante diversificada. Os alimentos mais ricos em aminoácidos essenciais são de origem animal: carne, ovos, leite, queijos, etc.Os vegetais não possuem todos os aminoácidos essenciais, logo uma dieta vegetariana precisa ser bem diversificada.

• AS PROTEÍNAS SÃO FEITAS POR DEZENAS OUCENTENAS DE AMINOÁCIDOS LIGADOS PORLIGAÇÕES PEPTÍDICAS (ENTRE AMINOÁCIDOS).

• QUANDO DIGERIMOS AS PROTEÍNASQUEBRAMOS AS LIGAÇÕES PEPTÍDICAS EUSAMOS OS AMINOÁCIDOS.

Ligação peptídica

PROTEÍNAS – LIGAÇÕES PEPTÍDICAS

• A função de cada proteína depende de sua forma.

• Proteínas podem ser material de construção dos seres vivos: função estrutural.

• Proteínas podem promover reações químicas (catalisadores) e são chamadasenzimas.

• A forma da proteína é determinada pela sua estrutura:

• Primária: é dada pela seqüência de aminoácidos. É filamentosa. A troca de umaminoácido pode alterar sua forma.

• Secundária: é o filamento primário enrolado em espiral.

• Terciária: a espiral secundária se enrola formando uma esfera.

• Quaternária: é o modo como as proteínas terciárias se dispõem.

PROTEÍNAS – FUNÇÃO E FORMA

Ordem dos

aminoácidos

Espiral da

estrutura

primária

A secundária

dobrada sobre

si em globo.

Várias proteínas

terciárias.

PROTEÍNASTipo Função

Proteínas estruturais

Componentes das membranas celulares Desempenham diversas funções:

determinam o diâmetro dos poros; auxiliam

os hormônios no “reconhecimento” celular

Colágeno Componente estrutural dos músculos e

tendões

Queratina Parte da pele e do pêlo

Hormônios peptídicos (p. ex., insulina,

hormônio do crescimento)

Muitos hormônios são proteínas e exercem

efeitos sobre diversos sistemas orgânicos

Hemoglobina Transporte de oxigênio

Anticorpos Protegem o corpo contra organismos

causadores de doenças

Proteínas plasmáticas Coágulo sangüíneo; equilíbrio de líquidos

Proteínas musculares Tornam o músculo capaz de contrair

Enzimas Regulam os padrões das reações químicas

CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS

Quanto à composição:

Proteínas simples

Ex. albuminas, globulinas

Proteínas conjugadas

Ex. hemeproteínas, lipoproteínas, glicoproteínas

Quanto à forma:

Proteínas fibrosas: são insolúveis em água, compridas e filamentosas. A maioria temfunção estrutural ou protetiva. Ex. colágeno

Proteínas globulares: geralmente solúveis em água, formam estruturas compactasfortemente enroladas em forma globular ou esférica.

Função relacionada com manutenção e regularização de processos vitais:enzimática, transporte, defesa e hormonal. Ex. hemoglobina.

GRAU DE ESTRUTURAÇÃO DAS PROTEÍNAS

Ligações

peptídicas

Pontes de Hidrogênio

Interações de Van der Waals

Interações Eletrostáticas

Interações Hidrofóbicas

Uniões Covalentes de Dissulfeto

Pontes de Hidrogênio

Interações de Van der Waals

Interações Eletrostáticas

Interações Hidrofóbicas

Estrutura primária

Estrutura secundária

Estrutura terciária

Estrutura quaternária

• É A ALTERAÇÃO DA FORMA (ESTRUTURA) DA PROTEÍNA POR EFEITO DO CALOR OU MUDANÇA DO PH. PODE SER IRREVERSÍVEL OU REVERSÍVEL.

• CLARA DE OVO: NO OVO CRU É PROTEINA NATIVA. APÓS FRITA OU COZIDA É PROTEÍNA É DESNATURADA.

• CASEÍNA (DO LEITE) ACRESCENTANDO ÁCIDO (LIMÃO OU VINAGRE) COALHA, VIRA PARACASEÍNA (COALHADA – é a proteína desnanturada).

PROTEÍNAS – DESNATURAÇÃO

Às vezes, a célula é comparada a uma indústria química em miniatura. Moléculas pequenas entram na célula e são transformadas em moléculas maiores, enquanto outras são decompostas, liberando energia. A cada momento, milhares de reações químicas ocorrem nos seres vivos graças à ação das enzimas.

PROMOVENDO REAÇÕES QUÍMICAS: ENZIMAS

• ENZIMAS SÃO PROTEÍNAS CAPAZES DE CATALISAR REAÇÕES QUÍMICAS,DIMINUINDO A ENERGIA DE ATIVAÇÃO OU AUMENTANDO A VELOCIDADE DAREAÇÃO QUÍMICA.

• PARA DIGERIR CARNE SEM ENZIMA O HCl A 80ºC LEVARIA 36 HORAS. COM APEPSINA (ENZIMA DO ESTÔMAGO) LEVA 2 HORAS A 37ºC.

• AS ENZIMAS SÃO ESPECÍFICAS: PROMOVEM UM TIPO DE REAÇÃO.

• CADA ENZIMA POSSUI UM ENCAIXE QUE SÓ SERVE EM UMA SUBSTÂNCIACHAMADA DE SUBSTRATO.

• O ENCAIXE É CHAMADO CENTRO OU SÍTIO ATIVO. MODIFICANDO O ENCAIXE AENZIMA NÃO SERVE NO MESMO SUBSTRATO, FICANDO INATIVA.

• É NECESSARIO QUE ENZIMA E SUBSTRATO SE ENCAIXEM PARA A REAÇÃO OCORRER.

ENZIMAS

• TEMPERATURA:

• O CALOR FORNECE ENERGIA CINÉTICA PARA ENZIMA E SUBSTRATO SE UNIR.– SE HOUVER FALTA DE ENERGIA CINÉTICA AS ENZIMAS FICAM INATIVAS (O FRIO FAZ

ISTO)

– TEMPERATURAS MUITO ALTAS DESNANTURAM AS ENZIMAS (POR ISTO FEBRE ALTA MATA).

• PH:

• CADA ENZIMA TEM SEU PH ÓTIMO.

• A MUDANÇA DE PH AFETA A CARGA ELÉTRICA DA ENZIMA E IMPOSSIBILITA A UNIÃO AO SUBSTRATO. É O QUE OCORRE NA AZIA.

ENZIMAS – INFLUÊNCIA NA AÇÃO ENZIMÁTICA

A fenilcetonúria (PKU) é uma doença rara na qual o bebê nasce sem a habilidade de quebrar adequadamente um aminoácido chamado fenilalanina.

CausasA fenilcetonúria é hereditária, isto é, passa de pais para filhos. O pai e a mãe devem passar o gene defeituoso para que o bebê tenha essa doença. Isso é conhecido como traço recessivo autossômico.Os bebês com PKU não possuem uma enzima chamada fenilalanina hidroxilase, necessária para quebrar um aminoácido essencial denominado fenilalanina. Essa substância é encontrada em alimentos que contêm proteínas.Sem essa enzima, os níveis de fenilalanina e de duas substâncias associadas a ela crescem no organismo. Tais substâncias são prejudiciais ao sistema nervoso central e causam dano cerebral.

ExamesA fenilcetonúria pode ser fácilmente detectada em um simples exame de sangue. Em todos os estados brasileiros, o exame de triagem para PKU (ou fenilcetonúria), chamado teste do pezinho, é exigido para todos os recém-nascidos como parte do painel de triagem. O teste normalmente é realizado por meio da retirada de algumas gotas de sangue do bebê antes da saída dele do hospital.Se o teste inicial é positivo, exames de sangue e urina são feitos para confirmar o diagnóstico.

Fenilcetonúria

Sinais e sintomas

A fenilalanina atua na produção de melanina, o pigmento responsável pela cor da pele e do cabelo. Portanto, bebês com essa doença geralmente posuem pele, cabelo e olhos mais claros do que seus irmãos que não sofrem dessa doença.Outros sintomas podem incluir:Atraso mental e das habilidades sociaisTamanho da cabeça significantemente menor do normalHiperatividadeMovimentos incontroláveis de braços e pernasRetardo mentalConvulsõesErupções cutâneasTremoresPosicionamento incomum das mãosSe a doença não for tratada ou se os alimentos contendo fenilalanina não forem evitados, um odor "de rato" poderá ser sentido no hálito, na pele e na urina. Esse odor incomum deve-se ao aumento de substâncias de fenilalanina no organismo.

ÁCIDOS NUCLÉICOS

NUCLEOTÍDEO:

É unidade estrutural básica dos ácidos nucléicos (DNA e RNA), constituídospor bases purinas (A, G) ou pirimídicas (C, T), ribose ou desoxirribose eainda grupamento fosfato.

NUCLEOTÍDEOS

• DNA E RNA SÃO MACROMOLÉCULAS (POLÍMEROS) FEITOS PELA UNIÃO DE NUMEROSAS MOLÉCULAS PEQUENAS (MONÔMEROS) DENOMINADOS NUCLEOTÍDEOS.

• NUCLEOTÍDEO É COMPOSTO DE:

– PENTOSE

– FOSFATO

– BASE NITROGENADA

Seu comprimento linear seria de 2 m de comprimento.

DNA - ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLÉICO:

Tem forma de uma escada em espiral.

Contém as informações genéticas dascélulas.

Localizado no núcleo, nas mitocôndrias eplastos.

É um polímero formado por nucleotídeos,sendo o açúcar desoxirribose e as basespurinas e pirimídicas (C, T, G, A),proporcionando formação de uma fitadupla.

Está envolvido em decifrar a informação do DNA e carregar sua instrução.

RNA - ÁCIDO RIBONUCLÉICO

É produzido a partir do DNA.Está localizado principalmente nocitoplasma.Auxilia o DNA no controle da expressãode características hereditárias.Assim como o DNA, o RNA também écomposto por nucleotídeos, porémdifere em certos aspectos:O açúcar é uma ribose;A base pirimídica timina é substituídapela uracila;Forma somente fita de RNA simples, istoimplica que haverá uma porcentagemdiferente de A com T e C com G

TIPOS DE RNA1) RNAm (mensageiro)

Produzido pelo DNA no núcleo;Leva a “mensagem” ao citoplasma;Associa-se aos ribossomos.

2) RNAr (ribossômico)É o mais comprido;Matéria-prima para formar os ribossomos;Sem ribossomo não há tradução.

3) RNAt (transportador)Em certa região, apresenta 3 bases livres, chamadas anti-códon;Captura os aminoácidos do citoplasma e os leva aos ribossomos;O mesmo aminoácido pode ser carregado por 2 ou 3 tipos de RNA-t.

NUCLEOTÍDEOS• AS PENTOSES QUE ENTRAM NOS

NUCLEOTÍDEOS SÃO:– DESOXIRRIBOSE (C5H10O4) NO DNA

– RIBOSE: (C5H10O5) NO RNA.

• AS PENTOSES SÃO OS CENTROS DOS NUCLEOTÍDEOS. NELES LIGAM-SE OS FOSFATOS E AS BASES NITROGENADAS.

• FOSFATO: H3PO4 (ÁCIDO FOSFÓRICO).– LIGA OS NUCLEOTÍDEOS ENTRE SI.

– DÃO CARÁTER ÁCIDO AO DNA E RNA.

BASES NITROGENADAS• SÃO MOLÉCULAS QUE TEM REAÇÃO ALCALINA E RICAS EM NITROGÊNIO.

• DERIVAM DE DOIS GRUPOS:

• DA PURINA: BASES PÚRICAS. SÃO MOLÉCULAS MAIORES.– ADENINA (A) NO DNA E RNA

– GUANINA (G) NO DNA E RNA

• DA PIRIMIDINA: BASES PIRIMIDICAS. SÃO MENORES.– CITOSINA (C) NO DNA E RNA

– TIMINA (T) EXCLUSIVA DO DNA

– URACINA (U) EXCLUSIVA DO RNA

DNA• A MOLÉCULA DO DNA É MUITO

GRANDE SENDO CONSTITUÍDA PORBILHÕES DE PARES DE NUCLEOTÍDEOS.

• A MOLÉCULA DO DNA TEM A FORMADE UMA ESCADA DE MARINHEIRO EMESPIRAL.

• OS CORRIMÕES DA ESCADA SÃOFEITOS POR DESOXIRRIBOSES EFOSFATOS.

• OS DEGRAUS DA ESCADA SÃO FEITOSPOR PARES DE BASES NITROGENADAS,LIGANDO-SE UMA ADENINA COMUMA TIMINA E UMA ADENINA COMUMA CITOSINA POR MEIO DE PONTESDE HIDROGÊNIO.

• ENTRE UMA ADENINA E TIMINA HÁDUAS PONTES DE H E ENTREGUANINA E CITOSINA HÁ 3 PONTESDE H.

FUNÇÃO DO DNA

• O DNA É POR ASSIM DIZER APROGRAMAÇÃO DE CADACÉLULA. NELE FICA AINFORMAÇÃO GENÉTICA (OSGENES).

• A INFORMAÇÃO GENÉTICAESTÁ GUARDADA NA ORDEMEM QUE OS NUCLEOTÍDEOSAPARECEM NA MOLÉCULA.

• ALTERANDO A ORDEM DOSNUCLEOTÍDEOS MUDAMOS AINFORMAÇÃO GENÉTICA: SÃOAS MUTAÇÕES.

RNA• O RNA É PRODUZIDO A PARTIR

DO DNA POR UM PROCESSOCHAMADO TRANSCRIÇÃO.

• O RNA TEM SEMPRE CADEIASIMPLES.

• AO INVÉS DE DESOXIRRIBOSETEM RIBOSE.

• EM LUGAR DA TIMINA TEMURACILA.

• O RNA AUXILIA O DNA NOCUMPRIMENTO DAINFORMAÇÃO GENÉTICA,AJUDANDO-O A PRODUZIR ASPROTEÍNAS DA CÉLULA.

SÍNTESE DE RNA A PARTIR DO DNA

FUNÇÕES:

• Agem muitas vezes como coenzimas ou como parte de enzimasresponsáveis por reações químicas essenciais à saúde humana.

• Mantêm a saúde ideal e a prevenção de doenças crônicas.

• HIPERVITAMINOSE: VITAMINAS EM EXCESSO

• Não se acumulam no organismo.

CLASSIFICAÇÃO:

• HIDROSSOLÚVEIS: C e complexo B, Tiamina, Riboflavina, Niacina,Biotina, Ácido Pantotênico, Ácido Fólico, Cobalamina, Peridoxida eÁcido Ascórbico.

• LIPOSSOLÚVEIS: Vitamina A, D, E e K.

VITAMINAS

As vitaminas são compostos orgânicos, presentes nos alimentos, essenciais para o funcionamento normal do metabolismo, e em caso de falta, pode levar a doenças. Quase todas não são produzidas pelo organismo em questão, devendo obrigatoriamente ser obtidas na dieta. A disfunção de vitaminas no corpo é chamada de hipovitaminose ou avitaminose. O excesso pode trazer problemas, no caso das vitaminas lipossolúveis, de mais difícil eliminação, é chamado de hipervitaminose. Atualmente é reconhecido que os seres humanos necessitam de 13 vitaminas diferentes, sendo que o nosso corpo só consegue produzir vitamina D.

VITAMINAS

Vitaminas Função Carência

C

ácido ascóbico

Aumenta a resistência e tecido

conjuntivoEscorbuto

D

calciferolFixação de cálcio e fósforo Raquitismo

E

tocoferol

Antioxidante, favorece o

metabolismo muscular

Aumenta os radicais

livres

K

filoquinona

Formação dos fatores

Coagulantes (bactérias)Hemorragia

PP

niacina Prevenção da pelagra

Diarréia, dermatite e

demência

VITAMINAS