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Aula Programada

Biologia

Tema:Bioqumica Celular

Prof MrciaBioqumica Celular

Bioqumica CelularIntroduoA bioqumica celular o ramo da biologia que estuda a composio e as propriedades qumicas dos seres vivos.

2) Elementos qumicos da matria viva

Existem 96 elementos qumicos que ocorrem naturalmente no planeta e somente 26 elementos so encontrados nos seres vivos.

Os elementos qumicos mais abundantes da matria viva so:

N C H O P S

ElementoSmboloPercentuais mdios nas clulasOxignioO65%CarbonoC18%HidrognioH10%NitrognioN3%FsforoP1,2%EnxofreSO,25%

Bioqumica Celular2) Elementos qumicos da matria viva

Principais substncias presentes na matria viva

Bioqumica Celular3) Substncias Inorgnicasa) gua (H2O)Obteno: Alimentos lquidos, slidos e gua potvel.

Composto mais abundante dos seres vivos75 a 80% do peso corporal dos seres vivos

Importncia: O-Solvente universal H+ H+ (molcula possui alta polaridade, e dessa maneira, grande poder de dissolver separar compostos inicos e polares).

Participa das reaes qumicas de hidrliseHidrlise = quebra pela guaEx: Sacarose + H2O + Sacarase Glicose + Frutose + sacarase

Bioqumica Celular Regulador trmicoA gua possui elevado calor especfico Impede variaes bruscas de temperaturaMantm a temperatura celular constanteSuorLquido (gua + sais minerais) liberado pelas glndulas sudorparas em mamferos, responsvel pela diminuio da temperatura corporal.

Transporte de substnciasAlimentosGases respiratriosExcretasSeivas de plantas

LubrificanteOlhosArticulaes

Bioqumica Celular Equilbrio osmticoA gua capaz de alterar as concentraes intra e extracelulares, com a finalidade de manter a homeostase ou equilbrio das clulas.Fatores que influenciam na quantidade de gua no organismoIdadeQuanto maior a idade, menor a quantidade de gua no organismo.Feto: 94% de guaAdulto: 70% de guaIdoso: 60% de gua

EspcieHomem adulto: 70% de guagua viva: 98% de guaSementes de planta: 15% de gua

Atividade metablica do tecidoEncfalo: 90%Msculos: 80%Dentina: 12%

Bioqumica Celular 4) Sais Minerais

Substncias inorgnicas formadas por ons.So componentes reguladores do metabolismo celular.Obteno: gua mineral e alimentos: frutos, verduras, cereais, leite, etc.

ElementosFunes no organismoFontesClcio (Ca2+)Composio dos ossos e dos dentesCoagulao sanguneaFuncionamento de nervos e msculosVegetaisLeites e derivadosCloro (Cl-)Composio do cido clordricoAuxilia a digestoSal de cozinhaCobalto (CO+)Componente da vitamina B12 (cobalamina) Produo de hemciasCarnes e laticniosCobreFormao da hemoglobinaOvos, legumes e peixesEnxofreControle da atividade metablicaOvos, carnes e legumes

Bioqumica Celular

ElementosFunes no organismoFontesFerro (Fe+)Componente da hemoglobinaRespirao celularCarne, legumes e ovosFlorComponente dos ossos e dos dentesFrutos do marFsforo (PO3-)Componente dos ossos e dos dentesOvos, legumes e cereaisIodoComponente dos hormnios da tireideEstimulam o metabolismoSal de cozinha e frutos do marMagnsio (Mg2+)Componente da clorofilaFotossnteseVegetais em geralPotssio (K+)Conduo dos impulsos nervososEquilbrio osmticoFrutas, carnes e laticniosSdio (Na+)Conduo dos impulsos nervososEquilbrio osmticoSal de cozinha e frutos do marZincoComponente de vrias enzimasMetabolismoCarnes, ovos, frutos do mar

Bioqumica Celular4) Substncias OrgnicasPossuem tomos de carbono ligados covalentemente, alm dos elementos H, O e N).Desempenham inmeras funes nos seres vivos:MetabolismoReservaEstruturalInformacionalRegulao

a) CarboidratosSinnimos: Hidratos de carbono, acares, glicdeos e glucdeos.

Tipos:

Monossacardeos (CnH2nOn)

Triose: C3H6O3Tetrose: C4H8O4Pentose: C5H10O5Hexose: C6H12O6Heptose: C7H14O7

n = n de carbonos que varia de 3 a 7.Mais importantes

Bioqumica Celular4) Substncias Orgnicas - CarboidratosPentoses

Ribose (C5H10O5)Presente no RNA e no ATP

Desoxirribose (C5H10O4)Presente no DNA

Hexoses C6H12O6GlicoseFonte de energia para as clulasProduto final da fotossnteseSua decomposio fornece energia para a fabricao de molculas de ATPFrutosePromove o sabor aucarado das frutas transformada em glicose no fgadoGalactoseEncontrada no leiteForma glicose no fgadoMonossacardeos

Bioqumica Celular4) Substncias Orgnicas - CarboidratosII. Disscardeos C12H24O12

So formados a partir da unio de dois monossacardeos.

Tipos de dissacardeosMonossacardeos formadoresObtenoMaltoseGlicose + GlicoseVegetaisCelobioseGlicose + GlicoseDegradao da celuloseSacaroseGlicose + FrutoseCana de acar (acar de cozinha)LactoseGlicose + GalactoseAcar do leite

Bioqumica Celular4) Substncias Orgnicas - CarboidratosIII. Polissacardeos

So formados a partir da unio de centenas e centenas de monossacardeos

Tipos de PolissacardeosFunesAmidoReserva energtica das plantas e das algasFormado a partir da ligao entre centenas de glicosesFonte mais importante de carboidrato para o homemPresente no milho, soja, arroz, feijo, etc.GlicognioReserva energtica dos animaisPresente no fgado e nos msculosFormado a partir da ligao entre centenas de glicosesQuitinaPolissacardeo estruturalForma o exoesqueleto dos atrpodes e parede celular de fungosCelulosePolissacardeo estruturalForma parede celular de clulas vegetaisPresente nas fibras vegetais (evita a constipao)

Bioqumica Celular4) Substncias Orgnicas

b) LipdeosSubstncia orgnica insolvel em gua e solvel em solventes orgnicos apolares.Molculas apolares (sem carga eltrica)

GlicerdeosGlicerol + cidos graxosMonoglicerdeo: Glicerol + 1 cido graxoDiglicerdeo: Glicerol + 2 cidos graxosTriglicerdeo: Glicerol + 3 cidos graxos

Glicerol: lcool cujas molculas apresentam trs carbonos e trs hidroxilas (OH)

Bioqumica Celular4) Substncias Orgnicas - Lipdeos

Glicerdeos

cido Graxo: Molculas que possuem longas cadeias carbnicas com um grupo carboxila (COOH).

Cadeia carbnica insaturadaH presena de ligaes dupla.A molcula sofre uma curvatura

Cadeia carbnica saturadaS possui ligaes simplesA molcula linear


Glicerdeos

Ligao Glicerol + cido Graxo

Glicerol3 Molculasde cido GraxoDesidratao3 molculas de gua liberadasFormaoTriglicerdeoLigao ster

Bioqumica Celular


II) Ceras

Formada por uma molcula de lcool diferente do glicerol, unida a uma ou mais molculas de cidos graxos.

PropriedadesSlidas temperatura ambiente.Insolveis em gua.Ponto de fuso maior que os glicerdeos.

FunesCermem: protege contra entrada de agentes estranhos no conduto auditivo.Reveste folhas, impedindo a evaporao excessiva de gua.Nas aves, produzida por glndulas do bico para manter as penas impermeveis gua.


III) Esterides

So formados por tomos de carbono ligados entre si, formando quatro anis.

ExemplosColesterolHormnios sexuais (testosterona, progesterona e estrgeno)Hormnios das glndulas supra-renais (cortisol e aldosterona)

Funes do Colesterol:Presente nas membranas celulares, onde promove a flexibilidade da estrutura membranar.Obs.: Clula vegetal no possui colesterol na membrana.


III) Esterides

Funes do Colesterol:

Produo da bile (emulso de gorduras)

Procursor da vitamina D (Calciferol) Evita o raquitismo

Precursor dos hormnios sexuais (testosterona, estrgeno e progesterona)

Precursor dos hormnios das supra-renais (cortisol e adosterona)

Obteno do colesterol

Sintetizado no fgado (produo pelo organismo)Absorvido no intestino (alimentao)

Problemas associados ao colesterol

O colesterol transportado pelo sangue na forma de LDL (lipoprotena de baixa densidade).Em excesso no sangue o LDL se oxida e passa a se depositar na perede dos vasos sanguneos, ocasionando a aterosclerose (enrijecimento da parede dos vasos).


III) Esterides

Problemas associados ao colesterol

LDL = Colesterol ruim

AteroscleroseFormao de placas na parede dos vasosDiminuio do calibre dos vasos sanguneosConsequncias: Doenas cardiovascularesInfarto do miocrdioAVCs (Acides vasculares cerebrais)


III) Esterides

HDL Colesterol bom

As HDL (Lipoprotena de alta densidade) so transportadoras de fosfolipdeos, mas podem transportar colesterol quando este, econtra-se presente em altas concentraes no sangue.

As HDL captam o excesso de colesterol do sangue transportando-os at o fgado, onde sero eliminadas juntamente com a bile.

HDL retira o excesso de colesterol do organismo, impedindo que ocorra problemas, tais como, a aterosclerose.

O HDL chamado de colesterol bom.


IV) Fosfolipdeos

Principais componentes das membranas celulares

Os fosfolpides so formados por uma regio polar e por duas ramificaes apolares (cadeias carbnicas).Extremidade polarCadeias carbnicas apolares-+


V) Carotenides

So pigmentos de cor vermelha, laranja e amarela, presente nas clulas de todas as plantas.Desempenham importante papel na captao de energia luminosa no processo de fotossntese.Os carotenides so responsveis pela colorao dos frutosO caroteno (pigmento alaranjado) presente na cenoura precursor da vitamina A (Retinol)

Bioqumica Celular4) Substncias Orgnicas

c) Protenas

So macromolculas orgnicas de alto peso molecular constitudas por unidades ou monmeros denominados aminocidos.Os aminocidos esto ligados entre si por ligaes peptdicas.AminocidoLigaoPeptdicaPolipeptdeoDipeptdeoTripeptdeoTetrapeptdeoProtenas so molculas formadas por um ou mais polipeptdeos contendo, geralmente mais de 100 aminocidos.

Toda protena um polipeptdeo,mas nem todo polipeptdeo protena.

Bioqumica Celular4) Substncias Orgnicas - Protenas

I) Aminocidos

So as partes formadoras das protenas

ExemplosGrupoAminoGrupo cido CarboxlicoR = RadicalVaria nos diferentes aminocidos e os caracteriza.GlicinaAlanina


I) Aminocidos

Ligao Peptdica

N de ligaes peptdicas = n de aminocidos 1Ex: Pentapeptdio: contm 5 aminocidos, 4 ligaes peptdicas 4 guas liberadas.

H2OH2OH2OH2O


I) Aminocidos

Existem 20 aminocidos que constituem as protenas dos seres vivos.Os aminocidos podem ser classificados em dois grupos:

Aminocidos Essenciais (8)No so produzidos pelo homem, e devem por isso, serem ingeridos na alimentao (vegetais).

Aminocidos Naturais (12)So produzidos pelo organismo humano

Obs.: O tradicional arroz com feijo (mistura de um cereal com leguminosa) contm os 8 aminocidos essenciais.


II) Estrutura das protenas

Primria: Linear, aminocidos mantidos pelas ligaes peptdicasSecundria: Estrutura helicoidalTerciria: Enovelamento da estrutura helicoidalQuaternria: Agregao de duas ou mais cadeias polipeptdicas enoveladas

Estrutura PrimriaEstrutura SecundriaEstrutura TerciriaEstrutura Quaternria


III) Desnaturao Protica

Se d pela modificao da forma tridimensional da protena.A protena modificada no exerce sua funo.

Fatores:

Temperaturas elevadasMudanas de pHDetergentes qumicosSolventes orgnicos

IV) Funes das Protenas

Funo EstruturalAs protenas so as molculas orgnicas mais abundantes do corpo humano.Ex:Colgeno: Protena mais abundante da pele, cartilagem e rgos. Proporciona resistncia e elasticidade a essas estruturas.



Elastina: Protena elstica presente em rgos como pulmes, parede de vasos sanguneos e ligamentos.

Queratina: Fibras resistentes encontradas nos cabelos, unhas, chifres e cascos.

b. Funo Hormonal

Vrios hormnios so protenas.Ex: Insulina e glucagon (controle da glicemia)

c. Funo Respiratria

Hemoglobina e Mioglobina so pigmentos presente nas hemcias que transportam oxignio para que as clulas possam realizar a respirao celular.



d. Funo Contrtil

Actina e Miosina so protenas presentes nas clulas musculares, onde so responsveis pelo mecanismo de contrao muscular.

e. Funo Carreadora

Existem vrias protenas na membrana plasmtica das clulas, responsveis pelo transporte de substncias para o interior e exterior da clula.

f. Funo Imunolgica

As molculas de defesa do sistema imune so protenas denominadas anticorpos ou imunoglobulinas.

g. Funo Cataltica

As enzimas, molculas que aceleram reaes qumicas no interior das clulas, so todas protenas.

Bioqumica Celular

Bioqumica CelularCom enzimasSem enzimas

Bioqumica Celular


V) Enzimas

Fatores que interferem nas reaes enzimticas

TemperaturaA velocidade das reaes qumicas tende a aumentar com o aumento da temperatura at atingir uma velocidade mxima (X) em uma temperatura tima (Y). x yVelocidade da reaoTemperatura em (oC)Acima da temperatura (Y) ocorre a desnaturao da enzima e a diminuio da velocidade da reao qumica.


V) Enzimas


2) pH (Potencial Hidrogeninico)As enzimas exigem um pH timo (Y) no qual a velocidade da reao seja mxima (X). Acima ou abaixo deste ponto elas diminuem sua atividade at que a reao qumica no mais ocorra. x yVelocidade da reaopHAcima ou abaixo do pH (Y) ocorre a as enzimas no se mantm ativas e por isso ocorre diminuio da velocidade da reao qumica.Exemplos

Pepsina: pH ideal 2Ptialina: pH ideal 7 Tripsina: pH ideal 8


V) Enzimas


Concentrao de substratoQuanto mais substratos (reagentes) presentes no meio mais produtos estaro sendo formados. Quando todas as enzimas estiverem ligadas aos substratos obtm-se a velocidade mxima da reao (x) na concentrao (Y) de substrato. x yVelocidade da reaoConcentrao de substrato (reagentes)A partir do ponto (x) a velocidade ficar constante, mesmo que se acrescente mais substrato, no haver enzima para reagir.

Bioqumica Celular4) Substncias Orgnicas - Vitaminas

e) Vitaminas

As vitaminas so substncias qumicas que atuam como reguladoras do metabolismo. A maioria das vitaminas atuam como co-fatores enzimticos, dessa maneira, uma dieta pobre em vitaminas compromete o funcionamento de determinadas enzimas, e por sua vez, gera um quadro de anormalidades denominado avitaminose.As vitaminas no so produzidas pelo organismo humano, sendo necessrio, obt-las atravs da dieta.

Classificao das enzimas

Vitaminas HidrossolveisSe dissolvem na gua e, quando ingeridas em excesso, so facilmente excretadas na urina.So hidrossolveis: Vitamina C e Vitaminas do complexo BVitaminas LipossolveisSe dissolvem em gordura e, por isso, tendem a ser absorvidas e transportadas com as gorduras da dieta.So lipossolveis as vitaminas: A, D, E e K

Bioqumica Celular

:: Resumo Geral das Vitaminas ::

HIDROSSOLVEIS

Nome genricoNome QumicoFontesCarnciaVitamina B1TiaminaCereais, carnes, vegetaisBeribri(Problemas neurolgicos e dificuldades respiratrias)Vitamina B2RiboflavinaCarnes, ovos e vegetaisDermatiteVitamina B3 ou PPNiacinaCarnes, ovos e laticniosPelagra Doena dos 3 DsDermatite, Demncia e DiarriaVitamina B6PirodoxinaCarnes, cereais, ovos e laticniosCansao, metabolismo baixo, distrbios nervososVitamina B11cido FlicoCarnes, ovos, frutas e cereais.AnemiaVitamina B12CobalaminaCarnes, ovos e laticniosAnemia PerniciosaVitamina Ccido AscrbicoFrutas ctricas, vegetais folhososEscorbuto(Hemorragia nas gengivas e inflamao das articulaes)

Bioqumica Celular

:: Resumo Geral das Vitaminas ::

LipoSSOLVEISObs.: As vitaminas: B1, B2, B3, B6, B11, e K so produzidas pela microbiota presente no intestino humano.

Nome genricoNome QumicoFontesCarnciaVitamina ARetinolLegumes, frutos e vegetais folhososXeroftalmia (Ressecamento da retina)Cegueira noturna

Vitamina D

CalciferolCarnes, ovos e laticnios* Alimentos contm precursor que se transforma em vitamina D quando exposto aos raios ultravioletaRaquitismoVitamina ETocoferolCarnes, ovos e laticniosEsterilidade MasculinaVitamina KFiloquinonaVegetais em geralHemorragias

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