4% da matéria do cosmos é matéria comum, feita de átomos como nós big-bang; um pequeno ponto de...

4% da matéria do cosmos é matéria comum, feita

de átomos como nós• Big-Bang;• Um pequeno ponto de matéria muito densa e concentrada sujeita a temperaturas elevadas entrou em expansão explosiva;

• Projectada a grandes velocidades, a matéria começou a interagir, formando os primeiros elementos;• Deu-se a nucleosíntese primordial (formação dos primeiros núcleos);• Electrões, protões e neutrões juntaram-se, constituindo os primeiros átomos de hidrogénio (substância mais abundante no cosmos), hélio e lítio;

• Formação das estrelas a partir da contracção gravitacional de nuvens

de matéria existente no espaço;

• Novos elementos mais pesados surgem pela primeira vez no interior

das estrelas;

• Nucleossíntese interestelar – formação de novos elementos;

• Formação dos planetesimais;

• Formação dos protoplanetas;

• Formação dos planetas, entre eles o planeta Terra;

•Diferenciação do planeta Terra em camadas;

•Criação de condições de vida na Terra;

•Surgem os primeiros seres vivos, as cianobactérias.

•Dos seres vivos unicelulares aos multicelulares, os organismos

foram evoluindo, aumentando a sua complexidade...

O estudo da origem da vida remete para a semelhança na constituição

das células de todos os seres vivos.

Tanto as biomoléculas como as células são formadas a partir de

moléculas simples, tais como H2O, NH3, CO2,N2 e H2.

A célula é a base da vida…

As nossas células são constituídas por vários

tipos de biomoléculas com funções específicas que

interagem entre si…

Os organismos vivos utilizam o mesmo tipo de moléculas para assegurar o seu metabolismo, mas cada espécie possui um conjunto específico de

ácidos nucleicos e proteínas responsáveis pela sua identidade…

A célula viva é um sistema aberto, auto-regulável, que utiliza a energia livre e as matérias primas do meio

envolvente

Biomoléculas são compostos de estrutura simples, que estão presentes

nos seres vivos e são essenciais aos seus processos vitais

Têm na sua constituição essencialmente Carbono (C), Hidrogénio (H), Oxigénio (O)

e Azoto (N)

As propriedades especiais de ligação covalente do carbono permitem a formação de uma

grande variedade de moléculas…

Orgânicas

Glícidos Lípidos Ácidos NucleicosProteínas

Organização hierárquica das estruturas biológicas

•Estrutura

•Tipo de Iigação entre os aminoácidos

•Proteínas Conjugadas

•Propriedades das proteínas

•Função

MonómeroAminoácidos

Fórmula de estrutura

Existem 20 aminoácidos diferentes

que originam diferentes proteínas.

Todos contém um

grupo amina (NH3) e um grupo ácido carboxílico

(COOH) ligados ao Cα

αamina

ácido carboxílico

Define propriedades como a polaridade e o grau de ionização

Estrutura quaternária: H, C, O, N

Peptídica

entre o grupo amina (R-NH-) de um aminoácido e o grupo carboxilo (R-CO-) de outro aminoácido, com perda de uma

molécula de água

Proteínas Conjugadas

Algumas proteínas apresentam a cadeia de aminoácidos ligada a um grupo prostético

Glicoproteínas. Exemplos: mucina (saliva) e imunoglobolina

Fosfoproteínas: Exemplos: vitelina (gema do ovo) e caseína (leite) Lipoproteínas: Exemplos: HDL, LDL, IDL, VLDL, Quilomicrons

Transporte de lípidos através do

plasma

Propriedades das Proteínas

Ácido-base Os aminoácidos são substâncias anfotéricasCarga depende do pH

Solubilidade Solúveis em água (precipitam por HClO4)Insolúveis em solventes orgânicos (etanol)Espectroscópicas

Absorção a 280 nm devido à presença de AA aromáticos como:

• Fenilalanina• Triptofano• Tirosina

Funções das Proteínas

Enzimática

Ex: lipases

Nutricional

Hormonal Transporte

Armazenamento

Sistemas contrácteis

Estrutural

Imunidade

Ex: ferritina

Ex: hemoglobinaEx: insulina

Ex: colagénio

Ex: imunoglobolina

Ex: caseína

Ex: troponina

Os ribossomas são as principais moléculas

envolvidas na tradução de proteínas.

Destes fazem parte uma subunidade pequena e uma

subunidade grande com funções

específicas, por sua vez constituídas por rRNA e um elevado

número de proteínas que asseguram a

continuação do nosso metabolismo

Subunidade maior

Subunidade menorInteracção entre rRNA e proteínas

Glícidos

• Generalidades

• Estrutura

• Função dos glícidos

Generalidades

• Sintetizados através do processo fotossintético

• Fonte primária de energia dos seres vivos

• Contêm vários grupos químicos funcionais hidroxilo e um aldeído

Monómero

Monossacarídeos

Ligação entre os monossacarídeos Glicosídica

s

Composição

H, C, O

Elementosadicionais

S, N(CH2O)n

3 ≤ n ≤ 7

Funções dos Glícidos

Antigénica

Ex: quitina

Estrutural

Cicatrização

Armazenamento

Lubrificante

Ex: quitina

Ex: lactose

Ex: glicogênio

Ex: heparina

Ex: líquido sinovial

Anticoagulante

As enzimas são proteínas que catalisam reacções metabólicas fundamentais ao

funcionamento do nosso corpo

O seu papel na síntese de biomoléculas como proteínas,

lípidos e glícidos é fundamental para assegurar a homeostase

Interacção entre enzimas e as restantes biomoléculas

Lípidos

• Aspectos gerais

• Estrutura

• Função

• Interacção com outras biomoléculas

Lípidos

• Moléculas estruturalmente muito heterogéneas

• Propriedades mais distintivasFraca solubilidade na águaSolubilidade em solventes orgânicos como o éter, o clorofórmio e o benzeno

Estrutura

• É formada por moléculas de glicerol e moléculas de ácido gordo

Glicerol

• Álcool que contém três grupos hidroxilo

• Estes grupos estabelecem ligações covalentes com os grupos carboxilo dos ácidos gordos

Ácidos Gordos

• São formados por uma cadeia linear de átomos de carbono, com um grupo terminal carboxilo (COOH)

• Podem ser saturados ou insaturados

Funções• Reserva energética

• Função estrutural

• Função protectora

• Função vitamínica

• Função hormonal

Função estrutural

Interacção entre Lípidos e Proteínas

As membranas desempenham um papel fulcral no controlo da troca

de substâncias entre o meio intra e extracelular e na formação dos

organelos dentro da célula

A sua constituição inclui

uma bicamada fosfolipídica e um conjunto de

proteínas especializadas envolvidas na

sinalização celular e no

transporte de substâncias

A interacção das biomoléculas deve-se às suas propriedades

simultaneamente hidrofílicas e

hidrofóbicas e é muito importante na

manutenção da fluidez das membranas

Modelo Mosaico Fluido

Lípidos Membranares

• Esfingolipídos • Colesterol • Fosfoglicerídeos

• Fosfatidilcolina, • Fosfatidiletanolamina, • Fosfatidilserina,• Fosfatidiltreonina;

Ácidos Nucleicos

•Generalidades

•Tipos

•RNA e DNA

•Função

Á c i d o s N u c l e i c o s : o q u e s ã o ?

• Biomoléculas de grande importância no controlo celular;

• Os ácidos nucleicos são polímeros em que os monómeros, os nucleótidos, são constituídos por:– Uma pentose (ribose ou desoxirribose);– Um grupo fosfato (ou ácido fosfórico);– Uma base azotada (adenina, guanina, citosina,

timina ou uracilo).

Á c i d o s N u c l e i c o s: t i p o s

Existem dois tipos de ácidos nucleicos com constituição e estrutura distintas:

Á c i d o s N u c l e i c o s : R N A e D N A

O RNA (ácido ribonucleico) pode possuir diferentes tipos de estrutura consoante a função que desempenham:• RNAt

•RNAm

•RNAr

O DNA (ácido desoxirribonucleico) é formado por cadeia dupla antiparalela enrolada em dupla hélice.

Á c i d o s N u c l e i c o s : f u n ç ã o

Os ácidos nucleicos têm como função o armazenamento e expressão da informação genética (nomeadamente o DNA), assim como intervêm na síntese proteica e outros mecanismos a nível celular.

O DNA é uma molécula orgânica que contém a informação genética dos seres vivos e define a

forma como estes interagem com o meio biológico

A cadeia de DNA apresenta-se enrolada numa estrutura em dupla-

hélice que no núcleo se enovela para formar a cromatina.

As histonas são as principais proteínas que compõe a cromatina e são muito importantes na regulação dos genes e no empacotamento do DNA, permitindo

que os genomas eucariotas de grandes dimensões caibam no núcleo da célula.

Interacção entre DNA e histonas

É o meio por onde ocorrem todas as reacções celulares

Embora seja electricamente neutra, a molécula da água apresenta polaridade

É o composto mais importante das célulasÉ o solvente universal

Água

Nos sistemas biológicos é particularmente importante a ligação de hidrogénio mediada pela água, na qual as moléculas de água funcionam

como uma ponte para conectar duas partes separadas.

Na água, as moléculas de péptidos ligam-se entre si, formando nanofibras bem ordenadas que depois

se unem para formar matrizes.

Por sua vez, essas matrizes de nanofibras são usadas para fins terapêuticos.

A água é uma molécula altamente reactiva - favorece as interacções hidrofóbicas. - interfere na estrutura e propriedades das proteínas e ácidos nucleicos

Bibliografia

• LEHNINGER, A. L.; NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de Bioquímica. Worth Publishers, 3a. ed. 2002

• STRYER, L. Bioquímica, 5a. ed.

• http://www.cientic.com