água, sais minerais, carboidratos, lipídios, proteínas e ... · pdf...

As bases bioquímicas

da vida

Tecnologia em Produção de Grãos

Profª Priscila F Binatto

Abr/2015

Água,

Sais Minerais,

Carboidratos, Lipídios,

Proteínas e Vitaminas

Água e Minerais

Carboidratos

Proteínas Lipídios

Ácidos Nucleicos

O segredo da vida!

Constituintes Bioquímicos da Célula

Funções Fundamentais dos compostos

bioquímicos da célula

Estrutural

Reguladora

Energética

Composição química dos seres vivos

Substâncias inorgânicas: água e sais minerais

Substâncias orgânicas: carboidratos, lipídeos, proteínas e ácidos nucleicos.

90 a 95%

Idade Atividade Metabólica

Água

Encontrado em maior quantidade nas células

Solvente natural de íons, minerais e outras substâncias

Indispensável para o metabolismo

Quantidade de água no organismo humano

75% ~ 40% Aprox. 85% Aprox. 10%

Estrutura Molecular da Água

A molécula de água é polar

Ponte de hidrogênio

Estrutura Molecular da Água

Gelo Estado líquido

Propriedades da Água

Água como solvente

http://webeduc.mec.gov.br/portaldoprofessor/quimica/cd2/conteudo/recursos/22_animacao/animacao22.html

Água como Solvente

Substâncias Hidrofílicas: são aquelas cujas moléculas tem afinidade pela água. Ex.: Substâncias polares como proteínas e glicídios.

Substâncias Hidrofóbicas: são insolúveis em água. Ex.: Substâncias apolares, como óleos e gorduras.

Água como reguladora da temperatura

Alto calor específico da água Absorve ou cede grandes quantidades de calor com

pequena alteração de temperatura.

Termorregulação dos seres vivos e ambientes.

Elevado calor latente de vaporização: absorve grande quantidade de calor para passar do estado líquido para o gasoso (evaporação).

Calor latente de fusão: para se solidificar a água precisa liberar muito calor.

Água como reguladora da temperatura

Exercitando

A água que bebemos é uma substância pura?

Exercitando

Qual é a importância do suor?

Qual é a relação entre o calor latente de fusão e o a manutenção da vida em lagos de alta atitude?

Sais Minerais

São fundamentais ao metabolismo celular

Exemplos:Íons de Cálcio, Ferro, Magnésio, Sódio, Potássio, Cloro, Iodo, Fósforo e Flúor

São encontrados nos organismos:

Dissolvidos em forma de íons

Formando cristais

Combinado com moléculas orgânicas

Exercitando

Qual é a principal substância INORGÂNICA que encontramos nas células dos seres vivos?

Quais são as principais funções que essa substância exerce nos organismos?

(Ufrs 2000) Associe os elementos químicos da coluna superior com as funções orgânicas da coluna inferior.

1.Magnésio

2.Potássio

3.Iodo

4.Cálcio

5. Sódio

6. Ferro

( ) formação do tecido ósseo

( ) transporte de oxigênio

( ) assimilação de energia luminosa

( ) equilíbrio de água no corpo

( ) transmissão de impulso nervoso

RESPOSTA

1.Magnésio

2.Potássio

3.Iodo

4.Cálcio

5. Sódio

6. Ferro

( 6 ) formação do tecido ósseo

( 4 ) transporte de oxigênio

( 2 ) assimilação de energia luminosa

( 3 ) equilíbrio de água no corpo

( 1 ) transmissão de impulso nervoso

Carboidratos (Glicídios)

Moléculas formadas por átomos de C, H, O.

Hidratos de carbono, glicídios ou sacarídeos.

Classificados em:

Monossacarídeos

Oligossacarídeos

Polissacarídeos

Importância Biológica

Fonte de energia no processo de respiração celular

Reserva energética na forma de amido em caules e raízes

Participa da formação da celulose nas paredes de células vegetais

Monossacarídeos

Carboidratos simples, solúveis em água

CnH2nOn (n entre 3 e 7)

Nome indicado por valor de n:

n Nome do monossacarídeo

3 Triose

4 Tetrose

5 Pentose

6 Hexose

7 Heptose

Exemplos de Monossacarídeos

Hexoses, fontes de energia na respiração celular.

glicose, frutose, galactose.

Pentoses, papel estrutural

Ribose (RNA) Desoxirribose (DNA)

Oligossacarídeos

Formados pela união de 2 a 10 monossacarídeos

Geralmente solúveis em água

Exemplos de Oligossacarídeos

Dissacarídeos: fontes de energia não aproveitadas diretamente pelo organismo.

Sacarose

(Glicose+frutose)

Maltose (Glicose + Glicose)

Lactose (Glicose + Galactose)

Polissacarídeos

Formados pela união de mais de 10 moléculas de monossacarídeos.

Geralmente insolúveis em água

Exemplos de fontes:

Amido

Glicogênio

Quitina

Celulose

Exemplos de Polissacarídeos

Polissacarídeos Unidades

Formadoras Fonte

Papel Biológico

Amido Glicose Raízes e caules

Reserva energética

vegetal

Glicogênio Glicose Músculo e

fígado

Reserva energética

animal

Celulose Glicose Células Vegetais

Estrutural

Quitina Glicose e

NH2

Exoesqueleto (artrópodes)

Parede Celular (Fungos)

Estrutural

Os açúcares complexos, resultantes da união de muitos monossacarídeos, são denominados polissacarídeos.

a)Cite dois polissacarídeos de reserva energética, sendo um de origem animal e outro de origem vegetal.

b) Indique um órgão animal e um órgão vegetal, onde cada um destes açúcares pode ser encontrado.

Exercitando:

Resposta:

a) Polissacarídeo de reserva animal: Glicogênio

Polissacarídeo de reserva vegetal: Amido

b) Glicogênio é armazenado nos músculos esqueléticos e no fígado. Amido pode ser armazenado na raiz (mandioca), no caule (batata-inglesa), nos sementes (milho).

Lipídeos

Moléculas orgânicas formadas por ácidos graxos e um tipo de álcool.

Pouco solúveis em água e compostos orgânicos apolares (éter, benzeno, clorofórmio e álcool).

Classificação:

Glicerídeos

Fosfolipídios

Esteroides

Cerídeos

Insolubilidade em água

Ácidos Graxos

Contém longas cadeias de ácidos carboxílicos.

As gorduras e outros lipídios são fontes de fornecimento de ácidos graxos.

Ácidos Graxos Ligações simples

Gorduras: reserva energética dos

animais

Triglicerídeo (principal)

Sólidos à temp. ambiente

Ac. Graxos saturados –

Óleos: reserva energética dos vegetais.

Líquidos à temp. ambiente

Ac. Graxos insaturados =

Glicerídeos

Ácidos Graxos Ligações simples

Fosfolipídios

Formados por glicerol, ácidos graxos e um grupo fosfato.

Fosfolipídios

Fosfolipídios

Esteroides

Formados por ácidos graxos e alcoóis de cadeia cíclica.

Exemplos: Colesterol (Animais) e Ergosterol (Vegetais)

Anabolizantes

Importância do Colesterol

Formação dos hormônios sexuais (estrógeno,

progesterona e testosterona)

Composição dos sais biliares (emulsificam gordura)

Regula a fluidez da membrana plasmática dos animais.

Makenzie-SP

As substâncias usadas pelos organismos vivos como fonte de energia e como reserva energética, são respectivamente:

a)água e glicídios

b)água e sais minerais

c)lipídios e sais minerais

d)glicídios e lipídeos

PROTEÍNAS

Proteínas Macromoléculas orgânicas formadas por

aminoácidos

Aminoácidos (C, H, O e N)

Morfologia celular

Catalisadores das reações químicas

Controle da permeabilidade celular

Regulação a concentração de metabólitos

Ligam a outras biomoléculas: Transporte

Controle da expressão gênica

Papel das Proteínas

Tipos de Aminoácidos

Aminoácidos Naturais: produzidos pelo organismo

Aminoácidos Essenciais: precisam ser obtidos pela alimentação.

Ligação Peptídica

Assim se unem os

aminoácidos...

Ligações Peptídicas

Classificação das proteínas:

Dipeptídeos (2 Aminoácidos),

Oligopéptídeos (2 a 10 Aminoácidos)

Polipeptídeos (cadeias maiores)

Número de ligações peptídicas das proteínas:

nº de ligações peptídicas = nº de aminoácidos - 1

Estrutura Primária

Estrutura Secundária

Estrutura Terciária

Estrutura Quaternária

Estruturas das Proteínas

Anemia Falciforme

Desnaturação de Proteínas

Alterações na configuração espacial das proteínas

Perda da atividade biológica

Causas:elevação de temperatura, variações pH, algumas substâncias químicas

Em alguns casos o processo é reversível

Enzimas

Catalisadores biológicos orgânicos

Reagentes Produtos

Interação Enzima - Substrato

Ligação entre substrato e enzima

Centro ativo

Fatores que interferem na atividade

enzimática

Concentração do substrato

Temperatura

pH

Porque é bom acrescentar

umas gotas de limão ou laranja

em uma salada de frutas?

Nas frutas existe uma enzima chamada Polifenoloxidase. Ao entrar em contato com o ar ela entra em ação, o que consequentemente leva ao escurecimento do fruto. Para evitar o escurecimento, a sabedoria popular manda colocar gotas de limão sobre as bananas e maçãs cortadas, pois o ácido cítrico, contido no limão, inibe a ação da enzima.

Sobre as substâncias que compõem os seres vivos, é correto afirmar que:

01. os carboidratos, os lipídios e as vitaminas são fontes de energia para os seres vivos;

02. a água é a substância encontrada em maior quantidade nos seres vivos;

04. além de sua função energética, os carboidratos estão presentes na formação de algumas estruturas dos seres vivos;

08. as gorduras constituem o principal componente estrutural dos seres vivos;

16. os seres vivos apresentam uma composição química mais complexa do que a matéria bruta, sendo formados por substâncias orgânicas, como as proteínas, os lipídios, os carboidratos, as vitaminas e os ácidos nucleicos.

Em laboratório, foram purificadas quatro substâncias diferentes, cujas características são dadas a seguir:

I. Polissacarídeo de reserva encontrado em grande quantidade no fígado de vaca. II. Polissacarídeo estrutural encontrado em grande quantidade na parede celular de células vegetais. III. Polímero de nucleotídeos compostos por ribose e encontrado no citoplasma. IV. Polímero de aminoácidos com alto poder catalítico. As substâncias I, II, III e IV são, respectivamente:

a) glicogênio, celulose, RNA, proteína. b) amido, celulose, RNA, quitina. c) amido, pectina, RNA, proteína. d) glicogênio, hemicelulose, DNA, vitamina. e) glicogênio, celulose, DNA, vitamina.

(UFMG) Este gráfico indica as velocidades de reação das enzimas I, II e III em função do pH do meio.

Com base no gráfico e em seus conhecimentos, é correto afirmar-se que:

a) a enzima I age numa faixa de pH mais estreita do que II e III.

b) a enzima II pode sofrer desnaturação no pH 2.

c) as três enzimas atuam sobre o mesmo substrato.

d) as três enzimas possuem a mesma temperatura ótima de ação.

Vitaminas

Composta de C, H, O

Possuem estrutura variada

Substâncias orgânicas, presentes em pequena

quantidade nos alimentos naturais, essenciais para o metabolismo normal e cuja carência na dieta pode causar doenças

De acordo com sua solubilidade se dividem: Lipossolúveis

Hidrossolúveis

Vitaminas

Muitas vitaminas atuam como co-fatores em reações enzimáticas.

Na ausência de determinadas vitamina, não se forma a enzima ativa correspondente, o que altera o metabolismo celular.

Introdução

Lipossolúveis são:

A (Retinol), D (Calciferol),

E (Tocoferol) K (Filoquinona)

Hidrossolúveis são: B1(Tiamina),

B2 (Riboflavina), B6 (Piridoxina),

B12 (Cianocobalamina), B3 Niacina,

Vitamina C (Ácido Ascórbico),

B9 Ácido Fólico, B8 Biotina,

B5 Ácido Pantotênico, Colina.

Lipossolúveis

Não possuem valor energético.

O organismo não as sintetiza e quando o faz é de maneira insuficiente.

São absorvidas no trato intestinal junto com as gorduras.

É importante a presença dos ácidos biliares para sua digestão.

são transportados através do sistema linfático e corrente sanguínea.

As vitaminas D e E, circulam ligadas a lipoproteínas.

Vitaminas Hidrossolúveis

São solúveis em água.

As vitaminas do complexo B são encontradas nos mesmos alimentos, razão pela qual durante muito tempo se pensou que fosse uma só.

A deficiência de ingestão de uma das vitaminas do complexo B pode alterar a utilização das demais.

Fontes Naturais de Vitaminas

A principal fonte são os alimentos.

Podem ser encontradas em farmácias na forma purificada e prescritas pelo médicos para eliminar certas deficiências vitamínicas.

Certas vitaminas são facilmente destruídas pelo CALOR, ou exposição ao oxigênio do ar (O2).

Para preservar o valor vitamínico dos alimentos deve-se consumi-los crus ou cozidos por pouco tempo na menor quantidade de água possível.

Ácidos Nucleicos

Macromoléculas orgânicas com importante papel no metabolismo celular

Formados nucleotídeos

Material Genéticos dos seres vivos

DNA

RNA

Nucleotídeos

Formado por N, C, H, O, P

Ligação Fosfodiester

Ácidos Nucleicos

Ribose e Desoxirribose

DNA x RNA

Bases nitrogenadas

DNA

http://www.johnkyrk.com/DNAanatomy.pt.html

3’ 5’

Característica

Constituintes básicos dos seres vivos