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BIOQUÍMICA CELULAR

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Page 1: Aula bioquimica2

BIOQUÍMICACELULAR

Page 2: Aula bioquimica2

COMPONENTES QUÍMICOS DA CÉLULA

I. INORGÂNICOS:

* Água

* Sais minerais

II. ORGÂNICOS

* Carboidratos

* Proteínas

* Lipídios

* Vitaminas

* Ácidos nucléicos

Page 3: Aula bioquimica2

1 - ÁGUA• So lven te de l í qu idos corpóreos• Transpor t e de subs tânc i as• Regu lação t é rmica• Ação l ubr i f i can te• Atuação na h id ró l i se• Matér i a pr ima para f o toss ín tese

Page 4: Aula bioquimica2

- Componente celular mais abundante;

- A água é o solvente natural de compostos;

- Dipolo: possui carga positiva e negativa

Água

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS

HH

O- -

+ +

Esquema mostrando a distribuição das cargas na molécula da água

Page 5: Aula bioquimica2

Moléculas hidrofílicas – ácidos nucléicos

proteínas

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS - ÁGUA

H H

O

Na + H H

O

H

HO

H

H

O

H

H

O

Cl -

H H

O

HH

O

H H

O

H H

OH H

O

Íon hidratado de sódio Íon hidratado de cloro

Page 6: Aula bioquimica2

Moléculas hidrofóbicas – lipídios

óleos

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS - ÁGUA

Ex: hidrocarbonetos

Moléculas com predominância de ligações não polares são

geralmente insolúveis em água

- Possui pH 7,0

Page 7: Aula bioquimica2

COMPOSTO ESSENCIAL À VIDA: A MAIOR PARTE DA MASSA DOS SERES VIVOS É ÁGUA.

No corpo humano a água é responsável por mais de 70% do peso corporal. Essa porcentagem é variável entre os tecidos: de

20%, para o tecido ósseo, até 85% para os neurônios.

Fatores que contribuem para a variação da porcentagem de água nos seres vivos:

IDADE - indivíduos jovens possuem maior quantidade de água nos tecidos, do que os indivíduos idosos.

ATIVIDADE METABÓLICA - quanto mais ativo é o tecido, mais água ele requer na sua composição.

ESPÉCIE - certas espécies apresentam mais água na constituição de seus corpos, do que outras.

Page 8: Aula bioquimica2

Fonte: Revista Super Interessante

Água-viva e cogumelos: dois exemplos de organismos que apresentam grande porcentagem de água. A água-viva chega a ter

98% de água na composição do seu corpo.

Page 9: Aula bioquimica2

Três estágios do desenvolvimento humano (feto, idoso e criança). Que seqüência deveríamos adotar para estabeler uma

concentração decrescente na quantidade de água no corpo?

Page 10: Aula bioquimica2

Água no corpo humanoA água representa 70% da massa do corpo humano.

Sintomas de desidratação:Perda de 1% a 5% de água

Sede, pulso acelerado, fraqueza

Perda de 6% a 10% de águaDor de cabeça, fala confusa, visão turva

Perda de 11% a 12% de águaDelírio, língua inchada, morte

Uma pessoa pode suportar até 50 dias sem comer, mas apenas 4 dias sem beber água.

Page 11: Aula bioquimica2

Propriedades da água

Na natureza a água pode ser encontrada em todas as fases de agregação: sólida, líquida e gasosa.

Substância CH4 NH3 H2O HF H2SPonto de fusão/°CPonto de ebulição/°C

-182 -78 0 -83 -86-164 -33 100 +19 -61

Sua capacidade de conduzir calor (condutividade térmica) e de estocar calor (capacidade calorífica) também é única.

É necessário 1 caloria para elevar de 1 °C a temperatura de 1 g de água líquida.São necessários 540 calorias para evaporar 1 g de água.

Page 12: Aula bioquimica2

Propriedades da ÁguaA água é uma molécula polar (ligações covalentes).

Ligações por pontes de hidrogênio

Page 13: Aula bioquimica2

Estrutura molecular da água: dois átomos de hidrogênio ligados a um átomo de oxigênio (H2O).

OXIGÊNIO

HIDROGÊNIO

As moléculas da água são POLARIZADAS:

São dotadas de uma fraca carga positiva (+) de um lado e uma fraca carga negativa (-) do outro.

+ +

( )

( + )

Page 14: Aula bioquimica2

Os hidrogênios de uma molécula

são atraídos pelo oxigênio da

molécula vizinha. Essa ligação

química é chamada

PONTE DE HIDROGÊNIO.

As pontes de hidrogênio, que decorrem da polaridade das

moléculas de água, são importantes porque explicam muitas das

propriedades apresentadas pela água.

H

O

+

-

Page 15: Aula bioquimica2

A tensão superficial é resultado da coesão entre as moléculas da água, unidas pelas

pontes de hidrogênio. É possível que certos insetos caminhem sobre uma

“película” de água sem que suas patas afundem.

A polaridade das moléculas possibilita sua união com outras substâncias polarizadas,

propriedade conhecida como adesão, responsável pela capilaridade.

Page 16: Aula bioquimica2

INSETO APOIADO SOBRE ÁGUA

As patas do inseto não conseguem romper a película formada sobre a superfície da água em razão da “tensão superficial”

Page 17: Aula bioquimica2

Capilaridade

Page 18: Aula bioquimica2

A polaridade das moléculas de água facilita o seu papel como solvente universal, capaz

de dissolver sais, gases e compostos orgânicos como proteínas e carboidratos.

Essa grande capacidade de dissolução é importante para o metabolismo porque

substâncias dissolvidas reagem com mais facilidade, aumentando a eficiência da

atividade celular.

Page 19: Aula bioquimica2

A água é um excelente regulador de temperatura ajudando a evitar variações bruscas da temperatura dos organismos. Não é à-toa que os seres vivos possuem

grandes quantidades de água na constituição de seus corpos e transpiram,

para estabilizar a temperatura, quando esta aumenta no ambiente. As duas

propriedades citadas acima, determinam essas qualidades à água.

Page 20: Aula bioquimica2

Calor específico elevado

Page 21: Aula bioquimica2

A água participa de importantes reações metabólicas. Como exemplo podemos citar

a fotossíntese onde a água atua como fornecedora de hidrogênio para a síntese

da glicose. O oxigênio, que sobra da água, é eliminado para o meio. Outro exemplo,

são as reações de hidrólise quando a água é gasta para quebrar grandes moléculas orgânicas, em moléculas mais simples.

Page 22: Aula bioquimica2

6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6H2O + 6O2

A água reage com o

gás carbônico, na

fotossíntese

1

Page 23: Aula bioquimica2

H

H

H H

H

H

H

H

NN CC C C

OO

O

LIGAÇÃO PEPTÍDICA

Para separar os dois aminoácidos (AA) que se encontram ligados pela ligação peptídica, o organismo vai gastar água.

Essa reação é conhecida como reação de hidrólise. É mais um exemplo da água

participando como reagente em uma reação.

2

AAAA

Page 24: Aula bioquimica2

- Importantes em sistemas tampões de meios intra

e extracelular;

- Mantém a pressão osmótica da célula;

- Mantém o equilíbrio ácido-base.

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – SAIS MINERAIS

K +

Mg 2+

Na +

Cl -

Mg 2+

K +

Célula

2 – SAIS MINERAIS

Page 25: Aula bioquimica2

Sais MineraisOs sais minerais são substâncias essenciais ao bom funcionamento do metabolismo, participando da estruturação do organismo (constituindo os ossos) e até mesmo integrando reações direta ou indiretamente vitais, por exemplo, a fotossíntese e a respiração.

Page 26: Aula bioquimica2

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – SAIS MINERAIS

- Carbonato de cálcio - CaCO3- presente em carapaças e

conchas de moluscos (caramujo, ostra, mexilhão)

- Fosfato de cálcio- Ca3 (PO4)2- presente nos ossos dos

vertebrados.

- K essencial na coagulação sangüínea

- Mg²+ componente da clorofila

- Fe²+ componente da hemoglobina

- (PO4)³- constituinte da molécula de ATP - DNA e RNA

Page 28: Aula bioquimica2

Sais de magnésio

Participam da formação da clorofila

Page 29: Aula bioquimica2

Entra na constituição de ossos e dentes. Participa da formação da molécula de ATP (trifosfato de adenosina), responsável pela transferência de energia na célula, e da molécula dos ácidos nucléicos (DNA e RNA).

Carnes, aves, peixes, ovos, laticínios, feijões, ervilhas (cereais).

Page 30: Aula bioquimica2

Sais de Fósforo

Participam da formação de ATP e Ácidos nucléicos

Page 31: Aula bioquimica2

Sais de Cálcio

Formação de ossos e dentes

Coagulação sanguínea

Page 32: Aula bioquimica2

Entra na formação de ossos e dentes. Atua na contração das fibras musculares e participa dos processos de coagulação do sangue.

Leite, laticínios e hortaliças de folhas verdes (espinafre, brócoli, etc.).

Page 33: Aula bioquimica2

Sais de Ferro

Formação de hemoglobina (prevenção de anemia)

Normal Anemia

Page 34: Aula bioquimica2

Entra na constituição molecular da hemoglobina, que ajuda no transporte de oxigênio às células (respiração celular). Componente da mioglobina e enzimas respiratórias.

Fígado, carnes, gema de ovo, legumes, hortaliças de folhas verdes.

Page 35: Aula bioquimica2

Sais de Iodo

Apresentam importante papel na formação dos hormônios da tireóide.

Bócio

Page 36: Aula bioquimica2

Os sais de iodo tem papel relevante na ativação da glândula tireóide. A falta desse mineral na alimentação ocasiona o hipotireoidismo. Os hormônios da tireóide estimulam o metabolismo.

Peixes, frutos do mar e sal de cozinha iodado.

Page 37: Aula bioquimica2

Sais de Sódio e potássio

Participam do equilíbrio Iônico e dos mecanismos de condução do impulso elétrico.

Page 38: Aula bioquimica2

Os íons Na+ têm ativa participação na transmissão dos impulsos nervosos. Contribui para a densidade dos materiais intracelulares determinando a osmolaridade da célula.

Sal de cozinha e sal natural dos alimentos.

Page 39: Aula bioquimica2

Atua, juntamente com o sódio, no equilíbrio dos líquidos do corpo. Tem influência na contração muscular e na condução dos impulsos nervosos.

Leite, carnes, frutas, feijão, verduras e cereais.

Page 40: Aula bioquimica2

Atua, junto com outros íons salinos, no equilíbrio de líquidos nas células. É o principal íon negativo no líquido extracelular. Forma do ácido clorídrico do suco gástrico.

No sal de cozinha, combinado ao sódio.

Page 41: Aula bioquimica2

Sais de Cálcio:dentes e ossos/coagulação/contrações

Sais de Ferro:constituem hemoglobina

Sais de Fósforo:esqueleto/ácidos nucléicos/ ATP

Sais de Iodo:tireóide (hormônios)

Potássio e Sódio:osmose/mecanismos nervosos

Sais de Flúor:esmalte dentário/inibe cáries

Page 42: Aula bioquimica2

QUE O TEU ALIMENTO

SEJA O TEU REMÉDIO

E QUE TEU REMÉDIO

SEJA O TEU ALIMENTOHipócrates

Page 43: Aula bioquimica2
Page 44: Aula bioquimica2

A membrana celulósica, da célula vegetal, é

constituída do carboidrato celulose, um polissacarídeo, sintetizado a partir da glicose.

Figura: Biologia Hoje - Vol. 1 - Editora Ática

Page 45: Aula bioquimica2

3 – CARBOIDRATOSHidratos de carbonos / glicerídeosCarbono , Hidrogênio e Oxigênio

Monossacarídeos:Galactose, frutose, glicose, ribose e desoxirribose.

Oligossacarídeos:Sacarose (glicose + frutose).Lactose (glicose + galactose).Maltose (glicose + glicose).

Polissacarídeos:Amido, celulose e glicogênio.

Page 46: Aula bioquimica2

São os carboidratos mais simples, cuja molécula não se desdobra por hidrólise. A partir da ligação química entre

monossacarídeos a célula sintetiza carboidratos mais complexos como os dissacarídeos e polissacarídeos.

Os monossacarídeos têm fórmula geral Cn(H2O)n onde n é um número que varia de 3 a 7. Os mais importantes são

as pentoses (C5H10O5) e hexoses (C6H12O6). As pentoses de destaque são RIBOSE e DESOXIRRIBOSE, componentes dos ácidos nucléicos. As hexoses mais importantes são glicose, frutose e galactose, fornecedoras de energia às células e unidades formadoras de outros carboidratos.

Page 47: Aula bioquimica2

Um dissacarídeo é formado por duas moléculas de monossacarídeos ou seja, a hidrólise enzimática de um dissacarídeo produz, como resíduo, duas moléculas de

monossacarídeos.

Os dissacarídeos têm função energética e os mais importantes são a lactose, açúcar do leite, a sacarose que é o açúcar-da-cana, empregado como adoçante e a

maltose que participa da formação do amido.

A hidrólise enzimática é uma importante reação metabólica que ocorre no interior das células e do tubo digestivo. Permite desdobrar moléculas orgânicas complexas em moléculas mais simples para que

possam ser utilizadas pelas células.

Page 48: Aula bioquimica2

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS

Dissacarídeos

* Sacarose: glicose + frutose

Maltose: glicose + glicose

Lactose: glicose + galactose

Page 49: Aula bioquimica2

A hidrólise de um polissacarídeo produz centenas ou milhares de moléculas de monossacarídeos. São

polímeros de monossacarídeos. Desempenham funções de reserva energética e estrutural.

RESERVA ENERGÉTICA: papel do amido e do glicogênio. O amido é a principal reserva energética dos

vegetais e o glicogênio, é reserva energética dos animais (armazenado principalmente no fígado e nos

músculos).

FUNÇÃO ESTRUTURAL: papel da celulose e da quitina. Entram na constituição da parede celular das células

dos vegetais e dos fungos, respectivamente.

Page 50: Aula bioquimica2

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS

Polissacarídeos

São moléculas de alto peso molecular, constituídos por monossacarídeos

Função estrutural – parede celular

Função de reserva – amido e glicogênio

Amido, glicogênio, celulose, hemiceluloses e pectina

Page 51: Aula bioquimica2

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS

AMIDO AMILOPLASTO Leucoplasto Plastídeo

Solanum tuberosum

polissacarídeo de reserva das CÉLULAS VEGETAIS

Page 52: Aula bioquimica2

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS

GLICOGÊNIO – polissacarídeo de reserva das CÉLULAS ANIMAIS

Page 53: Aula bioquimica2

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS

CELULOSE - elemento estrutural mais importante da

parede da célula vegetal

Formação da parede celular

A celulose pode ser extraída da madeira de árvores, como o pinus e eucaliptus

O algodão puro é formado em 99,8% de celulose

Page 54: Aula bioquimica2

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS

PECTINA

Estão presentes na matriz das paredes celulares

Confere características importantes as frutas e legumes

- Consistência

- Resistência ao armazenamento

- Velocidade no amadurecimento

Page 55: Aula bioquimica2

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS

Page 56: Aula bioquimica2

CarboidratosApresentam função energética.

São formados basicamente por carbono, hidrogênio e oxigênio.

São classificados de acordo com o tamanho de suas cadeia carbônicas.

Page 57: Aula bioquimica2

Classificação

•Monossacarídeos

(trioses, tetroses, pentoses,hexoses etc...)

•Dissacarídeos

(Lactose, Sacarose e Maltose)

•Polissacarídeos

(Amido, Glicogênio, celulose e quitina)

Page 58: Aula bioquimica2

Fique atento

•Glicose

•Ribose

•Desoxirribose

•Amido

•Glicogênio

Page 59: Aula bioquimica2

4 – L IP ÍDIOSInsolúveis em água

Solúveis em benzina, éter e álcoolGlicerídeos:

Ésteres (ácido graxo + glicerol).Gorduras e óleos.

Cerídeos:Ésteres (acidos graxos + monoalcoois superiores).Ceras.

Esteróides:Esteróis (álcoois policíclicos).Colesterol.

Page 60: Aula bioquimica2

Figura: Biologia Hoje - Vol. 1 - Editora Ática

PROTEÍNA

DUPLA CAMADA DE FOSFOLIPÍDEOS

CARBOIDRATO

Page 61: Aula bioquimica2

RESERVA DE ENERGIA

ESTRUTURAL

ISOLANTE TÉRMICO

IMPERMEABILIZANTE

HORMONAL

PIGMENTOS

Os lipídeos são solúveis em solventes orgânicos.

Page 62: Aula bioquimica2

Exemplos: óleo e gordura. São formados por um álcool de cadeia pequena, o glicerol, ligado a moléculas de ácidos graxos (ex.: oléico, palmítico).

Muitos animais acumulam gordura (tecido adiposo) sob a pele atuando como reserva de energia ou isolante térmico. Certas plantas têm as sementes ricas em óleo, uma forma de garantir energia ao embrião.

Altamente insolúveis em água, impermeabilizam superfícies vegetais, evitando a evaporação da água contida em frutos, folhas, etc. Empregadas pelas abelhas como elemento construtor das colméias.

Page 63: Aula bioquimica2

Exemplo: colesterol. Esse lipídeo é um importante precursor de hormônios sexuais nos vertebrados como o estrógeno, a progesterona e a testosterona.

O colesterol, exceto em plantas e bactérias, também participa da constituição da membrana plasmática.

Pigmentos insolúveis em água, de cor amarela ou vermelha, encontrados nas células dos vegetais, participando como elementos acessórios do processo fotossintético.

Nos animais o caroteno (amarelo) atua como precursor da vitamina A, matéria prima para construção do retinol, pigmento fotossensível (evita a cegueira noturna).

Page 64: Aula bioquimica2

Os fosfolipídeos são glicerídeos associados a grupos fosfatos. Esse grupo torna esses lipídeos mais complexos, dotados de uma região com carga elétrica, a região HIDRÓFILA ( que tem afinidade com a

água). A região do lipídeo que continua apolar é chamada HIDRÓFOBA (que repele ou sem afinidade com a água).

Região polar

Região apolar

A organização dos fosfolípides no meio aquoso

da célula possibilita a formação das membranas

celulares (dupla camada de fosfolipídeos: 1 e 2).

Polar = HIDRÓFILA

Apolar = HIDRÓFOBA

1

2

Page 65: Aula bioquimica2

Glicerol

Ácido graxo

Triglicerídio ou gordura neutra

Ácido graxo saturado

Ácido graxo saturado

Ácido graxo insaturado

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – LIPÍDIOS

Page 66: Aula bioquimica2

ÁCIDOS GRAXOS

Saturados – sólidos a temperatura ambiente

Margarina

Insaturados - líquidos a temperatura ambiente

Óleo de oliva

ácido graxo INSATURADO

ácido graxo SATURADO

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – LIPÍDIOS

Page 67: Aula bioquimica2

LIPÍDIOS ESTRUTURAIS

COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS

São componentes de todas as membranas celulares

Membrana plasmática;

Envoltório nuclear;

Mitocôndria,

Lisossomas...

Page 68: Aula bioquimica2

COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS

Membranas celulares: compostas de fosfolipídios

Os lípídios que entram na

composição das biomembranas

são anfipáticos.

Possuem uma cadeia de

hidrocarboneto - hidrofóbica e

uma extremidade hidrofílica

Page 69: Aula bioquimica2

COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS

Membranas celulares

Page 70: Aula bioquimica2

COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS

ESTERÓIDES

Presente na membrana plasmática das células animais

Reduz a fluidez das membranas

Colesterol

Page 71: Aula bioquimica2

COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS

O colesterol forma um complexo com os lipídeos e proteínas,

chamado lipoproteína - LDL

A LDL (Low-Density Lipoproteins) acaba sendo oxidada por radicais livres presentes na célula.

O COLESTEROL NO SANGUE

Page 72: Aula bioquimica2

COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS

Esta oxidação aciona um mecanismo de defesa e, imediatamente,

glóbulos brancos juntam-se ao sítio, e este fica inflamado

Cria-se uma placa no meio do

vaso sanguíneo; ocorre uma deposição lenta de cálcio,

numa tentativa de isolar a área afetada.

Page 73: Aula bioquimica2

COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS

Isto pode interromper o fluxo sanguíneo normal

e vir a provocar inúmeras doenças cardíacas. De

fato, a concentração elevada de

LDL no sangue é a principal

causa de cardiopatias.

Page 74: Aula bioquimica2

COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS

Plantas – produzem fitoalexínas

RESVERATROL - nas cascas da uva

High-Density Lipoproteins - HDL

É responsável pelo transporte reverso do colesterol - carrega o colesterol em excesso de volta para o fígado.

HDL sanguíneo

Vitis sp.

Page 75: Aula bioquimica2

Lipídios

•São insolúveis em água.

•Solúveis em solventes orgânicos.

•Formados por um ácido orgânico e um álcool.

•Essencialmente funcionam como reserva energética.

Page 76: Aula bioquimica2

Classificação

•Lipídios simples

Glicerídeos ( óleos e gorduras)

Cerídeos (ceras)

•Lipídios complexos

Fosfolípidios

•Esteróides

(Progesterona e testosterona)

Page 77: Aula bioquimica2

6 – VITAMINASAtuam como coenzimas

Avitaminoses, hipovitaminoses e hipervitaminoses.

Lipossolúveis : A,D, E e KHidrossolúveis: C e Complexo B

Page 78: Aula bioquimica2

< VITAMINAS LIPOSSOLÚVEIS >

• Vitamina A Axeroftol, retinol ou antixeroftálmica

• Vitamina D Calciferol ou anti-raquítica

• Vitamina E Tocoferol ou anti-estéril

• Vitamina K Filoquinona ou anti-hemorrágica

Page 79: Aula bioquimica2

• Vitamina C Ácido ascórbico ou anti-escorbútica

• Vitaminas do Complexo B B1 : Tiamina ou anti-beribérica(Melhora a circulação e ajuda a produção de ácido clorídrico, a formação de

sangue e o metabolismo de carboidratos).

B2 : Lactoflavina ou riboflavina(É necessária para a formação de hemácias, produção de anticorpos,

respiração celular e crescimento).

B12: Cianocobalamina(Auxilia a formação e longevidade das células).

PP : Niacina ou ácido nicotônico(Reduz o colesterol e melhora a circulação).

< VITAMINAS HIDROSSOLÚVEIS >

Page 80: Aula bioquimica2
Page 81: Aula bioquimica2

5 – PROTEÍNASFormada por aminoácidos

Função estrutural: Colágeno (pele,ossos e tendões). Miosina e actina (músculos). Queratina (desidratação). Albumina (regulação osmótica). Fibrinogênio (coagulação).

Função hormonal: (hormônios)

Função nutritiva: (alimentos)

Função enzimática: (regula reações biológicas) Lipases, amilases...

Função de defesa: (antígenos/anticorpos) Vacinas e soros.

Page 82: Aula bioquimica2

PROTEÍNAS SÃO COMPOSTOS ORGÂNICOS FORMADOS PELO ENCADEAMENTO DE

AMINOÁCIDOS, LIGADOS UNS AOS OUTROS ATRAVÉS DE LIGAÇÕES PEPTÍDICAS.

ESTRUTURAL (participar da constituição da membrana plasmática)

MOVIMENTO (atuar na contração e distensão das fibras musculares, como actina e miosina)

ENZIMÁTICA (atuar como catalisador biológico nas reações químicas metabólicas, como a amilase, presente na saliva)

Page 83: Aula bioquimica2

HORMONAL (atuar como regulador de funções celulares)

TOXINAS (atuar como veneno ou substância irritante, para defesa de um organismo)

TRANSPORTE (atuar como elemento transportador de gases no sangue)

RESERVA DE ENERGIA E FONTE DE AMINOÁCIDOS (a clara do ovo e o leite possuem proteínas para servir aos embriões e lactentes, respectivamente)

DEFESA (atuar como anticorpos)

As proteínas são sintetizadas em organelas denominadas RIBOSSOMOS.

Page 84: Aula bioquimica2

SÃO MOLÉCULAS QUE

CORRESPONDEM ÀS UNIDADES FORMADORAS

DAS PROTEÍNASH

H

R

H

N CC

O

OH

Fórmula geral de um aminoácido:

Page 85: Aula bioquimica2

H

H

R

H

N CC

O

OH

H

NH

HC

O

O

R

Grupo NH2 � AMINA

Grupo COOH � ÁCIDO

Amina + Ácido = AMINOÁCIDO

Formado por um grupo de átomos que varia de

aminoácido para aminoácido, num total

de 20 grupos diferentes.

R � Radical químico

Page 86: Aula bioquimica2

EXISTEM 20 TIPOS DIFERENTES DE AMINOÁCIDOS QUE ENTRAM NA FORMAÇÃO DE TODAS AS PROTEINAS CONHECIDAS, DE

QUALQUER SER VIVO.

H

H RH

N CC

O

OH

O que é comum para qualquer molécula de

aminoácido.

O que faz um aminoácido ser

diferente de outro.

Page 87: Aula bioquimica2

As proteínas são macromoléculas, de alto peso molecular, formadas pelo encadeamento de aminoácidos unidos através das LIGAÇÕES

PEPTÍDICAS (1).

H

H

R1

H

N CC

O

OH H

H

R2

H

N CC

O

OH+

H

H

R1

H

N CC

O

O

H H

H

R2

H

N CC

O

O

H + H2O

(1)

� A ligação peptídica ocorre entre o grupo CARBOXILA de um aminoácido (R1) e o grupo AMINA de outro (R2).

ENZIMAS

Page 88: Aula bioquimica2

O que possibilita os seres vivos produzirem milhares de proteínas diferentes se elas são feitas sempre dos mesmos 20 tipos de aminoácidos?

O que possibilita a existência de milhares de palavras diferentes, na língua portuguesa, se elas são formadas pelas mesmas letras?

EXEMPLO:

1- LAVES

2- SELVA

3- VALES

4- ALVES

Observe que, no exemplo ao lado, foram escritas quatro palavras, com sentidos diferentes, mantendo-se o número e os tipos de letras. Só mudou a ordem. Alterando a ordem, o número e o tipo de letra podemos formar milhares de palavras diferentes. O princípio empregado pelos seres vivos para construção das proteínas é o mesmo: modificam a ORDEM, O NÚMERO E O TIPO dos aminoácidos participantes da molécula. Assim é possível a síntese de milhões de proteínas diferentes.

Page 89: Aula bioquimica2

Como a célula “sabe” quais os tipos, qual a ordem e

quantos aminoácidos deverá usar para a síntese de uma proteína, necessária ao metabolismo?

Essas informações estão registradas no material genético das células.

Cada proteína é sintetizada a partir das informações contidas em um determinado GENE portanto, cada

gene é responsável pela produção de um tipo de proteína.

Page 90: Aula bioquimica2

Ácido aspártico

Ácido glutâmico

Alanina

Arginina

Asparagina

Cisteína

Glicina

Glutamina

Prolina

Serina

Tirosina

Aminoácidos que o organismo consegue sintetizar no interior das células a partir de substâncias precursoras.

Page 91: Aula bioquimica2

Fenilalanina

Histidina

Isoleucina

Leucina

Lisina

Metionina

Treonina

Triptofano

Valina

Aminoácidos que o organismo não consegue sintetizar. Necessitam estar presentes na alimentação.

OBS: essa lista é variável entre os animais. O que é essencial ou não para uma espécie, pode não ser para outra. Os vegetais conseguem sintetizar todos os vinte tipos de aminoácidos.

Page 92: Aula bioquimica2

Proteínas

•São moléculas com múltiplas funções.

•São polímeros de aminoácidos.

•São desnaturas pelo calor.

•São a base da construção das células.

Page 93: Aula bioquimica2

Estrutura das proteínas

Aminoácidos

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Ligação peptídica

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Classificação dos aminoácidos

Naturais: São aqueles os quais o organismo pode sintetizar:

Ex:.Glicina, Alanina, Arginina, Serina, Cisteína,Tirosina, Ácido aspártico, Ácido glutâmico, Histidina, Asparagina,Glutamina, Taurina e Prolina.

Essenciais: São aqueles que não podem ser produzidos pelo organismo. Podemos adquiri-los apenas pela ingestão de alimentos.

Ex:. Arginina, Fenilalanina, Histidina, Isoleucina, Leucina, Lisina, Metionina, Treonina, Triptofano e Valina.

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Estrutura primária

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Enzimas - Biocatalizadores

•São proteínas com funções especiais.

•São desnaturadas pelo calor.

•Agem de forma específica sobre o substrato.

•Promovem reações reversíveis.

•Alteram sua atividade em função da:

Temperatura

pH

Concentração do substrato

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Mecanismo de ação

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Mecanismo de ação

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Efeito do pH

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Efeito da temperatura

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Efeito da concentração do substrato

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Compostos

Orgânicos

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Existem basicamente dois tipos de ácidos nucléicos: o ácido desoxirribonucléico ou DNA e o ácido

ribonucléico ou RNA. O DNA é o principal constituinte dos cromossomos e é nele que estão os

GENES, responsáveis por todas as características dos indivíduos. O RNA é formado no núcleo da célula, mas

logo passa para o citoplasma, onde participará das reações de TRADUÇÃO (reações químicas que

possibilitam a síntese das proteínas).

O DNA e o RNA são formados por várias unidades moleculares que recebem o nome de NUCLEOTÍDEOS.

Por isso, esses ácidos nucléicos são chamados de polinucleotídeos.

� VEJA NO PRÓXIMO “SLIDE” COMO É UM NUCLEOTÍDEO

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AF

BNPE

Representação esquemática de um nucleotídeo.

AF � ácido fosfórico

PE � pentose (açúcar)

BN � base nitrogenada

a - uma molécula de ácido fosfórico;

b - uma molécula de pentose, que no DNA é a desoxirribose e no RNA é a ribose;

c - uma molécula de base nitrogenada, que pode variar de nucleotídeo para nucleotídeo.

Cada nucleotídeo é formado por três

substâncias:

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Bases púricas: ADENINA e GUANINA

Bases pirimídicas: CITOSINA, TIMINA E URACILA

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Bases pirimídicas

Bases púricas

Pentose

Bases púricas

Pentose

DNA RNAAdenina (A) e Guanina (G)

Adenina (A) e Guanina (G)

Citosina (C) e Timina (T)

Citosina (C) e Uracila (U)

Desoxirribose Ribose

Bases pirimídicas

Número de cadeias UmaDuas

ATENÇÃO: nos nucleotídeos do DNA só entram as bases A, G, C e T. Não existe uracila no DNA.

Nos nucleotídeos do RNA só entram as bases A, G, C e U. Não existe timina no RNA.

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A molécula de DNA é formada por dupla cadeia de nucleotídeos, dispostas em

dupla-hélice. As duas cadeias são ligadas através das bases nitrogenadas, por

Pontes de Hidrogênio.

A ligação entre as bases é altamente específica: a Adenina se une com a

Timina; a Guanina com a Citosina.

A - T C - G

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(em imagem digitalizada por computador)

A figura mostra o duplo encadeamento helicoidal da

molécula do DNA com as duas cadeias ligadas através das

bases nitrogenadas pelas pontes de hidrogênio.

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A

A

A

A

A

A

G

G

C

C

T

T

T

T

T

T

T

T

C

C

G

G

A

A

A

Estamos representando a dupla cadeia da molécula do DNA por uma “escada” (cada

metade da escada, representa uma cadeia).

Representa a Ponte de Hidrogênio entre os pares de bases específicos.

Representa um nucleotídeo com a base adenina.

A seqüência das bases nitrogenadas (A-G-A-T, etc. corresponde à

informação genética.

Em qualquer molécula de DNA a relação A/T (ou T/A, tanto faz) e G/C será sempre igual a 1 (um). Obs: o traço entre as letras significa divisão.

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A molécula de RNA é formada por, apenas, uma cadeia de nucleotídeos. É um filamentos simples, não forma

uma dupla-hélice.

Lembre-se:

Pentose (ribose)

Bases nitrogenadas (A, G, C e U)

Ácido fosfórico

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RNAm - RNA mensageiro � responsável pela transferência das informações genéticas do DNA para os ribossomos.

RNAr - RNA ribossômico � responsável, junto com moléculas de proteínas, pela formação do ribossomo.

RNAt - RNA transportador � responsável pelo transporte das moléculas de aminoácidos, do citoplasma para os ribossomos. Obs: a ordem, os tipos e o número de aminoácidos, que formarão as proteínas, são as “informações” contidas no RNAm, que foram transcritas do DNA.

� Veja, no próximo “slide”, o que são ribossomos

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Esquema de uma célula eucariótica (animal)(a célula foi cortada para visualisar estruturas internas)

Os ribossomos são organelas celulares, não membranosas, responsáveis pela síntese das proteínas. No esquema acima, são representados pelos pequenos “pontinhos” escuros, aderidos às

membranas que formam o Retículo Endoplasmático (RE). Também existem ribossomos “soltos” no hialoplasma.

RE

NúcleoLisossomos

RE liso

Esquema extraído de Biologia Hoje

Ed. Ática

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