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BIOMOLÉCULASBiomoléculas = moléculas encontradas nos seres vivos se

dividem em dois tipos:

MOLÉCULASORGÂNICAS

Carboidratos

Proteínas

Ácidos Nucleicos

Lipídeos

MOLÉCULAS INORGÂNICAS

Água

Sais Minerais

Macromoléculas

Polímeros constituídos por repetições de unidades menores, os monômeros.

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ELEMENTOS QUÍMICOS► Dos elementos químicos encontrados na natureza, quatro são encontrados com maior frequência na composição química dos seres vivos.

- carbono (C)

- oxigênio (O)

- nitrogênio (N)

- hidrogênio (H)

► Outros ainda são biologicamente importantes como o sódio (Na), potássio (K), cálcio (Ca), fósforo (P), enxofre (S), entre outros.

► Denomina-se elemento químico todos os átomos que possuem o mesmo número atômico.

►Átomo é a menor parte da matéria.

ESTRUTURA DO ÁTOMO

Estrutura do átomo

Número atômico (Z) = número de prótons, sendo que:

Número de prótons = número de elétrons

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ESTRUTURA DO ÁTOMO

A TABELA PERIÓDICA

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LIGAÇÕES ENTRE OS ÁTOMOSligação covalente e ligação iônica

ÍONS

► São átomos que ganharam ou perderam elétrons.

►Dois tipos:

Ânion: ganhou elétron (carregado negativamente)

Cátion: perdeu elétron (carregado positivamente)

►São extremamente importantes para o metabolismo celular

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MOLÉCULAS

► Conjunto de átomos do mesmo elemento químico ou de elementos diferentes.

Molécula da água (H2O)

Molécula do gás oxigênio (O2 )

MOLÉCULAS ORGÂNICAS

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ÁCIDOS NUCLEICOSCOMPOSIÇÃO:• Polímeros de nucleotídeos;

TIPOS:• Ácido desoxirribonucleico: DNA• Ácido ribonucleico: RNA

ÁCIDOS NUCLEICOS

NUCLEOTÍDEO =

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DNACOMPOSIÇÃO:polímero de nucleotídeos

desoxirribonucleotídeo

DNA

ESTRUTURA:- fita dupla em hélice

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FUNÇÃO:

- conter e transmitir a informação genética;

- comanda todo o funcionamento celular.

DNA

LOCALIZAÇÃO:

- núcleo das células eucarióticas;- cloroplastos;- mitocôndrias;- citoplasma de células procarióticas

DNA

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RNACOMPOSIÇÃO:polímero denucleotídeos

ribonucleotídeo

ESTRUTURA:- fita simples

RNA

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FUNÇÃO:- atua na produção de proteínas

RNA

REPLICAÇÃO

TRANSCRIÇÃO

TRADUÇÃO

proteína

LOCALIZAÇÃO:

- citoplasma de células eucarióticas e procarióticas;- núcleo;- cloroplastos;- mitocôndrias;

RNA

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PROTEÍNASCOMPOSIÇÃO:• Polímeros de aminoácidos;

Grupo amina (NH2)

Grupo ácido carboxílico (COOH)

Essenciais(alimentação)

Não-Essenciais(produzido pelo nosso organismo)

20 tipos de aa

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20 tipos de aa

PROTEÍNAS

ReaçãoReação dede condensaçãocondensação

grupo carboxil de uma molécula grupo carboxil de uma molécula reage com o grupo amina de reage com o grupo amina de

outra, liberando uma molécula outra, liberando uma molécula de Hde H22O.O.

Ligação peptídicaLigação peptídica

Ligação peptídica

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PROTEÍNASExtremidades da proteína

Região amino-terminal

(N-terminal)

Região carboxi-terminal

(C-terminal)

PROTEÍNASLigações dissulfeto

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PROTEÍNASESTRUTURA PROTEICA:

Podem ter 4 tipos de estrutura dependendo:- tipo de aa;- tamanho da cadeia- configuração espacial da cadeia

Primária

Secundária

Terciária

Quaternária

PROTEÍNASESTRUTURA PRIMÁRIA:

-sequência de aa;

-determina forma e função da proteína

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PROTEÍNASESTRUTURA SECUNDÁRIA:

- arranjo espacial da sequência de aa próximos entre si;

- último nível de organização das proteínas fibrosas (colágeno)

- rotação das ligações entre os carbonos dos aminoácidos e seus grupamentos amina e carboxila.

- dois tipos: α- hélice e β- pregueada

PROTEÍNASα- hélice

ligações de um grupo amino + grupo carboxílico por pontes de H;

β- pregueadaEnvolve ligações de

dois ou mais segmentos

polipeptídicos, por pontes de H;

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PROTEÍNASESTRUTURA TERCIÁRIA:

Conformação tridimensional;

Resulta do enovelamento (proteína globosa) oudobramento (proteína filamentosa) da estrutura2ária;

Ligações à longa distância

PROTEÍNASESTRUTURA QUATERNÁRIA:

Associação de várias subunidades, iguais oudiferentes, através de ligações não covalentes;

Nível superior de complexidade que se podeencontrar na estrutura proteica tanto em proteínasglobulares (hemoglobina) com em fibrosas(colágeno).

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PROTEÍNAS

• Simples somente aa

• Conjugadas aa + outros compostos

(carboidratos, íons)

Hemoglobina: Fe

Clorofila: Mg

MMP: Zn

PROTEÍNAS

Fibrosas:– Forma alongada– Insolúveis– Função estrutural: queratinas, colágeno

Globulares:– Formadas por cadeias polipeptídicas que se

dobram adquirindo a forma esférica ouglobular

– Funções: enzimática, transporte, defesa ehormonal

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FUNÇÕES:

ESTRUTURAL - constituinte das membranas celulares- ossos e tendões (colágeno)- epiderme, pêlos e unhas (queratina)- músculos (actina)

PROTEÍNAS

FUNÇÕES:METABÓLICA- atua como hormônio (insulina)- atua como enzima

IMUNOLÓGICA - defesa do organismo (anticorpos)

ENERGÉTICA- último caso (desnutrição)

PROTEÍNAS

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ENZIMAS- Importante grupo de proteínas;- Participam das reações bioquímicas (catalisadores)

ENZIMAS- Específica para cada tipo de substrato- Terminação “ase”- Sensíveis à temperatura

Lipases - lipídeosGlicosidades - carboidratosNucleases - nucleotídeos

Proteínas - proteasesÁgua oxigenada – peroxidase

ATPase - ATP

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- Desnutrição- graves desequilíbrios metabólicos

PROTEÍNASCARÊNCIA

EXCESSO

- Insuficiência renal (devido ao grande esforço do rim para eliminar o excedente, já que não há reservas de aminoácidos no organismo)

CARBOIDRATOS

COMPOSIÇÃO:• Polímeros de açúcares (C,H,O)

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FUNÇÕES:

ESTRUTURAL - constituinte da parede celular vegetal (celulose)

- exoesqueleto dos artrópodes (quitina)- constituinte da matriz extracelular (ácido hialurônico)

CARBOIDRATOS

FUNÇÕES:

ENERGÉTICA- principal fonte de energia celular (glicose)

RESERVA- substância de reserva das células animais (glicogênio) e vegetais (amido)

CARBOIDRATOS

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TIPOS: sofrem hidrólise ou não

Monossacarídeos

Dissacarídeos

Polissacarídeos

CARBOIDRATOS

– Não sofrem hidrólise– Fórmula Geral: CnH2nOn n≥ 3– Propriedades:

• solúveis em água e insolúveis em solventes orgânicos

• brancos e cristalinos• maioria com saber doce• estão ligados à produção energética.

MONOSSACARÍDEOS

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Monossacarídeos

O nome genérico do monossacarídeo é dado baseado no número de carbonos + terminação “ose”

– 03 carbonos – trioses– 04 carbonos – tetroses– 05 carbonos – pentoses– 06 carbonos – hexoses– 07 carbonos – heptoses

MONOSSACARÍDEO FUNÇÃO

RIBOSE (PENTOSE)

ESTRUTURAL (RNA)

DESOXIRRIBOSE (PENTOSE)

ESTRUTURAL (DNA)

GLICOSE(HEXOSE)

ENERGIA

FRUTOSE(HEXOSE)

ENERGIA

GALACTOSE(HEXOSE)

ENERGIA

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– Glicose ou dextrose: açúcar que circula no sangue e se oxida para fornecer energia. No metabolismo humano, todos os tipos de açúcar se transformam em glicose. É encontrada no milho, na uva e em outras frutas e vegetais.

– Frutose: açúcar das frutas.– Galactose: faz parte da lactose , o açúcar do

leite.

Monossacarídeos + importantes

Oxidação do Açúcar

�Fornece energia para a realização dosprocessos vitais dos organismos.

�A oxidação (completa) fornece CO2 e H2O.

�Cada grama fornece aproximadamente 4kcal, independente da fonte.

�O oposto desta oxidação é o que ocorrena fotossíntese.

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Oxidação da Glicose

- Por hidrólise originam açúcares simples (monossacarídeos) iguais ou diferentes

- Oligossacarídeos: 3 a 10 unidades de monossacarídeos

DISSACARÍDEOS

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DISSACARÍDEO COMPOSIÇÃO FONTE

Maltose Glicose + Glicose Cereais

Sacarose Glicose + Frutose Cana-de-açúcar

Lactose Glicose + Galactose Leite

• São açúcares complexos que têm mais de 10 moléculas de monossacarídeos

POLISSACARÍDEOS

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POLISSACARÍDEO FUNÇÃO E FONTE

Glicogênio Açúcar de reserva energética de animais e fungos

Amido Açúcar de reserva energética de vegetais e algas

Celulose Função estrutural. Compõe a parede celular das células vegetais e algas

Quitina Função estrutural. Compõe a parede celular de fungos e o exoesqueleto de

artrópodes

Ácido hialurônico Função estrutural. Cimento celular em células animais

- fraqueza, tremores, mãos frias, nervosismo e tonturas;- emagrecimento (uso das reservas de gordura)

CARBOIDRATOSCARÊNCIA

- Obesidade;- arterosclerose (aumento dos triglicerídeos sangüíneos)

EXCESSO

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LIPÍDEOSCARACTERÍSTICAS GERAIS:

• Insolúveis em água, mas solúveis em solventes orgânicos;

• Substâncias hidrófobas

FUNÇÃO:

ESTRUTURAL: - constituinte das membranas celulares

ENERGÉTICA:- fonte de energia para as células

LIPÍDEOS

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FUNÇÃO:

HOMEOTERMIA- são isolantes térmicos (manutenção da temperatura constante em aves e mamíferos)

METABÓLICA- atuam como hormônios sexuais (testosterona, progesterona e estradiol)

RESERVA- formam o tecido adiposo nos animais e sementes oleaginosas nos vegetais

LIPÍDEOS

TIPOS:- Simples: somente C,H,O. Por hidrólise: ácido graxo + álcool (óleos e ceras)

-Complexos: C,H,O + S,N,P. Por hidrólise: ácido graxo + álcool + outros compostos (fosfolipídeos)

- Esteróides: C,H,O + colesterol (hormônios)

Lipídeos

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Ácidos Graxos

- São ácidos carboxílicos, com cadeia carbônicalonga, com mais de 12 carbonos;

-A cadeia carbônica pode ser saturada ou insaturada;

Lipídeos

Ácido carboxílico

Ácidos Graxos saturados

- Não possuem duplas ligações;

- São geralmente sólidos à temperatura ambiente;

- Presentes em gorduras de origem animal (carne

bovina, porco, galinha, gema do ovo... ( principalmente produtos

animais); óleo de coco, folhas de palmeiras);

Lipídeos

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Ácidos Graxos Insaturados

• Uma ou mais duplas ligações:

- monoinsaturado (uma ligação dupla)

- poliinsaturado (duas ou mais ligações duplas)

• São geralmente líquidos à temperatura ambiente;

• Presentes em óleos de origem vegetal

Lipídeos

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Ácidos Graxos Insaturados

• Não são facilmente sintetizados pelos tecidos animais;

• Devem ser ingeridos através dos alimentos;

• São essenciais ao organismo porque serve de matéria

prima para a síntese de prostaglandinas;

Lipídeos

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LIPÍDEOS

SaturadosSaturados MonoinsaturadosMonoinsaturados PoliinsaturadosPoliinsaturados

Cadeia Cadeia curtacurta

Cadeia Cadeia longalonga

�� CC66--CC1212

�� BabaçuBabaçu

�� CocoCoco

��Óleos de Óleos de

amêndoasamêndoas

�� CC1414--CC2424

�� CacauCacau

�� LeiteLeite

�� BanhaBanha

�� SeboSebo

�� DendêDendê

Ômega 9Ômega 9

�� OlivaOliva

��CanolaCanola

�� AçafrãoAçafrão

��GirassolGirassol

Ômega 6Ômega 6 Ômega 3Ômega 3

�� LinoléicoLinoléico

�� MilhoMilho

�� AlgodãoAlgodão

�� SojaSoja

�� AçafrãoAçafrão

��GirassolGirassol

�� LinolênicoLinolênico

�� LinhaçaLinhaça

�� Óleo de Óleo de pescadopescado

�� AtumAtum

��SalmãoSalmão

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CARÊNCIA

Lipídeos

- Dermatites- sensação acentuada de frio- redução na produção de hormônios e vitaminas lipossolúveis;- comprometimento da bainha de mielina (revestimento das células nervosas).

EXCESSO- ateromas (placas de gorduras aderidas à parede vascular);- “colesterol alto”- doenças cardiovasculares;- obesidade

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MOLÉCULAS INORGÂNICAS

ÁGUAÁGUAÁGUAÁGUA

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TEOR varia em função da:

• Idade;

• Grau de atividade metabólica;

• Tipo tecido ou organismo considerado;

FUNÇÃO:

EQUILÍBRIO TÉRMICO;

DISSOLUÇÃO DE SUBSTÂNCIAS;

TRANSPORTE DE COMPOSTOS;

MEIO PARA AS REAÇÕES QUÍMICAS CELULARES.

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SAIS MINERAIS

• podem estar dissolvidos;

• ou como parte de moléculas maiores.

FUNÇÕES:

ATIVAÇÃO DE ENZIMAS (co-fatores): zinco

PROMOÇÃO DE EQUILÍBRIO OSMÓTICO: cloro

FORMAÇÃO DE ESTRUTURAS ESQUELÉTICAS:cálcio

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IMPULSO NERVOSO: sódio e potássio

CONTRAÇÃO MUSCULAR: cálcio

COAGULAÇÃO SANGUÍNEA: cálcio

TRANSPORTE DE GASES: ferro

Célula Procariótica: um único compartimento

Citoplasma:DNAProteínas estruturaisEnzimasRNAsaminoácidosNucleotídeosÁguaÍonsATPÁc. GraxoCarboidratosPolissacarídeosLipídeos

Membrana plasmática:fosfolipídiosglicolipídiosproteínasglicoproteínas

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Célula eucariótica: Vários compartimentos

CITOPLASMA:Água, RNA, AminoácidosProteínas, EnzimasÍonsATPNucleotídeosÁc. GraxoCarboidratosGlicogênioAmidoPolissacarídeosLipídeos

MEMBRANA PLASMÁTICA:fosfolipídiosglicolipídioscolesterolproteínasglicoproteínas

MEMBRANA DAS ORGANELAS:Fosfolipídios, glicolipídios, Colesterol, proteínasGlicoproteínas

LÚMEN DAS ORGANELAS:Proteínas, Enzimas, Íons Lipídios, Carboidratos, Água, DNA. RNAs, aaNucleotídeos, ATP. Ác. Graxo, Polissacarídeos, Lipideos

NÚCLEO:DNA. RNAsProteínas.Enzimas.Íons. Água.