LICENCIATURA EM ENFERMAGEM

2013-2017BIOQUÍMICA – 1º SEMESTRE

PROF. ENGº. NUNO COSTA

CARGA HORÁRIA

• TOTAL - 30 AULAS 26 AULAS TEÓRICAS E TEÓRICO-PRÁTICAS 2 AULAS DE APRESENTAÇÃO DE TRABALHOS

DE GRUPO 2 AULAS PARA FREQUÊNCIA FINAL

CRITÉRIOS GERAIS DE AVALIAÇÃO% Critérios Itens de Avaliação Instrumentos

50Domínio do Conhecimento

EspecíficoAquisição e compreensão

AplicaçãoRelacionação

Análise

Registo contínuo de avaliação

Trabalhos práticos (individuais ou em grupo)

• Apresentação de um trabalho

• Participação na aula Teste (FREQUÊNCIA)

20Comunicação Oral e Escrita Compreensão

Expressão

30 Métodos de TrabalhoTécnicas de pesquisa,

selecção, organização e apresentação de

informaçãoCriatividade

Sentido crítico

BIOQUÍMICA 2/3 DA NOTA FINAL – 14 VALORES

MANUAIS ADOPTADOSLehninger, (2005). Principles of Biochemistry. 4th Ed.

Murray, (2003). Harper's Illustrated Biochemistry. McGraw-Hill Medical, 26th Ed.

BIBLIOGRAFIA FUNDAMENTAL

• GARRET, R.H. & GRISHAM, CH. M. (1995). Biochemistry.Saunders Col.. Fort Horth.

• MARKS, D.B., MARKS, A.D. & SMITH, C.M. (1996). Basic Medical Biochemistry. A Clinical Approach. Williams & Wilkins.

• STRYER, L. (2005). Biochemistry. 5ª ed., W.H. Freeman and Company, New York, Bib.

• WEIL, J.H. (2000). Bioquímica Geral. 2ª Edição. Lisboa, Fundação Calouste Gulbenkian.

CURRÍCULO DA CADEIRA

3- BIOENERGÉTICA E METABOLISMO PRINCÍPIOS DA BIOENERGÉTICA GLICÓLISE, GÉNESE GLUCOGÉNICA PRINCÍPIOS DA REGULAÇÃO METABÓLICA CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO (CLICLO DE KREBS) CATABOLISMO DOS ÁCIDOS GORDOS OXIDAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS E PRODUÇÃO DA

UREIA

4. PERCURSORES DE INFORMAÇÃO GENES E CROMOSOMAS METABOLISMO DO DNA METABOLISMO DO RNA METABOLISMO DAS PROTEÍNAS REGULAÇÃO GENÉTICA

ORIGEM DA BIOQUÍMICA

• Paracelsus (1493-1541) fundador da latroquímica (Química Médica).• Schelle (1742-1786) e Lavoisier (1743-1794) – Bases científicas

fundamentais de estruturação da Bioquímica.

• Wöhler (1800-1882) – síntese da ureia e Kolbe (1814-1884) – síntese do ácido acético e Berthelot (1827-1884) – síntese de vários compostos biológicos. Provaram que os compostos de origem biológica podiam ser sintetizados artificialmente.

• Büchner (1887) mostrou que as reações biológicas continuam a ocorrer em extratos isentos de células (homogenatos).

Papel importante na descoberta decompostos existentes nos organismos

ou produzidos por estes

Mostrou que as reações químicasestão subordinadas ao princípio da

conservação da matéria

BIOQUÍMICA• A Bioquímica é a única ciência que nasceu no século

XX.• É uma ciência que estuda principalmente a química dos

processos biológicos que ocorrem em todos os seres vivos.

• Os bioquímicos utilizam ferramentas e conceitos da química orgânica e físico-química.

• Baseia-se principalmente no estudo da estrutura e função de componentes celulares como proteínas, hidratos de carbono, lípidos, ácidos nucleicos e outras biomoléculas.

• Recentemente a Bioquímica tem se focalizado mais especificamente na química das reações enzimáticas e nas propriedades das proteínas.

• BIOQUÍMICA e ENFERMAGEM estão intimamente relacionadas.

• A Saúde depende dum balanço hormonioso das reacções bioquímicas ocorrentes no corpo humano, e a Doença reflete anormalidades nas biomoléculas, reacções bioquímicas ou processos bioquímicos.

• O conhecimento bioquímico é fundamental na compreensão das causas das doenças e na análise do diagnóstico e terapias apropriadas.

CAUSAS DAS DOENÇAS

• 1. Agentes físicos: Trauma mecânico, temperatura extrema, mudanças repentinas na pressão atmosférica, radiação, choques eléctricos.

• 2. Agentes químicos (incluem as drogas): Compostos tóxicos, drogas terapêuticas, etc.

• 3. Agentes biológicos: Vírus, bactérias, fungos, formas avançadas de parasitas.

• 4. Falta de oxigénio: Falta de aprovisionamento de sangue, decandência na capacidade do sangue transportar oxigénio, envenenamento dos enzimas oxidativos.

• 5. Desordens genéticas: Congénitas e moleculares.• 6. Reacções imunológicas: doenças auto-imunes. • 7. Desequilíbrios nutricionais: Deficiências e excessos.• 8.Desequilíbrios endócrinos: Deficiências hormonais, excessos.

UNIDADES DO SISTEMA INTERNACIONAL (SI)

UNIDADES BÁSICAS SI

GRANDEZA UNIDADE ABREVIATURA

COMPRIMENTO METRO m

MASSA QUILOGRAMA Kg

TEMPERATURA KELVIN K

QUANTIDADE DE MATÉRIA MOLE mol

T(K) = t(ºc) + 273,15

MÚLTIPLOS E SUBMÚLTIPLOSNOME DO PREFIXO SÍMBOLO FATOR MULTIPLICADOR

DECA- da 101

HECTO- h 102

QUILO- k 103

MEGA- M 106

GIGA- G 109

DECI- d 10-1

CENTI- c 10-2

MILI- m 10-3

MICRO- µ 10-6

NANO- N 10-9

PICO- P 10-12

MÉTODOS E CONCEITOS

• O objeto de estudo da Bioquímica apresenta um conjunto de especialidades e que permitem distingui-la das outras ciências.

• Dimensões do objeto de estudo:o Tamanho - µm e nm:

Metabolitos (alanina, 0,5 nm: glicose, 0,7 nm) Macromoléculas (fosfolípidos, 3,0 nm; ribonuclease, 4,0 nm; imunoglobina G,

14 nm) Complexos supramoleculares (ribossomas, 18 nm; piruvato desidrogenase,

60 nm) Organelos (mitrocôndrias, 1,5 nm) Célula (célula hepática, 20 µm)

CLASSIFICAÇÃO DOS ORGANISMOS

CÉLULA ANIMAL

CITOPLASMA

• O volume interno limitado pela membrana de plasma (citoplasma) é composto por uma solução aquosa, o citosol, é composto por uma grande variedade de partículas em suspenção cada uma com as suas funções específicas.

• O citosol é uma solução altamente concentrada contendo: o Enzimas e moléculas de RNA; o Componentes - (aminoácidos e nucleótidos);o Metabolitos - centenas de moléculas orgânicas de pequena

dimensão, intermediários nas reações biossintéticas e degradativas;

o Coenzimas - compostos essenciais para reações catalíticas;o Iões inorgânicos – catiões e aniões;o Ribossomas - pequenas partículas (compostas por moléculas de

proteínas e RNA) são locais onde ocorre a síntese de proteínas.

• Todas as células são delimitadas por uma membrana de plasma, os metabolitos estão dipersados no citosol que contém os coenzimas, iões inorgânicos e enzimas; contêm uma diversidade de genes contidos no nucleótido (procatióticos) ou no núcleo (eucarióticos).

• Os fototrofos utilizam a luz solar para viverem; • Os quimiotrofos oxidam combustíveis, passam os eletrões para os

aceitadores de electrões: compostos inorgânicos, orgânicos ou oxigénio molecular.

• As proteínas do citoesqueleto são grandes filamentos que dão às células a sua forma e rigidez e servem de passagem onde os organelos celulares movem-se pela célula.

HIERARQUIA ESTRUTURAL DAS CÉLULAS

AMINOÁCIDOS

ÁCIDOS NUCLEICOS E LÍPIDOS

ELEMENTOS ESSÊNCIAIS PARA A VIDA HUMANA

Componentes estruturais das células e tecidos - são necessários para a dieta do dia a dia (g). As necessidades são menores: para os humanos bastam algums miligramas diários de Fe, Cu, e Zn.

LIGAÇÕES CARBONO

GRUPOS FUNCIONAIS COMUNS DAS BIOMOLÉCULAS

GRUPOS FUNCIONAIS NUMA BIOMOLÉCULA

MACROMOLÉCULAS• Constituintes em maior quantidade nas células.• A síntese de macromoléculas é o processo que consome mais

energia nas células.• Estas produzem complexos supramoleculares, formando unidades

funcionais tais como os ribossomas.

Proteínas, polímeros de aminoácidos, constituem a maior fracção nas células. Algumas proteínas têm atividade catalítica (enzimas).Ácidos nucleicos, DNA e RNA, são polímeros de nucleótidos. Eles contêm e transmitem a informação genética. Polissacarídos, são polímeros de glucose que possuem duas importantes funções: contentores de energia e elementos estruturais que se ligam a certas proteínas. Lípidos são componentes estruturais das membranas (bicamada). Contêm grandes quantidades de energia, pigmentos e sinalização intracelular.

ISOMERIA• Um composto contendo carbono existe como esteroisómero na

natureza, moléculas com as mesmas ligações químicas mas com diferente estereoquímica, isto é, com diferente configuração (arranjo espacial dos átomos).

• As interações entre biomoléculas são estereoespecíficas, necessitando uma estereoquímica específica nas moléculas interagidas.

Representação da Alanina(a) Fórmula estrutural em prespetiva(b) Modelo mostrando os comprimentos relativos das ligações e os ângulos de ligação.(c) Modelos espacial onde cada átomo é mostrado corretamente no seu raio de Van Der Waals.

ISOMERIA CIS-TRANS

ASSIMETRIA MOLECULAR

(a) Quando um átomo de carbono tem 4 substituintes diferentes (A, B,X, Y), eles podem ser rearranjandos em duas maneiras que representam imagens de espelho de si próprios (enantiómeros). Este carbono assimétrico é chamado átomo quiral ou centro quiral. (b) Quando um carbono tem somente três grupos diferentes, somente uma configuração é possível e a molécula é simétrica, ou aquiral.

ORGANISMOS TRANSFORMAM ENERGIA E MATÉRIA

• Um sistema tem presente todos os reagentes e produtos, o solvente contém todos eles num espaço confinado.

• O Sistema e a Vizinhança constituiem o Universo.• Se o sistema não troca energia nem matéria com a vizinhança,

denomina-se sistema isolado.• Se o sistema troca energia mas não troca matéria com a vizinhança,

este denomina-se sistema fechado. • Se o sistema troca energia e matéria com a vizinhança este

demomina-se sistema aberto.

Um organismo vivo é um sistema aberto

Os objetivos centrais em bioenergética(o estudo das transformaçõesenergéticas nos sistemas vivos)são os meios para que o “combustível”metabólico é realizado sob anecessidade do gasto de energia nas reações químicas necessárias para a vida das células.

BIOENERGÉTICA

∆G = ∆H – T∆S

Energia livre de Gibbs

O papel fundamental do ATP no metabolismo

Trifosfato de adenosina (ATP). A remoção dogrupo fosforil terminal, é muito exergónica , ∆G<0, e esta reação é realizada ao mesmo tempo com outras reações altamente endergónicas, ∆G>0, na célula.

ATP é o intermediário químico para a libertação deenergia quando as células necessitam de energia. O seu papel na célula é análogo ao dinheiro numa economia:é “ganho/produzido” em reacções exergónicas e “gasto/consumido” em reações endergónicas.

GENÉTICA

• A propriedade mais fascinante das células e organismos vivos é a sua capacidade de se reproduzir em incontáveis gerações com grande perfeição e fidelidade. Esta continuidade implica estabilidade, ao longo de milhões de anos, na estrutura das moléculas que contêm a informação genética.

• Uma das maiores descobertas do século vinte foi a natureza química e a estrutura tridimensional do material genético, Ácido desoxiribonucleico, DNA.

• A sequenciação das subunidades monoméricas, os nucleótidos deste polímero lienar dá-nos as intruções para formação de outros componentes celulares.

• O arquivamento eficiente, reprodução das mensagens genéticas define as espécies individuais, distingue uma espécie de outra, e assegura a sua continuidade por gerações sucessivas.