Introdução a bioquímica Profa. Rosilene Linhares Dutra BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com.

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1 Introdução a bioquímica Profa. Rosilene Linhares Dutra BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

2 DEFINIÇÃO Ciência que estuda química dos processos biológicos; Ocorre em todos seres vivos; Estudo da estrutura e função de: proteínas, carboidratos, lipídios, ácidos nucléicos. BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

3 DIVISÃO DA BIOQUÍMICA BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com 1 - Componentes inorgânicos Água - garante nutrição, matem temperatura; Sais Minerais - garante nutrição; 2 - Componentes orgânicos Carboidratos; Proteínas; Enzimas; Vitaminas; Ácidos Nucléicos (DNA e RNA).

4 Célula Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com BIO-QUIMICA Menor nível organizacional capaz de executar todas as atividades para vida; Procariontes: Células menores;DNA sem envoltório; organelas sem membranas. Eucariontes: DNA - núcleo delimitado por membrana dupla camada; Organelas delimitadas.

5 Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com BIO-QUIMICA Célula Apresentam molécula DNA– unidades de herança que transmite informações genéticas.

6 Meio onde ocorrem todas Reações celulares Composto mais importante das células Solvente universal Água BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-química.blogspot.com

7 Corpo Humano 75% Água Perdas diárias: Respiração - 0,4 litros Urina - 1,2 litros Transpiração - 0,6 litros Evacuação - 0,1 a 0,3 litros TOTAL - 2,5 litros Quanta água precisa repor por dia: Quanta água precisa repor por dia: Beber água - 1,5 litros. Ingerir alimentos - 1,0 litro BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-química.blogspot.com

8 BIO-QUIMICA Estrutura da Água

9 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-química.blogspot.com Polaridade da àgua

10 H 2 O DISSOLVE ESTRUTURAS CRISTALINAS BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-química.blogspot.com

11 Pontes de Hidrogênio comuns em sistemas biológicos BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-química.blogspot.com

12 BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-química.blogspot.com Pontes de Hidrogênio Cada molécula de água estabelece quatro ligações de H com moléculas vizinhas, sendo muito intensas as forças que as mantêm unidas.

13 Sistema biológico é importante a ligação de H + mediada pela H 2 O ; H 2 O funciona como ponte para conectar 2 partes separadas; H 2 O altamente reativa Favorece interações hidrofóbicas; Interfere estrutura e propriedades de proteínas e ác. Nucléicos; BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-química.blogspot.com

14 pH na Saúde e Doença potencial hidrogeniônico BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-química.blogspot.com pH importante para: Conformação de proteínas Catálise enzimática Transporte de O 2 Dissociação de moléculas

15 TAMPÕES BIOLÓGICOS Bicarbonato:mais importante Fosfato Proteínas Hemoglobina BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-química.blogspot.com pH ótimo

16 pH e pK em função da concentração BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-química.blogspot.com Equação de Henderson-Hasselbalch

17 EQUAÇÃO DE HENDERSON - HALSSELBALCH Professora Dra Rosi Bio-química.blogspot.com BIO-QUIMICA HA H + + A - [HA] Ka = [H + ] [ A - ] [HA] [A - ] - log [H + ] = - log Ka – log  pH = pK + log [A - ] [HA]

18 7,4 = 6,1 + 1,3 7,0 7,4 7,8 acidose alcalose 20:1 Relação no sangue: pH = pK + log [HCO 3 - ] [CO 2 ] BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-química.blogspot.com

19 BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-química.blogspot.com SUBSTÂNCIA O que existe por si só; Qualquer espécie de matéria; MATÉRIA = que ocupa espaço, tem massa; Energia condensada num espaço.

20 BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-química.blogspot.com O ÁTOMO Elemento básico que compõe a matéria; Estruturas e processos fisiológicos são devidos às interações entre átomos e íons; Átomo elemento que estabelece ligação entre matéria e energia.

21 BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-química.blogspot.com O ÁTOMO

22 BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-química.blogspot.com MOLÉCULAS Átomos interagem para formar configurações estáveis; Formam as MOLÉCULAS. CAFEÍNA NICOTINA

23 BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-química.blogspot.com MOLÉCULAS

24 BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-química.blogspot.com MOLÉCULAS Actina Enzima Enzimaribonuclease

25 BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-química.blogspot.com Há 92 elementos na natureza; 22 componentes dos seres vivos; H, O, C e N representam 98% da massa total do corpo humano. Elementos químicos Camadas K; L; M e N

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27 OS ÁTOMOS FORMAM MOLÉCULAS AS MOLÉCULAS FORMAM ORGANELAS AS ORGANELAS FORMAM A CÉLULA AS CÉLULAS FORMAM TECIDOS OS TECIDOS FORMAM ORGÃOS OS ORGÃOS FORMAM SISTEMA OS SISTEMAS FORMAM CORPO BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-química.blogspot.com

28 BIOMOLÉCULAS Moléculas de importancia biológica Bio = ORGANISMO VIVO Molécula = união de 2 ou mais átomos distintos BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

29 Constituição Carbono (C), Hidrogênio (H), Oxigênio (O) e Nitrogênio (N) BIOMOLÉCULAS BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

30 BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com BIOMOLÉCULAS

31 Biomoléculas orgânicas e inorgânicas Orgânicas - Orgânicas - possuem átomos de C na estrutura química; Inorgânicas - Inorgânicas - possuem outros átomos. Ex: Ex: Orgânicas = CH 4 OH - metanol Inorgânicas = HCl BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

32 Classificacão das Biomoléculas –Á cidos: possuem H + no in í cio da estrutura molecular ex: HCl –Bases: possuem OH - no final da estrutura molecular ex: NaOH –Sais: não contem H nem OH ex: NaCl BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

33 Importância do Carbono Biomoléculas são esqueletos carbonados Formam ligações covalentes muito estáveis: C, O, H e N podem formar novas ligações covalentes aumentando diversidade química das biomoléculas BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

34 Importância biomoléculas Interações entre biomoléculas são fundamentais no estudo dos mecanismos de doença; 60% dos novos fármacos são proteínas que interagem com proteínas do organismo. BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

35 Ligações covalentes: entre átomos; Forças Van der Walls: atração entre moléculas polares; Ligações de H + : atração entre íons de cargas opostas; Interações hidrofóbicas: forças de repulsão a água e moléculas com grupos apolares Interações entre biomoléculas BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

36 Grupos Funcionais das Biomoléculas Orgânicas 1. Ácido Orgânico = COOH Ex: CH 3 CH 2 COOH 2. Alcool = OH Ex: CH 3 OH (metanol) 3. Amina = NH 2 Ex: CH 3 CH 2 NH 2 4. Amino Ácido = NH 2 e COOH BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

37 Grupos funcionais 5. Éteres = grupo R – O - R Ex:CH 3 CH 2 -O-CH 2 CH 3 (éter etílico) 6. Aldeídos e Cetona = contêm grupo carbonila (C=O) Ex: CH 3 -CO-CH 3 (acetona) 7. Ésteres = grupo R´- COOR BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

38 O átomo de C Possibilita várias ligações BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

39 Átomo de C Possibilita formar cadeias BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

40 Átomo de C Possibilita isômeros estruturais e ópticos BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

41 Átomo de C Possibilita isomeria cis - trans cis trans BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

42 Polaridades das biomoléculas BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

43 BIOMOLÉCULAS Orgânicas Proteínas Glicídeos Lipídeos Ácidos Nucléicos BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

44 Combinação de biomoléculas BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

45 PROTEÍNAS Biomoléculas orgânicas mais abundantes nos seres vivos depois da água; Formadas por : C, H, O e N; “N” considerado elemento característico das proteínas. BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

46 Funções das proteínas Estrutural: membrana plasmática; Movimento e contração: actina e miosina; Transporte: oxigênio; Reserva energética: músculos. BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

47 Funções das Proteínas Enzimática Ex: lipases Nutricional HormonalTransporte Armazenamento Sistemas contrácteis Estrutural Imunidade Ex: ferritina Ex: hemoglobina Ex: insulina Ex: colagénio Ex: imunoglobolina Ex: caseína Ex: troponina BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

48 Carboidratos Compostos orgânicos (C, O e H) aldeídos ou cetonas Classificação: Monossacarídeos Dissacarídeos Oligossacarídeos Polissacarídeos BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

49 Funções dos glicídios Energética (metabolismo) Reserva Estrutural (celulose e quitina) Regulação Crescimento BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

50 Funções dos Glícidios Antigénica Ex: quitina Estrutural Cicatrização Armazenamento Lubrificante Ex: quitina Ex: lactose Ex: glicogênio Ex: heparina Ex: líquido sinovial Anticoagulante BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

51 Lipídios Biomoléculas insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos; Fonte primária de energia dos seres vivos. BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

52 Lipídios Muito energéticos devido elevado número de C-H, o dobro da capacidade dos hidratos de carbono; Lipídeos - 9 kcal/g; Hidratos de carbono - 4 kcal/g; Classificados em 3 classes: simples, conjugados e derivados. BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

53 Lipídios SIMPLES GLICERÍDEOS e as CÊRAS BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com Lipídios CONJUGADOS Fosfolípidios Glicolípidios Lipoproteínas

54 Lipídios DERIVADOS –Ácidos graxos –Vitaminas D, E e K –Hormônios BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-química.blogspot.com

55 Professora Rosi Bio-química.blogspot.com BIO-QUIMICA TRIGLICÉRIDES

56 BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-química.blogspot.com COLESTEROL

57 Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com BIO-QUIMICA

58 Á c i d o s N u c l e i c o s Biomoléculas de importância no controle celular. BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-quimica.blogspot.com

59 Á c i d o s N u c l e i c o s 2 tipos com constituição e estrutura distintas: BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-química.blogspot.com

60 Á c i d o s N u c l e i c o s : f u n ç ã o DNA - Armazenamento e expressão da Informação genética; RNA - Síntese protéica e outros mecanismos a nível celular. BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-química.blogspot.com

61 Exercícios de Fixação 1 - Quais são os 22 elementos químicos que compõem o corpo humano? 2 - Quais são os dois metais mais importante para o sistema biológico? 3 – Quais os tipos de ligações químicas são observadas nas moléculas que compõe o corpo humano? 4 – O que são “Forças Van der Walls”? Exemplifique? 5 - O corpo humano elimina diariamente 2,5 litros de água. O que acontecerá se este volume de água não for reposto? 6 - O que são moléculas orgânicas e inorgânicas? 7 – Por que a proteína, lipídeo e carboidrato são chamadas biomoléculas? 8 – Qual a principal função das proteínas, lipídeos e carboidratos? BIO-QUIMICA Professora Rosi Bio-química.blogspot.com

62 Respostas 1 - oxigênio (65%), carbono (18%), hidrogênio (10%), nitrogênio (3%), cálcio (2%), fósforo (1%), potássio (0,35%), enxofre (0,25%), sódio (0,15%), magnésio (0,05%) e ferro (0,004%). Há ainda outros elementos que, apesar de importantes, aparecem em quantidades bastante reduzidas. É o caso do manganês, cobalto, iodo, flúor, cobre, alumínio, níquel, bromo, zinco, selênio e silício. 2 – C e O 3 - Forças Van der Walls, COVALENTE, Ligações de H + :Interações hidrofóbicas:PEPTIDICAS, GLICOSÍDICAS, FOSFODIESTER. 4- forças intermoleculares resultantes da polarização das moléculas 5- Ocorre alteração em todo o metabolismo. 6- orgânicas apresentam carbono na sua estrutura,inorgânicas não possuem carbono. 7- Porque são moléculas essenciais a vida humana, são constituintes estruturais do nosso corpo. 8- Estruturais, isolantes térmicos, energéticos.