A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Macromoléculas.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Macromoléculas."— Transcrição da apresentação:

1

2 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Macromoléculas

3 Macromoléculas A maioria das moléculas encontradas nos organismos são baseadas no elemento Carbono, associado a Nitrogênio, Oxigênio ou Hidrogênio As propriedades específicas dos compostos são determinadas por grupos funcionais ligados a um Esqueleto de Carbono A maioria de nossas moléculas são grandes, derivadas de várias moléculas menores similares Essas grandes moléculas são denominadas de Polímeros ou de Macromoléculas

4 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Macromoléculas As unidades que compõem as macromoléculas são denominadas de Subunidades ou Monômeros Podemos obter uma grande variabilidade de macromoléculas a partir da variação do n o, da seqüência e dos arranjos entre os Monômeros (Ex.: Aminoácidos Proteínas)

5 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Macromoléculas As Macromoléculas Biológicas podem ser agrupadas em 4 categorias: Essas moléculas são responsáveis pelas funções das células: - Suporte Estrutural; - Proteção; - Transporte; - Fornecimento de Energia - Carboidratos; - Lipídeos; - Proteínas; - Ácidos Nucléicos - Armazenamento de Energia - Regulação; - Defesa; - Motilidade; - Armazenamento de Informação

6 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Macromoléculas As funções das Macromoléculas são decorrentes de sua forma e das propriedades químicas dos monômeros que as constituem

7 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Macromoléculas

8 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Macromoléculas

9 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Macromoléculas A maioria das Macromoléculas são produzidas ou são quebradas pelo mesmo tipo de reação química Essas reações químicas envolvem a adição ou remoção de moléculas de H 2 O Os polímeros são formados a partir dos monômeros, pela remoção de moléculas de H 2 O: - Um Hidrogênio (-H) de uma subunidade - Um Hidroxila (-OH) de outra subunidade Este processo une as subunidades e é denominado de Síntese por Desidratação

10 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Macromoléculas Quando Macromoléculas são quebradas, no processo denominado de Digestão, moléculas de H 2 O são adicionadas para separar os polímeros em suas subunidades Este processo é denominado de Hidrólise e as enzimas que facilitam esta digestão são chamadas de Enzimas Hidrolíticas

11 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Síntese por Desidratação (Condensação) Hidrólise Síntese por Desidratação (Condensação) Hidrólise Macromoléculas

12 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Carboidratos

13 Bioquímica I – Prof. Dr. Marcelo Soares Carboidratos Carboidratos ou sacarídeos são as moléculas biológicas mais abundantes Quimicamente simples, apresentam apenas 3 elementos: CARBONO, HIDROGÊNIO e OXIGÊNIO (C·H2O)n(C·H2O)n com n 3 Unidades básicas são denominadas MONOSSACARÍDEOS Monossacarídeos diferem no n o de átomos de Carbono e na organização dos átomos de Hidrogênio e Oxigênio

14 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Até 1960: Carboidratos teriam apenas funções passivas: Fonte de Energia Glicose e Amido Estrutural Celulose Não catalisam reações químicas complexas (Ex: Proteínas); Não se replicam (Ex: Ácidos Nucléicos); Por não possuir um molde genético, polissacarídeos tendem a ser mais heterogêneos do que outras moléculas biológicas Carboidratos

15 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Variação estrutural é fundamental para atividade biológica Organização nas Proteínas e na superfície das células é a chave para muitos eventos de reconhecimento, entre células e entre proteínas Carboidratos

16 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Os Carboidratos podem ser divididos em 2 grupos: Açúcares Simples e Carboidratos Complexos - Monossacarídeos: são as subunidades ou monômeros a partir das quais outros carboidratos são formados Carboidratos Açúcares Simples: - Dissacarídeos: são formados por 2 monossacarídeos, através de uma reação de condensação

17 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Carboidratos Complexos - Oligossacarídeos: apresentam de 3 a 20 monossacarídeos Carboidratos - Polissacarídeos: grandes polímeros constituídos de centenas de monossacarídeos

18 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Servem de fonte básica de energia para virtualmente todos os seres vivos Função dos Carboidratos Intermediários Metabólicos: Carboidratos proporcionam um esqueleto para a formação de outras moléculas carbônicas Moléculas estruturais principalmente para Plantas, muitos Fungos e Artrópodes (Ex.: Celulose, Quitina) Reserva energética (Ex.: Amido, Glicogênio)

19 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Quimicamente, monossacarídeos contém Carbono, Hidrogênio e Oxigênio, com a razão entre eles sendo: Estrutura dos Monossacarídeos (C·H2O)n(C·H2O)n ou Cn(H2O)nCn(H2O)n Ex.: Glicose C 6 H 12 O 6

20 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Os grupos funcionais dos monossacarídeos são: Estrutura dos Monossacarídeos Carbonila -C=O Hidroxila OH-OH- Um monossacarídeo terá um grupo funcional Carbonila, os demais átomos de Oxigênio estarão todos em grupos funcionais Hidroxila

21 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Classificação de Monossacarídeos São classificados de acordo com a natureza química de seu grupo Carbonila e pelo n o de átomos de Carbono: Monossacarídeos - Se o grupo Carbonila for um Aldeído (qualquer composto orgânico contendo a fórmula R-CH=O), o açúcar será uma Aldose - Se o grupo Carbonila for um Cetona (qualquer composto contendo um grupo carbonila associado a 2 átomos de Carbono), o açúcar será uma Cetose

22 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Os monossacarídeos menores, contendo 3 átomos de Carbono são denominados de Trioses Monossacarídeos Monossacarídeos com 4, 5, 6, 7 ou mais átomos de Carbono são denominados de Tetroses, Pentoses, Hexoses, Heptoses e assim por diante Classificação de Monossacarídeos

23 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Os monossacarídeos mais comuns encontrados em seres vivos são: Monossacarídeos C 6 H 12 O 6 Glicose, Galactose, Frutose Alguns com 5 Carbonos Ribose, Ribulose, Desoxirribose, Xilose Com 3 Carbonos Gliceraldeído

24 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Monossacarídeos

25 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares A despeito dos monossacarídeos (e outros carboidratos) serem freqüentemente ilustrados na forma de cadeia, o equilíbrio de carboidratos nos seres vivos favorece a forma em anel Monossacarídeos

26 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Monossacarídeos

27 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares

28

29 Com exceção de algumas bactérias, a Glicose (produto da fotossíntese) é a molécula energética primária nos organismos vivos e o monossacarídeo mais comum Glicose A Glicose apresenta duas formas em anel: alfa-Glicose e beta-Glicose A posição diferenciada das ligações na alfa-Glicose e na beta-Glicose é importante para a estrutura e a função dos polissacarídeos formados a partir da Glicose

30 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Glicose

31 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares São formados a partir de 2 monossacarídeos através do processo de condensação (remoção de molécula de H 2 O) Dissacarídeos O H é retirado do grupo funcional Hidroxila de um monossacarídeo e o OH de um segundo monossacarídeo As duas moléculas são então unidas por uma ligação C-O-C, denominada Ligação Glicosídica Dissacarídeos são importantes em plantas pois são utilizados para atrair polinizadores e como dispersores. Também é um meio de transportar carboidratos ao longo da planta

32 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Os Dissacarídeos mais comuns são: Sucrose, Lactose e Maltose Dissacarídeos A Maltose é o produto mais comum da quebra do amido e é constituído por 2 alfa-Glicose (2 beta formam Celubiose)

33 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares A Sucrose é um Dissacarídeos comum em plantas, formado por Frutose e Glicose Dissacarídeos Único que pode ser legalmente chamado de sugar Alimentos sugar-free, precisam apenas não possuir Sucrose, podendo apresentar qualquer outro mono ou dissacarídeo (!!).

34 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares A Lactose é o açúcar encontrado no leite, formado por uma Glicose ligada à Galactose. Dissacarídeos

35 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Formação de Dissacarídeos Ligações Glicosídicas

36 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Compostos por poucos Monossacarídeos ligados entre si Oligossacarídeos Legumes contém oligossacarídeos que não são bem digeridos pelo organismo humano As bactérias que habitam os intestinos humanos são capazes de digerir estes açucares Esta digestão pode produzir gases que podem gerar um desconforto intestinal (ou embaraço social)

37 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares São também componentes dos Glicolipídeos e das Glicoproteínas encontradas na membrana plasmática Oligossacarídeos Podem também apresentar grupos funcionais adicionais que conferem propriedades adicionais: - O reconhecimento celular é proporcionado por oligossacarídeos específicos - Os tipos sanguíneos A e B são decorrentes de oligossacarídeos (N-Acetil Galactosamina e Galactose)

38 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares São sintetizados a partir da junção de centenas de monossacarídeos através da condensação e formação de ligações glicosídicas Polissacarídeos Apresentam importante papel estrutural e/ou como reserva energética em muitos organismos: Os polissacarídeos mais comuns são todos polimeros da glicose: Amido, Glicogênio, Celulose e a Quitina (polissacarídeo modificado)

39 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares O Amido é um polímero da α -Glicose e a Celulose é polímero da β -Glicose Polissacarídeos A posição das ligações e a conformação das moléculas são importantes na estrutura e na função dos polissacarídeos β-Glicose α-Glicose

40 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares É a mais importante reserva energética das plantas (estocada nos amiloplastos) Amido Amido é composto por centenas de monômeros α -Glicose que formam ligações glicosídicas 1 – 4:

41 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Estas ligações glicosídicas causam um enrolamento na molécula a medida que esta vai sendo polimerizada Amido Há duas formas comuns de amido: - Amilose: formada por milhares de monômeros de glicose e não apresenta ramificações - Amilopectina: polímero de Glicose que apresenta ramificações. Estas ramificações são formadas em pontos onde os monômeros de glicose formam ligações do tipo 1 – 6

42 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Ramificação Amido

43 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Polimerização da glicose na formação de Amido OH O O CH 2 OH OH O O CH 2 OH OH O O CH 2 OH OH O O CH 2 OH OH O O CH 2 OH OH O O CH 2 OH OH O O CH 2 OH OH O O CH 2 OH Formação de Amido (Amilose) Na verdade forma espirais OH O O CH 2 OH OH O O CH 2 OH OH O O CH 2 OHGlicose

44 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares OH O CH 2 OH OH O CH 2 OH OH O CH 2 OH OH O CH 2 OH CH 2 OH OH O CH 2 OH OH O OOOO OOO CH 2 OH Amido

45 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Também é um polissacarídeo de α -Glicose, entretanto é encontrado em animais Glicogênio As ramificações da molécula de glicogênio são compostas por 10 ou mais monômeros de glicose Estas ramificações apresentam também ligações glicosídicas do tipo 1 – 6 e são facilmente quebradas (liberação de glicose!)

46 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Glicogênio Poucos animais (Ex. lesmas) possuem o glicogênio como reserva energética, ao invés de gordura Nenhum animal produz ou armazena amido Em humanos o glicogênio é utilizado, nos tecidos musculares e no fígado, como uma reserva de curto período (aprox. 24 h)

47 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Glicogênio

48 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Celulose É o principal componente da Parede Celular das células vegetais e o composto orgânico mais abundante no planeta

49 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares

50 Celulose As plantas produzem cerca de 100 bilhões de toneladas de celulose a cada ano É o principal componente da Parede Celular das células vegetais e o composto orgânico mais abundante no planeta

51 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Celulose As ligações glicosídicas (1 – 4) da β -Glicose proporcionam a formação de longas cadeias lineares na molécula de celulose Estas ligações também proporcionam que grupos -OH de uma molécula de celulose possam formar Ligações de Hidrogênio com uma molécula de celulose adjacente formando assim as Microfibrilas (vistas na Parede Celular)

52 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Celulose

53 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Celulose X Amido

54 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Celulose Decompositores, como algumas espécies de Bactérias e Fungos apresentam enzimas necessárias para sua digestão Muitos herbívoros apresentam Digestão Assistida por Bactérias e podem então utilizar os monômeros de Glicose resultantes do processo de digestão da celulose A celulose não é digestível para a maioria dos organismos. Poucos organismos possuem as enzimas necessárias para quebrar esta molécula

55 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Celulose Cupins também se beneficiam das capacidades digestivas de bactérias, as quais habitam o protozoário que vive no intestino destes insetos

56 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Celulose As Fibras são essenciais para a otimização das funções intestinais Grãos inteiros, vegetais e frutos inteiros são boas fontes de fibra A celulose e compostos relacionados formam a maior parte do que chamamos de Fibras

57 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Celulose

58 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares OH O O CH 2 OH HO O O CH 2 OHOH O O CH 2 OH HO O O CH 2 OHOH O O CH 2 OH OH O O CH 2 OH HO O O CH 2 OH OH O O CH 2 OH HO O O CH 2 OH OH O O CH 2 OH OH O O CH 2 OH HO O O CH 2 OH OH O O CH 2 OH HO O O CH 2 OH OH O O CH 2 OH

59 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Carboidratos Modificados Esses Intermediários Metabólicos incluem moléculas de açúcares fosfatados que participam dos processos de Respiração Celular e de Fotossíntese a Glicosamina é um componente estrutural da matriz extracelular de células animais e a Galactosamina é encontrada no tecido cartilaginoso de vertebrados A substituição de grupos funcionais na molécula de Glicose produz um número de Intermediários Metabólicos importantes

60 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Carboidratos Modificados Ambas, Glicosamina e Galactosamina são originadas pela substituição de grupo – OH por um Amino

61 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Quitina A N-Acetil Glicosamina apresenta um grupo funcional contendo Nitrogênio substituindo a Hidroxila em cada subunidade de Glicose Forma o Exoesqueleto de muitos dos animais Invertebrados (maioria Artrópodes) e a parede celular da maioria dos Fungos É composta por cadeias de N-Acetil Glicosamina

62 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares N H C O CH 3 NH C O O O CH 2 OH O O O O O O O O N H C O CH 3 NH C O N H C O N-acetil glicosamina

63 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Quitina Polímero de Quitina

64 Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Quitina A Quitina também é usada na medicina para produzir linhas cirúrgicas que se decompõem após um tempo Muitos Exoesqueletos apresentam também cristais de Carbonato de Cálcio impregnados na molécula de Quitina


Carregar ppt "Bioquímica – Prof. Dr. Marcelo Soares Macromoléculas."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google