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Bioquímica Compostos inorgânicos; Compostos orgânicos Prof. Dio Barros.

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1 Bioquímica Compostos inorgânicos; Compostos orgânicos Prof. Dio Barros

2 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE MATÉRIA VIVA Principais átomos : C, H, O, N, P, S. Principais Moléculas; -70% a 80% Água -10% a 15% Proteínas -2% a 3% Lipídios -1% Glicídios -1% Ácidos nucléicos -1% Sais Minerais

3 ÁGUA ("hidróxido de hidrogênio" ou "monóxido de hidrogênio")é uma substância líquida que parece incolor a olho nu em pequenas quantidades, inodora e insípida, essencial a todas as formas de vida, composta por hidrogênio e oxigênio.líquida incolorquantidades inodorainsípida

4 MOLÉCULA DE ÁGUA

5 PROPRIEDADES DA ÁGUA SOLVENTE UNIVERSAL A água dissolve vários tipos de substâncias polares e iônicas (hidrofílicas), como vários sais e açúcar, e facilita sua interação química, que ajuda metabolismos complexos.

6 PROPRIEDADES DA ÁGUA CAPILARIDADE Quando a extremidade de um tubo fino de paredes hidrófilas é mergulhada na água, as moléculas dessa substância literalmente sobem pelas paredes internas do tubo, graças a coesão e a adesão entre as moléculas de água.

7 FACILITA REAÇÕES QUÍMICAS Reações químicas ocorrem mais facilmente com os reagentes em estado de solução. Em algumas reações químicas a união entre moléculas ocorre com formação de água como produto (síntese por desidratação). Reações de quebra de moléculas em que a água participa como reagente são denominadas reações de hidrólise. METABOLISMO - É o conjunto de processos físicos e de reações que ocorrem em um sistema vivo e resulta na montagem ou quebra de moléculas complexas. É constituído por reações anabólicas e catabólicas.

8 TERMORREGULAÇÃO Seres vivos só podem existir em uma estreita faixa de temperatura. A água evita variações bruscas de temperatura dos organismos. A transpiração diminui a temperatura corporal de mamíferos.

9 LUBRIFICANTE Nas articulações e entre os órgãos a água exerce um papel lubrificante para diminuir o atrito entre essas regiões. A lágrima diminui o atrito das pálpebras sobre o globo ocular. A saliva facilita a deglutição dos alimentos.

10 SAIS MINERAIS Encontram-se imobilizados em estruturas com função esquelética e de proteção. Sais de silício – encontrado em carapaças de Diatomáceas e espículas de Poríferos. Carbonato de Cálcio – forma exoesqueleto de moluscos, cascas de ovos e espículas de Poríferos. Fosfato de Cálcio – Assim como o Carbonato de Cálcio, é encontrado no endoesqueleto de vertebrados.

11 Sais Minerais Dissolvidos em água formam íons. Na + /K + -Equilíbrio osmótico -Bomba de Na + e K +

12 Combinados Fe ++ -Componente de hemoglobina e dos citocromos. -A carência causa anemia Mg ++ -Componente da clorofila

13 Carboidratos Os carboidratos, glicídios ou hidratos de carbono são substâncias orgânicas compostas de carbono, hidrogênio e oxigênio num arranjo determinado.

14 Monossacarídeos Fórmula geral: C n (H 2 O) n -Trioses C 3 H 6 O 3 -Tetroses C 4 H 8 O 4 -Pentoses C 5 H 10 O 5 – Ribose C 5 H 10 O 4 – Desoxirribose -Hexoses C 6 H 12 O 6 – Glicose Frutose Galactose

15 GLICOSE - Sintetizada durante a fotossíntese - Representa a única fonte de energia de neurônios e hemácias - Encontrado no mel, açúcar, frutas e sangue.

16 OLIGOSSACARÍDEOS Os oligossacarídeos são formados pela união de duas a dez moléculas de monossacarídeos com a perda de uma molécula de água por ligação (desidratação). Os oligossacarídeos mais importantes são os dissacarídeos. -SACAROSE -MALTOSE -LACTOSE

17 Síntese x Degradação

18 SACAROSE - Formado pela união de glicose e frutose - Encontrado na cana de açúcar

19 MALTOSE -Formado pela união de duas moléculas de glicose -Encontrado no malte

20 LACTOSE -Formado pela união de glicose e galactose -É encontrado no leite

21 POLISSACARÍDEOS Os polissacarídeos são moléculas gigantes constituídas por muitos monossacarídeos ligados uns aos outros; são ditos, por esse motivo, polímeros de monossacarídeos. - AMIDO - GLICOGÊNIO - CELULOSE - QUITINA

22 AMIDO -É um polímero de glicose (+ de 1400 moléculas de glicose) -Reserva energética vegetal -Encontrado em frutos, sementes, caules e raízes -Detectado pelo corante à base de iodo denominado Lugol.

23 GLICOGÊNIO -Formado por cerca de moléculas de glicose -Polissacarídeo de reserva energética animal e de fungos -Em animais é encontrado principalmente no fígado e nos músculos

24 CELULOSE -Formada por moléculas de glicose -Reforço esquelético de vegetais -Digerida por Metazoários que apresentam microrganismo no trato digestório – protozoários (cupim) ou bactérias (boi) -Não é digerida pelo organismo humano -Constitui as fibras vegetais de nossa dieta

25 QUITINA - Polissacarídeo que apresente nitrogênio em sua composição - É encontrado no exoesqueleto de artrópodes, nas cerdas dos anelídeos poliquetas, na rádula de certos moluscos e parede celular de fungos

26 1 ) Regininha, ao acordar, toma seu café da manhã, o qual se compõe de macios e deliciosos pães cobertos por uma camada de açúcar. Em seguida, corta o pão e o recheia com uma caprichada camada de manteiga feita com o leite trazido da fazenda. No almoço: picanha gorda, uma porção de batatas fritas, arroz à vontade e uma salada de alface com muito azeite. Para a sobremesa, um big sorvete de chocolate que derrete tão rápido que parece nem contribuir para o ganho de alguns quilinhos a mais... No lanche, uma saborosa torta de chocolate com recheio de doce de leite. E para o jantar? uma pizza calabresa com muita páprica e azeite e, para aliviar a consciência, 1 litro de coca-cola light! Com certeza, fome, ela não sente! Considere a dieta de Regininha e assinale a(s) alternativa(s) correta(s). (001) Quanto aos lipídios, não encontramos colesterol no café da manhã de Regininha. (002) Considerando sua dieta alimentar, a personagem é uma boa candidata a doenças cardiovasculares. (004) Podemos afirmar que ela não obtém aminoácidos de sua alimentação. (008) Essa dieta é rica em carboidratos porém, é pobre em fibras. (016) A coca-cola light tem alto poder emagrecedor, sendo fundamental para aliviar o consumo excessivo de lipídios. SOMA : = 010

27 Pelo fato dos alimentos ricos em amido serem mais baratos quando comparados àqueles que nos fornecem lipídios e proteínas, os primeiros naturalmente constituem o componente principal da dieta na maior parte do mundo. Em quatro quintos da população mundial que depende principalmente de alimentos vegetais, os carboidratos fornecem pelo menos cerca de 70% e freqüentemente até 90% da ingestão calórica total. Entretanto, nos países ricos, onde a carne e os laticínios são consumidos em quantidades relativamente grandes, os carboidratos fornecem apenas cerca de 45% do total da ingestão calórica diária. Cerca de 40% dos carboidratos da dieta são, nestes países, fornecidos pela sacarose e frutose e o restante pelo amido. Em países menos ricos, o amido fornece praticamente todo o carboidrato ingerido e pouca sacarose é consumida. Sobre carboidratos julgue os itens corretos. (1)Pelo texto podemos inferir que há um maior risco da ocorrência de cárie dental em países ricos. (2) Podemos encontrar citados no texto, um tipo de oligossacarídeo, um de monossacarídeo e um de polissacarídeo. (4) Raízes e sementes são alimentos abundantes na dieta da população de países menos ricos. (8) O consumo maior de carboidratos em detrimento de gorduras e proteínas que ocorre na população de países menos ricos torna seus indivíduos menos propensos aos perigos da obesidade. (16) A celulose é um carboidrato de alto valor nutritivo para os seres humanos. (32) O amido é um tipo de carboidrato com função energética encontrado tanto em células animais quanto em células vegetais. SOMA : = 006

28 Difamadas pela mídia, estas biomoléculas são essenciais para a manutenção de várias estruturas dos seres vivos e atuam em diversos processos metabólicos A palavra lipídio vem do grego lipos (gordura). Mais conhecidos como gorduras, são um grupo heterogêneos de compostos que incluem os óleos e gorduras normais, ceras e componentes correlatos encontrados em alimentos e corpo humano. Eles têm as propriedades de serem: 1. insolúveis em água; 2.solúveis em solventes orgânicos (éter, clorofórmio); 3. capacidade de ser usado por organismos vivos. 4. Reserva de energia 5. Componente estrutural das membranas biológicas 6. Isolamento e proteção de órgãos

29 Funções do tecido adiposo (gordura): Fornece energia para o corpo. Auxiliam a manter órgãos e nervos em posição e protegê-los contra choques e lesões traumáticas. A camada subcutânea de gordura isola o organismo, preservando o calor e mantendo a temperatura do organismo. As gorduras auxiliam no transporte e absorção de vitaminas lipossolúveis. As gorduras adicionam o paladar da dieta e produzem uma sensação de saciedade após a refeição.

30 Outros subgrupos de lipídeos: Cerídios: Constituem as ceras- ceras de carnaúbas e ceras de abelhas; Fosfolipídios:São lipídios complexos. Existentes na membrana plasmática das células

31 Sólidos recebem o nome de gorduras com predominância de ácidos graxos saturados São materiais constituídos por uma mistura: Líquidos denominados de óleos havendo predominância de ésteres de ácidos graxos insaturados glicerol + ésteres de ácidos graxos Em temperatura ambiente

32 Ácidos graxos saturados: não possuem duplas ligações; são geralmente sólidos à temperatura ambiente; Gorduras de origem animal são geralmente ricas em ácidos graxos saturados; Ácidos graxos insaturados (uma ou mais duplas ligações) è são mono ou poliinsaturados; geralmente líquidos à temperatura ambiente; A dupla ligação, quando ocorre em um AG natural, é sempre do tipo "cis; Os óleos de origem vegetal são ricos em AG insaturados; EXEMPLOS

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34 Apresentam duas propriedades importantes: Hidrogenação:quando submetidos a hidrogenação catalítica transformam-se em gorduras e recebem o nome de margarina; Hidrólise alcalina:quando sofrem hidrólise em meio alcalino produz glicerol e uma mistura de sais alcalinos de ácidos graxos,que recebe o nome de sabão;(Saponificação)

35 Óleo ou gordura + base sabão + glicerol A ação detergente é justificada pois o sabão apresenta parte apolar hidrófoba e parte polar hidrófila, a parte apolar interage com a gordura enquanto a polar com a água.

36 ESTERÓIDES Moléculas constituídas por um grupo central de quatro anéis carbônicos ligados entre si. ESTRÓGENO

37 COLESTEROL O colesterol pode ser transportado no sangue humano associado a lipoproteínas: - LDL (Low Density Lipoprotein) : Fornece colesterol aos tecidos (mau colesterol) - HDL (High Density Lipoprotein): Remove o colesterol dos tecidos e leva ao fígado que excreta na forma de sais biliares.

38 ESTERÓIDES ANABOLIZANTES

39 EFEITOS NO ORGANISMO * dores de cabeça * tonturas * aumento da agressividade * irritação * alteração de humor * comportamento anti-social * paranóia

40 Aparelho reprodutor * atrofia dos testículos e dor no saco escrotal * ginecomastia (crescimento da mama em homens) * esterilidade feminina e masculina (são necessários de seis a trinta meses para que o homem volte a produzir espermatozóides) * alteração do ciclo menstrual * atrofia do útero e da mama, aumento da libido inicialmente e queda depois do uso repetido.

41 Músculos * aumento da massa muscular pelo depósito de proteínas nas fibras musculares * diminuição da quantidade de gordura do corpo Sistema lipídico * redução do bom colesterol (HDL) e aumento do mau colesterol (LDL). Ossos * na puberdade, os anabolizantes aceleram o fechamento da epífises (regiões do osso responsáveis pelo crescimento), reduzindo o período de crescimento, resultando em uma estatura menor.

42 As proteínas são constituídas por macromoléculas resultantes da condensação de muitas moléculas de alfa aminoácidos. Constitui a mais complexa classe de moléculas dos organismos vivos apresentam alta importância biológica

43 A ligação entre as moléculas de alfa aminoácidos se faz pela eliminação de água entre o H do grupo amino (-NH 2 ) e o -OH do carboxílico( -COOH).

44 CONDENSAÇÃO DE AMINOÁCIDOS:LIGAÇÃO PEPETÍDICA

45 São moléculas muito grandes,sendo que sua massa molecular pode variar de 6 mil a 1 milhão. Possuem de forma invariável, o grupo funcional das amidas e estão presentes em todos os organismos vivos. O que diferencia uma da outra é a seqüência com que os aminoácidos estão unidos. Estima-se uma variedade de mais de 1 milhão de proteínas.

46 Desnaturação de uma proteína é um fenômeno da alteração irreversível de uma estrutura tridimensional em consequência de aquecimento ou alteração de pH. Exemplo: quando cozinhamos um ovo ou um pedaço de carne É como se a proteína fosse um fio de lã em um novelo e este fosse desenrolado.

47 Estrutura da proteína: Primária; Secundária; Terciária Quaternária;

48 Ocorrência Insulina – Pâncreas Hemoglobina – Sangue dos vertebrados Caseína – Leite Queratina – Chifres, unhas e cascos de animais Hemocianina – Sangue dos invertebrados Pepsina – Suco gástrico Albumina – Ovo, leite e sangue Clorofila – Vegetais verdes

49 Seu papel biológico a)Proteínas Estruturais ou de Construção: são as responsáveis pela construção dos tecidos. -Colágeno (ossos, cartilagem, tendões e pele); -Queratina (pelos, cabelo, unha); -Miosina (músculos responsáveis pela contração); -Albumina (plasma sangüíneo); -Hemoglobina (hemáceas – transporta gases). b)Proteínas Reguladoras: são as que controlam e regulam as funções orgânicas. -Enzimas (são catalisadoras das reações do metabolismo: amilase, maltase, pepsina, etc) -Hormônios (regulam as funções orgânicas: insulina, gastrina ACTH e etc)

50 c) Proteínas Protetoras ou de Defesa: são os anticorpos que defendem o organismo e são produzidos por células específicas do sistema imunológico, chamadas linfócitos. -Antitoxinas: neutralizam as toxinas dos agentes de infecção, como as bactérias; -Aglutininas: aglutinam certos agentes de infecção; -Lisinas: dissolvem certos agentes de infecção

51 Ácidos Nucléicos

52 Constituintes: Nucleotídeos: formados por três diferentes tipos de moléculas: um açúcar (pentose): desoxirribose no DNA e ribose no RNA. um grupo fosfato. uma base nitrogenada. Nucleotídeo de DNA Nucleotídeo de RNA OBS.: A molécula sem o grupo fosfato é chamada nucleosídeo.

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54 As pentoses

55 As Pentoses: A adição de uma pentose a uma base nitrogenada produz um nucleosídeo. Os nucleosídeos de A, C, G, T e U são denominados, respectivamente, Adenosina, Citosina, Guanina, Timidina e Uridina. Se o açúcar em questão é a RIBOSE, temos um ribonucleosídeo, característico do RNA Se o açúcar é a desoxirribose - 1 hidroxila a menos em C2 - temos um desoxirribonucleosídeo, característico do DNA. A ligação com a base nitrogenada ocorre sempre através da hidroxila do carbono da pentose. O Fosfato: A adição de um ou mais radicais fosfato à pentose, através de ligação com a hidroxila do carbono 5 da mesma, dá origem aos Nucleotídeos. Os grupos fosfato são responsáveis pelas cargas negativas dos nucleotídeos e dos ácidos nucléicos. A adição do segundo ou terceiro grupo fosfato ocorre em seqüência, dando origem aos nucleotídeos di e trifosfatados.

56 Bases Nitrogenadas: Compostos heterocíclicos de carbono e nitrogênio: Pirimidinas (bases pirimídicas): anel heterocíclico único: citosina (C) e timina (T) no DNA; citosina (C) e uracila (U) no RNA. Purinas (bases púricas): dois anéis heterocíclicos: guanina (G) e adenina (A): presentes tanto no DNA quanto no RNA.

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58 Ligação Glicosídica: Ligação covalente estabelecida entre o carbono 1 da pentose e o N1 das pirimidinas ou o N9 das purinas. Pentose + base nitrogenada = nucleosídeo. Figura representativa de nucleosídeos de DNA

59 DNA – Molécula: Consiste de duas cadeias (fitas) helicoidais polinucleotídicas, enroladas ao longo de um mesmo eixo, formando uma dupla hélice de sentido rotacional à direita: dextrógera. Na dupla hélice as duas fitas de DNA são complementares (A = T e G = C) e apresentam polaridades opostas. Grupo fosfato e desoxirribose (parte hidrofílica): localizados na parte externa da molécula. Bases nitrogenadas (parte hidrofóbica): empilhadas dentro da dupla hélice,com suas estruturas hidrofóbicas de anéis quase planos muito próximos e perpendiculares ao eixo da hélice. Está presente no núcleo das células eucarióticas, nas mitocôndrias e nos cloroplastos, e no citosol das células procarióticas. Nas células germinativas e no ovo fertilizado, dirige todo o desenvolvimento do organismo, a partir da informação contida em sua estrutura. É duplicado cada vez que a célula somática se divide

60 DNA - Regra de Chargaff: Erwin Chargaff (1950): técnica para medir a quantidade de cada tipo de base no DNA de diferentes espécies. Seus dados mostraram que:. quantidade relativa de um dado nucleotídeo pode ser diferente entre as espécies, mas sempre A = T e G = C.. razão 1:1 entre bases púricas e pirimídicas em todos os organismos estudados.

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62 RNA - Molécula Tipos: mRNAs (RNAs mensageiros): leva mensagem do DNA do núcleo para o citoplasma. rRNAs (RNAs ribossômicos): participam da constituição dos ribossomos. tRNAs (RNA transportador ou de transferência):transporta Aminoácidos.


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