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ÁGUA SAIS MINERAIS CARBOIDRATOS PROTEÍNAS LIPÍDEOS Disciplina : Bioquímica Professora : Janine Fernandes.

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1 ÁGUA SAIS MINERAIS CARBOIDRATOS PROTEÍNAS LIPÍDEOS Disciplina : Bioquímica Professora : Janine Fernandes

2 AS CARACTERÍSTICAS DA MATÉRIA VIVA  Seres vivos: complexos e altamente organizados, compostos por células contendo muitos tipos de moléculas complexas;  Cada parte componente possui um objetivo ou função específica;  Tem a capacidade de extrair e transformar a energia de seu meio ambiente, a partir de materiais primários simples;  Capacidade de efetuar auto-replicação precisa.

3 A BIOQUÍMICA E A CONDIÇÃO VITAL  Semelhanças na composição química entre matéria- viva e matéria não-viva;  Moléculas encontradas na matéria viva – BIOMOLÉCULAS;  A maioria dos componentes químicos dos organismos vivos é de natureza orgânica (C, N, O, H)  A maior parte da matéria orgânica das células vivas é constituída de MACROMOLÉCULAS.  Todos os fenômenos biológicos são, em última análise, de natureza molecular.

4 BIOMOLÉCULAS-MACROMOLÉCULAS  Macromoléculas celulares são compostas de muitas moléculas simples (monômeros primários) que se unem em longas cadeias (moléculas poliméricas);  As macromoléculas e seus respectivos monômeros:  PROTEÍNAS aminoácidos  CARBOIDRATOS glicose  LIPÍDIOSácidos graxos  ÁCIDOS NUCLÉICOSnucleotídeos  As moléculas monoméricas são extremamente versáteis e exercem mais de uma função na célula viva.  Ex: aminoácidos são precursores de hormônios, alcaloídes, pigmentos, etc.

5 De acordo com as características das biomoléculas podemos deduzir que: Existe uma simplicidade básica na organização das molecular da célula; O conjunto dos organismos vivos possui um só ancestral comum; A identidade de cada espécie de organismo é mantida graças à posse de um conjunto distinto de ácidos nucléicos e proteínas; Devido á versatilidade funcional das biomoléculas, pode-se considerar que existe um princípio básico de economia molecular nos seres vivos.

6 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

7 Substâncias Inorgânicas: moléculas pequenas. Água Sais Minerais Substâncias Orgânicas: moléculas complexas, formadas por cadeias carbônicas. Glicídios (carboidratos) Lipídios Proteínas Vitaminas Ácidos Nucléicos

8 ÁGUA ("hidróxido de hidrogênio" ou "monóxido de hidrogênio" ou ainda "protóxido 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.

9 MOLÉCULA DE ÁGUA

10 ÁGUA  substância em maior quantidade presentes em uma célula, conseqüentemente, no ser vivo. Sua quantidade varia de espécie para espécie; na água viva a quantidade de água chega a 90%, no ser humano chega a 65% e em certas sementes apenas 5%.

11 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.

12  ALTO CALOR ESPECÍFICO  Calor específico é definido como a quantidade de calor que um grama de uma substância precisa absorver para aumentar sua temperatura em 1°C sem que haja mudança de estado físico. Devido ao alto calor específico da água, seres vivos não sofrem variações bruscas de temperatura.

13  CALOR DE VAPORIZAÇÃO  É a quantidade de calor necessária para que uma substâncias passe de estado líquido para o estado de vapor. Devido ao elevado calor de vaporização da água, uma superfície se resfria quando perde água na forma de vapor

14  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.

15 FUNÇÕES DA ÁGUA  TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS  FACILITA REAÇÕES QUÍMICAS  TERMORREGULAÇÃO  LUBRIFICANTE  REAÇÕES DE HIDRÓLISE  EQUILÍBRIO OSMÓTICO  EQUILÍBRIO ÁCIDO BASE

16 TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS  A presença de água permite a difusão nos seres mais primitivos.  Os nutrientes e os resíduos metabólicos são transportados através da água (principalmente pelo plasma sanguíneo e pela linfa).  A urina é uma maneira de eliminar toxinas.  As células apresentam-se em estado colóidal (rico em água) o que facilita transporte de substâncias.

17 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.

18 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.

19 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.

20 VARIAÇÕES NA TAXA DE ÁGUA  ESPÉCIE Água-viva - 98% de água Sementes - 10% de água Espécie humana - 70% de água

21  IDADE Feto humano – 94% de água Recém-nascido – 69% de água Adulto – 60% de água

22 METABOLISMO  A quantidade de água é diretamente proporcional à atividade metabólica da célula. Neurônio – 80% de água Célula óssea – 50% de água

23  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. Anabolismo = Reações de síntese Absorvem energia Exemplo: fotossíntese Catabolismo = Reações de degradação Liberam energia Exemplo: respiração

24 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 – encontrado no endoesqueleto de vertebrados.

25 Possuem várias funções nos seres vivos; forma o esqueleto de muitos animais, atuam no transporte do oxigênio, na fotossíntese, no equilíbrio hídrico, na transmissão dos impulsos nervosos, no bom funcionamento dos músculos e das enzimas.

26 MINERAIS FUNÇÕES PRINCIPAIS ALIMENTOS Cálcio (Ca)Forma ossos e dentes, atua no funcionamento de músculos e nervos e na coagulação do sangue Laticínios, hortaliças de folhas verdes ( brócolis, espinafre, repolho, etc.) Fósforo (P)Forma ossos e dentes, participa da transferência de energia e das moléculas de ácidos nucléicos Carnes, ovos, peixes, aves, laticínios, feijões, ervilhas Sódio (Na)Atua no equilíbrio hídrico e no funcionamento dos nervos e das membranas da célula Sal de cozinha e sal natural dos alimentos Cloro (Cl)Age junto com o sódio e forma o ácido clorídrico do estômago Encontra-se combinado ao sódio no sal comum Potássio (K) Age com o sódio no equilíbrio hídrico e no funcionamento de nervos e membranas Fruta (banana), verduras, feijão, leite e cereais Magnésio (Mg) Forma a clorofila, atua em várias reações químicas, ajuda na formação de osso e músculos Hortaliças de folhas verdes, cereais, peixes, carnes, ovos, feijão, soja e banana Ferro (Fé)Forma a hemoglobina, pigmento respiratórioFígado, carnes, gema do ovo, pinhão, legumes e hortaliças verdes Iodo (I)Faz parte do hormônio tiroxina da tireóide, que controla o metabolismo e o crescimento Sal de cozinha, peixes e frutos do mar.

27 Dissolvidos em água formam íons. Na + /K + - Equilíbrio osmótico - Bomba de Na + e K + - Na + = mais freqüente em animais - K + = mais freqüente em vegetais

28 Mg ++ - Componente da clorofila - Interação das subunidades dos ribossomos Ca ++ - Coagulação sangüínea - Contração Muscular - Componente de ossos e dentes

29 Fe ++ - Componente de hemoglobina e dos citocromos. - A carência causa anemia ferropriva. F-F- - Anticariogênico - O excesso causa anomalias dentais (fluorose)

30 I- - Componente de hormônios da tireóide - A carência leva a bócio carêncial PO 4 -3 - Constituinte de nucleotídeos e do ATP - Evita variações bruscas de pH da célula

31 Em vegetais os minerais podem ser classificados como: Macronutrientes : C, H, O, N, P, K, S, Ca, Mg. Micronutrientes : Fe, B, Mn, Cu, Mb, Cl, Zn

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

33  CLASSIFICACÃO DOS GLÍCIDEOS:  Monossacarídeos  Oligossacarídeos  Polissacarídeos

34 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

35 RIBOSE E DESOXIRRIBOSE São constituintes dos ácidos nucléicos RNA e DNA respectivamente. ribose

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

37 FRUTOSE - Encontrada em frutas

38 GALACTOSE  Encontrado no leite

39 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

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

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

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

43 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

44 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.

45 GLICOGÊNIO - Formado por cerca de 30.000 moléculas de glicose; - Polissacarídeo de reserva energética animal e de fungos; - Em animais é encontrado principalmente no fígado e nos músculos.

46 CELULOSE Formada por 4.000 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

47 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

48 LIPÍDEOS  Compreendem um grupo de substâncias orgânicas onde se enquadram as gorduras, os óleos, as ceras e alguns hormônios chamados esteróides (hormônios sexuais e do córtex das glândulas supra-renais).  São moléculas orgânicas formadas pela união de ácidos graxos e um álcool, geralmente o glicerol.  São compostos energéticos, pois na falta da glicose, a célula os oxida, conseguindo assim a liberação de considerável quantidade de energia para a ativação de seus trabalhos.

49 São insolúveis em água, e solúvel em compostos orgânicos como álcool, acetona, benzeno, éter e clorofórmio.

50 Ácidos Graxos  Os ácidos graxos podem ser saturados (Ácidos graxos saturados não possuem nenhuma ligação dupla entre átomos de carbono, o que significa que não têm disponibilidade para receber mais átomos de hidrogênio);  Insaturados (Ácidos graxos insaturados possuem uma ligação dupla entre átomos de carbono, o que lhes permite ainda receber mais átomos de hidrogênio na molécula)

51 Classificação dos Lipídeos  Simples: quando formados por apenas C,H e nas moléculas de álcool e ácidos graxos  Complexos: além de C, H, O possuem N, P ou S. São exemplos: os fosfolipídios componente da membrana celular; esfigomielina que forma a bainha de mielina de certos neurônios, lecitina presente na gema do ovo.

52  Glicerídios (são os óleos e gorduras)  são formados pelo glicerol e mais três moléculas de ácidos graxos. Os glicerídeos ou também chamados de triglicerídeos são representados pelas gorduras que em temperatura ambiente apresentam-se solidificadas, e na forma de óleos, que são líquidos.  São importantes fontes de reserva de energia nos animais.

53  Cerídeos: são formados por cadeias abertas resultantes da combinação de ácidos graxos que não seja o glicerol.  As ceras são encontradas na cera de abelha, no cerume do ouvido humanos e na cera de carnaúba.  As abelhas usam as ceras para produzirem seus favos e certos vegetais apresentam ceras nas superfícies das folhas para evitar a perda excessiva de água na transpiração.

54  Esterídeos ou esteróides: surgem da combinação de ácidos graxos e uma álcool de cadeia fechada como o colesterol;  Os principais esteróides são os hormônios sexuais (testosterona e estradiol), e os hormônios das glândulas supra-renais;  O colesterol é uma substância muito relacionado aos problemas cardiovasculares;  É relativamente comum o erro de se considerar o colesterol um lipídio, quando ele é apenas um álcool que entra na composição de alguns lipídios.

55 Funções dos lipídios  Estrutural ou plástica: constituem junto com as proteínas de quase todas as estruturas celulares conferindo rigidez, consistência e elasticidade.

56  Energética: quando hidrolisados e oxidados, podem fornecer mais calorias que os glicídios.  Reserva: constituem o principal alimento de reserva energética dos animais. Forma o panículo adiposo.  Isolamento térmico: o panículo adiposo constitui o “casaco natural” para os homeotérmicos.

57 PROTEÍNAS  São compostos orgânicos formadas pelas ligações peptídicas entre centenas ou milhares de aminoácidos.  São os componentes estruturais mais importantes dos seres vivos e estão presentes em todas as estruturas celulares.  São também fundamentais no funcionamento do organismo, uma vez que o controle das reações químicas depende das enzimas, que são moléculas de proteína.

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59  Os aminoácidos são os blocos de construção das proteínas. Em sua constituição, um aminoácido é uma molécula orgânica formada por vários átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio, alguns também possuem átomos de enxofre.

60  Cada aminoácido contem um agrupamento amina (NH2) e um grupo carboxila (COOH), as ligações peptídicas ocorrem entre o agrupamento amina de um aminoácido e o grupo carboxila de outro, com a liberação de uma molécula de água.

61  O colágeno presente na pele, nos ossos, nas cartilagens e tendões confere resistência a estes tecidos.  Nos ossos, por exemplo, o cálcio é responsável pela rigidez enquanto que o colágeno confere resistência.  A queratina está presente na superfície da pele dos vertebrados terrestres, impermeabilizando-a, protegendo o organismo contra a desidratação ou a hiperidratação.

62  No interior das células musculares, são importantes duas proteínas contráteis:  A actina e a miosina, relacionadas, portanto, com a contração muscular, com os movimentos.  A hemoglobina, presente nos glóbulos vermelhos, é responsável pelo transporte dos gases da respiração, principalmente do oxigênio.

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65  Um segundo grupo de proteínas são as chamadas enzimas.  Enzimas são as substâncias que, pela sua intervenção, possibilitam a ocorrência das diversas atividades químicas que caracterizam o metabolismo celular.  Por exemplo, a digestão, a respiração, os processos da fotossíntese, a síntese de hemoglobina ou melanina e todas as outras atividades químicas dos seres vivos só ocorrem pela presença de enzimas específicas, fazendo com que ocorram em velocidade compatível com a vida.

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67  A ação das enzimas liga-se à forma das moléculas sobre as quais age.  Dizemos que a relação entre a enzima e as moléculas, cujas reações promove, denominadas substratos, é uma relação chave-fechadura.

68  Vamos lembrar esses casos:  A falta de uma enzima catalisadora de uma das etapas da síntese de melanina é a causa do albinismo;  A hemofilia acontece porque falta uma das enzimas necessárias às reações de coagulação do sangue;  O homem é incapaz de digerir a celulose, porque não produz a celulase, enzima imprescindível à hidrólise deste polissacarídeo vegetal.

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70  Uma terceira função das proteínas no organismo é a ação de defesa contra organismos estranhos (antígenos), por meio de moléculas especiais e também específicas, os anticorpos.

71  Anticorpos são, portanto, proteínas especiais produzidas por células também especiais, com afinidade química por antígenos, moléculas presentes em organismos invasores do nosso organismo.  Funcionam também segundo o modelo chave- fechadura, pois para cada antígeno existe um anticorpo exato.

72  As vitaminas são proteínas especiais

73  As vitaminas são compostos orgânicos imprescindíveis para algumas reações metabólicas específicas, agindo muitas vezes como coenzimas ou como parte de enzimas responsáveis por reações químicas essenciais à saúde humana.  São usualmente classificadas em dois grupos, com base na sua solubilidade, estabilidade, ocorrência em alimentos, distribuição nos fluídos corpóreos e sua capacidade de armazenamento nos tecidos.

74  As vitaminas ativam a oxidação dos alimentos, as reações metabólicas e facilitam a libertação e a utilização de energia.  Desta forma, permitem que o organismo possa aproveitar as substâncias plásticas e energéticas proporcionadas pela ingestão de alimentos: as proteínas, os açúcares, as féculas e as gordura

75  As vitaminas são classificadas geralmente com base em suas características fisiológicas e não pela sua composição química.  As vitaminas A, D, E, K, são chamadas de lipossolúveis, ou seja, são aquelas solúveis em lipídios e extraíveis por solventes orgânicos e as vitaminas do complexo B e C são denominadas hidrossolúveis.

76  Vitaminas lipossolúveis são as vitaminas solúveis em lipídios e não-solúveis em água. Para serem absorvidas é necessária a presença de lipídios, além de bílis e suco pancreático.  Após a absorção no intestino, elas são transportadas através do sistema linfático até aos tecidos onde serão armazenadas. As vitaminas lipossolúveis são a vitamina A, a vitamina D, a vitamina E e a vitamina K.

77  As vitaminas A e D são armazenadas principalmente no fígado e a E nos tecidos gordurosos e, em menor escala, nos órgãos reprodutores.  O organismo consegue armazenar pouca quantidade de vitamina K

78  Cada uma das vitaminas lipossolúveis: A, D, E e K, tem um papel fisiológico separado e distinto. Na maior parte, são absorvidos com outros lipídios, e uma absorção eficiente requer a presença de bile e suco pancreático.

79  Vitaminas Hidrossolúveis  São solúveis em compostos polares. As vitaminas hidrossolúveis são a C e a família do complexo B.  As Vitaminas Hidrossolúveis são solúveis em água, são difíceis de armazenar porque o excesso é eliminado pela urina.  Essas substâncias são solúveis no plasma sanguíneo e por isso não necessitam de compostos carregadores

80 As principais vitaminas  Vitamina A:  Retinol - Fundamental para a saúde dos olhos.  Fortalece a membrana das células, prevenindo infecções - Fontes: Espinafre, gema de ovo, óleo de fígado de peixe, leite, manteiga, cenoura, mamão e tomate.  Vitamina D:  Calciferol - Absorção de fósforo e cálcio. Reduz o risco de doenças renais - Fontes: Leite, atum, manteiga, óleo de fígado de peixe.

81  Vitamina E:  Tocoferol - Alivia cãibras e distensões musculares. Acelera a cura de lesões na pele.  É antoxidante e previne abortos - Fontes: Germe de trigo, soja, óleos vegetais, brócolis, ovos, leites e peixes.  Vitamina K:  Naftoquinona - Ajuda a regular os mecanismos da coagulação sanguínea. Também atua na prevenção de hemorragias. Fontes: Nabo, Iogurte, gema de ovo, brócolis, espinafre. É também sintetizada dentro do intestino por algumas bactérias.

82  Vitamina C: Ácido ascórbico - Ajuda a atenuar os efeitos da gripe e de algumas infecções. Acelera a cicatrização depois de cirurgias e é antioxidante - Fontes: Frutas cítricas, brócolis, espinafre, acerola e pimentão.  Vitamina B1: Tiamina - Oferece proteção aos nervos e músculos - Fontes: Pães, feijão, soja, ovos, fígado.  Vitamina B2: Riboflavina - É importante para a produção de energia no organismo. Protege os atletas das lesões e melhora o desempenho físico - Fontes: Leite, queijo, iogurte, vegetais verdes folhosos, frutas, pão, cereais e vísceras.

83  Vitamina B6: Piridoxina - Participa da multiplicação de todas as células e da produção de hemácias e das células do sistema imunológico. Influencia o sistema nervoso - Fontes: Carnes, grãos integrais e levedo.  Vitamina B3: Niacina - Em doses normais evita a pelagra, doença causada por desnutrição, que provoca fraqueza e dificuldade de engolir alimentos - Fontes: Fígado, carne magra, pão integral, peixe, feijão, couve e cereais.  Vitamina B12: Cianocobalamina - Evita a anemia e auxilia na formação e na coagulação do sangue. Acelera o crescimento - Fontes: Fígado, carne bovina e suína. é também sintetizada por bactérias no intestino.


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