Introdução à bioquímica

Apresentação em tema: "Introdução à bioquímica"— Transcrição da apresentação:

1 Introdução à bioquímica

2 Classes de biomoléculas
Simplicidade no complexo: Existem somente 4 classe de macromoléculas na bioquímica cada uma formada por seu respectivo conjunto de blocos construtivos CLASSE EXEMPLO UNIDADE CONSTRUTUVA (TIJOLO) Proteínas insulina Amino ácido Ácidos nucléicos nucleotídeo RNA (ácido ribonucléico) Polissacarídeos celulose açúcar Lipídeos Ácido graxo (também glicerol e outros componentes) Triacil glicerol (banha)

3 ABC da bioquímica

4 Grupos funcionais presentes nas biomoléculas
Hidrocarbonetos Grupamentos contendo oxigênio

5 Grupos funcionais presentes nas biomoléculas (cont.)
Grupamentos contendo nitrogênio Grupamentos contendo enxofre Grupamentos contendo fosfato

6 Funcionalidade nos sistemas biológicos
Nos sistemas biológicos tudo tem função desde membros, órgãos e tecidos Olhosvisão Pernaslocomoção Intestinodigestão Isso também é verdade a nível celular Eritrócitos (hemácias, células vermelhas do sangue)transporte de O2 Neurôniossinalização e processamento nervoso E também é verdade no nível molecular. Tanto para moléculas como para vias metabólicas Anticorpos(proteínas) Enzimas(proteínas) Glicose Via glicolítica Via da biossíntese de glicogênio Resposta imune Catálise Combustível biológico Obtenção de energia pela oxidação da glicose Armazenamento de combustível na forma de glicogênio Compreender a função de cada sistema bioquímico é muito importante porque só assim é possível saber porque, afinal de contas, ele existe e como ele interage com outros sistemas cada um com sua função

7 Macromoléculas biológicas
Polimerização Unidade construtiva Característica notável OBS Proteínas Polímero linear Aminoácido Catálise Muitas funções Extremamente versátil quanto à forma e à função Ácidos nucléicos Nucleotídeo Auto replicação Polissacarídeos Polímero linear/ramificado Monos- sacarídeos Usado como Reserva de energia Estruturas muito resistentes A celulose á a biomolécula mais abundante na Terra Lipídeos Não são polímeros Ácido graxo e outros Forma membranas Muito variados quanto as unidades constitutivas

8 Composição percentual de biomoléculas numa célula bacteriana
% do peso total Número de moléculas deste tipo Água 70 1 Proteínas 15 3.000 Ácidos nucléicos DNA RNA 6 >3.000 Polissacarídeos 3 ~5 Lipídeos 2 ~20 Monômeros e intermediários ~500 Íon inorgânicos (Ca2+, Na+, K+, PO42-...) % do peso seco 50 3,3 20 10 6,6

9 Hierarquia estrutural na organização molecular da célula
Organelas Macromoléculas Unidades Monoméricas Nível 4 Nível 3 Nível 2 Nível 1

10 Poucos dos 112 elementos são utilizados nos organismos vivos
H + O > 70% H+O+C>95% H+O+C+P>98% macroelementos Microelementos (oligoelementos) Resumo do slide: Poucos dos 112 elementos são utilizados nos sistemas biológicos. Os bioelemento podem ser classificados em macroelementos e oligoelementos de acordo com sua abundância. Destes, C, H, O, N e P tem um papel destacado.

11 Bactéria que se alimenta de arsênio
Cientistas norte-americanos descobrem bactéria que se alimenta de arsênio, elemento considerado altamente tóxico, em substituição a outro que seria essencial à sua condição de ser vivo. Publicado em 02/12/2010 | Atualizado em 08/12/2010 “A vida como nós a conhecemos exige elementos químicos específicos e exclui outros”, afirma um dos autores do artigo, Ariel Anbar Esse é o primeiro caso em que um microrganismo é capaz de substituir algum dos seis elementos essenciais à vida (carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, enxofre e fósforo). De acordo com os pesquisadores, as bactérias são capazes de incorporar esse novo elemento ao próprio DNA. RESUMO DO SLIDE O lago em que foi encontrada a nova bactéria é conhecido por ser altamente salino e ter altas concentrações de arsênio

12 Abundância relativa dos elementos (%)
Composição percentual elementar do corpo humano Abundância relativa dos elementos (%) Crosta Terrestre Corpo Humano O 47,0 H 63,0 Si 28,0 25,5 Al 7,9 C 9,5 Fe 4,5 N 1,4 Ca 3,5 0,31 Na 2,5 P 0,22 K Cl 0,08 Mg 2,2 0,06 Ti 0,46 S 0,05 0,03 0,19 0,01 99,4% macroelementos microelementos (oligoelementos) 0,6% RESUMO DO SLIDE A composição elementar dos organismos vivos é bem diversa da do ambiente de onde eles retiram esses elementos. C, H, O e N juntos somam mais de 99% da biomassa. Os microelementos, embora usados em pequena quantidade, são indispensáveis à vida Tanto os macroelementos como os oligoelementos são igualmente essenciais à vida!!!

13 Escala de tamanho em bioquímica
alanina (aminoácido) 0,5nm 89Da 3,5nm glicose 0,7nm 180Da Fosfolipídeo 750Da Mioglobina (uma proteína pequena) 16.900Da

14 Escala de tamanho em bioquímica (cont.)
Mioglobina 16.900Da 3,5nm 6,8nm Hemoglobina (proteína média) 65.000Da

15 Escala de tamanho em bioquímica (cont.)
6,8nm Hemoglobina 65.000Da 25nm 16nm Bacteriófago FX-174 Um dos menores vírus conhecidos Da Ribossoma de E.Coli Da miosina 160nm Da

16 Escala de tamanho em bioquímica (cont.)
miosina 160nm Da Vírus do mosaico do tabaco 300nm Da

17 Escala de tamanho em bioquímica (cont.)
Célula do fígado 20.000nm 20mm 9.000nm 9mm Hemácia (célula vermelha do sangue) Vírus do mosaico do tabaco Cloroplasto de espinafre 8.000nm 8mm Mitocôndria de hepatócito 1,5mm E coli bactéria 2.000nm 2mm

18 Escala de tamanho das estruturas biológicas
Hemoglobina 6,8nm Escala de tamanho das estruturas biológicas Vírus FX-174 25nm Hemácia 9mm Célula do fígado 20mm alanina (0,5nm) Humano 1,7 m Mitocôndria 1,5mm glicose 0,7nm Vírus do mosaico do tabaco 300nm Nanômetro (nm) 10-9 metro Micrômetro (mm) 10-6 metro Milímetro (mm) 10-3 metro Metro (m) 100 metro

19 Origem das biomoléculas
Eletrodos Compostos produzidos neste experimento Glicina (aminoácido) Alanina (aminoácido) Acido a-aminobutírico N-metil alanina Ác. Aspártico (aminoácido) Ác. glutâmico (aminoácido) Ác. Acético Ác succínico (intermediário do ciclo de Krebs) Uréia ...muitos outros Centelhas Condensador Mistura de NH3 (amônia) H2(hidrogênio) CH4 (metano) e água 80oC Aparelho para demonstrar a abiótica formação de biomoléculas simulando as condições da atmosfera primitiva

20 Um esquema possível para a evolução molecular
4,5 Bilhões de anos Surgimento da Terra “Sopa” pré-biótica contendo diversas biomoléculas originadas de precurssores na atmosfera primitiva Produção de pequenas moléculas de RNA com seqüências aleatórias Surgimento de moléculas de RNA com atividade catalítica auto-replicativa 4,0 Bilhões de anos Formação dos oceanos e continentes Síntese de peptídeos catalizada por RNA Co-evolução do RNA e das proteínas Desenvolvimento de um sistema de tradução primitivo. Genoma de RNA e catalizadores RNA-Proteína 3,5 Bilhões de anos Primeiro microorganismo fóssil Surgimento do genoma de DNA