Graduação: Ciências Biológicas (Biologia)- UFPE Física – UFPE Química – IFPE Pós-Graduação : Neurociência e Psicopedagogia – UCAM Gestão Escolar – UCAM.

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2 Graduação: Ciências Biológicas (Biologia)- UFPE Física – UFPE Química – IFPE Pós-Graduação : Neurociência e Psicopedagogia – UCAM Gestão Escolar – UCAM Gestão Ambiental e Desenvolvimento Sustentável – Facinter MBA em Engenharia de Sistema- ESAB Mestrado em Saúde Humana e Meio Ambiente- UFPE

3 BIOQUÍMICA 1 ÁGUA SAIS MINERAIS CARBOIDRATOS

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

5 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. líquidaincolor quantidadesinodorainsípidalíquidaincolor quantidadesinodorainsípida

6 MOLÉCULA DE ÁGUA

7 PROPRIEDADES DA ÁGUA SOLVENTE UNIVERSAL SOLVENTE UNIVERSAL A água dissolve vários tipos de e, como vários sais e açúcar, e facilita sua interação química, que ajuda metabolismos complexos. 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.

8 PROPRIEDADES DA ÁGUA ALTO CALOR ESPECÍFICO 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.

9 PROPRIEDADES DA ÁGUA CALOR DE VAPORIZAÇÃO 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 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

10 PROPRIEDADES DA ÁGUA CAPILARIDADE 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.

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

12 TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS A presença de água permite a difusão nos seres mais primitivos. A presença de água permite a difusão nos seres mais primitivos. Organismos mais evoluídos apresentam sistemas circulatórios ( hemolinfa, sangue e seiva vegetal). Organismos mais evoluídos apresentam sistemas circulatórios ( hemolinfa, sangue e seiva vegetal). A urina é uma maneira de eliminar toxinas. A urina é uma maneira de eliminar toxinas. As células apresentam-se em estado colóidal (rico em água) o que facilita transporte de substâncias. As células apresentam-se em estado colóidal (rico em água) o que facilita transporte de substâncias.

13 FACILITA REAÇÕES QUÍMICAS Reações químicas ocorrem mais facilmente com os reagentes em estado de solução. 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). 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. Reações de quebra de moléculas em que a água participa como reagente são denominadas reações de hidrólise.

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

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

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

17 VARIAÇÕES NA TAXA DE ÁGUA IDADE IDADE Feto humano – 94% de água Recém-nascido – 69% de água Adulto – 60% de água

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

19 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. 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

20 SAIS MINERAIS Encontram-se imobilizados em estruturas com função esquelética e de proteção. 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.

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

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

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

24 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

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

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

27 Monossacarídeos Fórmula geral: C n (H 2 O) n 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 C 5 H 10 O 4 – Desoxirribose -Hexoses C 6 H 12 O 6 – Glicose Frutose Frutose Galactose Galactose

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

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

30 FRUTOSE - Encontrada em frutas

31 GALACTOSE Encontrado no leite Encontrado no leite

32 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. 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

33 SÍNTESE POR DESIDRATAÇÃO C 6 H 12 O 6 +C 6 H 12 O 6 C 12 H 22 O 11 H 2 O H 2 O

34 Síntese x Degradação

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

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

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

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

39 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.

40 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

41 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

42 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

43 EXERCÍCIOS 1) (PUC-RJ) Leia atentamente e assinale o que for correto. (001) A água e os sais minerais são substâncias inorgânicas. (002) O metabolismo consta de reações anabólicas e catabólicas. (004) A água existente nos seres vivos provém apenas das reações metabólicas. (008) A quantidade de água varia de acordo com a espécie considerada. (016) Quanto maior o metabolismo, maior a quantidade de água. SOMA : 001+002+008+016 = 027

44 2) São funções da água no protoplasma celular: I - atuar como dissolvente da maioria das substâncias; II - não atuar na manutenção do equilíbrio osmótico dos organismos em relação ao meio ambiente; III - constituir o meio dispersante dos colóides celulares; IV - participar das reações de hidrólise; V - agir como ativador enzimático. A alternativa que contém as funções VERDADEIRAS é : a) I, II, III.d) V, II, III. b) I, III, IV.e) I, III, V. c) III, IV, V. CORRETA : LETRA B

45 3) (UEM) Folhas de alface foram pesadas, obtendo–se o valor de 63g. Submetidas à secagem em estufa, essa massa se reduziu a 3,6g, ou seja, 5,7% da massa inicial, demonstrando que a água, perdida na evaporação, correspondia a 94,3% da massa das folhas. A seguir, o material seco foi queimado, consumindo a matéria orgânica e deixando apenas o material inorgânico, as cinzas, que pesavam 0,584g, ou seja, apenas 0,93% do peso das folhas frescas. Baseando–se nos dados acima, na composição e na fisiologia dos vegetais, assinale o que for correto. (001) O material seco é constituído somente por proteínas, por carboidratos e por lipídios produzidos pelo metabolismo dos vegetais. (002) As cinzas são constituídas por elementos químicos, entre os quais se encontram Mg, P, K, Ca e Fe. (004) Elementos químicos denominados macronutrientes e micronutrientes constituem o material inorgânico das folhas.

46 (008) Nas folhas, os elementos químicos participam de atividades celulares, como a fotossíntese e a respiração. (016) A água presente nas folhas é absorvida, preferencialmente, pelos estômatos e pela epiderme, o que explica a grande evaporação verificada durante o experimento. (032) Se o material seco obtido no experimento fosse colocado num vaso, provavelmente seria absorvido pelas raízes das plantas e transportado até as folhas, através do floema. SOMA: 002+004+008 = 014

47 4) (UFSC) Os sais minerais existem nos seres vivos sob duas formas básicas: dissolvidos em água sob a forma de íons ou como constituintes estruturais. Com relação a esse assunto, podemos afirmar que: (001) Os sais de ferro são importantes na dieta, pois entram na formação de várias proteínas, como, por exemplo, a hemoglobina; (002) Os sais de iodo, presentes como adicional no sal de cozinha, têm papel fundamental na síntese de hormônios tireoidianos; (004) A transmissão do impulso nervoso nos neurônios depende do fluxo de íons fósforo e íons potássio nas células nervosas; (008) Na contração muscular, é necessária a presença de íons cálcio para que ocorra o deslizamento das fibrilas contráteis. (016) O cálcio participa da composição química de ossos, dentes e conchas de alguns animais. SOMA: 001+002+008+016 = 027

48 5) (UFPR) 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 e assinale na Folha de Respostas a soma dos itens corretos. (001) Pelo texto podemos inferir que há um maior risco da ocorrência de cárie dental em países ricos.

49 (002) Podemos encontrar citados no texto, um tipo de oligossacarídeo, um de monossacarídeo e um de polissacarídeo. (004) Raízes e sementes são alimentos abundantes na dieta da população de países menos ricos. (008) 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. (016) A celulose é um carboidrato de alto valor nutritivo para os seres humanos. (032) O amido é um tipo de carboidrato com função energética encontrado tanto em células animais quanto em células vegetais. SOMA : 002+004 = 006

50 6) 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 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. 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! 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! Com certeza, fome, ela não sente! Considere a dieta de Regininha e assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 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. (001) Quanto aos lipídios, não encontramos colesterol no café da manhã de Regininha.

51 (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 : 002+008 = 010

52 7) (UFMG) Esta tabela mostra o teor de proteínas, carboidratos e lípides em alguns alimentos, expresso em gramas por 100g de peso seco. ALIMENTOPROTEÍNASCARBOIDRATOSLÍPIDES Carne seca 48,0011,0 Farinha de mandioca 1,380,80,5 Arroz8,076,51,4 Toucinho9,7064,0

53 Com base nos dados da tabela, assinale a alternativa que contém a dieta mais adequada para um jogador de futebol antes de uma competição. a) Arroz com farinha de mandioca. b) Arroz com toucinho. c) Carne seca com farinha de mandioca. d) Carne seca com toucinho. CORRETA : LETRA A

54 Lipídios Possuem função energética e estrutural. Possuem função energética e estrutural. Apresentam maior quantidade de energia que os carboidratos. Apresentam maior quantidade de energia que os carboidratos. São a 2ª fonte de energia do organismo. São a 2ª fonte de energia do organismo. São formados por uma molécula de glicerol ligada a três cadeias de ácidos graxos. São formados por uma molécula de glicerol ligada a três cadeias de ácidos graxos. São insolúveis em água. São insolúveis em água.

55 Lipídios

56 Lipídios Colesterol, quando em excesso o LDL pode se depositar nas artérias causando a aterosclerose ou infarto do miocárdio. @BIO777

57 Lipídios Níveis aceitáveis de colesterol LDL de acordo com a American Heart Association:

58 Proteínas Substâncias orgânicas mais abundantes nos seres vivos. Possuem função estrutural, enzimática, hormonal, imunológica etc. São formadas por átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e, às vezes, enxofre. Os aminoácidos são as unidades proteicas.

59 Proteínas Cada aminoácido é composto por um carbono alfa, um grupamento amina e um grupamento carboxila. Junto ao carbono alfa temos o radical, o qual muda de aminoácido para aminoácido. Os aminoácidos são unidos entre si pelas ligações peptídicas. Podem ser classificados em dipeptídeo, tripeptídeo, oligopeptídeo e polipeptídeo.

60 Proteínas Os aminoácidos são unidos entre si pelas ligações peptídicas. @BIO545

61 Proteínas Classificação dos aminoácidos: Os aminoácidos NATURAIS são os que um ser vivo pode produzir. Os aminoácidos ESSENCIAIS são os que um ser vivo não pode produzir, portanto devem ser obtidos via alimentação. A lista de aminoácidos naturais e essenciais muda de espécie para espécie.

62 Proteínas Estrutura das proteínas:

63 Proteínas:enzimas Aceleram as reações químicas. Possuem alta especificidade enzima-substrato (modelo da chave- fechadura)

64 Proteínas: enzimas

65 Proteínas: atuam na imunização Anticorpos defendem o nosso corpo. Podemos classificar o processo de imunização em: Imunização ativa: organismo aprende a fabricar anticorpos, ou pegando a doença ou através de vacinas. Imunização passiva: quando o organismo recebe pronto os anticorpos (amamentação, placenta, soro).

66 Vitaminas Necessárias em pequenas quantidades. Indispensáveis para o funcionamento do corpo. Atuam como reguladoras das reações químicas. Podem ser classificadas em: Lipossolúveis: se dissolvem em lipídios. Ex.: vitaminas A, D, E e K. Hidrossolúveis: se dissolvem em água. Ex.: vitamina C e vitaminas do complexo B.

67 VITAMINAS

68 Ácidos Nucleicos Comandam as atividades celulares. São a base dos caracteres hereditários. São conhecidos por DNA ou ADN (ácido desoxirribonucleico) e o RNA ou ARN (ácido ribonucleico). São formados por unidades denominadas nucleotídeos. Cada nucleotídeo é formado por um grupo fosfato, uma pentose e uma base nitrogenada.

69 Ácidos Nucleicos

70 Diferenças entre DNA e RNA:

71 Diferenças entre DNA e RNA