Princípios Básicos/Troca de Energia e Matéria nos organismos vivos

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1 Princípios Básicos/Troca de Energia e Matéria nos organismos vivos
BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS Aula -02 Princípios Básicos/Troca de Energia e Matéria nos organismos vivos

2 Matéria e seus constituintes (átomos, moléculas, biomoléculas)
Sumário Matéria e seus constituintes (átomos, moléculas, biomoléculas) Grupos funcionais 2.1 Proteínas 2.2 Carboidratos 2.3 Lipídeos 2.4 Ácidos Nucléicos 3. Ciclo de Energia

3 SUBSTÂNCIA O que existe por si só; Qualquer espécie de matéria;
MATÉRIA = que ocupa espaço, tem massa; Energia condensada num espaço.

4 OS ÁTOMOS FORMAM MOLÉCULAS AS MOLÉCULAS FORMAM ORGANELAS
AS ORGANELAS FORMAM A CÉLULA AS CÉLULAS FORMAM TECIDOS OS TECIDOS FORMAM ORGÃOS OS ORGÃOS FORMAM SISTEMA OS SISTEMAS FORMAM CORPO

5 O ÁTOMO Elemento básico que compõe a matéria;
Estruturas e processos fisiológicos são devidos às interações entre átomos e íons; Átomo elemento que estabelece ligação entre matéria e energia.

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7 Elemento químico essencial: (deve cumprir quatro condições)
A ingestão insuficiente do elemento provoca: Deficiências funcionais, reversíveis se o elemento voltar a ficar nas concentrações adequadas; * Sem o elemento, o organismo não cresce e nem completa o seu ciclo vital; * O elemento influi diretamente no organismo e está envolvido em seus processos metabólicos; * O mesmo efeito no organismo não pode ser conseguido por nenhum outro elemento.

8 A maioria dos elementos que compõem os seres vivos são denominados elementos organógenos ou bioelementos. São classificados segundo a sua abundância em majoritários, traços e microtraços (oligoelementos). A lista seguinte mostra os bioelementos presentes no ser humano, ordenados por ordem de abundância:

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10 MOLÉCULAS CAFEÍNA NICOTINA
Átomos interagem para formar configurações estáveis; Formam as MOLÉCULAS. CAFEÍNA NICOTINA

11 BIOMOLÉCULAS Moléculas de importancia biológica Bio = ORGANISMO VIVO
Molécula = união de 2 ou mais átomos distintos

12 Carbono (C), Hidrogênio (H), Oxigênio (O) e
BIOMOLÉCULAS Constituição Carbono (C), Hidrogênio (H), Oxigênio (O) e Nitrogênio (N)

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14 Classificacão das Biomoléculas
Ácidos: possuem H+ no início da estrutura molecular ex: HCl Bases: possuem OH- no final da estrutura molecular ex: NaOH Sais: não contem H nem OH ex: NaCl

15 Importância do Carbono
Biomoléculas são esqueletos carbonados Formam ligações covalentes muito estáveis: C, O, H e N podem formar novas ligações covalentes aumentando diversidade química das biomoléculas

16 Importância biomoléculas
Interações entre biomoléculas são fundamentais no estudo dos mecanismos de doença; 60% dos novos fármacos são proteínas que interagem com proteínas do organismo.

17 Interações entre biomoléculas
Ligações covalentes: entre átomos; Forças Van der Walls: atração entre moléculas polares; Ligações de H+: atração entre íons de cargas opostas; Interações hidrofóbicas: forças de repulsão a água e moléculas com grupos apolares

18 Grupos Funcionais das Biomoléculas Orgânicas
1. Ácido Orgânico = COOH Ex: CH3CH2COOH 2. Alcool = OH Ex: CH3OH (metanol) 3. Amina = NH2 Ex: CH3CH2NH2 4. Amino Ácido = NH2 e COOH

19 Grupos funcionais 5. Éteres = grupo R – O - R
Ex:CH3CH2-O-CH2CH3 (éter etílico) 6. Aldeídos e Cetona = contêm grupo carbonila (C=O) Ex: CH3-CO-CH3 (acetona) 7. Ésteres = grupo R´- COOR

20 O átomo de C Possibilita várias ligações

21 Átomo de C Possibilita formar cadeias

22 Átomo de C Possibilita isômeros estruturais e ópticos

23 Átomo de C Possibilita isomeria cis - trans

24 Polaridades das biomoléculas

25 BIOMOLÉCULAS Orgânicas Lipídeos Proteínas Ácidos Nucléicos Glicídeos

26 Combinação de biomoléculas

27 Importância biomoléculas
Interações entre biomoléculas são fundamentais no estudo dos mecanismos de doença; 60% dos novos fármacos são proteínas que interagem com proteínas do organismo.

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29 Funções das Proteínas Ex: troponina Enzimática Nutricional Hormonal
Ex: ferritina Ex: hemoglobina Funções das Proteínas Enzimática Ex: lipases Nutricional Hormonal Transporte Armazenamento Sistemas contrácteis Estrutural Imunidade Ex: insulina Ex: colágenio Ex: imunoglobolina Ex: caseína Ex: troponina

30 Compostos orgânicos (C, O e H) aldeídos ou cetonas
Carboidratos Compostos orgânicos (C, O e H) aldeídos ou cetonas Classificação: Monossacarídeos Dissacarídeos Oligossacarídeos Polissacarídeos

31 Funções dos glicídios Energética (metabolismo) Reserva
Estrutural (celulose e quitina) Regulação Crescimento

32 Funções dos Glícidios Antigénica Estrutural Cicatrização Armazenamento
Ex: quitina Estrutural Cicatrização Armazenamento Lubrificante Ex: lactose Ex: glicogênio Ex: heparina Ex: líquido sinovial Anticoagulante

33 Biomoléculas insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos;
Fonte primária de energia dos seres vivos. Lipídios

34 Lipídios Muito energéticos devido elevado número de C-H, o dobro da capacidade dos hidratos de carbono; Lipídeos - 9 kcal/g; Hidratos de carbono - 4 kcal/g; Classificados em 3 classes: simples, conjugados e derivados.

35 Lipídios SIMPLES Lipídios CONJUGADOS
GLICERÍDEOS e as CÊRAS Lipídios CONJUGADOS Fosfolípidios Glicolípidios Lipoproteínas

36 Lipídios DERIVADOS Ácidos graxos Vitaminas D, E e K Hormônios

37 TRIGLICÉRIDES

38 COLESTEROL

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40 Ácidos Nucléicos Biomoléculas de importância no controle celular.

41 2 tipos com constituição e estrutura distintas:
Á c i d o s N u c l e i c o s 2 tipos com constituição e estrutura distintas:

42 Função dos Ácidos Nucléicos
DNA - Armazenamento e expressão da Informação genética; RNA - Síntese protéica e outros mecanismos a nível celular.

43 CICLO DA ENERGIA Todos os seres vivos necessitam de matéria-prima para seu crescimento, reprodução, desenvolvimento e reparação de perdas. Necessitam também de energia para a realização de seus processos vitais. Essas necessidades são supridas pelo alimento orgânico.

44 Ciclo de Energia Seres autótrofos - sintetizam seus próprios alimentos (fotossíntese ou da quimiossíntese). O alimento produzido pelos autótrofos é utilizado por eles mesmos e pelos organismos heterótrofos (organismos fotossintetizantes). A energia luminosa do Sol é fixada pelo autótrofo e transmitida, sob a forma de energia química, aos demais seres vivos. Essa energia diminui à medida que passa pelos consumidores (parte - realização dos processos vitais do organismo; perde-se sob a forma de calor;

45 Ciclo de Energia Sempre restará, portanto, apenas uma parcela menor de energia disponível para o nível seguinte. Na transferência de energia entre os seres vivos não há reaproveitamento da energia liberada, diz-se que essa transferência é unidirecional e se dá como um fluxo de energia. A matéria, no entanto, pode ser reciclada; fala-se, então, em ciclo da matéria ou ciclo biogeoquímico.

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Bioenergética Células e organismos necessitam realizar trabalho para: manutenção da vida, crescimento e reprodução; Trabalho químico: síntese dos componentes celulares; Trabalho osmótico: acúmulo e retenção de sais e outros compostos contra gradiente de concentração; Trabalho mecânico: contração muscular e movimento de flagelos. Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

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Bioenergética Estuda fenômenos de transferência de energia para o trabalho celular dos seres vivos; Descreve como os organismos vivos capturam, transformam e usam energia; Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

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Atividade Física Qualquer movimento do corpo produzido pela musculatura esquelética, gerando gasto energético. Exercício Atividade física com o objetivo de melhorar algum componente da condição física. Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

50 Tipos de Exercício Aeróbio - Baixa intensidade e longa duração
Anaeróbio - Alta intensidade e curta duração Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

51 Metabolismo Energético vegetal
Sol Energia Nuclear Luminosa Térmica Fotossíntese Energia Química H2O + CO2 = Carboidratos nCO2 + nH2O + luz ---> (CH2O)n + nO2 Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

52 Metabolismo Energético animal
BIO-QUIMICA Metabolismo Energético animal Alimentos Carboidratos Lipídios Proteínas Térmica 60% Mecânica 20% Elétrica 10% Química 10% Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

53 Reações celulares As reações químicas que ocorrem nas células são reações acopladas; A energia liberada em uma reação é utilizada para desencadear a reação seguinte. Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

54 Reações químicas do metabolismo
Reações de fosforilação/desfosforilação: transferência do grupo fosfato entre 2 substratos. Catalisadas pelas enzimas quinases; Reações de oxi-redução: transferência de elétrons entre 2 substratos: Redução: ganho de elétrons Oxidação: perda de elétrons Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

55 FIM! BOA SEMANA!