AULA 1 Biomoléculas

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Profa. Claudia Figueiredo
FF, BioTecFar
BIOFÍSICA
FARMÁCIA
FFW 112
PLE 2020
Moléculas Biológicas e Membrana Celular
Emanuelle Lima, Fabricia Fontes, Ingrid Del Castilo, Lilian Casartelli, Maria Eduarda Mendes
Alunos de Pós-Graduação
Moléculas Biológicas
Todas as moléculas que fazem parte da constituição dos seres vivos são designadas molécula biológicas.
Formam-se a partir da união de bioelementos, sejam eles orgânicos ou inorgânicos. 
Mas como surgiram esses elementos?
 Moléculas Biológicas
Existem várias teorias sobre a evolução das moléculas biológicas. Uma das mais aceitas está relacionada as condições da atmosfera primitiva.
Surgimento do genoma de DNA
Desenvolvimento de um sistema de tradução primitivo. Genoma de RNA e catalizadores RNA-Proteína
Co-evolução do RNA e das proteínas
Surgimento de moléculas de RNA com atividade catalítica auto-replicativa
Produção de pequenas moléculas de RNA com seqüências aleatórias
“Sopa” pré-biótica contendo diversas biomoléculas originadas de precurssores na atmosfera primitiva
4,5 Bilhões de anos
Surgimento da Terra
3,5 Bilhões de anos
Primeiro microorganismo fóssil
4,0 Bilhões de anos
Formação dos oceanos e continentes
 
 
https://www.youtube.com/watch?v=zydwsJD7FIM ligações não covalentes...
https://youtu.be/URUJD5NEXC8
Organização Molecular das Células
Moléculas Biológicas
Simplicidade no complexo: 
Existem somente 4 classes de molécula biológicas e cada uma é formada por seu respectivo conjunto de blocos construtivos.
São polímeros que resultam da ligação de muitas moléculas básicas, estruturalmente simples e semelhantes entre si – monômeros
Moléculas Biológicas
Moléculas Biológicas
As ligações químicas e as interações fracas são essenciais para a estrutura e a função das moléculas biológicas.
 
Individualmente fracas
“EFEITO CUMULATIVO” 
https://www.youtube.com/watch?v=zydwsJD7FIM 
Moléculas Biológicas
Principais funções das moléculas biológicas: 
Ácidos Nucléicos
Armazenamento da informação genética;
Metabolismo celular;
 Proteínas
Enzimática;
Estrutural;
Transporte;
Hormônios;
Carboidratos
Armazenamento;
Estrutura;
Lipídeos
Armazenamento;
Estrutura.
Hormônios
Ácidos Nucleicos
Componente básico da estrutura do DNA e RNA;
Componentes básicos do metabolismo celular;
Essas moléculas têm caráter ácido;
São constituídos por polímeros de nucleotídeos:
ligação N-glicosídica 
ligação fosfodiéster
Ácidos Nucleicos
		DNA	tRNA	mRNA	rRNA
	Funções	Comanda todo o funcionamento da célula: transmite à informação genética para as outras células	Transporta os aminoácidos unindo o seu anticódon ao códon do mRNA; determina a posição dos aminoácidos nas proteínas	Através da sequência de suas bases, determina a posição dos aminoácidos nas proteínas 	Combina-se com o mensageiro, para formar os poliribossomas
	Localização	Núcleo das células eucariontes: nucleóide das procariontes: mitocôndrias e cloroplastos; alguns vírus	Principalmente no citoplasma; menor quantidade no núcleo	Principalmente no citoplasma; menor quantidade no núcleo 	Principalmente no citoplasma; menor quantidade no núcleo
	Tamanho da molécula	Muito grande, difícil de determinar	25,000 a 30,000 Dalton	Depende do tamanho da proteína que codifica; entre 5x104 a 5x1016 	5S a 28S
	Forma	Normalmente hélice dupla; e filamentos simples em alguns vírus	Folha de trevo	Filamentos simples	Ribossomas tamanho células: eucariontes (80S);procariontes (70S)
Proteínas
Estrutura geral dos amionoácidos de ocorrência biológica:
Grupamento amino
Grupamento carboxilato 
(ácido carboxílico)
Hidrogênio
Grupamento “R”,
 ou cadeia lateral
Essa parte é a que define as propriedades de cada aminoácido sendo de acordo com suas características de estrutura, tamanho, caga elétrica e solubilidade.
prolina
Exceção: 
Proteínas
Peptídeos são cadeias de aminoácidos
As proteínas são polímeros lineares de centenas a milhares de aminoácidos
n x
Proteínas
Níveis na estrutura de proteínas:
Proteínas
Algumas proteínas apresentam outros grupamentos químicos além dos aminoácidos
	Classe	Grupo prostético	Exemplo
	Lipoproteínas	Lípídeos	β1-lipoproteína do sangue
	Glicoproteínas	Carboidratos	Imunoglobulina G
	Fosfoproteínas	Grupos fosfato	Caseína do leite
	Hemoproteínas	Heme 	Hemoglobina
	Flavo proteínas	Nucleotídeo flavina	Succinato desidrogenase
	Metaloproteínas	Ferro	Ferritina
		Zinco	Álcool desidrogenase
		Cálcio	Calmodulina
Para entendermos melhor como as proteínas são formadas vejamos o próximo vídeo com atenção.
https://www.youtube.com/watch?v=gG7uCskUOrA
Narrado por Ingrid Del Castilo
Carboidratos
Também designados por hidratos de carbono;
Compostos ternários de C, O e H;
Podem ser classificados em três grupos, de acordo com a complexidade: 
Carboidratos
Formação de um dissacarídeo:
H2O
condensação
a-D-Glicose
b-D-Glicose
álcool
hemiacetal
Maltose
a-D-Glicopiranosil-(14)-D-glicopiranose
acetal
hemiacetal
H2O
hidrólise
Em que diferem os dissacarídeos
Tipo de monossacarídeo Glc, Fru, Gal, Man...
Configuração anomérica dos monossacarídeos a ou b
Carbonos envolvidos na reação(14), (12), (11)
Carboidratos
O nome genérico dos carboidratos também pode se basear pela quantidade de Carbonos. 
Lipídeos
Grupo quimicamente diverso de compostos;
Característica comum é a insolubilidade em água;
Classificação:
Lipídeos simples: ceras, óleos e gorduras;
Lipídeos compostos: fosfolipídios e glicolipídios;
Lipídeos derivados: ácidos graxos, álcoois, pigmentos, vitaminas e outros. 
Lipídeos
Ácidos graxos
 
Lipídeos
 
Triglicerídios 
Glicerol pode se ligar a ácidos graxos para formar triglicerídios 
O que são os lipídios complexos? 
São moléculas de lipídios que apresentam além de ácidos graxos, outras espécies químicas. 
Colesterol (Testosterona e Estradiol)
Fosfolipídios
Essencial para composição das membranas plasmáticas
O colesterol é insolúvel em água e, consequentemente, insolúvel no sangue (lipoproteínas). 
 Lipoproteínas de baixa densidade (Low Density Lipoproteins ou LDL): "colesterol ruim" ou "colesterol mau" (formação de placas ateroscleróticas nos vasos sanguíneos).
 Lipoproteínas de alta densidade (High Density Lipoproteins ou HDL): "colesterol bom" (absorvem os cristais de colesterol, que começam a ser depositados nas paredes arteriais/veias, retardando o processo arterosclerótico).
 
 
 
Estão presentes na membrana plasmática
Glicerofosfolipídios e esfingolipidios são 
fosfolipídios. 
Fosfolipídios 
Lipídeos
Fontes
Alberts, B. et al. Biologia molecular da célula. 5. ed. Porto alegre: Artmed, 2010.
Macedo, C.E.C et al. Organização e diferenciação celular. 2. ed. Natal: EDUFRN, 2012. 
Anthony J. F. Griffiths. Introdução à genética,11. Ed. Rio de Janeiro: Guanabarra Koogan, 2016.
Anita Marzzoco. Bioquímica Básica, 3. Ed. Rio de Janeiro: Guanabarra Koogan, 2007.
Lehninger, A., et al. Lehninger Princípios de Bioquímica. 6a. ed., Artmed, 2014;
Murray, PR., et al., Microbiologia Médica, Rio de Janeiro, 4a ed, Guanabara Koogan, 2005.
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