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Conceitos Gerais O que é Bioquímica ??? Química aplicada á biologia, é a ciência e tecnologia que estuda e aplica a química da vida e os processos químicos que ocorrem nos organismos vivos. Por que estudar Bioquímica ?? Quais são as estruturas químicas dos componentes dos organismos vivos? Que transformações químicas acompanham a reprodução, o envelhecimento e a morte celular? Como um organismo armazena e transmite a informação necessária para o seu crescimento? Como os organismos extraem energia do seu ambiente para permanecerem vivos? Como as reações químicas são controladas dentro das células vivas? Como as interações levam à existência de estruturas macromoleculares organizadas: células, tecidos e etc? Como estudar Bioquímica? Reações Bioquímicas e Rotas Metabólicas que ocorrem nos organismos para manutenção da vida Química estrutural dos componentes da matéria viva e sua relação com as funções biológicas Processos e Substâncias que armazenam e transmitem informação biológica História A história da bioquímica moderna é relativamente jovem, datando do século XIX quando começaram as abordagens contemplando aspectos da biologia e da química, para criar uma disciplina, integrando conhecimento destas duas ciências; No entanto, a aplicação dos conhecimentos bioquímicos se iniciou há cerca de 5.000 anos com a produção de pão utilizando leveduras; É citado também como um importante marco da bioquímica moderna a descoberta da síntese de ureia por Friedrich Wöhler em 1828, provando que os compostos orgânicos poderiam ser obtidos artificialmente; Outro marco importante ocorreu em 1833, quando Anselme Payen isolou pela primeira vez uma enzima. C H O N P S Elementos químicos Substâncias Nutrientes orgânicos Nutrientes inorgânicos Existem 92 elementos químicos que ocorrem naturalmente no planeta e somente 26 elementos são encontrados nos seres vivos. Elementos químicos da matéria viva Os elementos químicos mais abundantes da matéria viva são: C H O N P S Elemento Símbolo Percentuais médios nas células Oxigênio O 65% Carbono C 18% Hidrogênio H 10% Nitrogênio N 3% Fósforo P 1,2% Enxofre S O,25% Elementos Químicos Ligação iônica Ligação covalente Molécula de água COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS SERES VIVOS Nutrientes inorgânicos: Nutrientes orgânicos: Água Sais minerais Proteínas Lipídios (gorduras) Carboidrados (glicídios) Ácidos nucléicos (DNA/RNA) Vitaminas Água: preenche 80% da célula Funções: Participa das reações químicas Veículo de transporte de substâncias Moderador da temperatura Não possuem carbono (em cadeia) em sua constituição. Substâncias Inorgânicas Não possuem carbono em sua constituição. Água (H2O) Obtenção: Alimentos líquidos, sólidos e água potável. Composto mais abundante dos seres vivos 75 a 80% do peso corporal dos seres vivos Importância: Solvente universal H+ (molécula possui alta polaridade, e dessa maneira, grande poder de dissolver “separar” compostos iônicos e polares). Participa das reações químicas de hidrólise Hidrólise = quebra pela água ÁGUA Regulador térmico o A água possui elevado calor específico • • Impede variações bruscas de temperatura Mantém a temperatura celular constante o Suor • Líquido (água + sais minerais) liberado pelas glândulas sudoríparas em mamíferos, responsável pela diminuição da temperatura corporal. Transporte de substâncias o o o o Alimentos Gases respiratórios Excretas Seivas de plantas Lubrificante o o Olhos Articulações Água Equilíbrio osmótico o A água é capaz de alterar as concentrações intra e extracelulares, com a finalidade de manter a homeostase ou equilíbrio das células. Não tem gasto de energia. Fatores que influenciam na quantidade de água no organismo Idade o Quanto maior a idade, menor é a quantidade de água no organismo. Feto: 94% de água Adulto: 70% de água Idoso: 60% de água Espécie o o o Homem adulto: 70% de água Água viva: 98% de água Sementes de planta: 15% de água (+) (-) Polaridade ÁGUA (H2O) Pontes de hidrogênio ÁGUA (H2O) Polaridade (-) (+) Na+ Cl- ÁGUA (H2O) Pontes de hidrogênio Adesão-coesão Capilaridade Os sais minerais são substâncias inorgânicas essenciais para o funcionamento adequado do nosso organismo. Eles estão presentes como eletrólitos nos líquidos corporais, como componentes de enzimas e hormônios e como componentes estruturais de alguns órgãos, tais como ossos e dentina nos dentes. SAIS MINERAIS Sais Minerais composição dos óssos, coagulação Elementos Funções no organismo Fontes Vegetais, leite e derivados Cloro (Cl-) Composição do ácido clorídrico Auxilia a digestão Sal de cozinha Cobalto (CO²+) Componente da vitamina B12 (cobalamina) – Produção de hemácias Carnes e laticínios Cobre Formação da hemoglobina Ovos, legumes e peixes Enxofre Controle da atividade metabólica Ovos, carnes e legumes Cálcio (Ca2+) Elementos Funções no organismo Fontes Ferro (Fe²+) Componente da hemoglobina Respiração celular Carne, legumes e ovos Flúor Componente dos ossos e dos dentes Frutos do mar Fósforo (PO3-) Componente dos ossos e dos dentes Ovos, legumes e cereais Iodo Componente dos hormônios da tireóide Estimulam o metabolismo Sal de cozinha e frutos do mar Magnésio (Mg2+) Componente da clorofila Fotossíntese Vegetais em geral Potássio (K+) Condução dos impulsos nervosos Equilíbrio osmótico Frutas, carnes e laticínios Sódio (Na+) Condução dos impulsos nervosos Equilíbrio osmótico Sal de cozinha e frutos do mar Zinco Componente de várias enzimas Metabolismo Carnes, ovos, frutos do mar Sais Minerais SAIS MINERAIS (íons em solução aquosa) CÁLCIO: participa da estrutura do esqueleto, da transmissão do impulso nervoso e da contração muscular SAIS MINERAIS (íons em solução aquosa) FÓSFORO => componente das moléculas de ácidos nucléicos e de ATP (molécula energética) ATP => adenosina trifosfato SAIS MINERAIS (íons em solução aquosa) FERRO: componente da hemoglobina e da mioglobina, atua no transporte de O2/CO2 Grupo heme Hemácias ou glóbulos vermelhos A célula As células constituem os seres vivos Os seres vivos são constituídos de células. E os vírus? É a menor parte dos seres vivos com forma e função definidas. Teoria Celular Célula é a unidade morfofisiológica dos seres vivos. Profa. Rebeca Vale Tipos de células As células constituem os seres vivos Procariontes x Eucariontes Eucariontes são células que apresentam um núcleo; possuem carioteca. Procariontes são células cujo material genético está disperso; sem núcleo. Núcleo Citoplasma Membrana Plasmática Profa. Rebeca Vale A célula eucarionte Membrana plasmática Citoplasma Núcleo – Carioteca As células constituem os seres vivos Célula animal Membrana Plasmática Citoplasma Núcleo Profa. Rebeca Vale Escala utilizada para expressar as concentrações de íons Hidrogênio em soluções. pH e Tampões pH SOLUÇÃO TAMPÃO ? É uma solução aquosa capaz de resistir a mudanças de pH quando ácidos ou bases são adicionados. Questões Questões 1-Qual função da água no organismo e que tipo de ligação química a água tem ? 2-O que é solução tampão ? 3- Defina bioquímica. 4- De exemplos de substâncias orgânicas e inorgânicas, qual delas apresentam carbono em sua estrutura ?
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