Bioquímica - unidade 1

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Bioquímica
Tutora: Priscila Diniz
Objetivos da disciplina
1. Possibilitar a construção dos conhecimentos sobre a integração e a regulação dos processos
bioquímicos e celulares;
2. conhecer e compreender os conceitos fundamentais das estruturas moleculares que
ocorrem nos seres vivos;
3. direcionar à melhora da qualidade de vida, facilitando assim a compreensão e a lógica das
ciências da vida;
4. criar situações de aprendizagem para o desenvolvimento no âmbito profissional.
Objetivos da disciplina
1. Possibilitar a construção dos conhecimentos sobre a integração e a regulação dos processos
bioquímicos e celulares;
2. conhecer e compreender os conceitos fundamentais das estruturas moleculares que
ocorrem nos seres vivos;
3. direcionar à melhora da qualidade de vida, facilitando assim a compreensão e a lógica das
ciências da vida;
4. criar situações de aprendizagem para o desenvolvimento no âmbito profissional.
UNIDADE I
TÓPICO I
INTRODUÇÃO À BIOQUÍMICA, ÁGUA, 
POTENCIAL HIDROGENIÔNICO (pH) E SAIS 
MINERAIS
Rápida revisão de Química
• Matéria: tudo o que tem massa e ocupa lugar no espaço;
• Átomo: é uma estrutura (prótons + nêutrons + elétrons + núcleo + níveis + subníveis + 
orbita) que forma a matéria; é uma das menores porções da matéria;
• Elemento químico: conjunto de átomos de mesmo número atômico (n° de prótons);
• Molécula: é a união de dois ou mais átomos;
 Simples: N2 – um tipo de elemento químico
 Composta: H2O – mais de um elemento químico
• Substância: aglomerado de um tipo de moléculas (Obs: se é substância, é pura);
 Simples: H2 – substância formada por moléculas simples
 Composta: CO2 – substância formada por moléculas compostas
• Mistura: mistura de substâncias.
 Homogênea: apenas uma fase – ex: água + álcool
 Composta: duas fases ou mais – ex: água com óleo
ÁTOMO
TABELA PERIÓDICA
Linha do tempo da evolução da 
ciência considerando 
técnicas/descobertas relacionadas 
à Bioquímica
Água
A água é a substância mais abundante do corpo humano, perfazendo 70% ou mais do total na maioria
dos seres vivos. É responsável por praticamente todas as reações bioquímicas das células, impulsionadas
pelo metabolismo celular. (LOPES; ROSSO, 2010).
 Carbono;
 Hidrogênio;
 Oxigênio;
 Nitrogênio;
 Enxofre;
 Fósforo.
97% do peso 
(maioria 
organismos!
Fonte: Moran (2013)
http://slideplayer.com/slide/8901712/
Água
Como as plantas absorvem água?
Como as plantas perdem água?
Estrutura química
da água
 Água = 2 moléculas de H + 1 molécula de O;
 Dipolos elétricos – um polo + e um polo -
Pontes de Hidrogênio/ Ligação de Hidrogênio
Ponte de hidrogênio
 Eletronegatividade: capacidade de um átomo atrair elétrons (aceptor de e-)
na água, o grupamento OH-
 Eletropositividade: capacidade de um átomo doar elétrons;
na água, o grupamento H+
Mas será que a ponte de hidrogênio ocorre somente entre as 
moléculas de água?
As pontes de hidrogênio dependem de um átomo eletropositivo do hidrogênio 
associado a outro eletronegativo, então ocorre sim formação com outros 
elementos químicos .
Ponte de hidrogênio
Ponte de hidrogênio e o DNA
Propriedades físico-químicas da água
 É a quantidade de energia necessária para elevar em 1°C a temperatura de 1Kg de 
água que esteja a 14,5°C;
 Substância com maior calor específico = 1,0 cal/g oC.
 Capacidade térmica: água apresenta a capacidade de adquirir ou perder muito mais 
calor, ao contrário de outras substâncias comuns, quando submetidas a mesma 
temperatura;
 70-71% Terra é coberta por água. Energia solar causa pequenas alterações na To do 
planeta. Oceanos controlam aquecimento do planeta. 
Calor específico
https://www.kidsdiscover.com/infographics/infographic-anatomy-of-a-cell/
Esta capacidade faz com que o organismo mantenha a
temperatura interna constante com pequenas alterações. É
o que chamamos de manter a homeostase do organismo.
Ponto de fusão e de ebulição
Propriedades físico-químicas da água
 Alto ponto de fusão: muita energia para derreter 
um gelo ou, no congelamento, de perder muita 
energia para que se torne sólido.
 Alto ponto de ebulição: alta quantidade de energia 
para água passar do estado líquido para gasoso.
 Exemplo: suor (evapora- absorve muito calor do 
corpo). Evapotranspiração (plantas).
Tensão superficial
Propriedades físico-químicas da água
 Força com que as moléculas de água estão ligadas uma a 
outra formando uma superfície;
 Esta apresenta resistência, o que possibilita com que um 
inseto, por exemplo, ande sobre a água;
 Resulta das ligações de hidrogênio (forças 
intermoleculares oriundas da atração dos hidrogênios);
 Força de atração maior entre moléculas na superfície.
Tensão superficial
Propriedades físico-químicas da água
en.wikipedia.orghttp://www.nanocell.org.br/tensao-superficial-da-agua-como-os-insetos-andam-por-sobre-a-agua/
https://difundindociencianaescola.wordpress.com/2016/09/29/tensao-superficial-
da-agua-e-mosquito-aedes-aegypti-qual-a-relacao/
 O processo de solubilização de uma substância química resulta da interação entre a espécie que se 
deseja solubilizar (soluto) e a substância que a dissolve (solvente);
 Característica dipolar;
 Biomoléculas carregadas quimicamente são solúveis em água;
 Moléculas sem carga: não são solúveis;
 Hidrofílicas;
 Hidrofóbicas;
 Solubilidade parcial lipídios (compostos anfipáticos);
 Interesse diversas áreas: farmacêutica, ambiental.
Solubilidade
Propriedades físico-químicas da água
Solubilidade
Propriedades físico-químicas da água
 Fármacos: essencial considerar a solubilidade aquosa, a qual influencia fortemente
as propriedades farmacocinéticas, tais como absorção, distribuição, metabolismo e
excreção.
 Ambiental: conhecimento da solubilidade é necessário para a previsão do destino
ambiental de contaminantes e poluentes, processos de adsorção no solo e fatores
de bioconcentração de agrotóxicos. (KATRITZKY, 2010 Apud MARTINS; LOPES;
ANDRADE 2013).
Reação de ionização e potencial hidrogênico (pH)
Equação geral da água
Em água pura existe a mesma concentração de OH- e H+; no valor de 10-7 M de cada íon. Assim, o pH da 
água pura é 7,0, ou seja, NEUTRA (NELSON; COX, 2002).
pH é a concentração de H+ no meio.
pH – potencial hidrogênico
E pOH?
A água é considerada uma solução neutra, e o grau de acidez e a basicidade de uma solução 
vão depender da concentração de H+ e OH-.
Reação de ionização e potencial hidrogênico (pH)
pH
 íon hidrogênio (H+) é o íon mais importante nos sistemas biológicos;
A [H+] nas células e líquidos biológicos influencia a velocidade das reações
químicas, a forma e função das enzimas assim como de outras proteínas celulares
e a integridade das células;
A [H+] nas células e líquidos biológicos deve estar em torno de 0,4nM (0,4x10-7 );
 80mM de íons hidrogênio são ingeridos ou produzidos pelo metabolismo por dia.
A [H+] de uma solução é quantificada em unidades de pH. Então...
pH = -log [H+ ]
Escala de pH varia de 1 até 14, uma vez que qualquer [H+] está 
compreendida na faixa de 100 a 10-14
Sais minerais
 Elementos inorgânicos (geralmente um metal) 
combinados com algum outro grupo de 
elementos (ex. óxido, carbonato, sulfato).
 No organismo: estão quelados, ou seja, 
combinados com outros componentes 
orgânicos (enzimas, hormônios, proteínas e 
principalmente, aminoácidos). 
 Fonte: alimentos naturais (vegetal e animal);
 Quelação: processo onde o mineral é
envolvido pelos aminoácidos, o que
origina uma espécie de esfera, com o
mineral no centro evitando que reaja
com outros compostos.
 Através da quelação os elementos
inorgânicos minerais são transformados
em formas orgânicas que podem ser
absorvidas pelas vilosidades intestinais
passando à corrente sanguínea.
UNIDADE I
TÓPICO II
CARACTERÍSTICAS E CLASSIFICAÇÕES DE 
CARBOIDRATOS, PROTEÍNAS E AMINOÁCIDOS
CARBOIDRATOS
CARBO  Carbono + IDRATO  Água = carbono hidratado• Sacarídeos, hidratos de carbono, glicídios, açúcar. 
• “OSE”  glicose, sacarose, maltose, celulose, lactose, pentose, ribose…
• Podem ser classificados de acordo com a complexidade/tamanho das moléculas:
 MONOSSACARÍDEOS: sacarídeos/carboidratos/açucares simples. 
 OLIGOSSACARÍDEOS: união de pequenas quantidades de monossacarídeos.
 POLISSACARÍDEOS: centenas ou milhares de monossacarídeos.
CARBOIDRATOS - FUNÇÕES
• ENERGÉTICA: são a fonte 1ª de energia. Ex: glicose
Reserva. Ex: glicogênio (humanos); amido (sementes).
• ESTRUTURAL: celulose/fibra (plantas – fungos); quitina (inseto – exoesqueleto).
• CONSTITUIÇÃO DE MOLÉCULAS: ácidos nucleicos (DNA e RNA) e ATP.
Carboidratos -
Monossacarídeos
• São carboidratos simples – formados por uma única “peça” (monômeros);
Fórmula Geral (n >3) 3 – Triose
4 – Tetrose
5 – Pentose
6 – Hexose
7 - Heptose
n = 
https://biologiadosgrandes.wordpress.com/2017/03/19/acidos-nucleicos/
https://www.mun.ca/biology/scarr/iGen3_02-07.html
PENTOSE
Ribose C5H10O5
(RNA)
Desoxirribose C5H10O4
(DNA)
Carboidratos -
Monossacarídeos
HEXOSE
Glicose 
C6H12O6
Frutose 
C6H12O6
Galactose 
C6H12O6
Diferentes
conformações
Carboidratos -
Oligossacarídeos
poucos
• De 2 a 20 monômeros;
• Dissacarídeos:
 MALTOSE: Glicose + Glicose (trigo/cevada)
 SACAROSE: Glicose + Frutose (açúcar doméstico)
 LACTOSE: Glicose + Galactose (Leite)
• Como os monossacarídeos são unidos para formar os oligossacarídeos?
Carboidratos -
Oligossacarídeos
Ligação glicosídica
Síntese por desidratação
Carboidratos -
Polissacarídeos
• Carboidratos com 1000 a 20000 monômeros;
Reserva
• Amido – presente nas algas e vegetais (mandioca, cenoura, batata, grãos…)
• Glicogênio – em animais e fungos (fígado, musculares…)
Estrutural
• Celulose – algas e vegetais – componente da parede celular – polissac. Mais abundante do planeta
• Quitina (N) – fungos e artrópodes – parede celular e exoesqueleto, respectivamente;
• Ácido hialurônico (N) – animais – ocupa espaços intercelulares.
PROTEÍNAS
• São os agentes funcionais das células;
• Formadas com base na informação genética (DNA).
• Proteínas são sequencias de AMINOÁCIDOS unidos por LIGAÇÕES PEPETÍDICAS com função decorrente da 
forma.
PROTEÍNA
AminoácidoAminoácido Aminoácido Aminoácido
Ligações peptídicas
PROTEÍNAS
FUNÇÕES
• Estrutural: citoesqueleto;
• Transporte: hemoglobina;
• Plástica: colágeno (formato);
• Defesa/imunidade: anticorpos;
• Energética: fonte alternativa;
• Enzimática: acelera reações (enzimas são proteínas).
• Proteínas têm entre 50 a 5000 aminoácidos;
• Polipeptídios – pois são vários amn ligados por várias ligações peptídicas;
amino ácido
Síntese por desidratação
PROTEÍNAS
Aminoácidos
Existem 20 aminoácidos – as diferentes combinação desses geram diferentes proteínas.
ANIMAIS
12 – não essenciais – o corpo produz
8 – essenciais – o corpo NÃO produz
PLANTAS
?
Produzem os 20 amn.
ESTRUTURAS PROTÉICAS
ESTRUTURAS PROTÉICAS
Fatores que participam do enovelamento das proteínas
UNIDADE I
TÓPICO III
LIPÍDEOS E VITAMINAS
LIPÍDEOS
 CARACTERÍSTICAS
• Biomoléculas orgânicas (C, H, O em cadeias) apolares (não tem carga + e -, por isso não 
se misturam na água);
• Insolúveis em água;
• Solúveis em solventes orgânicos (benzima, éter);
• Não formam polímeros (não são macromoléculas).
 FUNÇÕES
• Energética: mais energia que os carboidratos. 
2° fonte de energia – tecido adiposo POR QUÊ?
• Isolante térmico e elétrico;
• Proteção mecânica.
LIPÍDEOS
Ácidos graxos
Saturados
Insaturados
Glicídios
LIPÍDEOS
ÓLEOS : vegetal – líquido – + insaturados
GORDURAS: animal – sólido – + saturadas
Gordura CIS Gordura Trans
LIPÍDEOS
Cerídios
• São as ceras e tem caráter impermeabilizante;
• São muito hidrofóbicas;
• VEGETAL: superfície das folhas (quanto mais, menos água perde); 
superfície de frutos (cutina);
• ANIMAIS: cera de ouvido; cera nas colmeias.
LIPÍDEOS
Carotenóides
• Β-caroteno – pigmento lipídico que dar cor amarela, laranja ou 
vermelha (importante pra fotossíntese).
LIPÍDEOS
Esteroides
• Colesterol – origem animal (membrana plasmática das células);
• A partir do colesterol  produção de hormônios;
• Precisa ser transportado na corrente sanguínea – Lipoproteínas auxiliam.
LDL
Low
Density
Lipoprotein
HDL
Higth
Density
Lipoprotein
“bom colesterol”“mau colesterol”
VITAMINAS
• Não são produzidas pelos organismos;
• Precisam ser adquiridas pela alimentação;
• Classe heterogênea;
• Hidrossolúveis;
• Lipossolúveis.
Avaliação 1:
•N1 online (10 questões objetivas) liberada a partir do segundo 
encontro da disciplina, com 15 dias de prazo para realização.
Avaliação 2:
•N2 online (10 questões objetivas) liberada a partir do terceiro 
encontro da disciplina, com 15 dias de prazo para realização.
Avaliação Final:
•N3 online (2 questões dissertativas) liberada a partir do terceiro 
encontro da disciplina, com 15 dias de prazo para realização.
•N4 presencial no polo (10 questões objetivas) liberada a partir do 
quarto encontro da disciplina.
• Turma Semipresencial: No quarto encontro da disciplina.
Observação:
•Os pesos de todas as provas não sofrem alterações.
•A CPA é aplicada junto com a avaliação 2
AVALIAÇÕES
11 a 6/dez
Seminário 
Interdisciplinar Ecofisiologia da Produção Vegetal
1.Ecofisiologia de hortaliças;
2.Ecofosiologia da cana-de-açúcar;
3.Ecofisiologia do cafeeiro;
4.Ecofisiologia do arroz;
5.Ecofisiologia do milho;
6.Ecofisiologia da soja;
7.Ecofisiologia de frutíferas;
8.Ecofisiologia de culturas alternativas.
16/ago – 1° encontro
13/set – 2° encontro
11/out a 06/dez – entrega do paper
22/nov a 13/dez – socialização
1. Título
2. Introdução
3. Referencial teórico
4. Justificativa
5. Objetivo
6. Material e Métodos
7. Discussão
8. Conclusão
Para aula que vem…
Grupos definidos
Tema definido