Bioquímica básica e metabolismo

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A D R I A NA S I M I O N I / FLC20142EFM
BIOQUÍMICA BÁSICA E METABOLISMO
Autores do Livro Didático:
» Prof.ª Graziela dos Santos Barni
» Ano: 2019
MICROBIOLOGIA
UNIDADE 2 BIOMOLÉCULAS
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
➢Compreender a função biológica em termos químicos;
➢Identificar as principais biomoléculas;
➢Estabelecer as características que diferenciam as biomoléculas;
➢Compreender que em cada organismo vivo as biomoléculas exercem funções que permitem a
manutenção da vida;
➢Estabelecer os princípios da bioquímica para explicar as biomoléculas em termos químicos;
➢Identificar os monômeros que formam as macromoléculas;
➢Compreender as funções das biomoléculas;
➢Estabelecer que o surgimento de algumas patologias está associado a disfunções nas biomoléculas.
TÓPICO 1
CARACTERÍSTICAS GERAIS 
DAS BIOMOLÉCULAS 
COMPOSIÇÃO E LIGAÇÃO QUÍMICA
MICROBIOLOGIA
Fonte: https://youtu.be/ZjvaJtBiz4A
https://youtu.be/ZjvaJtBiz4A
BIOMOLÉCULAS SÃO 
COMPOSTOS DE 
CARBONO
MICROBIOLOGIA
Em biologia é a capacidade de os átomos de carbono
compartilharem pares de elétrons entre si para formar
ligações simples carbonocarbono, as quais são muito estáveis.
Cada átomo de carbono também pode formar ligações simples
com um, dois, três ou quatro átomos de carbono. Dois átomos
de carbono podem também compartilhar dois (ou três) pares
de elétrons, formando assim ligações duplas ou triplas
carbono-carbono.
GRUPOS FUNCIONAIS DETERMINAM AS PROPRIEDADES 
QUÍMICAS
MICROBIOLOGIA
Podemos observar todos os grupos em sua forma neutra (não
ionizada). Usamos R para representar “qualquer
substituinte”. Pode ser um simples átomo de H, mas
tipicamente ele é uma porção que contém carbono. Quando
dois ou mais constituintes são mostrados em uma molécula,
iremos designar R1 , R2.
ESTRUTURA TRIDIMENSIONAL: CONFIGURAÇÃO E 
CONFORMAÇÃO
MICROBIOLOGIA
O modelo bola e bastão representa melhor os ângulos entre as
ligações e o comprimento da ligação centro a centro, enquanto
os contornos das moléculas são mais bem representados pelos
modelos do tipo espaço-cheio
REATIVIDADE QUÍMICA
MICROBIOLOGIA
Nas reações químicas, ligações são quebradas e novas são formadas. 
REAÇÃO DE OXIDAÇÃO E REDUÇÃO
MACROMOLÉCULAS E SUAS SUBUNIDADES MONOMÉRICAS
MICROBIOLOGIA
TÓPICO 2
ÁGUA 
PONTES DE HIDROGÊNIO
MICROBIOLOGIA
Fonte: https://youtu.be/5p1zFiMb7HE
https://youtu.be/5p1zFiMb7HE
IONIZAÇÃO DA ÁGUA, 
ÁCIDOS FRACOS E 
BASES FRACAS
A ionização da água pode ser descrita por uma 
constante de equilíbrio.
IONIZAÇÃO DA ÁGUA, 
ÁCIDOS FRACOS E 
BASES FRACAS
A ionização da água pode ser descrita por uma 
constante de equilíbrio.
AÇÃO TAMPONANTE 
CONTRA AS 
VARIAÇÕES DE PH 
NOS SISTEMAS 
BIOLÓGICOS
O ponto central da titulação, é um sistema tampão. A a curva
de titulação do ácido acético tem uma zona relativamente
plana que se estende por cerca de uma unidade de pH em
ambos os lados do seu pH do ponto central de 4,76. Nessa
zona, uma dada quantidade de H1 ou OH– adicionada ao
sistema tem muito menos efeito no pH que a mesma
quantidade adicionada fora da zona. Essa zona relativamente
plana é a região de tamponamento do par tampão ácido
acético/acetato.
TÓPICO 3
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E 
PROTEÍNAS 
AMINOÁCIDOS
Todos os 20 tipos de aminoácidos comuns são a-aminoácidos. Eles têm um grupo 
carboxila e um grupo amino ligados ao mesmo átomo de carbono (o carbono a).
Fonte: https://youtu.be/bE-MiII7Gko
https://youtu.be/bE-MiII7Gko
AMINOÁCIDOS
CLASSIFICAÇÃO PELO GRUPO R
GRUPOS R APOLARES, ALIFÁTICOS 
Os grupos R nesta classe de aminoácidos são apolares hidrofóbicos. 
CLASSIFICAÇÃO PELO GRUPO R
GRUPOS R AROMÁTICOS
Fenilalanina, tirosina e triptofano, com suas cadeias laterais aromáticas, são relativamente apolares (hidrofóbicos).
CLASSIFICAÇÃO PELO GRUPO R
GRUPOS R POLARES, NÃO CARREGADOS
Os grupos R desses aminoácidos são mais solúveis em água, ou mais hidrofílicos do que aqueles dos aminoácidos 
apolares, porque eles contêm grupos funcionais que formam ligações de hidrogênio com a água.
CLASSIFICAÇÃO PELO GRUPO R
GRUPOS R CARREGADOS POSITIVAMENTE (BÁSICOS) 
Os grupos R mais hidrofílicos são aqueles carregados positiva ou negativamente.
CLASSIFICAÇÃO PELO GRUPO R
GRUPOS R CARREGADOS NEGATIVAMENTE (ÁCIDOS) 
Os dois aminoácidos que apresentam grupos R com carga negativa final em pH 7,0 são o aspartato e o glutamato, 
cada um tem um segundo grupo carboxila.
PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
➢ Duas moléculas de aminoácidos podem ser ligadas de modo
covalente por meio de uma ligação amida substituída,
denominada ligação peptídica, a fim de produzir um
dipeptídio.
➢ Tal ligação é formada pela remoção de elementos de água
(desidratação) do grupo a-carboxila de um aminoácido e do
grupo a-amino do outro.
➢ A formação da ligação peptídica é um exemplo de uma
reação de condensação, uma classe comum de reações nas
células vivas.
ASPECTOS GERAIS DA ESTRUTURA PROTEICA
As diferenças na estrutura primária podem ser especialmente informativas. Cada
proteína tem um número e uma sequência de resíduos de aminoácidos distintos.
Fonte: https://youtu.be/XtGIK9lvzn0
https://youtu.be/XtGIK9lvzn0
DESNATURAÇÃO 
PROTEICA E 
ENOVELAMENTO
TÓPICO 4
ENZIMAS
PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
A propriedade característica das reações catalisadas por enzimas é que a reação 
ocorre confinada em um bolsão da enzima denominado sítio ativo . A molécula 
que se liga no sítio ativo e sobre a qual a enzima age é denominada substrato.
Fonte: https://youtu.be/czDevzZpRno
https://youtu.be/czDevzZpRno
ENZIMAS REGULADORAS
As atividades das enzimas regulatórias são moduladas de várias maneiras.
Enzimas alostéricas agem por meio de ligações reversíveis e não
covalentes com compostos regulatórios denominados moduladores
alostéricos ou efetores alostéricos, que geralmente são metabólitos
pequenos ou cofatores. Outras enzimas são reguladas por modificações
covalentes reversíveis. As duas classes de enzimas regulatórias tendem a
ser proteínas com subunidades múltiplas e, em alguns casos, o(s) sítio(s)
regulatório(s) e o sítio ativo se encontram em subunidades separadas. Os
sistemas metabólicos têm ao menos dois outros mecanismos de regulação
enzimática. Algumas enzimas são estimuladas ou inibidas quando estão
ligadas a proteínas regulatórias distintas. Outras são ativadas quando
segmentos peptídicos são removidos por proteólise. Diferentemente da
regulação mediada por efetores, a regulação por proteólise é irreversível.
TÓPICO 5
CARBOIDRATOS E 
GLICOCONJUGADOS
MONOSSACARÍDEOS E DISSACARÍDEOS
Fonte: https://youtu.be/k3YUzDEDkdg
https://youtu.be/k3YUzDEDkdg
POLISSACARÍDEOS
A maioria dos carboidratos encontrados na natureza ocorre
como polissacarídeos, polímeros de média a alta massa
molecular. Os polissacarídeos, também chamados de glicanos,
diferem uns dos outros na identidade das unidades de
monossacarídeos repetidas, no comprimento das cadeias, nos
tipos de ligações unindo as unidades e no grau de ramificação.
GLICOCONJUGADOS: 
PROTEOGLICANOS, 
GLICOPROTEÍNAS E 
GLICOLIPÍDIOS
POLISSACARÍDEOS
TÓPICO 6
NUCLEOTÍDEOS E ÁCIDOS 
NUCLEICOS
ESTRUTURA DOS NUCLEOTÍDEOS E NUCLEOSÍDEOS
Os nucleotídeos apresentam três componentes
característicos: (1) uma base nitrogenada (contendo
nitrogênio); (2) uma pentose; e (3) um ou mais fosfatos. A
molécula sem o grupo fosfato é denominada nucleosídeo.
Fonte: https://youtu.be/c3_qigAw2iU
https://youtu.be/c3_qigAw2iU
ESTRUTURA DOS NUCLEOTÍDEOS E NUCLEOSÍDEOS
As bases nitrogenadas são derivadas de dois compostos
relacionados: a pirimidina e a purina. As bases e as pentoses
dos nucleotídeos comuns são compostos heterocíclicos.
LIGAÇÕES 
FOSFODIÉSTERES
Os nucleotídeos consecutivos de ambos DNA e RNA são
ligados covalentemente por “pontes” de grupos fosfato,
nas quais o grupo 59-fosfato de uma unidade
nucleotídica é ligado ao grupo 39-hidroxila do próximo
nucleotídeo, criando uma ligação fosfodiéster.TÓPICO 7
LIPÍDIOS
LIPÍDIOS DE 
ARMAZENAMENTO
Os lipídios mais simples construídos a partir de ácidos
graxos são os triacilgliceróis, também chamados de
triglicerídeos, gorduras ou gorduras neutras. Os
triacilgliceróis são compostos por três ácidos graxos,
cada um em ligação éster com uma molécula de glicerol
Fonte: https://youtu.be/18SdpLdhRS4Fonte
https://youtu.be/18SdpLdhRS4Fonte
LIPÍDIOS COMO SINAIS, COFATORES E PIGMENTOS
Outro grupo de lipídios, presente em quantidades bem menores, tem
papéis ativos no tráfego metabólico como metabólitos e mensageiros.
Alguns servem como sinalizadores potentes – como hormônios, carregados
no sangue de um tecido a outro, ou como mensageiros intracelulares
gerados em resposta a uma sinalização extracelular (hormônio ou fator de
crescimento). Outros funcionam como cofatores enzimáticos em reações de
transferência de elétrons nos cloroplastos e nas mitocôndrias, ou na
transferência de porções de açúcar em várias reações de glicosilação.
SEPARAÇÃO E 
ANÁLISE DE 
LIPÍDIOS
LABORATÓRIOS VIRTUAIS
MICROBIOLOGIA
Fonte: https://kasvi.com.br/espectrofotometria-analise-concentracao-solucoes/ Fonte: https://youtu.be/Djlcbm5mSRk
https://kasvi.com.br/espectrofotometria-analise-concentracao-solucoes/
https://youtu.be/Djlcbm5mSRk
Obrigada pela presença!
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