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P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Programa de Engenharia Biomédica - COPPE/UFRJ Fundamentos de Biologia e Bioquímica Módulo 5: Macromoléculas Orgânicas Jurandir Nadal P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Aminoácidos ➢ Possuem átomo de carbono central (carbono alfa), com ligações covalentes a quatro grupamentos moleculares o Átomo de hidrogênio o Grupamento amino (NH3-) o Grupamento carboxila (COO-) o Grupamento “R” variável ➢ O grupamento R determina o Diferenças em tamanho e natureza o As interações e reações químicas nas quais cada aminoácido pode participar L-Alanina P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Aminoácidos Essenciais A Ala Não-Polar Alanina B Asx Carregado negativamente Asparagina ou Aspartato C Cis ouCys Polar (Não carregado) Cisteína D Asp Carregado negativamente Aspartato (Ácido aspartico) E Glu Carregado negativamente Glutamato (Ácido glutâmico) F Fen ou Phe Não-Polar Fenilalanina G Gli ou Gly Polar (Não carregado) Glicina H His Carregado positivamente Histidina I Ile Não-Polar Isoleucina K Lis ou Lys Carregado positivamente Lisina L Leu Não-Polar Leucina P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Aminoácidos Essenciais (2) M Met Não-Polar Metionina N Asn Polar (Não carregado) Asparagina P Pro Não-Polar Prolina Q Gln Polar (Não carregado) Glutamina (Glutamida) R Arg Carregado positivamente Arginina S Ser Polar (Não carregado) Serina T Tre ou Thr Polar (Não carregado) Treonina V Val Não-Polar Valina W Trp Não-Polar Triptofano (Triptofana) Y Tir ou Tyr Polar (Não carregado) Tirosina Z Glx Polar (Não carregado) Glutamina ou Glutamato P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Polipeptídeos e Proteínas Alfa-amina Alfa-carboxilaLigações Peptídicas Ligação Peptídica e Polipeptídios •Pontes de Hidrogênio •Pontes Dissulfeto •Grupamentos Heme Outras ligações Ferro Molécula de Hemoglobina P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Proteínas ➢ Cadeias longas de aminoácidos (Abrev. aa) ➢ 12-14% das células ➢ Peso molecular o 3000 – insulina – 58 aminoácidos o 1300000 – lipoproteínas ➢ Origem do nome o Proteus, proteios = primeira importância ➢ Variedade o 20 aas essenciais o 1065 arranjos de 20 aa em cadeias de 50 aa P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Código Genético (T) Timina (C) Citosina (A) Adenina (G) Guanina T a b e la d o C ó d ig o G e n é ti c o 2o. 1o. T C A G 3o. T F Phe S Ser Y Tyr C Cys T F Phe S Ser Y Tyr C Cys C L Leu S Ser Ter Ter A L Leu S Ser Ter W Trp G C L Leu P Pro H His R Arg T L Leu P Pro H His R Arg C L Leu P Pro Q Gln R Arg A L Leu P Pro Q Gln R Arg G A I Ile T Thr N Asn S Ser T I Ile T Thr N Asn S Ser C I Ile T Thr K Lys R Arg A M Met T Thr K Lys R Arg G G V Val A Ala D Asp G Gly T V Val A Ala D Asp G Gly C V Val A Ala E Glu G Gly A V Val A Ala E Glu G Gly G Legenda : S Ser O produto da tradução é um aminoácido L Leu Códon de iniciação ou terminação da tradução Importância da sequência de aminoácidos: •o conhecimento da sequência de uma proteína é muito útil para a elucidação de seu mecanismo de ação. •a análise da sequência e estrutura de proteínas está revelando as regras que comandam o enovelamento das cadeias polipeptídicas. •a determinação da sequência faz parte da patologia molecular. Alterações na seqüência dos aminoácidos podem produzir funções anormais e doenças. •a seqüência de uma proteína revela muito sobre sua história evolutiva. P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Estruturas das Proteínas As proteínas são moléculas montadas a partir de inúmeras combinações dos 20 aminoácidos diferentes, através de ligações peptídicas. Estrutura Primária Estrutura Secundária Estrutura Terciária Seqüência da Aminoácidos Dobras locais feitas por interações próximas Dobras adicionais feitas por interações distantes Estrutura Quartenária Estruturas mantidas por interações entre cadeias P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Funções das Proteínas Catálise Enzimática Beta DNApolimerase 1 Transporte e Armazenamento Movimento Coordenado P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Funções das Proteínas ✓Sustentação mecânica Fio de Cabelo - Queratina ✓Controle do metabolismo, do crescimento e da diferenciação celular. ✓Imuno-globulina P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Funções das Proteínas Geração e Transmissão de Impulsos Nervosos ✓Canais proteicos ✓Bombas iônicas P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Aminoácidos e Proteínas ➢ Polaridade o Grupos R não polares (hidrofóbicos): 8 5 cadeias alifáticas hidrocarbonadas – Ala, Val, Leu, Ile, Pro 2 com anéis aromáticos – Fen ou Phe, Trp 1 c/ enxofre - Met ▪ Alanina é o menos hidrofóbico ▪ Prolina é um alfa-aminoácido o Grupos R polares não carregados (+ solúveis): 7 ▪ Grupos funcionais neutros – polares ▪ Pontes de H com a água 1 com H - Gli 3 com OH – Ser, Thr e Tyr 2 grupo amínico (NH2-C=O) – asn e gln 1 grupamento sulfídrico – SH – Cisteína (e Cistina) P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Aminoácidos e Proteínas ➢ Polaridade o Aminoácidos ácidos: 2 Asx = Ácido aspártico Asp = asparagina Asn – NH2 – Glx = Ácido glutâmico Glu = glutamina Gln – NH2 – o Grupo Polar Carregado: 5 Negativamente ▪ Asp ▪ Glu Positivamente ▪ Lis ▪ Arg ▪ His P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Simetria e Pontes Di-sulfídricas ➢ Alanina – única simétrica (quadro) o D = dextro direita usadas para proteínas o L = levo esquerda metabolizadas ➢ Cisteína e Cistina S S | | H – C – H H – C – OH | | H2N – C – OH HO – C – NH2 | | COOH COOH P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Polipeptídeos ➢ Alguns peptídeos importantes o Hormônios da glândula pituitária ACTH – H. Adenocorticotrófico (39aa) – afeta neurotransmissões e excitabilidade do SNC MSH – H. Estimulador do melanocito – neurotransmissor, síntese da melanina ➢ Hormônios do hipotálamo o Vasopressina > pressão sanguínea retenção de água nos rins hormônio antidiurético – ADH o Oxitocina contração uterina liberação do leite / glândulas mamárias o Vasotocina (rã) efeitos similares qdo injetado no homem Ver cadeia P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Hormônios do Hipotálamo Vasopressina cys – tyr – phe – gln – asn – cys – pro – arg – gly Oxitocina cys – tyr – iso – gln – asn – cys – pro – leu – gly Vasotocina cys – tyr – arg – gln – asn – cys – pro – leu – gly P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Proteínas Globulares ➢ Hidrossolúveis ➢ Função dinâmica ➢ Maioria das proteínas o Albumina sérica (soroalbumina) o Hemoglobina (proteína oligomérica, quaternária) Subunidades ou protômeros ➢ Desnaturação 2aria, 3aria, 4aria 1aria há perda da função P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Classificação ➢ Holoproteínas ou ptn simples (albumina) ➢ Heteroproteínas ou conjugadas o Nucleoproteínas (+ A. Nucleico) o Glicoproteínas (+ Glicídio) o Lipoproteínas (+ Lipídio) o Cromoproteínas (hemoglobina) ➢ Conjuntos supramoleculares o Vírus do mosaico do tabacoPróximo passo do projeto genoma proteoma P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Lipídeos, Lipoproteínas e Membranas ➢ Camada de gordura que reveste o corpo dos mamíferos o Manter a temperatura constante o Armazenar alimento o Constantemente metabolizada Gordura Marrom – animais que hibernam; recém nascidos Oxidação é exógena e mantém o corpo em temperatura elevada ➢ Vilão da vida moderna o Excesso de tecido adiposo Sobrecarga cardíaca Menor expectativa de vida o Aterosclerose Deposição de gordura saturada na parede dos vasos Calcificação Acidentes vasculares (Infarto, AVC, Trombose, Embolia Pulmonar etc) P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Principais Funções ➢ Componente estrutural das membranas biológicas ➢ Armazenamento e transporte de combustível metabólico ➢ Componente da superfície celular o Reconhecimento das células o Especifidade de espécies o Imunidade dos tecidos P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Classificação Lipídeos complexos (ou saponificáveis) ▪ Compostos de ácidos graxos ▪ Acilgliceróis ▪ Fosfoglicerídeos ▪ Esfingolipídeos ▪ Ceras ▪ Podem virar “sabão” (sais dos ácidos graxos) ➢ Lipídeos simples (Não–saponificáveis) ▪ Não contém ácidos graxos ▪ Não podem ser transformadas em sabão P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Ácidos Graxos ➢ Componente fundamental dos Lipídeos Complexos ▪ Cadeia de hidrocarbonetos com uma terminação “ácida” ▪ Grupo “carboxílico terminal” ▪ Cadeias insaturadas: não há ligações duplas entre os carbonos ▪Cadeia saturada: há pelo menos 1 ligação dupla entre os carbonos ▪Cadeia poli–saturada: diversas ligações duplas entre os carbonos P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Cadeias Saturadas e Insaturadas Ligação dupla Saturada Insaturada P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Estrutura Espacial P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Ácidos Graxos Essenciais ➢ Saturados (Gordura Animal) o 12:0 CH3-(CH2)10-COOH A. láurico o 14:0 A. nirístico o 16:0 (mais comum) A. palmítico o 18:0 A. esteárico o 20:0 A. araquídico o 24:0 A. lignocérico ➢ Não Saturados o 16:1 9 CH3-(CH2)5-CH=CH-(CH2)7-COOH A. palmitoleico o 18:1 9 A. oleico o 18:2 9,12 A. linoleico o 18:3 9,12,15 A. Linolênico o 20:4 5,8,11,14 A. Araquidônico P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Saturação ➢ Por hidrogenação o Fábrica de margarina óleo insaturado gordura sólida (margarina hidrogenada) o Frigideira Óleo poli-insaturado + calor gordura saturada P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Lipídios Complexos ➢ Triglicerídeos ou triacilglicerídeos (TAG) o Lipídio mais abundante o Principal combustível da maioria dos organismos vivos o Forma mais importante de armazenamento de energia química ➢ Ésteres de ácidos graxos com Glicerol H H | | H – C – OH O H – C – O – R1 | || | H – C – OH + R – C – O – H – C – O – R2 | | H – C – OH H – C – O – R3 | | H H P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Triglicerídeos ➢ Lipídeos complexos compostos de três ácidos graxos o Insolúveis em água o Polaridade baixa (não apresentam tendência de formar micelas) o Forma de armazenamento no corpo humano ➢ Gordura Neutra o Hidrólise alcalina (Soda cáustica) Sabão o Hidrólise enzimática (Pâncreas) Lipase P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Lipídios Complexos Ceras o Álcoois não polares de peso molecular elevado (> glicerol) ➢ Fosfoglicerídeos: Glicerol 3 fosfato o Fosfatidiletanoamina o Fosfatidilcolina o Fosfatidilserina ➢ Esfingolipídios Membranas o Esfingomielina o Cerebrosídeos o Gangliosídeos P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Fosfoglicerídeos ➢ Um dos grupos OH do glicerol é esterificado a ácido fosfórico ➢ Natureza anfipática o Cabeça polar, cauda não-polar o Forte tendência de formar micelas em água P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Esfingolipídeos ➢ Esqueleto de esfingosina o Ceramida (cabelo) – Diidroesfingosina o Esfingomielinas – Bainha de mielina que envolve os nervos ➢ Cerebrosídeos o A. Graxo + esfingosina + glactose ou glicose o Membrana celular no cérebro o Membranas não neurais ➢ Gangliosídeos o Se Galactose + glicose o Gânglios, terminações nervosas P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J As Micelas (Coacervados) ➢ Acontecem devido à polaridade dos lipídeos complexos ➢ As moléculas se “juntam” por pontes de hidrogênio e “isolam–se” de moléculas de água P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J As Membranas ➢ Originadas das micelas ➢ Separam o conteúdo intracelular do meio exterior ➢ Normalmente permeadas de moléculas de proteínas ▪ Canais nas membranas: Na + K - -ATPase P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Lipídeos O Colesterol Exemplo de lipídeo simples Testosterona P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Colesterol e Lipoproteínas ➢ Colesterol o Sintese a partir da acetil coenzima A (CoA) o Tecidos: Fígado, Intestino, Aorta ➢ Lipoproteínas o Semelhantes a micelas o Quilomicrons Trazem lipídios da dieta (TAG, fosfolipídeos, Colesterol) o VLDL o LDL - colesterol para as células o HDL - colesterol para o fígado P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Carbohidratos ➢ Biomoléculas mais abundantes na natureza ➢ Fórmula geral: [C(H2O)] n, daí o nome de “carbohidrato”, ou “hidratos de carbono” ➢ Desempenham uma ampla variedade de funções o Fonte de energia o Reserva de energia o Estrutural o Matéria prima para a biossíntese de outras biomoléculas P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Glicídios e Carbohidratos ➢ Maior fonte de energia dos humanos o Arroz dos chineses o Batata dos angloamericanos o Milho dos mexicanos o Feijão com arroz dos brasileiros ➢ Importância da glicose o Principal forma pela qual os carbohidratos chegam às células o Único combustível de algumas células o Principal (e fundamental) combustível para o Cérebro P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Metabolismo da Glicose Carbohidrato Ingerido Digestão Absorção Glicose no Sangue Armazenada como Oxidada pelos tecidos Glicogênio para produzir energia CnH2nOn + n O2 = n CO2 + n H2O P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J O corpo trabalha como um sistema para manter constante o suprimento desse substrato essencial ➢ A taxa de glicose no sangue tende a variar após uma boa refeição ou um exercício intenso, mas os mecanismos homeostáticos atuam o Fígado – produz e estoca glicogênio – faz gliconeogênese quando necessário o Rins – reabsorvem a glicose que seria expelida na urina (a menos que a taxa sanguínea seja elevada – fazem gliconeogênese o Pâncreas – controle direto da taxa de glicose no sangue, liberando insulina conforme a necessidade o Adrenal – produz hormônios que aceleram (adrenalina) e reduzem (acetilcolina) o metabolismo o Vários tecidos estocam glicogênio para o consumo próprioImportância da Glicose P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J ➢ Resultado: taxa é mantida em aproximadamente 100 mg / 100 ml de sangue ➢ Cérebro – grande beneficiado, pois depende da glicose e não estoca ➢ Doenças metabólicas comuns Obesidade aterosclerose Diabetes hipertensão doença renal (diálise) cegueira Glicose em excesso Insulina artificial hipoglicemia coma e morte Importância da Glicose P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Monossacarídeos ➢ Carbohidratos mais simples, dos quais derivam todos os outros ➢ Nomenclatura Química o Polihidroxialdeídos (aldoses) o Polihidroxicetonas (cetoses) ➢ Os monossacarídeos mais simples são compostos de 3 carbonos no mínimo o O Gliceraldeído o A Dihidroxicetona P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Monossacarídeos ➢ A exceção da dihidroxicetona, todos os monossacarídeos - e todos os outros carbohidratos - possuem centros de assimetria (ou qirais), e fazem isomeria óptica ➢ A classificação também pode ser baseada no número de carbonos o TRIOSES são os monossacarídeos mais simples o TETROSE, PENTOSES, HEXOSES, HEPTOSES etc. ➢ Os mais importantes na bioquímica são as Pentoses e as Hexoses P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Estuturas dos Carbohidratos P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Monossacarídeos ➢ Pentoses mais importantes o Ribose o Arabinose o Xilose ➢ Hexoses mais importantes o Glicose o Galactose o Manose o Frutose P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Monossacarídeos em Solução Aquosa ➢ Em solução aquosa estão presentes na sua forma aberta em uma proporção de apenas 0,02% ➢ O restante das moléculas está ciclizada na forma de um anel hemiacetal de 5 ou 6 vértices o 5 vértices - anel furanosídico o 6 vértices – piranosídico ➢ Na estrutura do anel, o carbono onde ocorre a formação do hemiacetal é denominado de "Carbono Anomérico", e sua hidroxila pode assumir 2 formas o Alfa é quando ela fica para baixo do plano do anel o Beta é quando ela fica para cima do plano do anel P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Estuturas dos Carbohidratos P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Monossacarídeos em Solução Aquosa ➢ A interconversão entre formas é dinâmica e denomina- se Mutarrotação. ➢ Exemplo: para a molécula da glicose, em solução aquosa, temos as seguintes proporções: o b - D - Glicopiranose: 62% o a - D - Glicopiranose: 38% o b - D - Glicofuranose: menos de 0,5% o a - D - Glicofuranose: menos de 0,5% o Forma aberta: menos de 0,02% P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Monossacarídeos em Solução Aquosa ➢ As estruturas em anel classificam-se em 2 grupos, conforme sua configuração espacial o Estrutura em cadeira (mais comum) o Estrutura em barco ➢ Monossacarídeos Epímeros diferem entre si na posição de apenas uma hidroxila o Glicose e Galactose são epímeros em c4 o Glicose e Manose são epímeros em c2 P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Estuturas dos Carbohidratos P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Dissacarídeos ou Glicosídeos ➢ São formados a partir de dois monossacarídeos através de "Ligações Glicosídicas" ➢ Ligação Glicosídica ocorre entre o carbono anomérico de um monossacarídeo e qualquer outro carbono do monossacarídeo seguinte, através das hidroxilas, liberando uma molécula de água ➢ Glicosídeos podem também ser formados pela ligação de um carbohidrato a uma estrutura não-carbohidrato, como uma proteína (glicoproteína) ➢ O tipo de ligação glicosídica é definido pelos carbonos envolvidos e pelas configurações de suas hidroxilas. Exs: o Maltose Glicose a (1,4)-Glicose o Sacarose Glicose b (1,2)-b-Frutuse o Lactose Galactose b (1,4)-Gliglicose o Celobiose Glicose b (1,4)-Glicose P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Estuturas dos Carbohidratos P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Estuturas dos Carbohidratos P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J ➢ De reserva o Amido (Vegetais) o Glicogênio (Animais) Fígado – Até 10% do peso efetivo Músculo esquelético – 1-2% Tecido adiposo – Todo o excesso (sem limite) ➢ Estruturais o Celulose (vegetais) o Paredes celulares bacteriais (E. Coli) o Desoxi-D-ribose + fosfato (estrutura do DNA) o D-Ribose + fosfato (RNA) o Glicococálix (parede celular de animais superiores) Penugem macia, flexível, adesiva Local de fixação de anticorpos Glucoesfingolipídeos, mucassacarídeos ácidos, glicoproteínas Polissacarídeos P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Polissacarídeos ➢ São os carbohidratos complexos, macromoléculas formadas por milhares de unidades monossacarídicas ligadas entre si por ligações glicosídicas ➢ Os mais importantes são os formados pela polimerização da glicose (Três tipos) 1. Amido o Polissacarídeo de reserva da célula vegetal o Moléculas de glicose ligadas entre si através de numerosas ligações a (1,4) e poucas ligações a (1,6), ou "pontos de ramificação" da cadeia o Molécula é muito linear, e forma hélice em solução aquosa P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Polissacarídeos 2. Glicogênio o Polissacarídeo de reserva da célula animal o Muito semelhante ao amido, com um número bem maior de ligações (1,6), o que confere um alto grau de ramificação à sua molécula o Pontos de ramificação impedem a formação de uma estrutura em hélice P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Polissacarídeos 3. Celulose o Carbohidrato mais abundante na natureza o Possui função estrutural na célula vegetal, componente importante da parede celular o Composição semelhante ao amido e ao glicogênio, também é um polímero de glicose, mas formada por ligações de tipo b(1,4) o Estrutura espacial muito linear, forma fibras insolúveis em água e não digeríveis pelo ser humano P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Glicoproteínas ➢ Plasma o Fibrinogênio o Imunoglobulina o Grupos Sanguíneos (O, A, B, AB e RH) ➢ Urina ➢ Hormônios ➢ Enzimas ➢ Clara de ovo (ovalbumina) ➢ Secreções (glicoproteínas gástricas) ➢ Tecido conjuntivo (colágeno) ➢ Membranas P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Coagulação Sanguínea ➢ Elementos celulares ➢ Fatores plasmáticos ➢ Fatores teciduais ➢ Elementos vasculares ➢ Hemostasia primária o Adesão o Liberação (ADP, prostaglandina) o Agregação Trombo Branco P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Coagulação Propriamente Dita ➢ Fatores da Coagulação I. Fibrinogênio II. Protrombina III. Tromboplastina tecidual IV. Cálcio V. Pró-acelerina VI. Pró-convertina VII. Anti-hemofílico A VIII. Anti-hemofílico B IX. Stwart – Prower X. Antecedente plasmático da Tromboplastina XI. Fator Hageman XII. Estabilizador da fibrina P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Coagulação P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Polímeros ➢ Moléculas longas, constituídas deunidades idênticas que se repetem (monômeros) ➢ Polimerização: processo de constituição de polímero ➢ Fórmula geral utiliza o grau enzimal o Polietilieno (C2H4)n é resultado da polimerização do etileno (CH2 = CH2). Durante a polimerização, a ligação dupla é desfeita e o polietileno é formado n(CH2 = CH2) (CH2 - CH2)n etileno polietileno ➢ Aplicações o Em fluidos de perfuração desde 1930, como aditivo para controle de filtrações o Plásticos (PET, HDPE, LDPE, UHDPE) ➢ Classificação quanto à origem o Naturais o Naturais modificados o Sintéticos P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Estrutura dos Polímeros ➢Linear ➢Ramificada ➢ Junta cruzada P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Polímeros Naturais ➢ Produzidos pela natureza, sem intervenção humana ➢ Derivados de recursos naturais como plantas, animais e fermentação bacteriana ➢ Produto final é embalado depois de passar por processo de coleta, separação, moagem e secagem ➢ Comparação com sintéticos o Estruturas mais complexas o Pesos moleculares relativamente elevados (tipicamente) o Menor estabilidade à elevação de temperatura o Menor tolerância à biodegradação que os sintéticos o Rapidez da deterioração confere aos naturais um caráter mais ecológico P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Polímeros Naturais Modificados ➢ Celulose é a principal matéria-prima ➢ Versão modificada pode ter substanciais alterações de propriedades em relação à original ➢ Os mais comuns em fluidos de perfuração, modificados para polieletrólitos ➢ Polieletrólito é um polímero solúvel em água, formando políons e íons neutralizados por cargas opostas. Um políon tem cargas que se repetem ao longo da cadeia de polímero o Polímeros catiônicos: cargas positivas o Polímeros aniônicos: cargas negativas P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Polímeros Sintéticos ➢ Sintetizados, geralmente, de produtos derivados de petróleo ➢ São "injetados" como moléculas relativamente pequenas ➢ São costurados para atender cada aplicação requerida ➢ Tamanho e composição química podem ser manipulados para criar propriedades para quase todas as funções dos fluidos ➢ Frequentemente são preparados para substituir o etileno ➢ Polimerização ocorre através de uma reação adicional onde o etileno é substituído no final da cadeia de polímero P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Nucleotídeos O que são os nucleotídeos ? ➢ Monômeros primários (constituintes) dos ácidos: ▪ Desoxirribunucleico (DNA) ▪ Ribonucleico (RNA) ➢Composição característica: ▪ Base nitrogenada heterocíclica Derivada da Pirimidina ou da Purina ▪ Uma pentose (açúcar com 5 carbonos na cadeia) Ribose: origem do RNA Desoxirribose (ribose “desoxidada” de 1 molécula de oxigênio): DNA ▪Uma molécula de ácido fosfórico P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Nucleotídeos Composição Bases nitrogenadas Purina Pirimidina Pentose Ribose Desoxiribose Ácido fosfórico Derivadas de: P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Nucleotídeos Compostos originários das bases nitrogenadas ➢ Purina ➢Pirimidina P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Nucleotídeos Bases derivadas da PURINA ➢ Adenina ➢Guanina P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Nucleotídeos Bases derivadas da PIRIMIDINA ➢ Uracila ➢ Citosina➢ Timina P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Nucleotídeos Monômeros primários dos ácidos nucleicos ➢ Componentes do Ácido Desoxiribonucleico (DNA) ▪ Derivados da PURINA ▪ Adenina (A) ▪ Guanina (G) ▪ Derivados da PIRIMIDINA ▪ Citosina (C) ▪ Timina (T) ➢ Componentes do Ácido Ribonucleico (RNA) ▪ Derivados da PURINA ▪ Adenina (A) ▪ Guanina (G) ▪ Derivados da PIRIMIDINA ▪ Citosina (C) ▪ Uracila (U) P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Nucleotídeos Duplicação do Código Genético ➢ DNA traz informação sobre a sequência de aminoácidos que devem compor todas as proteínas de um organismo vivo ➢ Informação é transportada até os ribossomas pelos RNA mensageiros (m–RNA ou RNAm) ➢ m–RNA é formado a partir do agrupamento de monômeros de RNA complementares a uma sequência de DNA P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Nucleotídeos Combinação de nucleotídeos do DNA e do RNA ➢ Bases do DNA Uracila (U) Citosina (C) Guanina (G) Adenina (A) Adenina (A) Guanina (G) Citosina (C) Timina (T) ➢ Bases do RNA P ro g ra m a d e E n g e n h a ri a B io m é d ic a - C O P P E /U F R J Nucleotídeos Um exemplo de sequências de DNA e de RNA DNA RNA
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