aula-1-biomoleculas-2022

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Ciência que estuda o conjunto de moléculas que constituem
os seres vivos e que interagem entre si para manter e
perpetuar a vida, seguindo as leis da química e da física e
conferindo todas as características dos organismos vivos.
Quais são as características de 
todos os seres vivos????
1 - Complexidade química e organização microscópica
➢ Elementos químicos comuns 
C, O, N, H e P 
➢ Poucas unidades 
fundamentais (monômeros) 
compartilhadas por todos os 
seres vivos 
➢ Hierarquia celular 
(organização similar)
Características dos seres vivos
Monômeros → macromoléculas → 
complexos supramoleculares → 
organelas e células
Como existe tanta diversidade entre os seres vivos?
Unidades monoméricas agrupadas em sequência 
diferentes podem originar várias moléculas
Dois tipos de monômeros para serem agrupados.
Quantas moléculas diferentes podem ser obtidas?
Molécula de 2 monômero
Molécula de 3 monômero
A variação no arranjo 
das unidades 
monoméricas → 
variedade nas 
moléculas dentro de 
uma hierarquia celular 
comum, explica a 
diversidade que existe 
entre os seres vivos
Para que as diferentes moléculas de um organismo 
vivo são usadas, além da organização estrutural das 
células?
1 - Organização estrutural e química comuns – moléculas diferentes
2 - Capacidade de 
extração, transformação 
e uso da energia do meio
3 - Capacidade de se
replicar e viver em grupo
4 - Possuem capacidade 
de se alterar ao longo do 
tempo - evolução.
5 - Capacidade de perceber e 
responder a alterações do meio
6 - Capacidade de 
definir funções para 
seus componentes e 
regular a interação 
entre eles.
Bioquímica I estudar a estrutura 
das biomoléculas, suas 
propriedades e como elas 
interagem para conferir as 
características dos seres vivos
Biomoléculas
Moléculas orgânicas que constituem os seres vivos
Biomoléculas quando observadas individualmente, 
seguem todas as leis da física e química descritas 
para a matéria inanimada
Conferem as características especiais dos 
seres vivos quando elas passam a agir em 
conjunto, com uma grande organização
✔ Maior massa é de 
carbono, nitrogênio, 
oxigênio e hidrogênio
✔ C = 1/2 do peso seco
das células
Composição das biomoléculas
✔ H2O = 60 a 70% massa
C; 61,7
N; 11
O; 9,3
H; 5,7
Ca; 5
P; 3,3
K; 1,3
S; 1
Cl; 0,7
Na; 0,7
Mg; 0,3
C, N, O e H constituem 
✔ vários outros 
elementos em menores 
quantidade, mas não 
menos importantes
C é um átomo muito 
versátil em relação às 
ligações covalentes 
que pode formar
Regra do octeto – na 
formação de uma ligação 
covalente os átomos tendem 
a ficar com 8 elétrons na 
camada de valência por 
compartilhamento de elétrons 
(Hidrogênio 2 elétrons). 
Carbono tem 4 elétrons na 
camada de valência – pode 
se ligar com diversos 
elementos e compartilhar 
esses elétrons
Forma ligações 
covalentes simples 
com o Hidrogênio
Forma ligações 
covalentes 
simples e duplas 
com o Oxigênio
Carbono pode fazer ligações simples duplas e triplas 
com vários átomos na constituição das biomoléculas
Forma ligações 
covalentes 
simples e duplas 
com o Nitrogênio
Ligações entre átomos de C
(tripla é rara nas biomoléculas)
Forma cadeias que podem se ligar a outros elemento 
constituindo as moléculas orgânicas com diferentes 
estruturas (carvão, grafite, diamente, grafeno)
Formas alotrópicas do carbono
Átomos de Carbono - Geometria tetraédrica
Núcleo dos átomos das ligações com o C não estão em um 
mesmo plano, apresentam um arranjo tetraédrico
Ligações covalentes simples entre átomo de carbono
Ângulo de 109º entre duas ligações
Comprimento de 0,154nm entre os átomos 
Possui rotação livre e geometria tetraédrica
A dupla ligação entre os C confere maior 
proximidade entre os átomos (0,134nm)
A geometria entre os C é planar
É rígida, não permite rotação entre os átomos pois 
todos os átomos vizinhos estão em um mesmo plano
Os átomos de C das biomoléculas formam 
cadeias lineares, ramificadas ou cíclicas, 
com ligações simples e duplas -
distribuindo os átomos no espaço em 
arranjos tridimensionais
Configuração
Arranjo tridimensional específico dos átomos 
que formam uma molécula
Diversidade de ligação dos átomos de carbono 
proporcionam distribuição atômica espacial 
característica e importante para as biomoléculas 
A configuração dos átomos das 
moléculas biológicas é importante para a 
suas atividades biológicas
Dois tipos de isômeros são importantes nas 
moléculas biológicas 
•Não podem ser convertidos sem a quebra de ligação
•Possuem características físicas e biológicas diferentes
Moléculas com a mesma composição mas com 
distribuição espacial diferente dos grupamentos -
ISÔMEROS
Presença de dupla ligação 
entre dois átomos de C 
isômeros geométricos
Presença de um 
carbono assimétrico
isômeros ópticos
Isômeros geométricos ou cis-trans (Z ou E) 
Diferem no arranjo de seus grupos com relação a posição de 
ligantes em carbonos ligados por dupla ligação
Feromônio sexual produzido pela 
fêmea da mosca-doméstica (CIS)
Biologicamente ativo
Composto sintetizado (TRANS)
Sem efeito sobre o macho
Feromônio sexual produzido pela mosca-doméstica (tricoseno)
Usado em inseticidas – armadilhas atrair macho
ACIDOS GRAXOS 
Gorduras trans - formadas durante o processo de hidrogenação industrial que 
transforma óleos vegetais líquidos em gordura sólida à temperatura ambiente são 
utilizadas para melhorar a consistência dos alimentos e também aumentar a vida de 
prateleira de alguns produtos.[
TA (25°C) líquido
TA (25°C) sólido
https://pt.wikipedia.org/wiki/Gordura_trans#cite_note-anvisa-2
Isômeros ópticos ou Estereoisômeros
Um átomo de 
carbono com quatro 
ligantes diferentes 
(carbono 
assimétrico ou 
centro quiral) - duas 
configurações que 
são imagem 
especular entre si 
(D ou L, S ou R)
Moléculas biológicas podem ter mais que um centro quiral 
e portanto vários isômeros – 2n (número de carbonos assimétricos)
Centro quiral
ou assimétrico
Terpeno (metabolito secundário – defesa) - Uso na indústria
de alimentos (flavorizantes), como solventes biodegradáveis
e como o R-limoneno tem efeito repelente para insetos tem
sido usado na formulação de alguns inseticidas.
EXEMPLOS
Ervas usadas na culinária
Óleos essenciais para a indústria
Terpeno – defesa
EXEMPLOS
As cadeias de C das biomoléculas podem 
possuir grupos com outros átomos que vão 
contribuir para as propriedades químicas 
das molécula.
Grupos funcionais
Separados em 5 famílias de compostos
1 - Hidrocarbonetos
2 - Grupos com oxigênio
3 - Grupos com nitrogênio
4 - Grupos com enxofre
5 - Grupos com fósforo
1 - Hidrocarbonetos
Metil
Etil
Fenil
2 - Grupos com oxigênio
carbonila
aldeído cetona
carboxila
anidrido 
( 2 carboxilas)
alcool - hidroxila
éter
éster
3 - Grupos com nitrogênio
amina
amida
guanidina
imidazol
4 - Grupos com enxofre
sulfidrila
dissulfeto
tioester
5 - Grupos com fósforo
fosforila
fosfoanidrido
acilfosfato
(anidrido misto, acido carboxilico 
mais acido fosforico)
EXERCÍCIO
PEGUE UMA FOLHA DE PAPEL E UMA CANETA OU LÁPIS.....
Marcar em 8 linhas com os números 1, 2....8.
1 2
3
4
5
6
7
8
Vocês terão 5 minutos para escrever quais são os grupos 
funcionais da molécula abaixo:
As moléculas biológicas podem ser consideradas 
polifuncionais em relação aos grupos químicos
Os grupos funcionais são importantes porque eles 
é que vão determinar as interações químicas da 
molécula entre elas e com o ambiente
(funções biológicas)
A água constitui uma grande proporção do 
organismos vivos (60 a 70% massa)
Molécula dipolar – arranjadas 
ordenadamente através de 
ligações de hidrogênio
Atração eletrostática entre o átomo 
eletronegativo aceptor de hidrogênio 
(oxigênio) e o doador de hidrogênio 
(grupo contendo H ligado oxigênio - OH)
As ligações de hidrogênio são constantemente 
formadas e quebradaspelo movimento das 
moléculas (dependente da temperatura)
↑ calor ↑movimento 
moléculas e ligações de 
hidrogênio menos 
estáveis 
↓ calor ↓movimento 
moléculas e ligações de 
hidrogênio mais 
estáveis – forma cristal 
POR QUE O GELO FLUTUA NA ÁGUA_ (Aula + Experimento).mp4
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WLi8zxZOxesI&itag=22&source=youtube&requiressl=yes&vprv=1&mime=video%2Fmp4&ns=k9l9lg06eRHJTj7MWOYFZdgG&cnr=14&ratebypass=yes&dur=1008.094&lmt=1471
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Como se formam as ligações de Hidrogênio 
nas biomoléculas?
H Doador Aceptor
Ligações de hidrogênio nas biomoléculas 
ocorrem entre grupos que possuem 
átomos de N, O e H:
✔um hidrogênio ligado a outro átomo eletronegativo, 
doador de H (Oxigênio ou Nitrogênio)
✔um átomo eletronegativo, aceptor de H (Oxigênio 
ou Nitrogênio) e... 
Ligações de Hidrogênio importantes nas 
biomoléculas 
Ligações de 
Hidrogênio 
podem ocorrem 
entre moléculas e 
a água, entre 
grupos de uma 
mesma molécula 
ou de moléculas 
diferentes
Ligações de hidrogênio entre as bases 
nitrogenadas mantem as fitas de DNA 
unidas
✔Grupamentos polares das moléculas podem formar 
ligações de hidrogênio com a água e interagir com ela
Óleo (lipídeo) possui moléculas com 
grupamentos com baixa capacidade de formar 
ligações de hidrogênio com a água 
(triglicerídeos)
Alguns lipídeos por outro lado possuem 
estruturas anfipáticas e são importantes na 
constituição das membranas celulares
Presença de grupos com carga elétrica ou que fazem 
ligações de Hidrogênio classifica as moléculas em:
Anfipáticas (moléculas com região 
que interage com a água outra 
não)
Hidrofóbicas (moléculas não 
solúveis na água)
Hidrofílicas (moléculas solúveis 
na água)
As interações fracas entre os diferentes grupos 
químicos que constituem as biomoléculas:
• ligações de hidrogênio
• interações hidrofóbicas 
• interações iônicas (cargas + e -)
Importantes para a manutenção da 
estrutura tridimensional das moléculas e 
suas funções biológicas
Por hoje é só....
Até a próxima aula!