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Bioquímica Humana Qual organela é responsável pela produção de energia? Mitocôndria Surgimento da vida na terra: → Teoria pré-biótica de Stanley Miller; → 4 bilhões de anos atrás; → Atmosfera: água, amônia, metano, hidrogênio, sulfeto de hidrogênio e gás carbônico; → Surgimento de aminoácidos; → Organização de lipídeos formando membranas; → Células procariontes: heterotróficas e anaeróbicas; Aula Conceitual 1 Biologia e Bioquímica Humana Caracterização Bioquímica das células: 5 reinos: ✓ Monera: bactérias ✓ Fungi: fungos ✓ Protista: algas e protozoários ✓ Plantae: plantas ✓ Animal: todas os animais inclusive os humanos. O que tem em comum entre todos os seres vivos? Células ❖ Estrutura celular ❖ Função celular ❖ Metabolismo Celular ❖ Dogma central da biologia ❖ Divisão celular De onde vieram as primeiras células? Teoria dos coacervados: Através de reações químicas de gases como metano, gás carbônico, hidrogênio, água etc. Através de descargas elétricas (radiação do sol) há um rearranjo de moléculas formando então as primeiras moléculas orgânicas. Essas moléculas orgânicas se juntaram e formaram sequencias proteicas que foram englobadas por uma membrana de água (coacervado). Teoria de Miller e Urey: experimento de fox: Esse experimento faz com que a água fervida percorra o circuito entrando em contato com os gases, se condensando e formando a Lisina (aminoácido). Teoria germinativa das doenças: Todas as doenças são geradas pelos germes. Teoria celular: Todos os organismos vivos são compostos por células. Toda célula possui metabolismo próprio (responsável por produzir substâncias responsáveis pelo seu desenvolvimento). Todas as células têm origem de outras células por meio da divisão celular. Todas as células possuem a mesma composição química. São responsáveis pela hereditariedade, é a unidade funcional e estrutural do organismo, responsável pela manutenção da vida. Hipótese heterotrófica: As primeiras formas de vida eram seres anaeróbicos (ou seja, não necessitam de oxigênio O² para produção de energia. Exemplo: fermentação. Matéria orgânica (glicose C⁶ H¹² O⁶) era convertida em etanol (2C²H⁵OH), o gás carbônico (2CO²) era liberado para a atmosfera gerando energia (2 ATP). Com o CO² liberado na atmosfera, surgem seres autotróficos, ou seja, que produzem apropria energia, e o próprio alimento, (Processo de fotossíntese). Absorve a água (12H²O) e o gás carbônico (6CO²) usa a luz para fazer fotossíntese gerando glicose (C⁶H¹²O⁶), Oxigênio (6O²) que é mandado para a atmosfera e água (6H²O). Com a liberação do oxigênio surgem então os seres heterotróficos aeróbicos (não produzem o próprio alimento e necessitam de oxigênio para sobreviver). Então a Hipótese Heterotrófica basicamente é: consome oxigênio (O²) e glicose (C⁶H¹²O⁶) e converte em gás carbônico (6CO² - liberado através da nossa expiração), molécula de água (H²O) e ATP. Fermentação - Fotossíntese - Respiração. Tipos celulares Procariontes: pró (primitivo) e cario (núcleo) = sem núcleo. bactérias e arqueas Ausência de organelas membranosas. Eucariontes: eu (verdadeiro) e cario (núcleo) = possui núcleo. fungos, protistas, plantas e animais. Possuem membrana plasmática e alguns parede Células, possuem organelas membranosas. Peroxissomos: importantes para desintoxicar a célula de 2H²O² (água oxigenada) faz a catalase convertendo H²O² em hidrogênio (2H²O+O²) que não é tóxico para o nosso organismo. Vírus: Os vírus não são células (acelulares); -Parasitas intracelulares obrigatórios (precisam entrar em uma célula para serem produzidos); -Ativos (dentro de uma célula) x inativos (fora de uma célula); -DNA: adenovírus -RNA: retrovírus Constituição Bioquímica Da Célula Possuem substâncias inorgânicas e orgânicas Inorgânicas H²O (75 - 85%); Sais minerais (2 - 3%); Orgânicas Carboidratos (1%); Lipídios (2-3%); Ácidos nucléicos (1%); Água (estrutura molecular); Eletronegatividade: A potência que um átomo tem de atrair para si o elétron de um outro átomo. O oxigênio é mais eletronegativo do que o hidrogênio Elétrons são negativos, então quando uma molécula puxa o elétron de outra molécula ela, se torna negativa enquanto a que foi puxada se torna positiva. Moléculas polares Amônia: H------N------H | H Moléculas apolares: Metano: H | H-------C-------H | H Moléculas anfipáticas: Fosfatildicolina. Uma das responsáveis por formar a membrana plasmática. Polar atrai polar e apolar atrai apolar -A água participa de várias reações químicas do organismo, por meio da ionização e liberação de um ânion hidroxila (OH) e um próton H+. -Regulação da temperatura humana. Toda molécula orgânica tem: chon Carbono: 19,05% Hidrogênio: 9,1% Oxigênio: 61,65% Nitrogênio: 5,01% Sais Minerais Encontramos de forma dissociadas: Cátions: K+ e Mg+; Ânions: HPO⁴+² Equilíbrio ácido-base e pressão osmótica. Transmissores, cofatores enzimáticos e energia (ATP). Cálcio: Constituição do tecido ósseo. Fósforo: Constituinte do ATP (metabolismo) e material genético. Magnésio: Auxilia no mecanismo de relaxamento muscular. Zinco: Produção de proteínas e metabolismo da insulina. Cromo: Mecanismo de contração muscular. Sódio: Pressão osmótica. Cobre: Produção de hemoglobina, ativador enzimático Potássio: Atua no metabolismo da glicose Selênio: Participado metabolismo da gordura. Ferro: Constituinte da hemoglobina Outros Lipídios: Substância de baixa solubilidade em água e alta solubilidade em compostos orgânicos. Apolares: Hidrofóbicos, por hidrólise fornecem ácidos graxos e outros compostos. São classificados em dois grandes grupos quanto ao seu ponto de fusão: gorduras e óleos. Ácidos graxos: São ácidos monocarboxilicos (COOH) de cadeia alifática são produzidas a partir de quebra de gorduras, são pouco solúveis em água. Energia celular: Classificação Saturados: Apenas com ligações simples entre os carbonos da cadeia. Não saturados: Uma ou mais ligações duplas: Monoinsaturados (apenas uma ligação dupla) Polinsaturados: (duas ou mais ligações duplas) Os lipídios que apresentam ácidos graxos são: Lipídios estruturais: Fosfolipídios da membrana plasmática. Lipídios de reserva energética: Ocorrem principalmente em células adiposas. Aula Conceitual 2 Biologia e Bioquímica Humana Bioquímica celular: Carboidratos, proteínas, enzimas e ácidos nucléicos. Glicídios: Compostos de CHe O na proporção Cn(H2O)n. Ex: C⁶H¹²O⁶ (glicose), biomoléculas mais abundantes na base da nutrição animal (carboidratos são produzidos pelas plantas que são a base da cadeia alimentar). A planta absorve CO² e água que entra na célula da planta, cloroplasto+luz solar faz a fotossíntese, convertendo as moléculas de água e gás carbônico em glicose e ATP. E por fim a planta libera o oxigênio. Classificação dos carboidratos: Monossacarídeos: são mais simples. (D. Glicose, D. Galactose,D. Ribose,D. Frutose). Ciclização: Uma molécula plana se torna cíclica, hexose, pentose etc. Oligossacarídeos: 2 a 6 monossacarídeos, dissacarídeos compostos por 2 monossacarídeos. Olissacarídeos associados: Glicolipídios e glicoproteínas, osídeos, (glicosídeos). Na ligação glicosídeo a há uma perda da molécula de água. Polissacarídeos: Carboidratos complexos, osídeos ex: amido, quitina, glicogênio, celulose. Função dos carboidratos no nosso organismo: Produzir energia através do processo de respiração celular, a energia é produzida dentro das Mitocôndrias. A nossa alimentação tem glicose que vai para dentro do nosso organismo e é enviado para as nossas células, dentro das nossas células a glicose vai reagir com o oxigênio na mitocôndria, então liberamos gás carbônico, água e ATP ao expirar. Por isso a função do carboidrato é fazer com que o nosso organismo tenha combustível para produzir energia (ATP), entre outrascomo: glicoproteínas da matriz extracelular. Glicocálix: É responsável pelo reconhecimento celular (de células externas como vírus para produção de anticorpos), proteção, barreira e difusão (moléculas grandes), enzimática, movimentação, adesão do espermatozoide ao óvulo. Estrutural Ex: celulose. Carboidratos e Alimentação Carboidratos complexos = bons: São carboidratos de cadeias longas que nosso organismo não consegue digerir rapidamente, exigindo mais gasto energético. Exemplo: pães integrais, cereais integrais, vegetais verdes, frutas frescas. São ricos em fibras e nutrientes, baixo índice glicêmico, dão maior saciedade com menos calorias, estimulam naturalmente o metabolismo, são alimentos menos processados. Carboidratos simples = ruins: São moléculas menores de açúcar digeridas rapidamente no nosso organismo. Fornecem energia que se não usada imediatamente se converte em gordura. Exemplo: doces e sobremesas, cereais açucarados, refrigerantes, pães brancos. São pobres em fibras e nutrientes, possuem alto índice glicêmico, calorias vazias convertidas em gordura, glicose em excesso no sangue causando cansaço. Proteínas: São compostos orgânicos (chon) em grande quantidade no organismo. Ex: músculos. Funções: Estrutura, movimento, defesa, transporte, hormônios, neurotransmissores, enzimas. Estruturadas proteínas: Macromoléculas (polímeros) monômeros: aminoácidos (peptídeos) 20 aminoácidos essenciais (precisamos ingerir), não essenciais (o próprio organismo produz). Ligação peptídica: Aminoácidos se unem liberando uma molécula de água. O gene determina a sequência de aminoácidos. Enzimas (proteínas especiais): Catalisadores biológicos (quebra de moléculas químicas no organismo) Fatores que influenciam a ação enzimática: Temperatura, PH, concentração de substrato. Desnaturação proteica: Alteração da configuração funcional da proteína. Fatores: Aumento de temperatura, PH, solventes orgânicos miscíveis com água (álcool e acetona), detergentes, agitação até formação de espuma. exemplos: ovo cozido, gotas de limão no leite. Ácidos nucléicos - nucleotídeos (DNA e RNA): São macromoléculas formadas por unidades monoméricas menores conhecidas como nucleotídeos. Cada nucleotídeo é formado por três partes: Grupo fosfato nucleotídeo (base nitrogenada) pentose (açúcar). Bases nitrogenadas: Purínicas (púricas): um anel pirimidínico fundido a um anel imidazólico. Pirimidinas (pirimídicas): Um anel heterocíclico: dois átomos de nitrogênio nas posições 1 e 3. DNA tem guanina, adenina, citosina e timina Uracila não faz ligação química com desoxirribose. RNA tem guanina, adenina, citosina e uracila. Timina não faz ligação química com ribose Adenina sempre pareia com timina e guanina sempre pareia com citosina. Regra de Chargaff A=Te C=G. RNA não tem pareamento pois é uma fita simples. Tipos de RNA e suas funções: RNAm mensageiro: contém o código (coden) para síntese proteica. RNArribossomico+proteína=ribossomos. RNAt transportador: possui o anticódon para pareamento com o códon do RNAm e é responsável por transportar aminoácidos para a síntese proteica.
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