1_Introdução_Biomoléculas e Metabolismo

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Introdução ao estudo 
do Metabolismo
Profa. Dra. Sandra Poppe
MARZZOCO, A.; TORRES, B. B. Bioquímica 
Básica. 4. ed.
Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2015. (e-book)
Escala biológica
Escalas 
10-1 deci
10-2 centi
10-3 mili
10-6 m (micro)
10-9 nano
10-12 pico
10-15 femto
10-18 atto
(* 1Å Angstron = 10-10 m) 
1 Unidade
(padrão)
101 deca
102 hecta
103 kilo
106 mega
109 giga
1012 tera
1015 peta
1018 exa
Procariotos vs. Eucariotos
10 mm1 mm
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Tudo que existe no Universo é composto de átomos.
Átomo é a menor porção de matéria que caracteriza um elemento 
químico
O átomo é composto de prótons, nêutrons e elétrons.
Os prótons têm carga positiva.
Os nêutrons não têm carga.
Os elétrons têm carga negativa.
Prótons e nêutrons encontram-se no núcleo do átomo, enquanto os
elétrons giram em torno deste núcleo.
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Existem na Natureza muitos elementos químicos, que estão organizados
na Tabela Periódica.
Cada elemento químico, desde o hidrogênio (Z=1) até o urânio (Z=92)
é representado por uma ou duas letras retiradas de seu nome em latim.
H= hydrogenum (hidrogênio) C= carbonum (carbono)
Ca= calcium (cálcio) Cl= chlorus (cloro)
N= nitrogenum (nitrogênio) Na= natrium (sódio)
O= oxygenum (oxigênio) S= sulphur (enxofre)
Si= silicium (silício)
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Moléculas são formadas por átomos de diferentes elementos
químicos. Por exemplo, a molécula de água é formada por dois 
átomos de hidrogênio unidos a um átomo de oxigênio.
http://www.projeto-biologico.arizona.edu/biochemistry/tutorials/chemistry/graphics/water.gif
http://www.projeto-biologico.arizona.edu/biochemistry/tutorials/chemistry/graphics/water.gif
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As ligações covalentes são representados nas fórmulas estruturais
por meio de traços unindo os símbolos dos elementos químicos dos
átomos envolvidos na ligação.
O = O O = C = O
oxigênio (O2) dióxido de carbono
(gás carbônico)
(CO2)
O - H
H
água (H2O) O = C
N
N
H
H
H
H
uréia
C(NH2)2O
Ligações 
covalentes
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Química Orgânica
É o ramo da Química que estuda as substâncias cujas moléculas
contêm átomos de carbono.
O átomo de carbono é capaz de formar cadeias diversas, por isto
os compostos contendo átomos de carbono são muito numerosos.
O átomo de carbono sempre precisa estabelecer 4 ligações covalentes
com outros átomos. As cadeias carbônicas podem ser curtas, longas,
abertas, fechadas, ramificadas.
Os compostos de carbono são a base de toda a química dos seres
vivos.
Por isso, a Química Orgânica é a base para se estudar Bioquímica.
Existem somente 4 classe de macromoléculas na 
bioquímica cada uma formada por seu respectivo 
conjunto de blocos construtivos ou unidades.
Proteínas
Carboidratos
(Polissacarídeos)
Ácidos nucléicos
Lipídeos
UNIDADE CONSTRUTIVA 
(TIJOLO)
O
O-
N
O
H
H OH
H
H
O
O
O
O
O
O
EXEMPLO
insulina
RNA
(ácido ribonucléico)
Amido
Triacilglicerol (banha)
CLASSE
Aminoácido
nucleotídeo
monossacarídeo
Ácido graxo 
(também glicerol e 
outros componentes)
Biomoléculas
Macromolécula Polimerização Unidade
construtiva
Característica notável
Proteínas Polímero linear Aminoácido Desempenham muitas 
funções, estruturais, 
catálise e energética
Polissacarídeos Polímero 
linear/ramificado
Monossacarídeos Energético
Estruturas muito 
resistentes
Lipídeos Não são polímeros Ácido graxo
e glicerol
Forma membranas e 
principal reserva 
energética
METABOLISMO
Ingestão de Alimentos
↓
Digestão e absorção
↓
Reações químicas complexas no nosso organismo
↓
Responsáveis por todas as manifestações vitais do nosso 
organismo
(crescimento, manutenção, reprodução, etc.)
METABOLISMO
• Somatório de todas as reações químicas que ocorrem em uma 
célula ou organismo
• Série de reações catalisadas enzimaticamente (vias metabólicas)
• Cada etapa produz uma alteração química pequena e específica 
(remoção, adição ou transferência de um átomo ou grupo funcional)
Precursor
↓
Intermediários
↓
Produto
METABOLISMO
•Definição: É um conjunto dos
mecanismos químicos necessários aos
organismos para a formação,
desenvolvimento e renovação das
estruturas celulares, e para a produção
da energia necessária a manifestações
interiores e exteriores da vida.
METABOLISMO
Funções:
•Converter as moléculas oriundas dos nutrientes em
moléculas características das próprias células;
•Polimerizar precursores monoméricos (aa,
nucleotídeos, monossacarídeos) em macromoléculas
(proteínas, ácidos nucléicos, polissacarídeos);
•Resumindo....Sintetizar e degradar biomoléculas
requeridas em funções celulares especializadas, tais
como lipídeos de membrana, mensageiros
intracelulares e pigmentos
METABOLISMO
CATABOLISMO
ANABOLISMO
ATP
NADH
FADH2
ADP
NAD+
FAD
METABOLISMO
METABOLISMO
Catabolismo
• Fase degradativa do metabolismo, onde moléculas
orgânicas bem elaboradas (carboidratos, gorduras e
proteínas) são convertidas em produtos finais simples e
menores (ácido láctico, CO2 e NH3)
# As vias catabólicas liberam energia, algumas são
conservadas na formação do ATP e outros em carreadores
de elétrons reduzidos (NADH, NADPH e FADH2); parte é
perdida como calor.
METABOLISMO
Anabolismo (ou Biossíntese)
• Também chamado de biossíntese, utiliza precursores
simples e pequenos para construir moléculas maiores e mais
complexas, incluindo lipídeos, polissacarídeos, proteínas e
ácidos nucléicos.
# As reações anabólicas requerem entrada de energia,
geralmente na forma de transferência de grupo fosfato do
ATP e do poder redutor do NADH, NADPH e FADH2.
VIAS METABÓLICAS PARA A 
MANUTENÇÃO DA HOMEOSTASIA
• Glicólise 
• Fermentação láctica
• Ciclo de Krebs
• Cadeia de transporte de 
elétrons
• Glicogenólise
• Glicogênese
•Lipólise
•Lipogênese 
•Gliconeogênese
• Via das pentoses-fosfato
• Oxidação de ácidos graxos
• Cetogênese
• Proteólise
• Oxidação de aminoácidos
MAPA METABÓLICO