Aula 02- Visao Geral do Metabolismo de Biomoleculas

Prévia do material em texto

VISÃO GERAL DO 
METABOLISMO DE 
BIOMOLÉCULAS
Bioquímica Estrutural
Célula
❖ Elemento constitutivo de todo ser vivo.
❖ Unidade básica - estrutural e funcional.
Organelas Macromoléculas
Unidades 
Monoméricas
Nível 4
Nível 3 Nível 2 Nível 1
Célula
Biomoléculas: Moléculas químicas presentes 
nos seres vivos
Maioria Orgânicas
Estrutural e Reações Bioquímicas
Estruturas que 
realizam atividad
es essenciais para 
as células
Moléculas 
pequenas 
que são 
compostas 
por apenas 
um mero
Nível
Atômico
H, O, C e N
Formam mais de 
99% da massa de 
nosso corpo
Biomoléculas
C 
Elemento principal
Fonte: ALBERTS, Bruce; et al, 2010.
Carbono
◦ A maior parte das moléculas da célula contêm carbono em sua 
composição.
◦ Possui 4 elétrons na última camada – 4 ligações covalentes.
◦ Possui capacidade de formar moléculas grandes - C-C 
(estáveis).
Fonte: ALBERTS, Bruce; et al, 2010.
Carbono
Fonte: ALBERTS, Bruce; et al, 2010.
Certas combinações de átomos, também ocorrem 
com frequência nas moléculas orgânicas.
Ex.:
Grupos metila (-CH3)
Grupos hidroxila (-OH)
Grupos Carboxila (-COOH)
Grupos Carbonila (-C=O)
Grupos fosfato (-PO3
2-)
Sulfidrila (-SH)
Amino (-NH2)
Composição Química da Célula
Compostos Inorgânicos Compostos Orgânicos
Água Proteínas
Sais Minerais Carboidratos
 Lipídios
 Ácidos Nucleicos
 Vitaminas
Água
◦ Solvente universal.
◦ Metabolismo - Reações bioquímicas.
◦ Quantidade nas células corresponde à
ativ idade celular.
◦ Interação com as biomoléculas.
Moléculas hidrofílicas
Moléculas hidrofóbicas
Moléculas anfipáticas
Sais Minerais
◦ Componentes inorgânicos 
fundamentais para o 
correto funcionamento do 
organismo.
◦ Macrominerais: necessidade diária é 
maior. Ex.: cálcio, fósforo, magnésio, 
cloreto, sódio e potássio.
◦ Microminerais: necessidade diária é 
menor. Ex.: ferro, zinco, selênio, 
cobre, iodo e manganês.
◦ Principais funções: estrutura óssea e 
dentária; balanço hídrico, ácido-
base e pressão osmótica; impulso 
nervoso; contração 
muscular; digestão, etc.
Sais Minerais
Fonte: https://vestibulandamedblog.wordpress.com/2018/02/06/sais-minerais/
Proteínas
o Biomoléculas mais abundantes.
o Função: membrana plasmática; transporte; fatores de 
crescimento e diferenciação; hormônios; anticorpos e enzimas.
o Macromoléculas compostas por aminoácidos (unidade 
monomérica).
Aminoácido
α-aminoácido
Composição:
• Um grupo amino 
(NH2)
• Um grupo carboxila 
(COOH)
• Um átomo de 
hidrogênio (H)
• Um radical ou cadeia 
lateral (R)
Ligados ao carbono 2 
(C2), denominado de 
carbono alfa (α).
São considerados moléculas anfóteras (grupo ácido e grupo básico) que 
se ionizam diferentemente, dependendo do pH.
Aminoácidos
Fonte: MARQUES, 2014
Carboidratos
◦ Moléculas abundantes na natureza.
◦ Hidratos de carbono= fórmula geral dos carboidratos 
Cn(H2O)n
◦ Função: fonte de energia celular; armazenamento; 
composição estrutural (membrana - glicocálix, 
DNA/RNA, etc).
◦ Presente: vegetais, cereais, farinhas, massas e doces.
Carboidratos
oMonossacarídeos: menor porção dos carboidratos 
(unidades).
Ex.: Glicose (vegetais), Frutose (frutas) e Galactose (leite).
oDissacarídeos: união de dois monossacarídeos.
Ex.: Maltose (glicose + glicose): malte, cevada.
Sacarose (glicose + frutose): açúcar da cana-de-açúcar.
Lactose: (glicose + galactose): açúcar do leite.
Carboidratos
oPolissacarídeos: formados por várias moléculas de 
monossacarídeos.
Ex.: Glicogênio (reserva da célula animal) e Amido 
(reserva da célula vegetal).
Ácidos Nucleicos
◦ Ácido desoxirribonucleico (DNA) e ácido ribonucleico (RNA).
◦ Função: controlam o metabolismo e transmitem à informação 
genética.
◦ Os ácidos nucleicos são formados por nucleotídeos 
(unidade monomérica).
Nucleotídeos
Possuem em sua composição:
• Grupo fosfato: ácido fosfórico;
• Pentose: Desoxirribose (DNA) ou Ribose (RNA);
• Bases nitrogenadas: púricas - Adenina (A) e Guanina (G). Pirimídicas -
Timina (T), Citosina (C) e uracila (U).
Fonte: https://w ww.resumov.com.br/biologia/biologia-molecular/acidos-nucleicos-dna/
DNA
Lipídios
◦ Moléculas orgânicas caracterizadas pela baixa solubilidade em água 
(solventes polares) - solúvel em solventes orgânicos apolares.
◦ Não são compostos por repetições de unidades fundamentais comuns.
◦ São moléculas de cadeias carbônicas longas e possuem uma 
extremidade polar e uma apolar.
◦ Função: estrutural (membrana plasmática); reserva energética 
(adipócitos); isolamento térmico, elétrico e mecânico (proteção do 
organismo); bainha de mielina; hormônios; vitaminas.
Fonte: MARQUES, 2014
Lipídios
Principais lipídeos:
Ácidos graxos;
Triglicerídeos;
Fosfolipídeos e
Colesterol.
Ácidos Graxos:
Cadeia de hidrocarboneto e um 
grupo carboxila terminal.
A maioria dos lipídeos apresenta u
m ou mais ácidos graxos em 
sua estrutura.
Fonte: MARQUES, 2014
Vitaminas
oCompostos orgânicos.
oMaior parte não são sintetizados por humanos – dieta.
oHidrossolúveis: tiamina (B1); riboflavina (B2); niacina (B3); ácido 
pantotênico (B5); piridoxina (B6); biotina (B7); ácido fólico (B9); 
cobalamina (B12); ácido ascórbico (C)
o Lipossolúveis: retinol (A); colecalciferol (D); filoquinona 
(K1); dihidrofiloquinona (dK); menaquinona (K2); menadiona (K3) e 
tocoferol (E)
Fonte: CHAMPE, 2006
Fonte: https://farmaceut icodigital.com/w p-content/uploads/2012/11/829e87f77907faa8cce23c02e840794d.jpg
Metabolismo
o Rede de reações químicas que visam suprir as necessidades 
celulares.
o Essas redes de reações são coletivamente denominadas 
metabolismo, que é a soma de todas as mudanças químicas 
que ocorrem em uma célula, um tecido ou um organismo.
o Podem ser classificadas como catabólicas (de degradação) ou 
anabólicas (de síntese).
Fonte: CHAMPE, 2006
Catabolismo
Quebra moléculas complexas, como proteínas, polissacarídeos ou 
lipídeos, em umas poucas moléculas mais simples, como C02 , NH3 
(amônia) e água.
Fonte: CHAMPE, 2006
Objetivo: capturar à energia química obtida da degradação de moléculas 
combustíveis ricas em energia, formando ATP.
1. Hidrólise de moléculas complexas: moléculas complexas são quebradas 
em seus blocos constitutivos. Ex.: proteínas - aminoácidos; polissacarídeos - 
monossacarídeos e triacilgliceróis - ácidos graxos livres e glicerol.
2. Conversão dos blocos constitutivos em intermediários mais simples: são 
degradados em acetil-CoA e em umas poucas outras moléculas simples. 
Parte da energia é capturada como ATP.
3. Oxidação da acetil-CoA: grandes quantidades de ATP são geradas na 
fosforilação oxidativa.
Estágios do Catabolismo
Fonte: CHAMPE, 2006
Anabolismo
Forma produtos finais complexos a partir de precursores simples.
Ex.: síntese de um polissacarídeo (glicogênio) a partir de glicose; 
síntese de proteínas a partir dos aminoácidos.
As reações anabólicas necessitam energia.
Via de regra, fornecida pela quebra de ATP, dando ADP e P.
Frequentemente, envolvem reduções químicas, nas quais o poder 
redutor é, geralmente, fornecido pelo doador de elétrons NADPH.
Fonte: CHAMPE, 2006
Fonte: CHAMPE, 2006
Mapa
Metabólico
Fonte: CHAMPE, 2006
Referências
CHAMPE, Pamela C; et al. Bioquímica Ilustrada.
Tradução DALMAZ, Carla; et aL.- 3. ed.- Porto Alegre:
Artmed, 2006.
ALBERTS, Bruce; et al. Biologia molecular da
célula. Tradução: Vanz, Ana Letícia; et al. 5. ed. Porto
Alegre: Artmed, 2010.
MARQUES, Maria Risoleta Freire. Bioquímica. ed.
Revisada. Florianópolis: BIOLOGIA/EAD/UFSC, 2014.
	Slide 1: Visão Geral do metabolismo de biomoléculas
	Slide 2: Célula
	Slide 3
	Slide 4
	Slide 5: Carbono
	Slide 6: Carbono
	Slide 7: Composição Química da Célula
	Slide 8: Água
	Slide 9: Sais Minerais
	Slide 10: Sais Minerais
	Slide 11: Proteínas
	Slide 12: Aminoácido
	Slide 13: Aminoácidos
	Slide 14: Carboidratos
	Slide 15: Carboidratos
	Slide 16: Carboidratos
	Slide 17: Ácidos Nucleicos
	Slide 18: Nucleotídeos
	Slide 19: DNA
	Slide 20: LipídiosSlide 21: Lipídios
	Slide 22: Vitaminas
	Slide 23
	Slide 24: Metabolismo
	Slide 25: Catabolismo
	Slide 26: Estágios do Catabolismo
	Slide 27: Anabolismo
	Slide 28
	Slide 29
	Slide 30: Referências