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CURSO DE NIVELAMENTO II WEBCONFERÊNCIA II Profª Drª Marcela Pinto Moura 1) Introdução ✓ A bioquímica é o ramo da biologia que estuda a composição e as propriedades químicas dos seres vivos. 2) Elementos químicos da matéria viva ✓ Existem 96 elementos químicos que ocorrem naturalmente no planeta e somente 26 elementos são encontrados nos seres vivos. ✓ Os elementos químicos mais abundantes da matéria viva são: BIOQUÍMICA Elementos químicos – Matéria viva https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEj8QEsgOfIO1pHPvG6V5qiiLHQFLR6REMaBXIUE5TAsfdlYle_nI9YhwozJM-nOV-OFwLjggnuaqTAxnBDzjk353GC_WoI2-Pjv4WXpu3b3g-8- yXqAFlhBJclMXVXXzWyNe9r2T8XHjabA/s1600/composi%25C3%25A7%25C3%25A3o+do+corpo+humano+I.png 3) Substâncias Inorgânicas a) Água (H2O) ▪ Obtenção: Alimentos líquidos, sólidos e água potável. ▪ Composto mais abundante dos seres vivos (75 a 80%) ➢ Importância: ▪ Solvente universal – Molécula possui alta polaridade, possuindo elevado poder de dissolução (“separar” compostos iônicos e polares). ▪ Participa das reações químicas de hidrólise o Hidrólise = quebra pela água (Sacarose + H2O + Sacarase → Glicose + Frutose + sacarase) ▪ Equilíbrio osmótico o A água é capaz de alterar as concentrações intra e extracelulares, com a finalidade de manter a homeostase ou equilíbrio das células. BIOQUÍMICA Ligações de hidrogênio 2 Água – corpo humano https://cdn.sistemawbuy.com.br/arquivos/25eda1a1f41b7d7ece223e480772fbe4/blogitens/sem-ta-tulo-591.png ➢ Fatores que influenciam na quantidade de água no organismo ▪ Idade o Quanto maior a idade, menor é a quantidade de água no organismo. • Feto: 94% de água • Adulto: 70% de água • Idoso: 60% de água ▪ Espécie o Homem adulto: 70% de água o Água viva: 98% de água o Sementes de planta: 15% de água ▪ Atividade metabólica do tecido o Encéfalo: 90% o Músculos: 80% o Dentina: 12% BIOQUÍMICA Balanço hídrico – ganhos x perdas 4) Sais Minerais ▪ Substâncias inorgânicas formadas por íons. ▪ São componentes reguladores do metabolismo celular. Obtenção: Água mineral e alimentos: frutos, verduras, cereais, leite, etc. BIOQUÍMICA Sais orgânicos (cont.) 4) Substâncias Orgânicas • Possuem átomos de carbono ligados covalentemente (além dos elementos H, O e N). • Desempenham inúmeras funções nos seres vivos • Metabolismo → Reserva / Estrutural / Informacional / Regulação a) Carboidratos ▪ Sinônimos: Hidratos de carbono, açúcares, glicídeos e glucídeos. ▪ Tipos: I. Monossacarídeos (CnH2nOn) Triose: C3H6O3 Tetrose: C4H8O4 Pentose: C5H10O5 Hexose: C6H12O6 Heptose: C7H14O7 n = nº de carbonos que varia de 3 a 7. Mais importantes BIOQUÍMICA 4) Substâncias Orgânicas - Carboidratos ➢ Pentoses ▪ Ribose (C5H10O5) → Presente no RNA e no ATP ▪ Desoxirribose (C5H10O4) → Presente no DNA ➢ Hexoses C6H12O6 ▪ Glicose ✓ Fonte de energia para as células (Fotossíntese → Produto final) ✓ Decomposição → Energia → Fabricação de ATP ▪ Frutose ✓ Promove o sabor açucarado das frutas (Fígado: Frutose → Glicose) ▪ Galactose ✓ Encontrada no leite (Fígado: Galactose → Glicose) BIOQUÍMICA 4) Substâncias Orgânicas - Carboidratos II. Dissacarídeos C12H24O12 ▪ São formados a partir da união de dois monossacarídeos. BIOQUÍMICA 4) Substâncias Orgânicas - Carboidratos III. Polissacarídeos ▪ São formados a partir da união de centenas de monossacarídeos BIOQUÍMICA 4) Substâncias Orgânicas b) Lipídeos ▪ Substância orgânica insolúvel em água e solúvel em solventes orgânicos apolares. ▪ Moléculas apolares (sem carga elétrica) I) Glicerídeos ▪ Glicerol + Ácidos graxos o Monoglicerídeo: Glicerol + 1 Ácido graxo o Diglicerídeo: Glicerol + 2 Ácidos graxos o Triglicerídeo: Glicerol + 3 Ácidos graxos ▪ Glicerol: Álcool cujas moléculas apresentam três carbonos e três hidroxilas (OH) BIOQUÍMICA 4) Substâncias Orgânicas - Lipídeos I) Glicerídeos ▪ Óleos: Os ácidos graxos são insaturados ✓ Consistência líquida à temperatura ambiente ✓ Não ocorre um “empacotamento” entre as longas cadeias carbônicas. ▪ Gorduras: Os ácidos graxos são saturados ✓ Consistência sólida à temperatura ambiente ✓ Ocorre um “empacotamento” entre as longas cadeias carbônicas. ➢ Funções dos Glicerídeos ✓ Reserva energética ✓ Sementes oleoginosas (soja) ✓ Tecido adiposo animal (gordura) BIOQUÍMICA 4) Substâncias Orgânicas - Lipídeos I) Glicerídeos ▪ Ácido Graxo: Moléculas que possuem longas cadeias carbônicas com um grupo carboxila (COOH). BIOQUÍMICA Ligação Glicerol + Ácido Graxo = Glicerídeo Glicerídeos – Formação Gordura - boa ou ruim? A gordura trans é considerada o pior tipo de gordura para o organismo. Sua principal consequência é aumentar o LDL e diminuir o HDL, podendo causar risco de doenças cardiovasculares. É encontrada em alimentos industrializados e produtos ultra processados. A gordura saturada é outro tipo ruim a ser consumido, pois em excesso contribui com o aumento do colesterol e acúmulo nos vasos sanguíneos, podendo causar até o entupimento das veias. É encontrada principalmente em alimentos de origem animal e em alimentos industrializados. A gordura insaturada representa as gorduras boas para o organismo e tem como principal fonte os alimentos de origem vegetal. Seus nutrientes que ajudam a prevenir doenças do coração, além de contribuir com a absorção de vitaminas. 4) Substâncias Orgânicas - Lipídeos II) Ceras ▪ Formada por uma molécula de álcool diferente do glicerol, unida a uma ou mais moléculas de ácidos graxos. ▪ Propriedades ✓ Sólidas à temperatura ambiente. ✓ Insolúveis em água. ✓ Ponto de fusão maior que os glicerídeos. ▪ Funções ✓ Cerúmen → protege contra entrada de agentes estranhos no conduto auditivo. ✓ Reveste folhas → impede a evaporação excessiva de água. ✓ Nas aves → glândula uropigiana (cauda) → penas impermeáveis à água. BIOQUÍMICA Ceras – exemplos 4) Substâncias Orgânicas - Lipídeos III) Esteróides ▪ São formados por átomos de carbono ligados entre si, formando quatro anéis. ▪ Exemplos ✓ Colesterol ✓ Hormônios sexuais (testosterona, progesterona e estrógeno) ✓ Hormônios das glândulas supra-renais (cortisol e aldosterona) ▪ Funções do Colesterol: ✓ Presente nas membranas celulares, onde promove a flexibilidade da membrana plasmática. • Obs.: Célula vegetal não possui colesterol na membrana. BIOQUÍMICA 4) Substâncias Orgânicas - Lipídeos III) Esteróides ▪ Funções do Colesterol: ✓ Produção da bile (emulsão de gorduras) ✓ Precursor da vitamina D (Calciferol) – Evita o raquitismo ✓ Precursor dos hormônios sexuais (testosterona, estrógeno e progesterona) ✓ Precursor dos hormônios das supra-renais (cortisol e aldosterona) ▪ Obtenção do colesterol ✓ Sintetizado no fígado (produção pelo organismo) ✓ Absorvido no intestino (alimentação) ▪ Problemas associados ao colesterol ✓ Transporte de colesterol → Sangue → Forma de LDL (lipoproteína de baixa densidade) ✓ Excesso de LDL → oxidação e deposição → Parede dos vasos sanguíneos (Aterosclerose) BIOQUÍMICA O bom e o mau colesterol HDL LDL 4) Substâncias Orgânicas - Lipídeos IV) Fosfolipídios ▪ Principais componentes das membranas celulares o Os fosfolipídios são formados por 1 região polar e por 2 ramificações apolares (cadeias carbônicas). BIOQUÍMICA 4) Substâncias Orgânicas - Lipídeos V) Carotenóides ▪ São pigmentos de cor vermelha, laranja e amarela, presente nas células de todas as plantas. ▪ Desempenham importante papel na captação de energia luminosa no processo de fotossíntese. BIOQUÍMICA 4) Substâncias Orgânicas c) Proteínas ▪ Macromoléculas orgânicas (alto peso molecular) → Monômeros (aminoácidos). ▪ Os aminoácidos estão ligados entre si por ligações peptídicas. BIOQUÍMICA Proteínas – Constituição Aminoácido Varia p/cada aminoácido c c Ligação peptídica Grupo amina + Grupo carboxílico Liberação da H2O 4) Substâncias Orgânicas - Proteínas I) Aminoácidos ▪ Existem 20 aminoácidos que constituem as proteínas dos seres vivos. ▪ Os aminoácidos podem ser classificadosem dois grupos: o Aminoácidos Essenciais (8) • Não são produzidos pelo homem, e devem por isso, serem ingeridos na alimentação (vegetais). o Aminoácidos Naturais (12) • São produzidos pelo organismo humano ▪ Obs.: O tradicional arroz com feijão (mistura de um cereal com leguminosa) contém os 8 aminoácidos essenciais. BIOQUÍMICA Aminoácidos – Classificação (Parte 1) Crianças Aminoácidos – Classificação (Parte 2) 4) Substâncias Orgânicas - Proteínas II) Estrutura das proteínas ▪ Primária: Linear, aminoácidos mantidos pelas ligações peptídicas ▪ Secundária: Estrutura helicoidal ▪ Terciária: Enovelamento da estrutura helicoidal ▪ Quaternária: Agregação de duas ou mais cadeias polipeptídicas enoveladas III) Desnaturação Proteica ▪ Se dá pela modificação da forma tridimensional da proteína. ▪ A proteína modificada não exerce sua função. ➢ Fatores: ▪ Temperaturas elevadas (Febre ↑ 40°C) ▪ Mudanças de pH ▪ Detergentes químicos ▪ Solventes orgânicos BIOQUÍMICA Desnaturação proteica Proteínas – Organização É a estrutura mais simples de todas. Os aminoácidos estão dispostos de forma linear. Alfa-hélice: assume forma helicoidal quando ocorrem ligações de hidrogênio entre os aminoácidos. Folhas-beta: quando ocorrem ligações de hidrogênio entre aminoácidos e a consequente geração de uma estrutura folhear e rígida. Laços: são estruturas não regulares no núcleo e sua formação dá-se fora do dobramento da proteína. Dá-se quando o desdobramento da estrutura secundária se dispõe no espaço de forma tridimensional. Essa estrutura tem lugar por meio de uma interação entre cadeias polipeptídicas idênticas ou não, que se agrupam e formam uma estrutura tridimensional única. Estrutura primária Estrutura secundária Estrutura terciária Estrutura quaternária Proteínas – Funções / Exemplos 4) Substâncias Orgânicas - Proteínas V) Enzimas ▪ Enzimas são proteínas que atuam como catalisadores biológicos ✓ Aceleram a velocidade das reações químicas ✓ Não alteram os produtos finais das reações ▪ Classificação das enzimas a. Simples (formada apenas por aminoácidos) b. Conjugadas (formada por uma parte proteica e outra não protéica) ✓ Parte protéica = apoenzima ✓ Parte não protéica = coenzima ✓ Apoenzima + Coenzima = Holoenzima (Inativa) (Inativa) (Ativa) Obs.: As coenzimas auxiliam as enzimas no seu funcionamento, formadas em sua maioria por vitaminas e sais minerais. BIOQUÍMICA Reações químicas – Com e sem enzimas Complexo enzima/substrato Enzimas – Fatores de influência Enzimas – Fatores de influência (temperatura) Enzimas – Fatores de influência (pH) Tipos de enzimas e reação catalisadas 4) Substâncias Orgânicas - Vitaminas e) Vitaminas ▪ As vitaminas são substâncias químicas que atuam como reguladoras do metabolismo. ▪ A maioria das vitaminas atua como cofatores enzimáticos (Dieta pobre→ Avitaminose). ▪ As vitaminas não são produzidas pelo organismo humano, sendo necessário, obtê-las através da dieta. ➢ Classificação das enzimas I) Vitaminas Hidrossolúveis o Se dissolvem na água e, quando ingeridas em excesso, são facilmente excretadas na urina. o São hidrossolúveis: Vitamina C e Vitaminas do complexo B II) Vitaminas Lipossolúveis o Se dissolvem em gordura e, por isso, tendem a ser absorvidas e transportadas com as gorduras da dieta. o São lipossolúveis as vitaminas: A, D, E e K BIOQUÍMICA Nome genérico Nome Químico Fontes Carência Vitamina B1 Tiamina Cereais, carnes, vegetais Beribéri (Problemas neurológicos e dificuldades respiratórias) Vitamina B2 Riboflavina Carnes, ovos e vegetais Dermatite Vitamina B3 ou PP Niacina Carnes, ovos e laticínios Pelagra – Doença dos 3 Ds Dermatite, Demência e Diarréia Vitamina B6 Pirodoxina Carnes, cereais, ovos e laticínios Cansaço, metabolismo baixo, distúrbios nervosos Vitamina B11 Ácido Fólico Carnes, ovos, frutas e cereais. Anemia Vitamina B12 Cobalamina Carnes, ovos e laticínios Anemia Perniciosa Vitamina C Ácido Ascórbico Frutas cítricas, vegetais folhosos Escorbuto (Hemorragia nas gengivas e inflamação das articulações) Vitaminas hidrossolúveis Vitaminas lipossolúveis Nome genérico Nome Químico Fontes Carência Vitamina A Retinol Legumes, frutos e vegetais folhosos Xeroftalmia (Ressecamento da retina) Cegueira noturna Vitamina D Calciferol Carnes, ovos e laticínios * Alimentos contém precursor que se transforma em vitamina D quando exposto aos raios ultravioleta Raquitismo Vitamina E Tocoferol Carnes, ovos e laticínios Esterilidade Masculina Vitamina K Filoquinona Vegetais em geral Hemorragias Obs.: As vitaminas: B1, B2, B3, B6, B11, e K são produzidas pela microbiota presente no intestino humano.