Biomoléculas Poliméricas

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13/02/2012
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BIOMOLÉCULAS
Prof. Dr. Cleber Machado de Souza
Introdução
Proteínas
Carboidratos
Ácidos nucléicos
Lipídeos
Água
Biomoléculas 
poliméricas
Biomoléculas 
Introdução
As células são 
compostas 
basicamente por 
macromoléculas 
poliméricas
É característica da matéria viva
a presença de macromoléculas 
Macromoléculas poliméricas
Que são polímeros constituídos pela 
repetição de unidades menores... 
“monômeros”
Os polímeros podem ser classificados
segundo as semelhanças ou 
diferenças nos seus monômeros:
Homopolímeros
Heteropolímeros
- monômeros semelhantes
- monômeros diferentes
Macromoléculas poliméricas
/
/
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Os polímeros podem ser classificados
segundo as semelhanças ou 
diferenças nos seus monômeros:
Homopolímeros
Heteropolímeros
- monômeros semelhantes
- monômeros diferentes
Macromoléculas poliméricas
/
/
Existem forças 
responsáveis pela 
coesão das unidades 
monoméricas
Forças de coesão
Existem dois tipos de forças
responsáveis pela união dos 
monômeros em polímeros
Forças de coesão
Ligações ou forças fortes
Ligações ou forças fracas
Agrupadas pela sua intensidade
Forças de coesão
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São uniões fortes e estáveis...
Ligações fortes
Consomem altas quantidades 
de energia para sua realização
Ou para sua quebra
Ligações covalentes
É o tipo de que se observa
nas ligações peptídicas
entre os aminoácidos
Ligações fortes
Que só podem ser desfeitas por 
procedimentos drásticos como a 
hidrólise ( de ph e temperatura)
São de natureza variada...
Ligações fracas
De hidrogênio
Interações hidrofóbicas
Ligações eletrostáticas
Ligações fracas
São formadas ou rompidas
Com pequeno 
gasto energético
Biomoléculas 
poliméricas
Biomoléculas poliméricas - tipos
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Proteínas
Carboidratos
Ácidos nucléicos
Lipídeos
Água
Biomoléculas 
poliméricas
Biomoléculas 
Introdução
A molécula 
de água
Água
É a molécula mais 
abundante em 
todas as células
Em termos químicos...
Água_H2O
Oxigênio Z=8: 1s2 2s2 2p4
Necessitando de dois elétrons
para adquirir sua estabilidade
Hidrogênio (Z=1: 1s1)
Água
Oxigênio 
(Z=8: 1s2 2s2 2p4)
Hidrogênio 
(Z=1: 1s1)
O oxigênio, por ser 
mais eletronegativo 
que o hidrogênio
Água
Acaba atraindo os elétrons 
do compartilhamento
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Água
Devido à forte 
atração exercida 
pelo núcleo 
do átomo de 
oxigênio
A molécula de água acaba 
se tornando um “dipolo” 
O grau de afinidade 
pela água tem papel 
relevante nas 
propriedades das 
biomoléculas
Os polímeros celulares podem
conter em sua estrutura...
Afinidade pela água
Grupamentos polares
Grupamentos químicos
Apresentam grande afinidade
pela molécula de água
Grupamentos polares:Grupamentos polares:Grupamentos polares:Grupamentos polares:
Afinidade pela água
Carboxila R-COOH-
Fosfato R-(PO)4-3
Sulfato R-(SO)4-2
Hidroxila R-OH-
Amina R-NH2+
Polímeros celulares com alto 
teor de grupamentosgrupamentosgrupamentosgrupamentos polarespolarespolarespolares
Afinidade pela água
Muito solúveis em água...
Polímeros 
hidrofílicos
Proteínas
Polissacarídeos
Ácidos nucléicos
Sendo portanto chamados de...
Polímeros celulares sem
grupamentos polaresgrupamentos polaresgrupamentos polaresgrupamentos polares
Afinidade pela água
Polímeros 
hidrofóbicos
Insolúveis em água...
Lipídios
Parafina
Óleos
São chamados de...
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Existem outros
polímeros celulares
Afinidade pela água
Anfipáticas
Que apresentam uma região
hidrofílica e outra hidrofóbica
Proteínas
Carboidratos
Lipídeos
Biomoléculas 
poliméricas
Biomoléculas 
Biomoléculas poliméricas - tipos
Proteínas
São polímeros de aminoácidos
com várias funções biológicas
Proteínas
Hormônios
Defesa
Transporte
Movimento
Estrutura
Catalítica
Aminoácidos (aa)
Proteínas_aminoácidos
Dos 150 tipos de aminoácidos 
existentes na natureza...
Somente 20 são encontrados 
na formação das proteínas
Todos os aminoácidos usados na 
construção das proteínas possuem: 
Grupo amino (NH2+)
Grupo carboxila (COOH-)
Proteínas_aminoácidos
Átomo de hidrogênio (H)
Grupo “R”
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Grupo R ou 
cadeia lateral 
Proteínas_aminoácidos
É um grupo 
químico 
específico
Essa cadeia 
lateral define
especificamente
cada um dos 20 
aminoácidos
Proteínas_aminoácidos
Proteínas_aminoácidos
Proteínas_aminoácidos
Os aminoácidos serão 
polimerizados...
Proteínas_aminoácidos
Unidos através de 
ligações peptídicas
Proteínas_aminoácidos
Os polipeptídeos formados 
possuem 2 extremidades:
N terminal: grupo amino (NH2+)
C terminal: grupo carboxila (COOH-)
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Conforme haja predominância
de cadeias laterais contendo 
grupos amino ou grupos 
carboxila nos aminoácidos
As proteínas formadas...
Proteínas_aminoácidos
Irão adquirir características
positivas ou negativas
Proteínas_aminoácidos
Importância biológica
São proteínas ricas em lisina e arginina
Histonas
Importância biológica
Histonas
Importância biológica
histonas DNA
Forma tridimensional 
das proteínas
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Todas as propriedades 
físico-químicas...
Forma das proteínas
E as Funções das proteínas...
Têm relação direta com a 
sua composição em aa
Forma das proteínas
Os aminoácidos irão atuar
para a formação de uma...
Estrutura tridimensional
A forma tridimensional de 
uma molécula de proteína
está associada com...
Forma das proteínas
Tipo, seqüência e pelo 
número de aminoácidos
Forma das proteínas
4 tipos de estruturas
Primária
Secundária
Forma das proteínas
Terciária
Quaternária
Forma das proteínas: estruturas 1ª, 2ª e 3ª 
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Forma das proteínas: estruturas 1ª, 2ª, 3ª e 4ª 
As enzimas
Não estudar as 
páginas 76 e 77
Proteínas
Carboidratos
Lipídeos
Biomoléculas 
poliméricas
Biomoléculas 
Biomoléculas poliméricas - tipos
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Carboidratos
Carboidratos
Esse grupo apresenta 
uma fórmula básica...
(CH2O) n
Por isso são chamados 
de carboidratos...
Sacarídeos ou açúcares
Divididos em 3 grupos devido 
a sua complexidade estrutural:
Carboidratos
Monossacarídeos
Oligossacarídeos
Polissacarídeos
Neles são encontrados 
agrupamentos de três a 
sete átomos de carbono
Monossacarídeos
Monossacarídeos
Pentoses
Hexoses
Monossacarídeos com 
mais de cinco carbonos
São mais estáveis 
em estruturas cíclicas...
Monossacarídeos_Pentoses
Riboses e desoxirriboses 
DNA/RNA e ATP
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Monossacarídeos_Hexoses
Glicose
- Também conhecida por dextrose
- Encontrada na corrente sanguínea
- Glicemia: 65 a 110mg/dL
- Glicosúria � diabettes mellito
- Origina o amido e o glicogênio
Monossacarídeos_Hexoses
Nome dado a molécula 
com até 50 resíduos 50 resíduos 50 resíduos 50 resíduos 
Oligossacarídeos
Glicolipídeos e 
glicoproteínas
Oligossacarídeos
Podem ser formados por 
milhares de unidades...
Polissacarídeos
1. Pela repetição de monômeros 
iguais: homopolímeros
2. Pela repetição de monômeros 
diferentes: heteropolímeros
Podem atuar de várias formas:
Polissacarídeos de reserva
Polissacarídeos estruturais
Polissacarídeos
Polissacarídeos informacionais
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São constituídos pelo 
glicogênio (células animais)
Polissacarídeos_reserva
Ambos polímeros da glicoseOu amido (células vegetais)
A glicose se polimeriza para 
formar a molécula de glicogênio
Polissacarídeos_reserva
Polissacarídeos_reserva
O glicogênio é 
encontrado no 
citoplasma 
das células
Sob a forma 
de grânulos
Polissacarídeos_reserva
São sintetizados
para entrar na 
constituição 
estrutural da 
célula vegetal, 
por exemplo
Polissacarídeos_estruturais
Polissacarídeos_informacionais
Constituição de receptores celulares
Reconhecimento celular
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Proteínas
Carboidratos
Lipídeos
Biomoléculas 
poliméricas
Biomoléculas 
Biomoléculas poliméricas - tipos
Lipídeos
Contrariamente e diferente das 
proteínas e dos carboidratos
Lipídeos
Não formam polímeros
Não há nos lipídeos nenhum 
grupamento químico...
A característica que os une é...
Lipídeos
E uma alta solubilidade
em solventes orgânicos
A pequena solubilidade em água
Dada algumas semelhanças 
estruturais, pode-se agrupá-los:
Possuidores de ácidos graxos
Lipídeos
Terpenóides
Esteróides
É formado por um 
grupo carboxila
E uma longa cauda 
hidrocarbonada
Possuidores de ácidos graxos
“Anfipática”
Ácidos graxos
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Possuidores de ácidos graxos
As cadeias de 
até 24 átomos 
de carbono são
predominantes
As cadeias podem ser:
Saturadas
Insaturadas
Possuidores de ácidos graxos
Possuidores de ácidos graxos
Possuidores de ácidos graxos
As cadeias podem ser:
Longas
Curtas
Possuidores de ácidos graxos
Podem ser classificados como:
Fosfolipídeos
Gorduras neutras 
Possuidores de ácidos graxos
Glicolipídeos
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Principal fonte de energia a 
ser utilizada pelos organismos
Possuidores de AG: gorduras neutras
Ancestralidade
Um homem adulto tem gordura 
neutra para ser suprido de 
energia por várias semanas
Podemos encontrar os tipos...
Diacilglicerídeos
Triglicerídeos
Esse grupo possui 
características apolares 
Possuidores de AG: gorduras neutras
Podem ser formadas da união
de 3 ácidos graxos a um glicerol
HO
HO
HO
Possuidores de AG: gorduras neutras
Triglicerídeos ou trigliceróis
Possuidores de AG: gorduras neutras
HO
HO
HO
Quando ocorre a ligação de 
dois ácidos graxos a um glicerol
Possuidores de AG: gorduras neutras
H
H
Diacilglicerídeos
Possuidores de AG: gorduras neutras
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Podem ser classificados como:
Fosfolipídeos
Gorduras neutras 
Possuidores de ácidos graxos
Glicolipídeos
Possuidores de AG: fosfolipídeos
São moléculas 
resultantes da 
ligação de um 
diacilglicerol
Com um 
grupo fosfato 
Um dos 
oxigênios do 
grupo fosfato
Poderá receber a 
ligação de outros 
grupamentos...
Possuidores de AG: fosfolipídeos
O fosfolipídeo mais comum 
na maioria das membranas... 
Fosfatidilcolina
Que apresenta uma molécula de 
colina ligada ao grupo fosfato
Fosfolipídeos_tipos
Fosfatidilcolina
(fórmula química)(representação esquemática) (representação simbólica)
Ainda podemos encontrar 
ligados ao oxigênio do grupo 
fosfato outras moléculas...
Etanolamina
Serina
Fosfolipídeos_tipos
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Outros fosfolipídeos
Fosfatidil-etanolamina Fosfatidil-serina Esfingomielina
A cauda apolar do 
fosfolipídeo pode 
se apresentar...
Insaturada
ou saturada
Possuidores de AG: fosfolipídeos
Outro ponto a 
considerar é o 
tamanho das 
caudas...
Curtas ou 
longas
Possuidores de AG: fosfolipídeos
Podem ser classificados como:
Fosfolipídeos
Gorduras neutras 
Possuidores de ácidos graxos
Glicolipídeos
Não contêm
o grupamento
fosfórico na 
extremidade 
da molécula
Possuem açúcares
como parte integrante 
da cabeça hidrofílica
Possuidores de AG: glicolipídeos
Dada algumas semelhanças 
estruturais, pode-se agrupá-los:
Possuidores de ácidos graxos
Lipídeos
Esteróides
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São derivados do “ciclopentano”
Esteróides
Dessa estrutura 
é formado o 
colesterol
Possui quatro anéis
Pesquisadores, em 1784, 
identificaram o colesterol 
Esteróides_colesterol
Em pequenas “pedras” 
da vesícula biliar
O nome se origina do grego
Esteróides_colesterol
Pedras de vesícula biliar
chole - para bile
stereos - para sólido
ol - para o sufixo químico álcool
Esteróides_colesterol
Esteróides_colesterol