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B I O Q U Í M I C A - 1º SEMESTRE É a parte da biologia responsável pelas estruturas da organização e das transformações moleculares que ocorrem na célula. Esses processos químicos tratam da estrutura e da função metabólica de componentes celulares como: carboidratos, lipídios, proteínas, ácidos nucléicos e outras biomoléculas. Carboidratos → 1º a ser perdido (açúcar) Lipídios → 2º a ser perdido (gorduras) Proteínas → 3º METABOLISMO ➔ Anabolismo: É um processo caracterizado por ser o responsável pela CONSTRUÇÃO dos compostos orgânicos do organismo. ➔ Catabolismo: É um processo metabólico caracterizado por ser o responsável pela QUEBRA de moléculas complexas liberando energia. PRINCIPAIS BIOMOLÉCULAS 1. Carboidratos; 2. Lipídios; 3. Proteínas; 4. Ácido nucleico(DNA e RNA) ELEMENTOS QUÍMICOS ➔ Nitrogênio ➔ Carbono ➔ Hidrogênio ➔ Oxigênio ➔ Fósforo ➔ Enxofre COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA CÉLULA SUBSTÂNCIAS ANIMAIS PLANTAS Água 62% 72% minerais 4% 2,5% carboidratos 6% 18% lipídios 11% 0,5% proteínas 17% 4% COMPOSTOS INORGÂNICOS Água: solvente universal; reações químicas; moderador de temperatura. Sais minerais: Contribui para a produção de hormônios, formação de dentes e ossos e a regulação da pressão sanguínea. É constituído por ferro, magnésio, fosfato, fósforo, potássio, sódio, iodo, zinco, selênio e flúor. COMPOSTOS ORGÂNICOS Carboidratos: Estrutural; energética. Lipídios: Isolante térmico; reserva energética; membrana plasmática; hormonal. Proteínas: Estrutural (também); energética; defesa; enzimática; hormonal (também). Ácidos nucleicos: Informação genética; DNA e RNA. Vitaminas: Regulação do metabolismo. ÁGUA Substância líquida; incolor; inodora; insípida; essencial a todas as formas de vida. Composta por hidrogênio e oxigênio (H20). ESTRUTURA E PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS Importância em seres vivos: Transporte de nutrientes e reações metabólicas; Taxas de água: no organismo variam de acordo com a espécie, idade e atividade metabólica; Vias de eliminação: pele, pulmões, rins e intestino. Possui alta tensão superficial. PROPORÇÃO DE ÁGUA Água Viva: 98% Sementes: 10% Mamíferos: de 60 a 70% ÁGUA DO CORPO HUMANO Sangue 81% Pele 64% Músculo 75% Cérebro 75% Coração 75% Pulmões 86% Fígado 86% Rins 86% Articulações 83% Ossos 22% ÁGUA COMO SOLVENTE Solvente Universal (dissolve e separa); polar dissolve polar, apolar dissolve apolar. CLASSIFICAÇÕES Hidrofóbica: moléculas apolares tendem a não interagir com a água; Hidrofílica: moléculas polares tendem a interagir com água; Anfipática: moléculas com uma região apolar que não interage com a água, e outra polar que interage com água. ADESÃO E COESÃO Adesão: Se unem a outras moléculas polares. Ex. água no papel; Coesão: forte ligação entre as moléculas de água (tensão superficial) SAIS MINERAIS São compostos químicos inorgânicos encontrados livres no ambiente físico, ou nos seres vivos. ➢ Atuam principalmente com reguladores das atividades das células. ➢ Podem ser insolúveis ou solúveis a água FONTES ALIMENTARES ● Cálcio: Leite, nozes, leguminosas etc; ● Fósforo: leite, peixe e carne; ● Ferro: leguminosas, fígado e carnes; ● Iodo: Peixe e sal e ionizado; ● Zinco: ovos, grãos integrais; ● Magnésio: frutas, leite, carne. FUNÇÕES Fazem parte da estrutura óssea e dentária (cálcio, fósforo, magnésio e flúor). ● Regula um equilíbrio da água dentro e fora da célula; estão envolvidas na estabilidade nervosa e atividade muscular (cálcio e magnésio); ● Permitem a entrada de substâncias nas células (a glicose precisa de sódio para ser usada como fonte de energia no nível celular); ● Colaboram em processos metabólicos (o selênio participa como um antioxidante). Fósforo: é um elemento químico que desempenha um papel fundamental na vida animal e vegetal. Atua na estrutura e função das células, na manutenção de ossos e dentes e na produção de energia. FUNÇÕES DO FÓSFORO NO ORGANISMO ANIMAL ● Prevenção do esmalte dos dentes; ● Saúde das gengivas. FUNÇÕES DO FÓSFORO NAS PLANTAS ● Responsável pela produção de frutos e sementes; ● Melhora o sabor e o valor nutricional dos alimentos. Magnésio: é essencial para o funcionamento dos músculos e nervos. FUNÇÕES ● Manutenção de um ritmo cardíaco saudável e de uma pressão arterial saudável; ● Apoio do sistema imunológico. OBS: A Uma ingestão adequada pode ajudar a beneficiar doenças ligadas à saúde mental como depressão, ansiedade e enxaqueca. Selênio: Ajuda como proteção celular, manutenção da glândula tireóide e fortalecimento do sistema imunológico. FUNÇÕES ● Controlar o metabolismo dos hormônios da tireoide; ● Promover a fertilidade masculina; ● Prevenir doenças degenerativas e cardiovasculares. Fosfato: encontrado nos líquidos intercelulares e no plasma sanguíneo. No esqueleto sob a forma de fosfato de cálcio. FUNÇÕES ● Rigidez aos ossos; ● Fundamental no processo de transferência de energia da célula. Cloreto: É um dos componentes do suco gástrico de animais, sob a forma de ácido clorídrico. FUNÇÕES ● Faz manutenção do PH; ● Participa dos processos de equilíbrio hídrico celular Existem três tipos de processos hídricos celular 1. Solução hipotônica: movimento líquido da água para dentro da célula; 2. solução hipertônica: movimento líquido da água para fora da célula; 3. solução isotônica: nenhum movimento líquido da água. Potássio: Principal cátion do meio intracelular. FUNÇÕES ● Influencia na contração muscular; ● Também está relacionado à condução de estímulos nervosos e equilíbrio hídrico das células. Ferro: É um dos constituintes das moléculas da hemoglobina presente nas hemácias. FUNÇÕES Responsável pelo transporte de gases da respiração do sangue. Sódio: Principal Cátion do líquido extracelular. FUNÇÕES ● Importante no balanço de líquidos no corpo; ● Está ligada à condução de estímulos nervosos nos neurônios Cálcio: A maior parte do cálcio encontrado no organismo encontra-se sob a forma insolúvel ,(Sais de cálcio) como componente do esqueleto. FUNÇÕES ● Participa também da contração muscular, nos líquidos intracelulares, linfa e no plasma sanguíneo, em que auxilia no processo de coagulação. Fluoreto: Protege os dentes contra a cárie. Iodeto: Componente dos hormônios da tireoide que estimulam o metabolismo. FUNÇÕES ● Regula os batimentos cardíacos, o sistema nervoso, os pulmões e o consumo de energia. Zinco: Componente de diversas enzimas, como as envolvidas na digestão . VITAMINAS ● Composto orgânico; ● Reguladores: são responsáveis por regular as diferentes funções do organismo, como, digestão e circulação sanguínea; ● Coenzimas: união de uma vitamina + proteína, juntos, tem uma função catalítica que aumenta a reação; ● Não são digeridas: são absorvidas pelo intestino e transportada pelo sistema circulatório e depois para os tecidos, onde são utilizados; ● Não serve como energia: não utilizamos como reserva em nosso corpo, ela é diretamente metabolizada; ● Não produzimos: a Vitamina D, que é produzida pelo sol. E a vitamina K, que é formada por bactéria em nosso intestino grosso; ● Avitaminas: falta de vitamina; ● hipervitaminose: ou envenenamento por vitamina (excesso de vitamina). AS VITAMINAS SÃO CLASSIFICADAS EM: ● Lipossolúveis: são vitaminas solúveis em lipídios; ● Hidrossolúveis: solúveis em água. VITAMINAS LIPOSSOLÚVEIS: ● Vitamina A: responsável pela visão; ● Vitamina D: anti-raquítica; ● Vitamina E: anti-estéril; ● Vitamina K: anti-hemorrágica. CLASSIFICAÇÃO DAS LIPOSSOLÚVEIS ● Vitamina A: É importante para a visão, o crescimento e diferenciação celular. É encontrado em alimentos de origem animal:leite, ovos, fígado e peixes. E também em alguns vegetais: cenoura. ● Vitamina D: É importante para o crescimento e desenvolvimento de ossos. É produzido pelo corpo quando exposto à luz solar e também é encontrado em alimentos como peixes, ovos e leite. A falta de vitamina D pode causar raquitismo e osteoporose. ● Vitamina E: É importante para a saúde da pele e dos olhos, e também um poderoso antioxidante e ajuda a proteger as células do corpo contra danos causados pelos radicais livres. Radicais livres: São moléculas com elétrons instáveis que podem causar morte celular. É encontrado em óleos vegetais: castanha-do-pará, amêndoas, azeite de oliva e óleo de milho. ● Vitamina K: Importante para a coagulação do sangue e para a saúde dos ossos. É encontrado em vegetais como: couve, espinafre e brócolis. É também fabricado por nosso corpo no intestino grosso, através das bactérias. VITAMINAS HIDROSSOLÚVEIS: ● Vitamina C: Responsável pela produção de manutenção do colágeno, Antioxidante, acentua a resposta imunológica e ajuda na cicatrização. Fontes alimentares frutas= laranja, acerola, verduras. Avitaminose: escorbuto. ● Vitamina B1: Metabolismo energético; Fontes alimentares: carnes, cereais e nozes; Fontes Comentários: vegetais folhosos, fígado, carne, gema de ovo, abacate, banana, batata, cereais e leite. Avitaminose: fraqueza, irritabilidade e insônia. ● Vitamina B7: Metabolismo na função da pele. Fontes alimentares: arroz integral, frutos, nozes, iogurte, ovos, carne e leite. Avitaminose: problemas de pele. ● Vitamina B12: Formação das hemácias; Fontes alimentares: Alimentos de origem animal. Avitaminose: anemia e problemas neurológicos. CARBOIDRATOS Composto orgânico mais abundante no planeta. Constituído por carbono, hidrogênio e oxigênio, embora existam alguns carboidratos como enxofre, fósforo ou nitrogênio em sua estrutura. São conhecidos como açúcares, glicídios, sacarídeos, hidratos de carbono. FUNÇÕES ● Fonte de energia; ● Glicose: células do sistema nervoso; ● Frutose: frutas, legumes, e no corpo humano masculino espermatozóide. FUNÇÕES ESTRUTURAIS ● Quitina: Exoesqueleto dos artrópodes; ● Celulose: parede celular de vegetais. CLASSIFICAÇÕES DOS CARBOIDRATOS ● Monossacarídeos: 1 molécula de carboidrato; ● Oligossacarídeos: 2 a 10 moléculas; ● Polissacarídeos: + de 10 moléculas. MONOSSACARÍDEOS ● Uma molécula de carboidrato; ● açúcares simples; ● possui de 3 a 7 carbonos; ● fórmula geral CN H2N ON; ● Triose: C3 h6 O3; ● Tetrose: C4 H8 O4; ● Pentose: C5 H10 O5; ● Hexose: .C6 H12 O6; ● Heptose: C7 h14 O7. Hexose: .C6 H12 O6 ● Glicose: pão; ● frutose: frutas; ● Galactose: leite. Pentose: C5 H10 O5 ● Desoxirribose: DNA; ● Ribose: RNA. OLIGOSSACARÍDEOS ● 2 até 10 monossacarídeos CLASSIFICAÇÃO ● Dissacarídeos: Possui 2 monossacarídeos; ● Trissacarídeos: 3 monossacarídeos; ● Tetrassacarídeos: 4 monossacarídeos ● Pentassacarídeos: 5 ou +. OLIGOSSACARÍDEOS IMPORTANTES Dissacarídeos ● Sacarose: frutose + glicose; ● Lactose: Galactose + Glicose; ● Maltose: Glicose + Glicose. POLISSACARÍDEOS + de 10 monossacarídeos. POLISSACARÍDEOS IMPORTANTES ● Amido: Encontrado em plantas e algas; ● Glicogênio: Animais e algas; ● Celulose: plantas; ● Quitina: artrópodes e fungos. DIGESTÃO DOS CARBOIDRATOS ● Boca: A saliva contém uma enzima chamada amilase secretada pelas glândulas; ● Estômago: A amilase salivar é repetidamente inativada em em PH4, de modo que a digestão do amido iniciado na boca cessa rapidamente no meio ácido do estômago. SECRETINA Hormônio que manda a informação para liberação de bicarbonato no intestino pelo ducto pancreático. AMILASE PANCREÁTICO Hidrolisa amido e glicogênio liberando maltose. DUODENO A amilase pancreática é capaz de realizar a digestão completa do amido transformando-o em maltose e dextrina. INTESTINO DELGADO Temos a ação dos dissacarídeos que estão na borda das células intestinais. ENZIMAS LIBERADAS PELO INTESTINO DELGADO ● Lactose., ● Maltose; ● Isomaltose; ● Sacarose INTOLERÂNCIA A LACTOSE ● Doença ocasionada pela ausência da enzima lactase dessa forma a lactose do leite não pode ser quebrada em glicose e galactose; ● Como consequência a lactose se acumula no intestino sendo metabolizada pelas bactérias intestinais, com formação de ácido lático, e gases que promovem o aumento do volume abdominal, promovendo a cólicas, mal-estar; ● O intestino torna-se hipertônico em relação aos tecidos vizinhos e eleva a osmose ocasionando diarréias osmóticas.