BQ_01

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Introdução à Bioquímica 
Prof. Celso Alexandre 
Biólogo 
Mestre em Biologia Celular e Molecular Aplicada 
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE 
MATÉRIA VIVA 
• Principais átomos : C, H, O, N, P, S 
• Principais Moléculas; 
• 70% a 80% Água 
• 10% a 15% Proteínas 
• 2% a 3% Lipídios 
• 1% Glicídios 
• 1% Ácidos nucléicos 
• 1% Sais Minerais 
 
 
 
 
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE 
MATÉRIA VIVA 
• “O NITROGÊNIO em nosso DNA. O CÁLCIO 
em nossos dentes. O FERRO em nosso 
sangue. O CARBONO em nossas tortas de 
maçã. Foram criados no interior de estrelas 
em colapso. Somos feitos do mesmo material 
das estrelas.” – Carl Sagan 
 
 
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE 
MATÉRIA VIVA 
“Estamos todos conectados; Aos outros, 
biologicamente; À Terra, quimicamente; Ao resto 
do universo, atomicamente” 
 
Neil deGrasse Tyson 
 
Bioquímica 
No Planeta Terra -> Vida é rara ou comum? 
 
Elementos para a vida 
 H2O 
 Gases 
 Nutrientes orgânicos e inorgânicos 
 Energia proveniente de uma estrela 
 
 
Bioquímica 
Bioquímica 
Sistema Solar -> Sol mais seus planetas 
 Nove planetas 
 Mércurio 
 Vênus 
 Terra 
 Marte 
 Júpiter 
 Saturno 
 Urano 
 Netuno 
 Plutão 
 
Bioquímica 
Bioquímica 
Universo -> Vida é rara ou comum? 
 Sol -> Uma estrela dentre 200 bilhões de 
estrelas presentes na Via Láctea 
 
Bioquímica 
Bioquímica 
Bioquímica 
Via Láctea 
200 bilhões de estrelas, com uma média de 9 
planetas por estrela 
200x109x9 = 2x1011x9 = 18x1011 = 1,8x1012 
1.800.000.000.000 de planetas só na Via Láctea 
Bioquímica 
No espaço visível nós temos 100 bilhões de 
galáxias 
Bioquímica 
No espaço visível nós temos 100 bilhões de 
galáxias 
Bioquímica 
1,8x1012x100x109 = 1,8x1012x1011 = 1,8x1023 
180.000.000.000.000.000.000.000 de planetas 
no espaço visível 
180 sextilhões 
E ainda não mapeamos todo o espaço... 
Bioquímica 
Será então que dentre 
180.000.000.000.000.000.000.000 de planetas 
apenas um tem a capacidade de suportar a vida 
 
Será que a bioquímica está presente apenas em 
um planeta de todo o Universo?????????? 
Água 
• Hidróxido de hidrogênio" ou "monóxido de 
hidrogênio" ou ainda "protóxido de 
hidrogênio” 
• Substância líquida que parece incolor a olho 
nu em pequenas quantidades, inodora e 
insípida, essencial a todas as formas de vida, 
composta por hidrogênio e oxigênio. 
 
• H2O 
Água 
Água 
SOLVENTE UNIVERSAL 
 
A água dissolve vários tipos de substâncias 
polares e iônicas (hidrofílicas), como vários sais e 
açúcar, e facilita sua interação química, que 
ajuda metabolismos complexos. 
Água 
ALTO CALOR ESPECÍFICO 
 
Calor específico é definido como a quantidade 
de calor que um grama de uma substância 
precisa absorver para aumentar sua temperatura 
em 1°C sem que haja mudança de estado físico. 
Devido ao alto calor específico da água, seres 
vivos não sofrem variações bruscas de 
temperatura. 
Água 
CALOR DE VAPORIZAÇÃO 
 
 É a quantidade de calor necessária para que 
uma substâncias passe de estado líquido para o 
estado de vapor. Devido ao elevado calor de 
vaporização da água, uma superfície se resfria 
quando perde água na forma de vapor 
Água 
CAPILARIDADE 
 
Quando a extremidade de um tubo fino de 
paredes hidrófilas é mergulhada na água, as 
moléculas dessa substância literalmente “sobem 
pelas paredes” internas do tubo, graças a coesão 
e a adesão entre as moléculas de água. 
Água 
Funções 
 
TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS 
FACILITA REAÇÕES QUÍMICAS 
TERMORREGULAÇÃO 
LUBRIFICANTE 
REAÇÕES DE HIDRÓLISE 
EQUILÍBRIO OSMÓTICO 
EQUILÍBRIO ÁCIDO BASE 
Água - Transporte 
• Difusão nos seres mais primitivos. 
• Organismos mais evoluídos 
• Sistemas circulatórios (hemolinfa, sangue e seiva 
vegetal); 
• A urina é uma maneira de eliminar toxinas. 
• As células apresentam-se em estado coloidal 
(rico em água) o que facilita transporte de 
substâncias. 
 
Água – Facilitadora de Reações 
• Reações químicas ocorrem mais facilmente 
com os reagentes em estado de solução. 
• União entre moléculas pode ocorrer com 
formação de água como produto (síntese por 
desidratação). 
• Reações de quebra de moléculas em que a 
água participa como reagente são 
denominadas reações de hidrólise. 
Água – Termorreguladora 
• Seres vivos só podem existir em uma estreita 
faixa de temperatura. 
• A água evita variações bruscas de 
temperatura dos organismos. 
• A transpiração diminui a temperatura 
corporal de mamíferos. 
Água – Lubrificante 
• Articulações e entre os órgãos 
• Papel lubrificante para diminuir o atrito entre 
essas regiões. 
• Lágrima 
• Diminui o atrito das pálpebras sobre o globo 
ocular. 
• Saliva 
• Facilita a deglutição dos alimentos. 
Água – Variações de Taxas 
• Por Espécie 
 
• Água-viva - 98% de água 
• Sementes - 10% de água 
• Espécie humana - 70% de água 
Água – Variações de Taxas 
• Por Idade 
 
• Feto humano – 94% de água 
• Recém-nascido – 69% de água 
• Adulto – 60% de água 
Água – Variações de Taxas 
• Por Demanda de Metabolismo 
 
• A quantidade de água é diretamente 
proporcional à atividade metabólica da célula. 
 
• Neurônio – 80% de água 
• Célula óssea – 50% de água 
Sais Minerais 
• Podem ser encontrados imobilizados em 
estruturas com função esquelética e de proteção. 
 
• Sais de silício – encontrado em carapaças de 
Diatomáceas e espículas de Poríferos. 
• Carbonato de Cálcio – forma exoesqueleto de 
moluscos, cascas de ovos e espículas de 
Poríferos. 
• Fosfato de Cálcio – encontrado no 
endoesqueleto de vertebrados. 
Sais Minerais 
• Podem ser encontrado dissolvidos em água, 
formando íons. 
 
• Desempenham diversas funções... 
Sais Minerais 
• Na+/K+ - Sódio e Potássio 
 
• Equilíbrio osmótico 
• Bomba de Na+ e K+ 
• Na+ = mais frequente em animais 
• K+ = mais freqüente em vegetais 
Sais Minerais 
• Mg+2 – Magnésio 
 
• Componente da clorofila 
• Interação das subunidades dos ribossomos 
Sais Minerais 
• Ca+2 – Cálcio 
 
• Coagulação sangüínea 
• Contração Muscular 
• Componente de ossos e dentes 
Sais Minerais 
• Fe+2 – Ferro 
 
• Componente de hemoglobina e dos 
citocromos. 
• A carência causa anemia ferropriva. 
Sais Minerais 
• F- - Flúor 
 
• Anticariogênico 
• O excesso causa anomalias dentais (fluorose) 
Sais Minerais 
• I- - Iodo 
 
• Componente de hormônios da tireóide 
• A carência leva a bócio carencial 
Sais Minerais 
• PO4
-3 – Fosfato 
 
• Constituinte de nucleotídeos 
E do ATP 
• Evita variações bruscas de pH 
da célula 
Sais Minerais 
• Zn+2 – Zinco 
 
• Controle cerebral dos músculos 
• Manutenção do Sistema Imunológico 
• Metabolismo de Ptn e 
Carboidratos 
• Respiração nos tecidos 
• Dentre outros... 
Sais Minerais 
• Minerais necessários em menor quantidade: 
• Boro; 
• Cromo; 
• Cobre; 
• Manganês; 
• Molibdênio; 
• Selênio; 
• Silício; 
• Enxofre; 
• Vanádio; 
Sais Minerais 
• Em vegetais os minerais podem ser 
classificados como: 
 
• Macronutrientes : C, H, O, N, P, K, S, Ca, Mg. 
 
• Micronutrientes : Fe, B, Mn, Cu, Mb, Cl, Zn 
Bibliografia 
Bibliografia Básica 
 
BERG; TYMOCZKO; STRYER, L. Bioquímica. 6.ed. Rio de Janeiro: Koogan, 2008. 
KAMOUN, P., LAVOINNE, A. Bioquímica e biologia molecular. Rio de Janeiro: Guanabara 
Koogan,2006. 
LEHNINGER, A. L.; NELSON, D. L. COX, M. MPrincípios de bioquímica. 4.ed. São Paulo: 
Sarvier, 2006. 
 
Bibliografia Complementar 
SACKHEIM, G. I. Química e bioquímica para ciências biomédicas. São Paulo: Manole, 
2004 
MARZZOCO, A., TORRES, B. B. Bioquímica básica. 3.ed. Rio de Janeiro: Guanabara 
Koogan, 2007. 
CAMPBELL, M. K. Bioquímica. 3.ed. edição universitária. Porto Alegre: Artmed, 2007 
 
 
Adaptado de Lima, V., 2011