Aula_2_Biol_Bioq_Humana pdf

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Vamos Relembrar:
Íon é qualquer átomo ou molécula que apresenta carga elétrica. Os íons são 
classificados em cátions ou ânions:
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Constituição
Bioquímica
das Células
Profª Ana Montemezzo
Mestre em Biociências e Fisiopatologia
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75-85%
Água
Principal 
componente
celular
2-3%
Sais Inorgânicos
Minerais
essenciais
3
Polímeros
Principais
Ácidos nucleicos, 
polissacarídeos e 
proteínas
A atividade química integrada entre componentes orgânicos e inorgânicos 
é responsável pelo metabolismo, condição fundamental da vida.
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Estrutura química 
da água
A água é formada por três átomos: 
duas moléculas de hidrogênio (H₂) e 
uma de oxigênio (O). Apresenta 
distribuição espacial e geometria 
tetraédrica com ângulo de 104,5°, 
tornando a molécula eletricamente 
assimétrica.
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Estrutura química 
da água
Esta assimetria produz dipolos elétricos,
com dois polos:
• Polo positivo — grupamento H⁺ 
(eletropositivo, doador de elétrons)
• Polo negativo — grupamento OH⁻ 
(eletronegativo, aceptor de elétrons)
Fonte da imagem: https://ocw.unican.es/pluginfile.php/715/course/section/397/Tema%25201-Bloque%2520II-
El%2520Agua%2520Volumenes%2520y%2520Composicion.pdf
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Propriedades da Água
Hidrofílicas
Moléculas polares 
(com cargas) atraídas 
e dissolvidas pela 
água. Ex.: Na+Cl-
Hidrofóbicas
Moléculas apolares 
(sem cargas), 
insolúveis em água.
Anfipáticas
Possuem região 
hidrofílica e região 
hidrofóbica na mesma 
molécula.
A água também se ioniza, formando OH- e H+, contribuindo para o pH dos 
sistemas biológicos, e absorve calor, evitando variações bruscas de 
temperatura.
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Minerais
• Equilíbrio ácido-básico e pressão osmótica
• Cofatores enzimáticos (Mg+2, Zn) e sinalizadores 
(Ca+2)
• Formação de ATP/ADP (fosfato), hemoglobina 
(Fe) e ossos (Ca - hidroxiapatita)
• Componentes hormonais: iodo nos hormônios 
da tireoide
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Proteínas
Estrutural e Motora: Formam músculos, ossos, pelos; promovem
contração muscular, movimento de cílios e flagelos.
Defesa e Transporte: Imunoglobulinas (anticorpos); hemoglobina e 
permeases transportam substâncias.
Regulação e Catálise: Hormônios, neurotransmissores e enzimas
controlam atividades fisiológicas e metabólicas.
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Os aminoácidos são os
monômeros das proteínas. 
Existem apenas 20 tipos de 
aminoácidos, que diferem
apenas no grupamento variável
(R).
Cada aminoácido possui: grupo
amina (NH2), grupo carboxila
(COOH), hidrogênio e cadeia
lateral R, todos ligados a um 
carbono central (α).
Fonte: https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/aminoacidos.htm
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Ligação Peptídica
Os aminoácidos se unem pelos grupamentos 
amina e carboxila, com liberação de uma 
molécula de água (H2O). Essa ligação é chamada 
de ligação peptídica.
É uma ligação covalente (a mais forte entre as que 
mantêm a estrutura proteica) e só pode ser 
desfeita por ação enzimática.
A sequência de aminoácidos unidos por ligações 
peptídicas forma a estrutura primária da proteína.
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A forma tridimensionaldas
proteínas determina sua 
função. As interações entre os 
aminoácidos estabilizam a 
estrutura; em algumas 
proteínas, várias cadeias se 
associam, formando a 
estrutura quaternária, como 
ocorre na hemoglobina.
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Desnaturação Proteica
As estruturas secundária, terciária e quaternária são mantidas por interações 
fracas. Agentes desnaturantes rompem essas interações, fazendo a proteína 
perder sua função biológica.
Agentes desnaturantes:
• Altas temperaturas
• pH muito ácido ou muito básico
• Detergentes (interferem em 
interações hidrofóbicas)
• Solventes orgânicos polares
Proteína normal Proteína 
desnaturada
Proteína 
renaturada
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Enzimas
As enzimas são 
proteínas catalisadoras
que aceleraram as 
reações químicas que 
ocorrem nas células, 
permitindo que a vida 
se mantenha em um 
ritmo funcional.
Fatores que afetam a atividade enzimática:
• Temperatura: Baixa → cinética lenta; 
Alta → desnaturação
• pH: cada enzima tem pH ótimo de atuação
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Características gerais
Alta Especificidade
Atuam somente 
sobre um 
determinado 
composto, 
participando 
sempre do mesmo 
tipo de reação.
Integridade Química
Após catalisar a 
reação, 
permanecem 
quimicamente 
intactas para 
realizar novamente 
o mesmo tipo de 
reação.
Nomenclatura
A maioria 
recebe nomes 
relacionados ao 
substrato sobre 
o qual atuam, 
acrescidos do 
sufixo "ase".
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Amilases
Enzimas que atuam 
sobre o amido, 
quebrando as 
ligações glicosídicas 
dos polissacarídeos.
Lipases
Enzimas que atuam 
sobre os lipídeos, 
catalisando sua 
degradação e 
metabolismo.
Proteases
Enzimas que atuam 
sobre as proteínas, 
catalisando a 
hidrólise das ligações 
peptídicas.
Nomeclatura
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Mecanismo Chave-
Fechadura
A Fechadura (Enzima): É uma 
proteína tridimensional complexa. 
Ela possui um local especial chamado 
Sítio Ativo.
A Chave (Substrato): É a molécula 
que o organismo precisa transformar 
(ex: quebra da lactose, carboidrato 
do leite).
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1
2
3
4
ENCAIXE
O substrato flutua no citoplasma 
ou estroma até encontrar o sítio 
ativo da enzima. se encaixa nos
sítios ativos da enzima.
A forma do substrato se encaixa 
perfeitamente através de 
interações químicas fracas. 
A reação ocorre, o substrato se 
transforma em Produto e, como 
sua forma mudou, ele não se 
encaixa mais na "fechadura“.
A enzima libera os produtos e 
retorna à sua forma inicial, 
pronta para reiniciar o ciclo.
LIGAÇÃO
REAÇÃO
LIBERAÇÃO
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Algumas enzimas precisam de 
uma substância não proteica 
para funcionar, chamada 
cofator. Ele pode ser um íon 
metálico, como Mg²⁺ ou Zn²⁺, 
ou uma molécula orgânica, 
chamada coenzima, 
geralmente derivada de 
vitaminas. A enzima unida ao 
cofator forma a estrutura ativa, 
chamada holoenzima.
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Carboidratos
Carboidratos são compostos por C, H e O. A glicose (C6H12O6) é o 
carboidrato mais abundante do planeta.
Energética
Principal fonte de 
energia para as células.
Reconhecimento Celular
Glicoproteínas atuam como receptores de 
membrana e formam o glicocálice.
Estrutural
Ácido hialurônico, carboidrato complexo da matriz extracelular. Dá estrutura, 
hidratação e resistência a tecidos como pele, cartilagens e líquido sinovial.
w w w . u n i c e s u m a r . e d u . b r |Imagem criada por IA
Monossacarídeos:
São os açúcares mais 
simples, formados por uma 
única unidade. Não podem 
ser hidrolisados em 
moléculas menores.
Oligossacarídeos:
Formados pela união de 2 a 10 
monossacarídeos. Os mais 
comuns são os dissacarídeos
(união de dois).
Polissacarídeos:
São macromoléculas 
formadas por mais de 10 
monossacarídeos unidos, 
podendo chegar a centenas 
ou milhares.
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Monossacarídeos em Solução Aquosa
Os monossacarídeos, quando em soluções 
aquosas, se apresentam em forma de 
estruturas cíclicas, nas quais o grupo 
carbonila (C=O) forma uma ligação covalente 
com o oxigênio de um grupo hidroxila (-OH).
A forma cíclica é a predominante em 
condições fisiológicas, sendo 
biologicamente mais relevante do que a 
forma linear.
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Biomoléculas predominantemente insolúveis em água, formadas por 
carbono, hidrogênio e oxigênio. 
Temperatura Corporal
Isolamento térmico e 
proteção dos órgãos
Estruturais
Formam as 
membranas celulares. 
Lipídeos
Transporte
Absorção das 
vitaminas A, D, E e K.
Reserva Energética
Armazenados em 
células adiposas.
Precursor Químico
Produção de 
hormônios sexuais.
Sistema Nervoso
formação da bainha 
de mielina.
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A estrutura química dos 
lipídeos é baseada em
moléculas compostas por
uma porção polar, hidrofílica, 
e uma porção apolar, 
hidrofóbica, propriedades
denominadas anfipáticas,
formadas por moléculas de 
ácidos graxos.
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Estruturas dos lipídeos
Ácido graxo: cadeia de 
carbonos representada por R, 
ligada a um grupo carboxila (–
COOH). 
Glicerol: álcool formado por 
três carbonos e três grupos 
hidroxila (–OH). 
Lipídeo: formado pela união do 
glicerol com ácidos graxos por 
ligações éster.
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Apresentam ligações simples
entre dois átomos de carbono. 
Dizemos que uma gordura é 
saturada quando todos os 
carbonos da cadeia estão 
"saturados" com hidrogênios.
Estado Físico: Devido ao 
empilhamento fácil, costumam 
ser sólidos em temperatura 
ambiente.
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A cadeia de carbonos possui 
uma ou mais ligações duplas. E 
quando isso acontece, a 
molécula perde alguns átomos 
de hidrogênio (por isso 
"insaturada").
Estado Físico: Devido a essa 
desorganização estrutural, 
costumam ser líquidos em 
temperatura ambiente (óleos).
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Ácidos Nucleicos e Seus 
Componentes
DNA: Ácido 
Desoxirribonucleico
Molécula complexa 
que armazena e 
transmite a 
informação genética 
de todos os seres 
vivos.
RNA: 
Ácido Ribonucleico
Molécula que controla 
a síntese de proteínas 
nas células do corpo, 
atuando como 
intermediário entre o 
DNA e as proteínas.
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Fonte: https://www.todamateria.com.br/dna-e-rna/
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Imagem criada por Gemini IA
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Pareamento de Bases Nitrogenadas
Os filamentos do DNA são mantidos unidos por ligações de hidrogênio que ligam as 
bases nitrogenadas, seguindo um pareamento específico e complementar.
Adenina — Timina (A=T)
Unidas por duas ligações de 
hidrogênio. A timina é exclusiva do 
DNA; no RNA, a adenina se pareia 
com a uracila.
Guanina — Citosina (G≡C)
Unidas por três ligações de 
hidrogênio, tornando esse par mais 
estável e resistente à separação 
térmica.
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Imagem criada por Gemini IA
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Fonte: iStock. Traduzido por Gemini IA
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Imagem criada por Gemini IA
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Tipos de RNA e Síntese Proteica
RNAm (Mensageiro)
Cópia linear de um 
gene. Cada trinca de 
nucleotídeos (códon) 
determina a adição 
de um aminoácido 
específico.
RNAr (Ribossômico)
Combina-se com 
proteínas para formar 
os ribossomos:
organela de síntese 
proteica e catálise das 
ligações peptídicas.
RNAt (Transferência)
Transporta 
aminoácidos ao
ribossomo, garantindo 
a sequência correta de 
aminoácidos.
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