INTRODUÇÃO À BIOQUÍMICA

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INTRODUÇÃO À BIOQUÍMICA
Prof. Carbene França Lopes
Departamento de Química
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Objetivos da Bioquímica
	 A Bioquímica é o estudo:
	  Da composição molecular da célula viva
	  Das reações químicas que as moléculas sofrem
	  Da regulação destas reações
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	A Bioquímica fornece um entendimento:
	  da Biologia celular
	  da Microbiologia
	  da Nutrição
	  da Farmacologia
	  da Fisiologia a nível molecular
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Os Seres Vivos
	  São complexos e altamente organizados
  Cada componente de um organismo vivo parece ter um objetivo ou função específica
  Tem a capacidade de extrair e transformar a energia do ambiente
 
	 Usam para construir e manter suas estruturas
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Evolução das Ciências Biológicas
 MACROSCÓPICO MICROSCÓPICO MOLECULAR
		
 ANATOMIA ESTUDO DOS TECIDOS Reações e 
						 Regulação
 
 (Dissecação) (Histologia, Citologia 	 
			 e Embriologia)
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	  O atributo mais proeminente dos seres vivos
					
 EFETUAR AUTO-REPLICAÇÃO PRECISA
	  Sobrevivem apenas por um fluxo contínuo de energia e provisão de nutrientes
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		 DIETA SAUDÁVEL	
		  Carboidratos
	  Proteínas
		  Gorduras
		  Vitaminas
	  Minerais
		  Água	
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	  Principais componentes bioquímicos do corpo
				Água...................... 55%
				Proteínas.............. 19%
				Gorduras.............. 19%
				Íons Inorgânicos.... 7%
 				Glicídeos............... <1%
				Ácidos Nuclêicos... <1%
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CÉLULA
 Unidade funcional dos organismos vivos 
 Tipos variam de acordo com o nível de organização
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MEMBRANAS BIOLÓGICAS:
	FUNÇÕES:
		1. Transporte
			a) Passivo – Difusão Simples
				 Difusão Facilitada
			b) Ativo - Bomba de Sódio-Potássio
		2. Catálise
		3. Receptor
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Parede Celular
	
	  Quitina
	 Algas, Fungos, Leveduras, Insetos, Crustáceos
	  Parede Celular de Bactérias
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	 PAREDE CELULAR:
		Funções Básicas:
		  Rigidez;
		  Proteção Osmótica;
		  Proteção Mecânica;
		  Molde a sua Própria Síntese;
		  Permeabilidade do Tipo Peneira;
		  Possui Receptores para Fagos;
 “Responsável”pelas Reações Tintoriais ao Gram e ao Ziehl-Neelsen;
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Membrana Celular
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CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DA MATÉRIA VIVA
	 ORGANISMOS VIVOS:
 Compostos de somente 16 elementos 
 				
		 99% do peso da matéria viva é:
 		 HIDROGÊNIO, OXIGÊNIO,
 	 	 NITROGÊNIO e CARBONO
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 Podem compartilhar 1, 2, 3 e 4 elétrons.
  O oxigênio é o elemento mais abundante nos seres humanos – constitui mais da metade da massa corpórea
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ÁGUA
	  Constitui 70 a 90% do peso de muitos seres vivos
					
 Representa a fase contínua da matéria viva
  É altamente reativa e com propriedades inusitadas
  É a segunda necessidade mais essencial para a vida
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	 É encontrada no:
	  Líquido Intracelular
		  Líquido Extracelular
 
		 Líquido Intersticial
		 Plasma sanguíneo
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PROPRIEDADES EXCLUSIVAS DA ÁGUA
 Calor Específico (1,0 cal/g)
 Conseqüência: 
  Minimiza os efeitos das mudanças de temperatura sobre os organismos vivos
 
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	 Calor de Vaporização (585 cal/g)
 	Conseqüência:
 
  Reduz a perda de água diante de grandes mudanças de temperatura
 
  Proporciona aos sistemas biológicos um termostato incomparável
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Homeostase
	É a manutenção do ambiente interno corpo estável
	O controle bioquímico da composição dos líquidos extra e intracelulares é essencial para a vida da célula.
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NECESSIDADES DE MINERAIS
	Os componentes inorgânicos do corpo são principalmente: Sódio, Potássio, Cálcio, Magnésio, Ferro, Fósforo, Cloreto e Enxofre.
	 
	Representam os minerais do esqueleto e os íons dos tampões dos fluidos corporais 
 
 SÃO PARTES ESSENCIAIS DA DIETA
	
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Sódio, Potássio e Cloreto
	
	 Íons predominantes nos fluidos corporais
 a) Na+ e Cl- nos fluidos extracelulares e K+ dentro das células
 b) K+ essencial para muitos processos enzimáticos; transmissão dos impulsos nervosos e para o funcionamento dos músculos 
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  A interação desses íons, o controle do volume dos fluidos corporais e da concentração iônica e a energia envolvida na manutenção desses íons 
 SÃO PROBLEMAS CRÍTICOS DA HOMEOSTASE
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Cálcio e Fósforo
	Os alimentos contém Fosfato de Cálcio na forma de Hidroxiapatita – estrutura dura dos ossos e dentes.
	 Cálcio:
		  Excitabilidade nervosa e muscular
		  Coagulação do sangue
		  Mediação de respostas hormonais
		  Atividades enzimáticas 
	 Fosfato:
 		  Armazenar energia química na forma de ATP
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Magnésio
	Maioria dos alimentos contém magnésio, especialmente os originários de plantas
	  É um depressor do SNC
	  Causa hipotensão
  Aumento da concentração reduz a frequência cardíaca – leva a parada cardíaca
	  Co-fatores de enzimas que envolvem ATP
	  Há um antagonismo entre Ca++ e Mg++ 
	Ca++  Mg++ 
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Ferro
	
	Heme da Hemoglobina, Mioglobina e Citocromos (Ferro Heme)
	25% armazenado no Fígado, Baço e ossos sob a forma de Ferritina e Hemosiderina quando Fe e na Transferrina no plasma (Ferro não Heme)
		
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	Presente nos alimentos animais e vegetais
	Vit. C aumenta a absorção e o Fosfato diminue
	Deficiência – Anemia Ferropriva
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Enxofre e Iodo
  O Enxofre está presente na Cisteina, Metionina, Coenzima A, Tiamina e Biotina
  Iodo, 70 a 80 % presente na Glândula Tireóide, participa da síntese dos hormônios Tiroxina (T4) e Triiodotironima (T3)
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Fluoreto
 	Não é essencial
	Aumento na água ( 8 ppm) dentes com placas esbranquiçadas
	Com 1 ppm forma placas que não são brancas e resistentes às cáries.
	
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Outros elementos traços
	
	Cobre, Manganês, Molibdênio e Zinco
	São partes de sistemas enzimáticos e estão presentes no sôro.
	O Cobalto componente da Vitamina B12
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	 REAÇÕES BIOQUÍMICAS DAS CÉLULAS
 
 METABOLISMO
		
CATABOLISMO 	 ANABOLISMO
			
AERÓBICO ANAERÓBICO
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ESTADO ABSORTIVO/ALIMENTADO
	Período: 24 horas após ingesta de alimentos
 Hormônio Regulador: INSULINA
	Ocorrem aumentos transitórios de:
				Glicose no plasma
				Aminoácidos no plasma
				Triglicerídeos no plasma
	Período anabólico (síntese de TG, Glicogênio e Proteínas). 
	Tecidos usam Glicose.
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 ESTADO DE JEJUM
(ingestão inadequada de nutrientes)
	  Jejum inicial: até 14 horas
	  Jejum prolongado: acima de 14 horas
	  Hormônio Regulador: GLUCAGON
  Baixo nível plasmático de Aminoácidos, Glicose e Triglicerídeos.
	Ocorre: Aumento de Glucagon sérico
			 Diminuição de Insulina sérica
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