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* REVISÃO GERAL SOBRE BIOMOLÉCULAS Elementos químicos Compartilhamento de eletrons forma compostos Características do Carbono Tipos gerais de reações quimicas que ocorrem nas células * INTRODUÇÃO À BIOQUÍMICA Onde? Quando? Como Como? Porquê? * Fundamentos da BIOQUÍMICA: Biomoléculas O objetivo da bioquímica é explicar a forma e função biológica em termos químicos -Estudo da Química dos processos da vida Uma estratégia tem sido isolar, purificar e caracterizar a estrutura quimica. Que elementos quimicos são encontrados nas células? Que tipos de moléculas estão presentes na matéria viva? Em que proporções estão presentes? Porque estas moleculas estão adaptadas as suas funções * Fundamentos da BIOQUÍMICA: Biomoléculas Todas as células vivas contém essencialmente os mesmos íons inorgânicos, as mesmas moléculas orgânicas pequenas e os mesmos tipos de macromoléculas. As concentrações de íons inorgânicos é basicamente semelhante no compartimento I.C., mas Diferente do E.C. * Fundamentos da BIOQUÍMICA: Biomoléculas As células eucarióticas criam microambientes diferentes em relação as organelas e membranas, gerando diferenças e variações nos componentes celulares- variam de acordo com o meio que estão inseridos. * Fundamentos da BIOQUÍMICA: Biomoléculas A água é o único componente comum a todos os microambientes, onde nela encontram-se dissolvidas e suspensas inúmeras substâncias essenciais a VIDA! * Células * * REVISÃO GERAL SOBRE BIOMOLÉCULAS * REVISÃO GERAL SOBRE BIOMOLÉCULAS A estabilidade dos elementos é o princípio de tudo na natureza! Constantemente a natureza se transforma buscando estabilidade!! * BIOMOLÉCULAS Estabilidade dos elementos – príncipio de tudo -a natureza esta buscando mais estabilidade- A regra do octeto explica bem isso! Os átomos tendem a combinar-se de modo a ter 8 eletrons na última camada de valência, ficando com a mesma configuração eletrônica dos gases nobres, que por possuirem 8 eletrons na ultima camada os torna átomos muito estáveis! Esta regra é aplicável aos principais grupos de elementos químicos, especialmente o carbono, o nitrogênio e o oxigênio. * Na natureza todos os sistemas tendem a adquirir maior estabilidade possível! OS ÁTOMOS SE LIGAM UNS AOS OUTROS FORMANDO MOLÉCULAS MAIS ESTÁVEIS! Esta estabilidade é conseguida, pois quando os átomos se ligam eles tendem a preencher a camada externa com 8 eletrons,completando a valência * Isso pode se conseguido de diversas maneiras, dando origem a diferentes ligações químicas, que incluem a partilha de eletrons entre átomos. Voltando aos gases nobres...por possuirem o octeto completo, é muito difícil de se combinarem com outros elementos- submetidos a condições especiais! * PRONTO! UMA VEZ PARTILHADOS ELETRONICAMENTE, OS ÁTOMOS FORMAM MOLÉCULAS- LIGAÇÃO TÃO FORTE- ENERGIA PARA QUEBRA-LAS NEM SEMPRE DOIS ÁTOMOS JUNTOS TEM ESTABILIDADE- HAVENDO NECESSIDADE DE MAIS COMBINAÇÕES Não octeto * MENOS ESTÁVEL, MAIS REATIVOS!!!!! PESSOAS DIANTE DE SITUAÇÕES EXTREMAS- REAGEM DE FORMAS DIFERENTES SERÁ QUE A LIGAÇÃO ENTRE H-H É TÃO ESTÁVEL ASSIM? QUANTO TEMPO DURA ESTA ESTABILIDADE? * A ESTABILIDADE DAS MOLÉCULAS PODE SER ALTERADA DEPENDENDO DO MEIO EM QUE ESTÃO INSERIDAS. A ESTABLIDADE DE H2, O2 E N2 DENTRO DE UM ORGANISMO VIVO DEPENDERÁ DA QUANTIDADE DE ÁGUA CASAMENTO QUEM REAGEM MAIS COM QUEM E COM O QUE? * N-N - 70% - MAIS REATIVO, MENOS ESTÁVEL O-O - 20% INTERMEDIÁRIO H-H – 1% - MENOS REATIVO, MAIS ESTÁVEL QUANTO TEMPO DURA A ESTABILIDADE? CASAMENTO… ESTABILIDADE DEPENDE DO MEIO!! A H2O MAIS ABUNDANTE- Ex: ácido mais reativo * Existem moléculas que são formadas por muitos átomos, por isso são chamadas de macromoléculas Isso acontece com os compostos de carbono, pois ele pode compartilhar elétrons com até 4 átomos diferentes, por isso conseguimos formar cadeias, anéis... LEMBRANDO A TODOS QUE QUANTO MENOS ESTÁVEL, MAIS REATIVO SERÁ!!!! * * Características do Carbono Ligação simples Ligação dupla * As biomoléculas (micro e macromoléculas) são formadas justamente devido a característica do carbono de interagir com diferentes átomos Toda molécula orgânica- encontrada em seres vivos contém o elemento C * * * FUNÇÕES ORGANICAS RESULTANTES * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * Biomoléculas são constituídas por múltiplas funções orgânicas Acetil-coenzima A Epinefrina Histidina * * Estrutura e função- PRINCÍPIOS BÁSICOS DA BIOQUÍMICA!!!!! * REPRESENTAÇÕES ESTRUTURAIS * O TAMANHO DA LIGAÇÃO (RAIO) INFLUENCIA NO FORMATO DA ESTRUTURA ESPACIAL * * OS ISÔMEROS ESPACIAIS TEM UNIDADES QUIMICAS IGUAIS, PORÉM ESTRUTURALMENTE DIFERENTES-COMPOSIÇÃO E ESTRUTURA SÃO DIFERENTES * CONFIGURAÇÕES * Estrutura e função- PRINCÍPIOS BÁSICOS DA BIOQUÍMICA!!!!! * * ASSIMETRIA MOLECULAR MAIOR POSSIBILIDADE DE VARIAÇÃO IMAGEM ESPECULAR * * * * * * * * * * OUTRA CARACTERÍSTICA DOS ELEMENTOS- CAPACIDADE QUE UM ELEMENTO TEM DE ATRAIR ELETRONS PARA ELE DURANTE UMA LIGAÇÃO * * CARGA PARCIAL * 1 cal = 4,18J ELETRONEGATIVIDADE CONTRIBUI P/ FORÇA DE LIGAÇÃO * * * * * * Estados de oxidação dos compostos de carbono MENOS OXIDADO MAIS FÁCIL QUEBRAR- ENERGIA DE LIGAÇÃO ENTRE OS ATOMOS E MENOR- NO ORGANISMO CONSEGUIMOS OXIDAR GANHA ENERGIA QUANDO OXIDA-NOS RETIRAMOS ENERGIA DISSO * PRINCIPAIS TIPOS DE REAÇÕES QUE OCORREM NAS CÉLULAS 1 – Oxidação-redução 2 – Clivagem 3 – Rearranjos internos 4 – Transferência de grupos 5 – Reações de condensação * 1 – Reações de óxido-redução Enzima * * 1 – REAÇÕES DE CLIVAGEM * 3 – REAÇÕES DE REARRANJOS INTERNOS * 4 – REAÇÕES DE TRANSFERENCIA DE GRUPOS * 5 – Reação de condensação e Hidrólise * Fundamentos da BIOQUÍMICA: Biomoléculas O objetivo da bioquímica é explicar a forma e função biológica em termos químicos Uma estratégia tem sido isolar, purificar e caracterizar a estrutura quimica. Que elementos quimicos são encontrados nas células? Que tipos de moléculas estão presentes na matéria viva? Em que proporções estão presentes? Porque estas moleculas estão adaptadas as suas funções * * ALFABETO BIOLÓGICO * * * MOLÉCULAS PRECURSSORAS * HIERARQUIA MOLECULAR NA ORGANIZAÇÃO DAS CÉLULAS * * * * Figure 1-2 * * * * AAA * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
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