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Profa. Dra. Nancy P. Aptekmann 2015 1ª. Aula Bioquímica e Biofisica Curso: Educação Física Átomo •Menor constituinte da matéria (tudo que ocupa lugar no espaço). •Todas as substâncias são formadas de pequenas partículas chamadas átomos. • Os átomos são compostos: prótons+, nêutrons e elétrons-. •Os elétrons orbitam no núcleo, que contém prótons e nêutrons. • Prótons e nêutrons são as partículas localizadas no interior do núcleo, elas contém a maior parte da massa do átomo. •Número atômico: numero de prótons em um atomo •Número de massa: numero de prótons e nutrons em um atomo. Camada eletrônica + - As orbitas eletrônicas de todos os átomos conhecidos se agrupam em 7 camadas eletrônicas, sendo estas identificadas pelas letras: K, L, M, N, O, P, Q. 2 8 18 32 32 18 8 Massa atômica = prótons + neutrons Número atômico = qtde prótons Camada eletrônica número de protons (carga +) = numero de eletrons (carga -) Elétrons Função carregar energia Átomos H + H = H2 Molécula Ligações químicas entre átomos: Um átomo sempre tenta preencher sua camada eletrônica mais externa com o numero máximo de elétrons que ele possa suportar. Portanto, o átomo pode doar, receber ou compartilhar elétrons gás hidrogênio Átomos 2 átomos de hidrogênio H + H → H2 Ligação Covalentes (compartilham elétrons) > parte das ligações no organismo É formada por compartilhamento de elétrons entre os átomos. “sociedade”entre os átomos e formam as moléculas: H CL - HCL (ácido clorídrico) + Presente no estomago molecula Ligação Covalentes dois átomos compartilham um, dois ou três pares de elétrons de valência (ultima camada) Gás oxigênio 2 átomos de oxigênio 6 eletrons na última camada Compartilhamento de elétrons para estabilização da molécula completando 8 elétrons na última camada 2 = O Para que se forme a molécula e todos os elementos fiquem estáveis é necessário que outro átomo de hidrogênio se ligue ao oxigênio: Desse modo, é formada a molécula de água, H2O Ligações covalentes formam moleculares: ligação realizada através do compartilhamento de elétrons da última camada de valência Os elétrons passam a pertencer às duas eletrosferas. • Formação de uma molécula Átomos - moléculas → célula → tecidos órgãos → sistemas → Átomos - doar - receber - compartilhar = elétrons Molécula Reação química = átomos se combinam ou separam O corpo humano é composto de poucos elementos que se combinam para formar uma grande variedade de moléculas: Compostos orgânicos: carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio são os elementos principais constituintes da maioria das biomoléculas – proteína, lipídeos e carboidratos. Além desses elementos o organismo possui outros: Composição do corpo humano: Elemento químico (símbolo) % massa corporal total Funções Oxigênio(O) 65,0 Constituinte da água e das moléculas orgânicas, necessária para a respiração celular que produz ATP Carbono (C) 18,5 Encontrada em todas moléculas orgânicas Hidrogênio (H) 9,5 Constituinte da água, alimentos e da maior parte das moléculas Nitrogênio (N) 3,2 Componente de todas proteínas e ácidos nucléicos (DNA e RNA) Compostos quimicos encontrados no corpo: Elemento químico (símbolo) % massa corporal total Funções Cálcio (Ca) 1,5 Contribui para a rigidez de ossos e dentes, coagulação sanguínea e contração muscular Fósforo (P) 1,0 Componente de muitas proteínas, DNA e RNA e ATP, estrutura ossos e dentes Potássio (K) 0,4 Abundante dentro das células, importante na condução de impulsos nervosos e contração muscular Enxofre (S) 0,3 Componentes de muitas proteínas Sódio (Na) 0,2 Abundante fora das células para manter o equilíbrio de água, impulsos nervosos e contração muscular Cloro (Cl) 0,2 Abundante fora das células e líquido intersticial Magnésio (Mg) 0,1 Necessário para muitas enzimas Elemento químico (símbolo) % massa corporal total Funções Iodo (I) 0,1 Vital à produção de hormônios da glândula tireóide Ferro (Fe) 0,1 São componentes de hemoglobina transporte (O2 o CO2 sangue) Alumínio (Al), Boro (B), Cromo (Cr), Cobalto (Co), Cobre (Cu), Flúor (F), Manganês (Mn), Molibdênio (Mo), Selênio (Se), Silício (Si), Estanho (Sn), Vanádio (V), Zinco (Zn) Kg % Proteína 11 17,0 Lípideos 9 13,8 Carboidrato 1 1,5 Água 40 61,6 Minerais 4 6,1 Vitaminas - - A composição química do corpo humano (homem 65 kg): Água A maioria das moléculas biológicas se associam a água A água e o meio para a maioria das reações bioquímicas A água principal solvente água: reações metabólicas Regulação térmica transporta nutrientes produtos de descarte moléculas dependem da água para o transporte dentro e entre as células IDADE: A criança ao nascer é constituída de ≈ 79% do peso corporal de água Os idosos apresentam ≈ 40 a 50% do peso corpóreo constituído por água. ESTRUTURA DA ÁGUA Uma molécula de água: H2O 2 átomos de hidrogênio + 1 átomo de oxigênio - Ligacao covalente Molecula polar Cargas + e - _ + + 20 Distribuição dos Líquidos Corporais • Dois compartimentos (intra e extracelular) Sua localização está relacionada com a atividade metabólica celular Líquido intracelular (LIC) – 40% peso corporal Líquido extracelular (LEC) – 20% peso corporal Liquido intersticial (LIT) - 13,5% Fonte:. Guyton et al. Fisiologia Médica.2002. Teixeira Neto. Nutrição clínica. 2003 Proteínas Carboidratos Ácidos Nucleicos Lipídeos L ip o p ro te in a s tr ig li c e ri d e o s c o le s te ro l D is s a c a rí d e o s A c id o g ra x o Carboidratos Lípides Proteínas Principais Nutrientes Nutrientes são utilizados para a produção de energia ou construção de tecidos orgânicos Vitaminas Água e Minerais (Inorgânicos) ENERGIA ou TECIDO Estômago: HCL e enzimas Dentes e enzimas Absorção Intestino delgado: enzimas Coração - artérias Preparação dos alimentos: utilização pelo organismo Excreção Célula Energia Sintese de tecidos Estudo Dirigido 1.O que significa matéria? 2.Como é constituida a matéria? 3.Quais são os constituintes de um átomo? 4.Qual a principal função dos elétrons? 5.O que significa camada de Valência de um átomo? Qual a quantidade de elétrons desta camada para sua estabilidade? 6.O que significa ligações covalentes? 7.O resultado da síntese (ligação) entre dois ou mais átomos resulta em ............. 8.Complete abaixo as ligações covalentes entre os átomos e seus respecticvos eletrons das moléculas:HCL,H2, O2, N2, CO2, H2O 9.Quais são os principais elementos químicos (átomos) que fazem a composição do corpo humano, biomoléculas? 10.Quais as principais funções e simbolos dos elementos químicos presentes no organismo? Oxigênio, Carbono, Hidrogênio, Nitrogênio, Enxofre, Cálcio, Fósforo, Potássio, Sódio, Cloro, Magnésio, Iodo, Ferro. 11. O que significa hemoglobina emioglobina? 12. Quais as principais funções da água no organismo? 13. Qual são as distribuições dos líquidos corporais? 14. Quais são as moléculas inorgânicas e orgânicas que constituem o corpo humano? 15. Faça o esquema (desenho) do processo digestório, com os nomes dos órgãos e componentes até serem lançados na grande circulação. 16. Qual a função do sistema digestório depois da ingestão de um alimento?
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