Resumo Completo de Bioquímica

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Bioquímica 
Carboidrato:
Principal fonte energética;
É formado por carbono, oxigênio e hidrogênio;
Faz parte da composição estrutural dos seres vivos;
Pode ser chamado de açúcar, hidrato de carbono, glicídios, etc;
Pode ser classificado como:
- Monossacarídeo – açúcar de composição simples;
- Dissacarídeo – cadeia orgânica de 2 monossacarídeos;
- Oligossacarídeo – polímero de 2 a 10 monossacarídeos;
- Polissacarídeo – polímero com mais de 10 monossacarídeos;
Podemos encontrar carboidratos em pães, leite, carne, frutas, etc;
Fungos e humanos armazenam como glicogênio (nos músculos e no fígado humano) e vegetais como amido (podemos encontrar em massas, farinhas, arroz, feijão, batata, beterraba,...);
Tipos de carboidratos:
- Frutose – o mais doce dos açúcares simples; é absorvido lentamente para evitar picos glicêmicos; é encontrado nas frutas e no mel;
- Galactose – é o dissacarídeo do leite, proveniente da lactose;
- Glucose – polissacarídeo de absorção imediata; é encontrado em cereais, hortaliças e frutas;
Aminoácidos:
Unidade funcional das proteínas;
É formado por um grupo amina, um grupo carboxílico (COOH), hidrogênio, carbono e um radical específico;
Todas as proteínas do nosso organismo são produzidas por apenas 20 tipos diferentes de aminoácidos;
Pode ser encontrado em cereais, arroz, peixe, leite, frutas, etc;
Aminoácidos essenciais precisam ser absorvidos através da dieta;
Aminoácidos não essenciais são sintetizados pelos seres vivos;
A junção de 100 aminoácidos forma um peptídeo;
A junção de mais de 100 aminoácidos forma uma proteína; 
Proteínas:
É a molécula mais importante e mais abundante nas células;
Classificação quanto à função:
- Estruturais – promovem sustentação de células e tecidos, como o colágeno e a elastina;
- Dinâmicas – têm função de transporte (hemoglobina), defesa (anticorpos) e catálise de reações;
Classificação quanto à forma:
- Fibrosa – são insolúveis em água, devido ao seu alto peso molecular; colágeno, queratina e fibrina;
- Globulares – hemoglobina e enzimas;
Organização estrutural:
- Primária – aminoácidos unidos por ligações peptídicas; 
- Secundária – arranjo espacial de aminoácidos próximos entre si; (α-hélice) 
- Terciária – distribuição espacial de mais de uma cadeia peptídica;
- Quaternária – arranjo espacial de aminoácidos distantes entre si; (forma tridimensional) 
Lipídios:
Possuem função energética (isolante elétrico nos neurônios) e estrutural (formação de vitaminas e hormônios);
São sintetizados a partir do consumo de ATP e com o uso de NADH como agente redutor;
Os lipídeos que possuem em sua formação ácidos graxos em sua composição são chamados de saponificáveis (reagem com bases formando sabão); Esse tipo de lipídeo pode ser classificado em:
- Glicerídeos (Acilgliceróis) – ácido graxo esterificado (1-3mol) + glicerol; Podem ser mono, di ou triglicerídeos;
- Ceras – ácido graxo (de 16 – 30°C) + álcool mono-hidroxílico (de 18 – 30°C);
- Fosfolipídios – ácido graxo + fosfato;
- Esfingolipídios – ácido graxo + esfingosina;
- Glicolipídios – ácido graxo + glicerol + açúcar;
A maior parte dos ácidos graxos que um organismo sintetiza tem 2 destinos: formar triagliceról para armazenar energia e formar fosfolipídios de membranas;
São representados pelas gorduras e óleos;
1g de lipídio = 9kcal / 1g de carboidrato = 4kcal;
São classificados em:
- Simples – são constituídos por cerídeos, glicerídeos e triglicerídeos; Ex.: ácido graxo;
- Compostos – são constituídos por fosfolipídios, glicolipídios e lipoproteínas. Ex.: fosfolipídio e glicerol; 
- Esteroides – são constituídos por hormônios sexuais, vitamina D, sais biliares e colesterol. Ex.: colesterol;
Prostaglandina:
É um importante tipo de lipídio, sendo este derivado enzimático de ácidos graxos, encontradas em praticamente todas as células do organismo;
Auxiliam no controle da pressão sanguínea, processo inflamatório, contratibilidade do músculo liso e contração uterina (durante o parto); 
Nucleotídeos:
São monômeros de ácidos nucleicos;
Ao formados por uma base nitrogenada, um radical de fosfato e uma pentose;
Suas principais funções são constituição celular e formação de energia (ATP)
Dividem-se em:
- Purina – adenina e guanina; possuem 2 anéis em sua estrutura;
- Pirimidina – timina, citosina e uracila; 1 anel em sua estrutura;
A ligação entre os nucleotídeos se dão sempre entre uma base purina e uma pirimidina (guanina com timina e adenina com citosina ou uracila);
De acordo com a pentose, o nucleotídeo pode ser classificado em:
- Desoxirribose – DNA; não possui hidroxila no carbono 2’.
- Ribose – RNA; possui hidroxila no carbono 2’ e 3’.
Enzimas:
A maioria são proteínas;
Estas aceleram e regulam a aceleração de reações metabólicas, sendo fundamentais no metabolismo celular;
São catalisadoras de reações químicas, onde estas ocorrem quando o substrato entra no centro ativo, havendo o enfraquecimento dessas reações;
Ao fim de reações químicas, diferentemente de catalisadores químicos, estas não se perdem;
Seu principal mecanismo de ação é o de chave e fechadura;
Podem ser classificados em:
- Oxirredutases – catalisam reações de oxi e redução. Ex.: desidrogenases e oxidases;
- Transferases – catalisam reações de grupamentos funcionais. Ex.: quinases e transferases;
- Hidrocolases – catalisam reações de hidrólise de ligações covalentes. Ex.: peptidases;
- Liases – catalisam reações de hidrólise de ligações covalentes e remoção de moléculas de água, amônia e gás carbônico. Ex.: dehidratases e descarboxilases;
- Isomerases – catalisam reações de interconversão entre isômeros ópticos ou geométricos. Ex.: Epimerases;
- Ligases – catalisam reações de formação de novas moléculas (com uso de ATP). Ex.: sintetases;
O estudo da cinética enzimática é importante para prever o comportamento destas em organismos vivos;
Algumas destas podem ser alteradas por medicamentos, quantidade de gordura e massa corporal, além da prática de exercícios físicos. Ex.: enzimas que controlam o nível de triglicérides e colesterol;
Principais enzimas:
- Hepatolipase – destrói o colesterol bom (HDL), transformando uma parte deste em colesterol ruim (LDL). Assim, o alto nível desta enzima no organismo aumenta o risco do desenvolvimento de doenças cardiovasculares, como por exemplo, a aterosclerose;
- Lecitina – esta captura o colesterol, retirando-o das paredes dos vasos; 
- Lipoproteínolipase – se localiza na parede dos vasos sanguíneos, no coração, nos depósitos de gordura e nos músculos com função de destruir os triglicerídeos. Indivíduos que praticam exercício aeróbico tendem a ter o nível desta enzima bem elevado. A perda de gordura corporal aumenta a ação dessas enzimas; 
O exercício físico tende a reduzir o nível de colesterol total e triglicerídeos;
Respiração Celular:
Conversão de ligações químicas em energia que ocorre na mitocôndria das células;
Durante o processo há consumo de oxigênio e glicose e liberação de gás carbônico e energia;
É dividida em 4 etapas
- Glicólise – ocorre no hialoplasma (citoplasma)
 (Consumo de 2 ATP)
Glicose 2 Piruvato Produção de 4 ATP 
Balanço: 4 – 2 = 2 ATP 
O piruvato é transportado para dentro da mitocôndria, sendo transformado em Acetil CoA.
Obs.: A produção de glicose ocorre em situação de jejum prolongado, onde há a liberação de glucagon, atuando na quebra de moléculas de glicerol dos adipócitos. Estes sendo, então, liberados na corrente sanguínea.
- Ciclo de Kreebs – ocorrem 8 reações no interior da mitocôndria; Este também é chamado de ciclo do ácido cítrico;
Acetil CoA Ácido cítrico Formação de 2 ATP
 Liberação de CO2
- Cadeia Respiratória – ocorre reação de oxi e redução de das substâncias presentes nas cristas mitocondriais. É composta por 4 complexos proteicos, onde estes transportam elétrons e bombeia prótons da matriz mitocondrialpara o espaço intermembrana.
- Fosforilação oxidativa – ocorre na parede interna da mitocôndria com o uso de enzimas transportadoras; A síntese de ATP ocorre a partir da energia liberada pelo transporte de elétrons, durante a cadeia respiratória; Este processo gera 34 ATPs.
Balanço Geral: Glicólise (2 ATP) + Ciclo de Kreebs (2 ATP) + Fosforilização oxidativa (34 ATP) = 38 ATP.
Quando não há Acetil CoA disponível para iniciar o ciclo de Kreebs, um ácido graxo sofre β oxidação, transformando-se, assim, em Acetil CoA e o ciclo ocorre normalmente. Esse processo chama-se gliconeogênese. Em mamíferos ocorre no fígado e em pequenas quantidades no córtex renal. Os principais precussores são: piruvato, lactato, glicerol e aminoácidos glicogênicos;
Quando há níveis elevados de ácido graxo no fígado, em resposta ocorre a produção de corpos cetônicos. Esse processo se chama cetogênese. Estes corpos cetônicos servem como fonte de energia em tecidos periféricos e extra-hepáticos
- Fermentação:
Nesse processo há obtenção de energia, sem uso de oxigênio;
É feito obrigatoriamente por leveduras e facultativamente por nossas células musculares; 
Este ocorre no hialoplasma, sendo dividido em 2 etapas:
- Glicólise – degradação da glicose em piruvato;
- Redução do piruvato;
Na fermentação alcoólica e na lática ocorre a produção de apenas 2ATPs durante a glicólise;
Metabolismo dos Constituintes Celulares:
Alguns constituintes celulares não podem ser absorvidos pelo organismo, sendo, assim transformados em outras moléculas. Dessa forma a amônia e as bases nitrogenadas pirimidinas são transformadas em ureia (urogênese).
A urogênese ocorre em 5 reações, em parte na mitocôndria e parte no citosol do fígado, através de 2 mecanismos: Transaminação e Desaminação oxidativa.
Obs.: A degradação das bases pirimidinas gera ácido úrico e das bases purinas geram Acetil-CoA e Succinil-CoA.
A ureia atua como marcador sensível a alterações das condições renais. Seus valores de referência estão entre 10 e 40mg/dl.
Valores superiores indicam insuficiência renal (aguda ou crônica), choque, desidratação acentuada, catabolismo proteico aumentado, perda muscular e uso de medicação como tetraciclina.
Valores inferiores pode indicar 2° trimestre de gravidez, diminuição do consumo de proteínas, insuficiência hepática severa, desnutrição, infância ou uso de certos medicamentos.
O acúmulo de ureia no sangue (uremia) é provocado pela deficiência de filtração nos rins, podendo ocorrer por: desidratação, dieta altamente proteica ou obstrução do fluxo de urina. O alto índice de ureia no sangue pode promover alterações graves em diversos órgãos. Os principais sintomas são náuseas, mal-estar, vômitos, cefaleia, distúrbios de coagulação e em casos mais graves, coma. 
Nucleotídeos são produzidos por 2 vias metabólicas:
- Síntese de novo – formação destes por precursores não nucleotídicos como aminoácidos, ribose-5-fosfato, CO2 e NH3.
- Vias de salvamento – “reciclagem” de bases nitrogenadas livres e nucleotídeos resultantes da degradação de ácidos nucleicos.
Sua regulação pode ser feita através de produtos e substratos delas.
Alimento, Metabolismo e Bioimpedância:
Alimento – toda molécula que beneficie o ser vivo, propiciando a vida.
Os vegetais sintetizam proteínas, não dependendo de “nutrição externa”.
A falta de qualquer aminoácido na alimentação animal compromete a utilização de outros aminoácidos e o funcionamento de todo o organismo, devido à falta de determinada proteína.
Metabolismo – conjunto de reações químicas que ocorrem em um organismo com o objetivo de promover a satisfação das necessidades estruturais e genéticas.
Metabolismo basal – é o mínimo de energia necessária para regular a fisiologia normal de um organismo.
Reações exergônicas – liberam energia; ex.: respiração celular; catabolismo;
Reações endergônicas – necessitam de energia para ocorrer; ex.: transporte ativo; movimentos; anabolismo;
Vias metabólicas – transformação de substâncias que entram nas células com a finalidade de se tornar fonte de energia, reparador tecidual, etc...
A dose energética diária deve ser regulada de acordo com as necessidades do organismo. O ideal diário para o metabolismo humano é:
Proteínas – 12-15%;
Lipídeos – 30-35%;
Glucídios – 50-55%;
Uma alimentação saudável e equilibrada fornece todas as vitaminas e minerais necessários para o bom funcionamento do organismo.
Um corpo saudável deve ter 79% de massa magra do peso corporal. Quanto mais massa magra, mais ativo o metabolismo, mais energia e mais saudáveis os órgãos serão.
Bioimpedância – capacidade orgânica de resistir à passagem de corrente elétrica. Cada tipo de tecido apresenta uma bioimpedância diferente.
Transdução da sinalização:
Transdução de sinal – transferência de informações intracelular ou intercelular. Importantes na ativação de funções, proliferação e diferenciação celular. São sempre mediadas por receptores.
Receptor – célula que reconhece um ligante específico ou uma família de ligantes (antagonistas), produzindo um processo celular como resposta a essa ligação.
Molécula Aceptora – não necessita interagir com nenhum ligante para realizar a sua função.
Receptores intracelulares – são ligantes hidrofóbicos que se localizam no núcleo ou no citoplasma celular. As respostas à ativação desses receptores são relativamente lentas, devido à necessidade de transcrição de tradução.
Receptores celulares – se encontram ligados à membrana; estes transmitem o sinal através dela ativando o 2° mensageiro; Podem ser classificados em:
- Associados a canais de íons – modificam a permeabilidade da membrana, sob estímulo, permitindo o fluxo de íons a favor do gradiente de concentração. (Agonista + canais iônicos)
- Catalíticos – se comportam como enzimas quando ativados por um ligante no citoplasma celular. (Agonista + domínio extracelular de receptores catalíticos)
- Associados à proteína G – interagem com um ligante mediado por uma molécula da proteína GTP.
DNA – polímero de 4 tipos de ácidos nucleicos unidos através de ligações fosfodiéster. Duas fitas de DNA se pareiam através de uma ponte de hidrogênio entre as bases nitrogenadas, formando uma dupla-hélice. 
Duplicação do DNA:
1 – A molécula de DNA é desenrolada pela DNA helicase e separada pela topoisomerase;
2 – Uma proteína de ligação se une à fita única protegendo essa de degeneração;
3 – Usando um fragmento de RNA como iniciador a DNA polimerase catalisa a incorporação de nucleotídeos;
4 – Uma das fitas terá polaridade 3’ – 5’ (contínua) e a outra terá polaridade 5’ – 3’ (descontínua);
5 – A replicação da fita descontínua gera fragmentos curtos (fragmentos de Okazaki). São utilizados vários iniciadores que posteriormente serão removidos;
6 – A DNA polimerase completa a fita de DNA nas lacunas deixadas pelos iniciadores e a DNA ligase une os fragmentos adjacentes;
Na 1° divisão meiótica ocorre o crossing over (processo responsável pela variabilidade genética).
Transição homóloga – requer regiões homólogas nos 2 DNAs que se recombinarão. Ocorre junção de Holliday.
Transição Sítio-específica – os 2 DNAs que se recombinarão possuem sequências específicas para a recombinação, possuindo alto grau de especificidade e ocorrendo conservação da sequência. Envolve recombinases.
Transposição (transcrição) – regiões de DNA podem se transferir de uma região para outra no genoma, deixando ou não uma cópia no local antigo. Envolve a enzima transporase. 
Mutação – alteração permanente no DNA (súbita ou hereditária), podendo ser cromossômica ou gênica, de causa química ou por agente físico.
Mutação gênica – há alteração em um número reduzido de nucleotídeos da molécula de DNA, resultando no aparecimento de um novo alelo.
Mutação cromossômica – há alteração visível (ao microscópio) no número ou na estrutura dos cromossomos.
Formas de mutação de DNA:
- Por substituição de nucleotídeos – a substituição de um nucleotídeo pode alterar o código de um códon, ocasionando uma alteraçãona função proteica.
- Por deleções ou inserções – há deleção ou inserção de 1 ou mais pares de bases. Quando o número de bases envolvidas é múltiplo de 3, a mutação resulta em uma proteína com um aminoácido a mais ou a menos.
- Em sequencias promotoras – envolvem mutações nas sequencias promotoras CAT ou TATA Box.
Lesões no DNA podem ocasionar morte celular, além de mutações, e por isso os organismos desenvolveram mecanismos capazes de remover lesões para manter a estabilidade do material genético. As principais vias de reparo são: Reparo por excisão de bases ou nucleotídeos, reparo direto ou por combinação.
O DNA é transformado em RNA através da transcrição, por meio da enzima RNA polimerase no núcleo celular, ou sem um organismo vivo, através do método PCR (polimeração em cadeia), onde o DNA é extraído e adicionado a este dNTPs, primers, e DNA polimerase. Esta última técnica e utilizada em análises médicas e biológicas para o diagnóstico de doenças hereditárias. A PCR ocorre em 3 etapas: desnaturação, anelamento e extensão.
RNA – é a molécula intermediária entre o DNA e as proteínas. Está disposto em uma fita simples formada por ribonucleotídeos, unidos por ligações fosfodiéster. Seus 3 tipos são:
- RNA mensageiro – codifica proteínas;
- RNA ribossomial – forma os ribossomos e cataliza a síntese proteica;
- RNA transportador – conectam o códon a aminoácidos;
A transcrição (DNA - RNA) ocorre em 3 etapas: iniciação, alongamento e término.
A tradução (RNA - proteína) ocorre nos ribossomos do retículo endoplasmático rugoso. O RNAm serve de molde para a tradução, sendo dividido e códons. O 1° se liga ao sítio 1 do ribossomo e em seguida ocorre a ligação do anticódon do RNAt carregando o aminoácido correspondente. Os aminoácidos se fundem, formando assim, a proteína específica.
Genes – unidade funcional do DNA que armazena informações organizadas.
Gódigo genético – relação entre a sequência de bases do DNA e a sequência correspondente de aminoácidos na proteína. Este forma os modelos hereditários dos seres vivos contendo informações que regem a sequência de aminoácidos através do encadeamento de nucleotídeos.
Apoptose – morte celular programada. Ocorrem em casos de remodelação tecidual, defesa e envelhecimento. Essas células sofrem um encolhimento, seu citoesqueleto se rompe junto com o envelope nuclear. Os restos celulares são fagocitados por macrófagos. 
Necrose – morte celular não prevista, ocasionada por algum tipo de dano (por agente físico, inflamação, etc).
Carcinigênese – processo de formação do câncer. Ocorre mutação nas células fazendo com que essas se multipliquem mais rápido e com o tempo vão e empilhando formando, assim, um tumor.