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BIOQUÍMICA REVISANDO AS MACROMOLÉCULAS Profª. Heline Costa Soares MOLÉCULAS Bioquímica • Carboidratos, proteínas, lipídeos, vitaminas, ácidos nucleicos COMPOSTOS ORGÂNICOS • Água e sais minerais. COMPOSTOS INORGÂNICOS ÁTOMOS E MOLÉCULAS CAFEÍNA Bioquímica MACROMOLÉCULAS Bioquímica CÉLULAS • EM MÉDIA: 70% DE ÁGUA 27% DE MACROMOLÉCULAS 3 % DE SAIS INORGÂNICOS E PEQUENAS BIOMOLÉCULAS 1. Carbono: 50 a 60 % 2. Oxigênio: 25 a 30 % 3. Nitrogênio: 08 a 10 % 4. Hidrogênio: 03 a 04 % Bioquímica MOLÉCULAS Bioquímica HIDROFÍLICAS POLARES HIDROFÓBICAS APOLARES ANFIPÁTICAS X X MONÔMEROS X MACROMOLÉCULAS PROTEÍNAS AMINOÁCIDOS CARBOIDRATOS MONOSSACARÍDEOS LIPÍDIOS ÁCIDOS GRAXOS NUCLEOTÍDEOS ÁCIDOS NUCLÉICOS Bioquímica REVISANDO AS PROTEÍNAS Bioquímica • Biomoléculas orgânicas mais abundantes nos seres vivos depois da água. • Formadas por : C, O, N e H. • Polímeros constituídos por aminoácidos Estrutura básica * Carbono α : o primeiro depois do grupo carboxila AMINOÁCIDOS Bioquímica • Classificação dos aminoácidos de acordo com a sua essencialidade LIGAÇÃO PEPTÍDICA Bioquímica ESTRUTURA DE PROTEÍNAS Bioquímica • A união de até 10 aa : oligopeptídeo. • Se superior a 10 aa: polipeptídeo. • Se o n for superior a 50 aa: proteína. FUNÇÕES DAS PROTEÍNAS Bioquímica Estrutural Transporte Defesa Enzimática Hormonal Coagulação – fatores da coagulação (exceção III e IV) Contração muscular Manutenção da homeostase dos líquidos orgânicos - edema ESTRUTURAS DAS PROTEÍNAS Bioquímica CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS Bioquímica 1) Proteínas Simples: Formadas somente pelo encadeamento de aminoácidos. Ex: globulinas, albuminas. 2) Proteínas Complexas: Formadas por aminoácidos mais um radical não-proteico (prostético). Ex: cromoproteínas (hemoglobina); glicoproteínas; fosfoproteínas; nucleoproteínas; lipoproteínas. ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS Bioquímica Quando uma proteína é sintetizada na célula, sua estrutura primária dobra-se espontaneamente, originando as estruturas secundária, terciária e quaternária. A proteína assume então, sua conformação NATIVA. DESNATURAÇÃO - Alteração ou destruição da estrutura espacial das proteínas, mantendo somente a estrutura primária. DESNATURAÇÃO DAS PROTEÍNAS Bioquímica FATORES: • Temperatura. • pH. • Ação de solventes orgânicos. • Agentes oxidantes e redutores. • Agitação intensa. BIOMOLÉCULAS - REVISANDO AS ENZIMAS ENZIMAS • São proteínas que apresentam atividade catalítica. Algumas são feitas de RNA • São altamente específicas. • Não são gastas nas reações químicas. • Apresentam meia vida enzimática. • Podem ter suas atividades reguladas pelas células. Bioquímica ENZIMAS Bioquímica Bioquímica FUNCIONAMENTO ENZIMÁTICO Cofator Inorgânico: Íons metálicos Orgânico: Coenzima cofator Apoenzima (inativa) + cofator holoenzima (ativa) - A atividade de uma enzima depende de sua integridade e conformação nativas. - A atividade de algumas enzimas depende de cofatores ENZIMAS Bioquímica CINÉTICA ENZIMÁTICA Bioquímica Fatores que interferem na velocidade das reações enzimáticas • Fatores externos • Temperatura • pH • Fatores internos • [ ] de substrato • [ ] de enzima • Presença de inibidores CINÉTICA ENZIMÁTICA Bioquímica Substrato x atividade enzimática ENZIMAS Bioquímica Classificação das enzimas segundo suas atividades catalíticas: INIBIDOR ENZIMÁTICO Bioquímica • Inibição reversível • Inibição irreversível. - Inibidor é uma substância que diminui a velocidade de uma reação - Papel regulador importante ENZIMAS Bioquímica - Inibição competitiva: Inibidor compete com o substrato pelo sítio ativo enzimático. - Inibição não-competitiva: Inibidor se liga a um ponto diferente do sítio ativo, inibindo o complexo ES. REVISANDO OS CARBOIDRATOS Bioquímica CARBOIDRATOS MONOSSACARÍDEOS • Carboidratos, glicídios e hidratos de carbono. • São as biomoléculas mais abundantes na natureza. • São uma classe de moléculas orgânicas que possuem em sua estrutura carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O). Possuem dois grupos funcionais: álcool (poliálcool) e aldeído ou cetona. • Sacarídeo do grego sakcharon, =açúcar. CARBOIDRATOS - FUNÇÕES Fonte de energia (ATP) - glicose Reserva de energia – amido, glicogênio Estrutural - celulose e quitina Reconhecimento e coesão celular (glicocálice) Defesa - anticorpos (glicoproteínas) Faz parte da estrutura dos ácidos nucléicos (DNA e RNA) Bioquímica CARBOIDRATOS - CLASSIFICAÇÃO ESTRUTURAL Bioquímica • Monossacarídeos – uma única unidade Ex. glicose, frutose, galactose, manose • Oligossacarídeos – polímero formado por poucas unidades (2 a 20). Mais comum serem duas (dissacarídeos) Ex. sacarose, maltose, lactose, trealose • Polissacarídeos – polímero formado por mais de 20 unidades Ex. celulose, amido, glicogênio, quitina Amido : mais de 1400 resíduos de glicose. Glicogênio: mais de 30.000. Celulose: mais de 4000. LIGAÇÃO GLICOSÍDICA Bioquímica CARBOIDRATOS - CLASSIFICAÇÃO ESTRUTURAL Dissacarídeos Unidades formadoras Fontes Sacarose Glicose e frutose Frutas, açúcar Lactose Glicose e galactose Leite e derivados Maltose Glicose e glicose Cereais • Dissacarídeos Bioquímica CARBOIDRATOS - CLASSIFICAÇÃO ESTRUTURAL • Polissacarídeos Polissacarídeo Origem Importância Glicogênio Animais e fungos Reserva energética Amido Plantas Reserva energética Celulose Plantas Estrutural Quitina Animais e fungos Estrutural REVISANDO OS LIPÍDEOS Bioquímica LIPÍDIOS ÁCIDOS GRAXOS • são insolúveis em água • bastante solúveis em solventes não polares como éter, clorofórmio e benzeno. • contêm carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O), às vezes contêm também nitrogênio (N) e fósforo (P) • Muitos lipídeos são compostos anfipáticos, ou seja, apresentam na molécula uma porção polar (hidrofílica) e uma porção apolar (hidrofóbica). FUNÇÕES DOS LIPÍDEOS Bioquímica • Fonte de energia (ácidos graxos) • Armazenar energia (triglicerídeos) - são os mais abundantes • Formar membranas biológicas (fosfolipídeos) • São cofatores enzimáticos (vitaminas) • Hormônios (esteroides) • Pigmentos (caroteno) FUNÇÕES DOS LIPÍDEOS Bioquímica CLASSIFICAÇÃO ESTRUTURAL DOS ÁCIDOS GRAXOS Bioquímica Ácidos graxos saturados: não há duplas ligações entre os átomos de C. - São sintetizados pelas células animais - São sólidos em temperatura ambiente - Quando em excesso, podem estar envolvidos com a formação de placas de ateroma na parede dos vasos sanguíneos CLASSIFICAÇÃO ESTRUTURAL DOS ÁCIDOS GRAXOS Bioquímica Ácidos graxos insaturados: há duplas ligações entre os átomos de C, podendo ser: - Monoinsaturado: apenas uma dupla ligação. Ex.: óleo de oliva, azeite, castanha, nozes, abacate. São de origem vegetal. - Poliinsaturado: mais de uma dupla ligação. Ex.: óleo de soja, óleo de milho, óleo de girassol, e peixes (água fria e salgada). • Classificação dos ácidos graxos quanto à essencialidade: Ácidos graxos essenciais: não são produzidospelo organismo humano. - Ácido Linoleico: ômega 6 - Ácido Linolênico: ômega 3 LIPÍDEOS Bioquímica LIPÍDEOS Bioquímica • Eicosanóides Substâncias formadas a partir do metabolismo de ácidos graxos poliinsaturados, mais especificamente o ácido graxo araquidônico e eicosapentaenóico. Modulam as funções cardiovasculares, pulmonares, imunológicas, inflamatórias e reprodutivas de muitas células. LIPÍDEOS Bioquímica Triglicerídeos - Principal forma de armazenamento de lipídeos no tecido adiposo e principal lipídeo da dieta. - É constituído por 3 moléculas de ácidos graxos unidas a uma molécula de glicerol, através de ligação éster (lipídeo simples). LIPÍDEOS Bioquímica Fosfolipídeos - Principal constituinte da membrana plasmática de todas as células, sendo responsável pela fluidez da membrana. - É constituído por 2 moléculas de ácidos graxos unidas a uma molécula de glicerol, através de ligação éster, apresentando ainda fosfato. São lipídeos anfipáticos. LIPÍDEOS Bioquímica Colesterol - Deriva de anéis orgânicos cíclicos denominado ciclo pentano peridro fenantreno. - É um dos principais lipídeos ingeridos na dieta podendo também ocorrer a produção endógena. LIPÍDEOS Bioquímica Colesterol - Funções: Estrutural: constituinte das membranas plasmáticas, diminuindo a fluidez, formação da bainha de mielina. Precursor para a produção de hormônios sexuais. Precursor para a produção de ácidos biliares. Precursor para a produção do pró-colecalciferol (vitamina D inativa). Bioquímica • Na circulação, os lipídeos são transportados na forma de agregados lipoproteicos conhecidos como lipoproteínas Metabolismo endógeno VLDL IDL LDL HDL Metabolismo exógeno Quilomicrons Remanescentes LIPOPROTEÍNAS Bioquímica LIPOPROTEÍNAS
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