MATERIAL DE BIOQUIMICA

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

BIOQUÍMICA
Ursula Raquel do C. F. da Silva
CONTEÚDO DESTA AULA
BIOQUÍMICA
BIOQUÍMICA DA ÁGUA
PROTEÍNAS
ENZIMAS
CARBOIDRATOS
LIPÍDEOS
BIOQUÍMICA
BIOQUÍMICA DA ÁGUA
A água é a substância mais abundante dos sistemas vivos, perfazendo até 70% ou mais da massa da maioria dos organismos.
Dela dependem todos os processos bioquímicos e fisiológicos da vida animal e vegetal.
Age como reguladora de temperatura, diluidora de sólido e transportadora de nutrientes e resíduos entre os vários órgãos.
 A MOLÉCULA DE ÁGUA
BIOQUÍMICA
 É o solvente biológico ideal. A capacidade solvente inclui íons (ex. Na+, K+, Cl-), açúcares e muitos aminoácidos. 
 Sua incapacidade para dissolver algumas substâncias como lipídeos e alguns aminoácidos, permite a formação de estruturas supramoleculares (ex.:membranas) e numerosos processos bioquímicos (ex.: dobramento proteico);
 Na água estão dissolvidas ou suspensas as moléculas e partículas necessárias para o bom funcionamento celular.
BIOQUÍMICA
A molécula da água apresenta dois polos elétricos: um polo com carga parcial positiva (lado dos hidrogênios), e um polo com carga parcial negativa (lado do oxigênio).
Assim, a água é um solvente polar, e dissolve facilmente a maioria das biomoléculas.
BIOQUÍMICA
As moléculas que se dissolvem facilmente na água são denominadas hidrofílicas ou polares.
As moléculas que não se dissolvem em água são denominadas hidrofóbicas ou apolares.
Ainda encontramos moléculas anfipáticas, que apresentam um pólo com carga elétrica (polar) e outro polo sem carga elétrica (apolar). 
BIOQUÍMICA
 Podem ocorrer ainda interações entre as moléculas de água do tipo pontes de Hidrogênio.
As pontes de Hidrogênio conferem a água suas propriedades incomuns, como: maiores valores de ponto de fusão, ponto de ebulição e calor de vaporização que a maioria dos demais solventes.
BIOQUÍMICA
 Outro importante conceito é o pH – potencial de Hidrogênio.
Refere-se ao nível de acidez ou alcalinidade de uma solução.
Nível de acidez é dado pela concentração de H+ de uma solução.
A escala do pH vai de 0 a 14.
BIOQUÍMICA
 A regulação do pH nos líquidos biológicos é atividade essencial dos organismos vivos. Mesmo pequenas mudanças na concentração do íon hidrogênio, podem afetar grandemente as estruturas e as funções das biomoléculas. 
A concentração de hidrogênio é mantida relativamente constante por meio de soluções-tampão, que resistem a variações bruscas de pH, quando adicionadas quantidades relativamente pequenas de ácido (H+) ou base ( OH-). 
Tamponamento é a tendência de uma solução para resistir mais efetivamente a uma mudança no pH após a adição de uma base ou um ácido. 
BIOQUÍMICA
O sangue humano é uma mistura aquosa complexa com pH de 7,4. A elevação do pH sanguíneo acima de 7,4 é conhecida como alcalemia e a diminuição abaixo de 7,3 é denominada acidemia.
As condições de alcalemia e acidemia são provocadas por alcalose metabólica ou respiratória e acidose metabólica ou respiratória.
 A molécula da água não é uma molécula orgânica! São consideradas moléculas orgânicas: aminoácidos, proteínas, lipídeos, carboidratos e ácidos nucleicos.
BIOMOLÉCULAS
BIOQUÍMICA
CONTEÚDO DESTA AULA
BIOQUÍMICA
BIOQUÍMICA DA ÁGUA
PROTEÍNAS
ENZIMAS
CARBOIDRATOS
LIPÍDEOS
BIOQUÍMICA
 PROTEÍNAS
Origem grego (“protos”) primeira, mais importante.
 A palavra proteína que eu proponho vem derivada de “proteos”, porque ela parece ser a substância primitiva ou principal da nutrição animal, as plantas preparam para os herbívoros que posteriormente a passam para os carnívoros” (Berzelius, 1838).
Polímeros de aminoácidos.
BIOQUÍMICA
 - O que é um aminoácido? 
 Moléculas constituídas por um grupamento amina, um grupo carboxílico e uma cadeira lateral R unidas a um único átomo de Carbono (α ).
BIOQUÍMICA
 Existem 20 aminoácidos primários constituindo as proteínas e peptídeos.
 Classificados de acordo com a cadeia lateral (radical) que o constitui (apolar e polar, com carga positiva ou negativa).
 Aminoácidos Hidrofóbicos - Promovem interações hidrofóbicas importantes na manutenção da estrutura das proteínas.
Aminoácidos Hidrofílicos – Formam ligações de hidrogênio com a água – aumentam solubilidade na água.
BIOQUÍMICA
- Como saber se um aminoácido é D ou L???
BIOQUÍMICA
 Em pH fisiológico do sangue (pH=7,4), os aminoácidos são encontrados com o grupo amina protonado e o grupo carboxílico desprotonado. 
BIOQUÍMICA
Como são formadas as proteínas?
 Os aminoácidos são as unidades monoméricas para a construção das proteínas.
Eles se unem através de ligações peptídicas.
Ligações peptídicas – reação de condensação entre dois aminoácidos através do grupo amina de um aminoácido com o grupo carboxila do outro aminoácido, com a saída de uma molécula de água. 
BIOQUÍMICA
BIOQUÍMICA
 Os aminoácidos ainda podem ser classificados em:
Essenciais: precisam ser ingeridos na alimentação, pois não são produzidos pelas nossas células.
Não essenciais: não precisam ser ingeridos, pois são sintetizados pelas nossas células.
BIOQUÍMICA
Estrutura das proteínas
 A carga elétrica dos aminoácidos que constituem uma proteína apresenta uma relação direta com a estrutura tridimensional das proteínas – conformação.
 A conformação de uma proteína é fundamental para a função que ela exerce.
Existem 4 níveis estruturais: Estrutura primária, secundária, terciária e quaternária.
21
- Estrutura primária
 Sequência linear de aminoácidos ligados através de ligações peptídicas. 
BIOQUÍMICA
 Mantida por ligações de hidrogênio (oxigênio da carboxila e hidrogênio do grupo amino) entre aminoácidos próximos. 
- Estrutura secundária
conformação em alfa hélice
conformação beta pregueada 
BIOQUÍMICA
- Estrutura terciária
 Polipeptídios dobram sobre si mesmos, adquirindo uma configuração espacial tridimensional. 
É o arranjo tridimensional da cadeia peptídica estabilizado por interações entre grupos de aminoácidos distantes.
- Estrutura quaternária 
 Arranjo entre cadeias polipeptídicas (subunidades) que constituem um proteína ativa. 
BIOQUÍMICA
BIOQUÍMICA
25
BIOQUÍMICA
 Proteínas Fibrosas 
Função – estrutural, suporte e proteção 
Cadeias longas e folhas;
Tipo simples de estrutura secundária; 
Caracterizadas por proporcionar resistência e flexibilidades às estruturas onde ocorrem;
São insolúveis em água.
26
BIOQUÍMICA
 Proteínas Globulares 
Função – enzimas, reguladoras, transporte e de defesa;
Cadeias esféricas ou globulares;
Diversos tipos de estrutura secundária; 
Cadeia polipeptídica se dobra formando uma estrutura compacta - diversas estruturas e funções; 
Grupos hidrofóbicos interior e hidrofílicos exterior – pontes H com a água – solúveis.
27
BIOQUÍMICA
BIOQUÍMICA
- Desnaturação proteica
Modificação da estrutura original das proteínas = perda da função.
Agentes desnaturantes
Temperaturas elevadas, variações bruscas de pH, metais pesados, ácidos e 
bases fortes, agitação mecânica excessiva, ação de detergentes, dentre outros. 
29
BIOQUÍMICA
30
BIOQUÍMICA
Funções das proteínas
Estrutural, sustentação
Transporte
Defesa
Enzimática
Receptora
Hormonal
Coagulação – fatores da coagulação (exceção III e IV)
Contração muscular
Manutenção da homeostase dos líquidos orgânicos - edema
31
CONTEÚDO DESTA AULA
BIOQUÍMICA
BIOQUÍMICA DA ÁGUA
PROTEÍNAS
ENZIMAS
CARBOIDRATOS
LIPÍDEOS
ENZIMAS
 Enzimas são proteínas que agem como catalizadores biológicos.
Sítio ativo ou sítio catalítico de uma enzima é a porção da molécula onde ocorre a atividade catalítica, onde a molécula do substrato se liga. 
Composto A (substrato)
Composto B (produto)
Reação catalisada pela enzima
BIOQUÍMICA
ENZIMAS
São proteínas que apresentam atividade catalítica. 
São altamente específicas.
Não são gastas
nas reações químicas.
Apresentam meia vida enzimática.
Podem ter suas atividades reguladas pelas células.
	
BIOQUÍMICA
BIOQUÍMICA
- Teoria da catálise
Progresso da reação
Energia
Estado de transição 
Reação não catalisada
Reação catalisada
Energia de ativação
Substrato (S)
Produto (P)
BIOQUÍMICA
BIOQUÍMICA
Mecanismo de ação das enzimas
 Modelo do Encaixe perfeito
Modelo do Encaixe induzido
BIOQUÍMICA
- Equação geral de uma reação enzimática
E + S ES E + P
- Algumas proteínas, enzimas em especial, contêm em sua molécula uma porção não proteica, que é essencial para atividade biológica.
BIOQUÍMICA
Classificação das Enzimas
 Função + ase
Substrato + ase
BIOQUÍMICA
 Fatores que afetam a atividade enzimática
 Condições do meio que afetam a estabilidade proteica
	pH
	temperatura
Concentração do substrato
Necessidade de cofatores
	
BIOQUÍMICA
 Fatores que afetam a atividade enzimática
	
BIOQUÍMICA
	
BIOQUÍMICA
 Mecanismos de controle da atividade enzimática
 Inibição X Regulação
Inibição irreversível – o inibidor combina-se permanentemente com a enzima, através de ligações covalentes, tornando-a inativa ou provocando a sua destruição. 
Inibição reversível – o inibidor combina-se temporariamente com a enzima, através de ligações fracas, e, quando se dissocia, a enzima permanece funcional e capaz de transformar o substrato. A inibição pode ser:
 
BIOQUÍMICA
•Inibição competitiva – o inibidor é uma molécula estruturalmente semelhante ao substrato, mas resistente à ação da enzima, e que compete com o substrato pelo sítio ativo da enzima. 
•Inibição não competitiva– o inibidor é uma molécula estruturalmente diferente do substrato e liga-se à enzima num local que não é o sítio ativo.
BIOQUÍMICA
 Regulação 
Regulação alostérica
BIOQUÍMICA
 Regulação 
 Regulação Alostérica
BIOQUÍMICA
BIOQUÍMICA
- Regulação Covalente ou por Fosforilação
CONTEÚDO DESTA AULA
BIOQUÍMICA
BIOQUÍMICA DA ÁGUA
PROTEÍNAS
ENZIMAS
CARBOIDRATOS
LIPÍDEOS
CARBOIDRATOS
CARBOIDRATOS
MONOSSACARÍDEOS
Carboidratos, glicídios e hidratos de carbono.
São as biomoléculas mais abundantes na natureza.
São moléculas orgânicas que possuem em sua estrutura carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O). 
Possuem dois grupos funcionais: aldeído ou cetona.
Sacarídeo do grego sakcharon, =açúcar.
BIOQUÍMICA
CARBOIDRATOS - FUNÇÕES
 Fonte de energia (ATP) - glicose
 Reserva de energia – amido, glicogênio
 Estrutural - celulose e quitina
 Reconhecimento e coesão celular (glicocálice)
 Defesa - anticorpos (glicoproteínas)
BIOQUÍMICA
CARBOIDRATOS - CLASSIFICAÇÃO ESTRUTURAL
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
 Homopolissacarídeos X heteropolissacarídeos
Ex. celulose, amido, glicogênio, quitina, GAG
BIOQUÍMICA
LIGAÇÃO GLICOSÍDICA
BIOQUÍMICA
CARBOIDRATOS - CLASSIFICAÇÃO ESTRUTURAL
Dissacarídeos
Unidades formadoras
Fontes
Sacarose
Glicosee 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
GAG
Animais
Componenteda MEC
BIOQUÍMICA
BIOQUÍMICA
Celulose
CONTEÚDO DESTA AULA
BIOQUÍMICA
BIOQUÍMICA DA ÁGUA
PROTEÍNAS
ENZIMAS
CARBOIDRATOS
LIPÍDEOS
 LIPÍDEOS
LIPÍDIOS
ÁCIDOS GRAXOS
São insolúveis em água 
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).
BIOQUÍMICA
FUNÇÕES DOS LIPÍDEOS
Reserva de energia (triglicerídeos) - são os mais abundantes 
Estrutural
Metabólica como cofatores enzimáticos (vitaminas)
Hormonal (esteroides)
Pigmentos (caroteno)
Isolante térmico
BIOQUÍMICA
BIOQUÍMICA
Classificação estrutural dos lipídeos
Lipídeos simples: ex.: cerídeos, triglicerídeos
Lipídeos compostos: ex.: fosfolipídeos, lipoproteínas
Lipídeos esteroidais/ esteróis: ex.: colesterol
Classificação estrutural dos ácidos graxos
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).
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.
BIOQUÍMICA
Classificação dos ácidos graxos quanto à essencialidade
Ácidos graxos essenciais: não são produzidos pelo organismo humano. 
Ácido Linoleico: ômega 6
Ácido Linolênico: ômega 3
BIOQUÍMICA
LIPÍDEOS
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. 
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).
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. 
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. 
BIOQUÍMICA
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).
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
BIOQUÍMICA
“Se você confia em seus sonhos, ninguém mais precisa acreditar, pois quem vai fazê-los realidade, é a sua força de vontade!”
Pode vir Av-1! Estou preparado!
BIOQUÍMICA