GUIA DE ESTUDO Introdução à Bioquímica

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05/10/2017
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BIOQUÍMICA
BIOQUÍMICA
Ciência que une a Biologia e a Química.
Biologia
Estuda as estruturas e 
interações das células e 
seres vivos.
Química
Estuda as estruturas e 
interações entre átomos e 
moléculas.
BIOQUÍMICA: Química da Vida
BIOQUÍMICA
Ciência que une a Biologia e a Química.
Biologia
Estuda as estruturas e 
interações das células e 
seres vivos.
Química
Estuda as estruturas e 
interações entre átomos e 
moléculas.
BIOQUÍMICA: Química da Vida
Todos os seres vivos, logo, as suas células, são constituídos por moléculas
orgânicas de grandes dimensões – Macromoléculas.
BIOMOLÉCULAS
Estas são formadas por um número
relativamente reduzido de elementos
químicos, principalmente carbono, oxigênio
e hidrogênio.
As biomoléculas desempenham diferentes
funções: estruturais, energéticas,
enzimáticas, armazenamento e transferência
de informação.
Água
70%
Íons e 
pequenas 
moléculas
3%
Exemplo: composição química de uma bactéria – Escherichia coli
Macromoléculas
27%
Proteínas
15%
Ácidos 
Nucleicos
7%
Lipídeos
3%
Carboidratos
2%
Hierarquia estrutural na organização 
molecular das células
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Composição química dos seres 
vivos e da Terra
hidrogênio (H)
65,4%
oxigênio (O)
25,6%
traços de elementos 0,001%
carbono (C) 7,5%
nitrogênio (N) 1,25%
fósforo (P) 0,24%
enxofre (S) 0,06%
sódio (Na), magnésio (Mg),
cloro (Cl), potássio (K),
cálcio (Ca), manganês (Mn),
ferro (Fe), cobre (Cu), iodo (I)
alumínio (Al) 6,5%
sódio (Na) 2,4%
cálcio (Ca) 1,9%
ferro (Fe) 1,9%
magnésio (Mg) 1,8%
potássio (K) 1,4%
silício (Si)
21,2 %
oxigênio (O)
63%
Composição química dos seres vivos -
99% baseada em elementos químicos: 
CHONPS
Composição química da 
Terra – 98% baseada em 
oito elementos químicos
Constituintes químicos do seres vivos
• Inorgânicos
• Orgânicos
Componentes Água
Inorgânicos Sais Inorgânicos
Vitaminas
Componentes Proteínas
Orgânicos Carboidratos
Lipídeos
Ácidos Nucléicos
Água
Componentes Inorgânicos HH
δ +δ +δ +δ + δ +δ +δ +δ +
δ δ δ δ −−−−
ligação de
hidrogênio
O
• Substância fundamental aos seres vivos.
• Varia de acordo com a espécie, a idade e o metabolismo
celular; quanto mais jovem um organismo e quanto maior a
atividade de uma célula, maior sua taxa de água.
Moléculas de água: tendem a ionizar-se (reversível)
H2O���� H+ + OH-
pH = Concentração de íons hidrogênios 
pH = - log [H+] ou [H+] = 10 -pH
Água pura: pH neutro
Se pH neutro, [H+] = 1,0 x 10-7 M ⇒ pH = 7
Ionização da água e pH
Ionização da água e pH
Na água pura o produto da concentração de H+ pela
concentração de OH- (mols/L) é sempre igua 1,00x10-14, 
a 25ºC. 
Assim:
pH + pOH = 14
Ácidos dissolvidos na água � produzem H+
Bases dissolvidas na água � produzem OH-
pH = 7 (neutro)
BásicoÁcido0 14
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Determinação do pH
� Corantes (fenolftaleína, vermelho de metila...)
� Fitas indicadoras de pH
� pHmetro: eletrodo sensível a H+, mas não a outros cátions.
pH
→ A medida de pH é muito usado em bioquímica para a
determinação da atividade catalítica de enzimas e no
diagnóstico de doenças (sangue e urina).
� A manutenção do pH em organismos vivos
é constante ou varia muito pouco.
pH em organismos vivos
Solução Tampão
Solução Tampão é uma solução cujo pH varia apenas
muito levemente quando quantidades moderadas de
ácido ou base são adicionadas.
Solução 
Testada pH inicial
pH depois de 
adicionar 0,01 
mol de HCl
pH depois de 
adicionar 0,01 
mol de NaOH
Água pura 7,0 2,0 12,0
Tampão 7,0 6,8 7,2
Tampões
Um sistema tampão usualmente é formado por um
ácido fraco e um sal de ácido fraco.
Ex.: ácido carbônico e bicarbonato de sódio
H2CO3 NaHCO3
 → Os tampões são encontrados em todos os fluidos
corporais e são responsáveis pela manutenção dos
valores de pH apropriados desses fluidos.
Tampões
Observe como a solução tampão funciona:
HCl + NaHCO3 →→→→ NaCl + H2CO3
⇒ Quando, por exemplo, ácido clorídrico (HCl) é introduzido na corrente
sanguínea, ele reage com o bicarbonato de sódio (que faz parte do
tampão) produzindo o cloreto de sódio (NaCl – um sal neutro) e ácido
carbônico (que já faz parte do sistema tampão original).
NaOH + H2CO3 →→→→ H2O + NaHCO3
⇒ Quando, uma base como o hidróxido de sódio (NaOH) é introduzida
na corrente sanguínea, ela reage com o ácido carbônico formando água
(metabólito normal neutro e inofensivo) e bicarbonato de sódio (que já
faz parte do sistema tampão original).
Ácido acético Acetato
Tampões
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Embora presentes em menores quantidades, os sais minerais
são igualmente importantes paras as diferentes funções
vitais.
Componentes Inorgânicos
Da constituição das células também fazem parte vários sais
minerais, como os sais de sódio, potássio, cálcio, magnésio,
ferro, cloro, enxofre ou fósforo, entre outros.
Sais Minerais Sais Minerais
Componentes Inorgânicos
Aparecem de três maneiras no organismo:
1. Dissolvidos na forma de íons na água do corpo
2. Formando cristais (carbonato e fosfato de cálcio – esqueleto)
3. Combinados com moléculas orgânicas (ferro na hemoglobina,
magnésio na clorofila)
Componentes Inorgânicos
Principais Sais Minerais:
• Potássio
• Sódio
• Cloro
• Cálcio
• Fósforo
• Magnésio
• Zinco
• Ferro
• Flúor
• Iodo
Constituintes químicos do seres vivos
• Inorgânicos
• Orgânicos
Componentes Água
Inorgânicos Sais Inorgânicos
Vitaminas
Componentes Proteínas
Orgânicos Carboidratos
Lipídeos
Ácidos Nucléicos
Compostos Orgânicos
Função orgânica é uma série de compostos que possuem
propriedades químicas semelhantes.
Essas propriedades são determinadas por um
grupamento atômico em comum, chamado de grupo
funcional.
Química Orgânica: estuda os compostos de carbono.
� Compostos Orgânicos: C2H4, C5H10, C2H6O 
� Compostos Inorgânicos: HCℓ, H2SO4, CaO
Grupos Funcionais
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Grupos Funcionais Funções Orgânicas
Dentre as funções orgânicas, destacam-se:
• Hidrocarbonetos
• Álcool
• Aldeído
• Ácido carboxílico
• Cetona
• Éter
• Éster
• Amina
• Amida
Funções Orgânicas
1) Hidrocarbonetos
• São compostos binários formados exclusivamente por carbono e
hidrogênio.
2) Álcool
• São compostos derivados dos hidrocarbonetos pela
substituição de um ou mais átomos de hidrogênio, de
carbono saturado, por igual número de hidroxilas (OH-).
Funções Orgânicas
Etanol = Álcool etílico 
3) Aldeído
• São compostos que apresentam o radical funcional
carbonila em carbono primário.
Funções Orgânicas
4) Ácido Carboxílico
• São compostos que apresentam o radical funcional
carboxila . Também chamados de ácidos orgânicos.
Funções Orgânicas
carboxila
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5) Cetona
• São compostos que apresentam o radical funcional
carbonila em carbono secundário.
Funções Orgânicas
6) Éter
• São compostos que apresentam o radical funcional R–O–R ou
R–O-R’. São derivados orgânicos da água (hidrogênios
substituídos).
Funções Orgânicas
Funções Orgânicas
6) Éster
• São compostos que apresentam o grupo funcional
7) Amina
• São compostos formados a partir da substituição dos
hidrogênios da amônia (NH3) por radicais orgânicos.
Funções Orgânicas
Exemplos: Anilina, EDTA, Lidocaína, Benzocaína, Anfetaminas, Amônia. 
N H
H
H
Amônia
Funções Orgânicas
8) Amida
• As amidas são caracterizadas pelo grupo funcional
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Constituintes químicos do seres vivos
• Inorgânicos
• Orgânicos
Componentes Água
Inorgânicos Sais Inorgânicos
Vitaminas
Componentes Proteínas
Orgânicos Carboidratos
Lipídeos
ÁcidosNucléicos
Componentes Orgânicos
Vitaminas
São substâncias orgânicas biologicamente ativas necessárias
em ínfimas quantidades para a saúde e o crescimento
normais do organismo. A maioria das vitaminas não são
produzidas pelo nosso corpo e devem ser obtidas da dieta.
Componentes Orgânicos
Vitaminas
As estruturas das vitaminas diferem muito. Algumas são
moléculas polares e são portanto hidrossolúveis. Outras são
lipossolúveis.
Vitaminas Lipossolúveis: vitaminas A, D, E e K.
Vitaminas Hidrossolúveis: vitamina C e vitaminas do
complexo B.
→ Embora as vitaminas tenham uma letra para designá-las e
algumas vezes um subíndice, tal como vitamina B1, os nomes
químicos estão se tornando mais amplamente usados. Por
exemplo, o nome químico da Vitamina B1 é tiamina.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
● LEE, J. D. Química inorgânica não tão concisa. São Paulo: Edgard 
Blucher, 2003.
● LEHNINGER, A. L. Principios de bioquímica. São Paulo: Sarvier, 2008.
● STRYER, L. Bioquímica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2010.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
● CHAMPE, P. C. et al. Bioquímica ilustrada. Porto Alegre: Artmed, 2002.
● MARZZOCO, A.; TORRES, B. B. Bioquímica básica. Rio de Janeiro: 
Guanabara Koogan, 1999.
● MURRAY, R. K. et al. Harper: bioquímica. São Paulo: Atheneu, 2002.
● UCKO, D. A. Química para as ciências da saúde: uma introdução à 
química geral, orgânica e biológica. São Paulo: Manole, 1992.
● VOET, D. et al. Fundamentos de bioquímica. São Paulo: Artmed, 2008.