Aula 1 Introdução

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Bases Moleculares da Vida 
Instituto de Química de São Carlos – IQSC 
Universidade de São Paulo 
Disciplina: Princípios de Quimica Orgânica e Bioquímica 
de Macromoléculas 
Docente: Profa. Fernanda Canduri 
Sugestão de leitura: Cap. 1 do Lehninger 
Bioquímica 
Estudo da química da vida. 
 
 
 Sobrepõe-se a outras disciplinas como a biologia celular, a 
genética, a imunologia, a microbiologia, a farmacologia e a 
fisiologia. 
 
 
 
 
A Bioquímica compreende o estudo da vida no seu plano 
molecular. 
Conteúdo 
• Compostos chaves para a vida 
• A origem da vida 
• Evolução química 
• Auto-organização – as biomoléculas 
• Dogma central da biologia molecular 
• Evolução biológica 
• Evolução molecular 
• Procariotos x Eucariotos 
• Arquitetura celular 
• Estruturas biológicas 
• O organismo 
A Bioquímica compreende o estudo da vida no seu plano 
molecular 
Um pouco sobre evolução molecular 
 
“...todas as condições para a primeira 
produção de um organismo vivo estavam 
presentes, as quais poderiam estar presentes 
desde sempre. Mas se pudéssemos imaginar 
que, em alguma pequena e quente lagoa, na 
presença de todos os tipos de amônia e sais 
fosfóricos, luz, calor, eletricidade, etc., um 
composto proteico tenha se formado 
quimicamente, pronto para ser submetido a 
mudanças mais complexas, atualmente tal 
substância seria devorada instantaneamente, o 
que não ocorreria antes da formação das 
criaturas vivas”. 
 
Charles Darwin, 1871. 
Compostos chaves para a vida: Carbono, Hidrogênio, Oxigênio, Nitrogênio, 
Fósforo, Enxofre, Cálcio, Potássio, Ferro, Cloro, Sódio, Magnésio, e outros 
 
O gene egoísta 
Há 4,5 bilhões de anos, havia uma atmosfera redutora composta de 
H2O, H2, N2, NH3, CO2, CO, CH4 e SO2 
A origem da Vida 
www.johnkyrk.com/evolution.pt.html 
... 
 
 
Se a história da vida na 
terra fosse descrita na 
escala de um calendário 
mensal de 30 dias, a 
história humana 
registrada ocuparia 
somente os últimos 30 
segundos 
A origem da Vida 
 
As três fases... 
1o: Evolução Química 
2o: Auto-organização 
3o: Evolução Biológica 
T 
E 
M 
P 
O 
Evolução Química 
 
Moléculas biológicas “evoluíram” a partir de precursores presentes no mundo 
prébiótico 
 Alexander Oparin e J.B.S. 
Haldene, em 1920: Radiação UV do 
sol ou descargas magnéticas na 
atmosfera levariam compostos 
orgânicos simples a reagirem e 
formarem compostos complexos 
como aminoácidos, bases 
nitrogenadas e açúcares. 
 Em 1953, Stanley Miller e Harold Urey mostraram experimentalmente a validade 
desta sugestão 
 
Evolução Química 
 
O Experimento de Miller-Urey mostrou a formação de moléculas orgânicas 
importantes para a vida como a conhecemos. 
Variações experimentais mostraram a formação de outros compostos 
importantes. 
Auto-organização 
 
Grupos de moléculas formaram polímeros, que se reuniram e formaram 
entidades autorreplicativas, resultando na transição para um sistema vivo. 
 Mas como foi possível a formação de polímeros? 
 
Formação das Biomoléculas  são 4 principais tipos, sendo que 3 são polímeros 
Formação de polímeros 
Auto-organização 
A informação armazenada no 
DNA funciona como molde para 
a sua autorreplicação e a 
origem da progênie celular. 
 
A bicamada lipídica 
O RNA 
O DNA 
A proteína 
 Dogma central da Biologia 
 
A Informação é... 
 
 
 Armazenada 
DNA 
Decodificada 
RNA 
Executada 
Proteínas 
Transcrição Tradução 
 Evolução Biológica 
 
A Informação evoluiu a partir de um ancestral comum e eventos aleatórios de 
mutação e seleção 
A evolução ocasionou o 
surgimento de 
diferentes espécies a 
partir de um ancestral 
comum 
 
A maquinaria e 
linguagem bioquímica é 
comum nos diferentes 
organismos, com 
algumas diferenças 
pontuais devido à 
evolução divergente 
Genes que nos fazem humanos 
Evolução Molecular 
 
A comparação da sequência de DNA ou da proteína permite classificar 
os organismos com mais precisão do que as suas características 
fenotípicas. 
Procarioto versus Eucarioto 
Procariotos 
abrangem os vários tipos de bactérias 
Eletromicrografia de Escherichia coli 
A célula eucariótica animal 
A célula eucariótica vegetal 
Diferentes níveis organizacionais formam uma célula... 
...e um 
organismo 
A Bioquímica 
compreende o 
estudo da vida no 
seu nível molecular, 
desde seus 
componentes até a 
integração entre 
eles, levando a auto-
organização e 
funções específicas 
de cada célula.