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Relatório - ANÁLISE QUANTITATIVA DE BIOMOLÉCULAS

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CURSO: FORMAÇÃO GERAL DA SAÚDE
PROFESSOR (A): PATRÍCIA SILVESTRE LIMEIRA
DISCIPLINA: BIOQUÍMICA
HORÁRIO: 2C5C
RELATÓRIO nº 2
ANÁLISE QUANTITATIVA DE BIOMOLÉCULAS
LETÍCIA RIBEIRO DA SILVA
LÚCIA EMÍLIA DOS SANTOS VERAS MUNIZ
RAIANA MOREIRA
TALITA DINIZ
MAGDA ABIGAIL
Introdução
As biomoléculas são compostos produzidos por seres vivos e participam do funcionamento e estrutura da matéria viva. São, em sua maioria, compostos por Carbono, Hidrogênio, Oxigênio e Nitrogênio. Estas biomoléculas são as proteínas, lipídios, carboidratos, etc..
Biomoléculas podem ser orgânicas, como por exemplo, as proteínas e lipídios que formam moléculas de grandes dimensões, as chamadas macromoléculas; estas macromoléculas são formadas por unidades fundamentais e quase sempre possuem estruturas químicas e espaciais muito complexas. As biomoléculas também podem ser inorgânicas, como os sais minerais e a água.
O peso seco dessas moléculas é composto por 50 a 60% de Carbono, 25 a 30% de Oxigênio, 08 a 10% de Nitrogênio e 03 a 04% de Hidrogênio.
Proteínas
Figura 1. Estrutura das proteínas: primária, secundária, terciária e quaternária.
(http://www.umass.edu/molvis/workshop/imgs/protein-structure2.png)
As proteínas são biomoléculas de alto peso molecular (macromoléculas) e são formadas por 20 tipos diferentes de aminoácidos unidos por ligações peptídicas. É o composto orgânico mais abundante de matéria viva e são encontradas em todas as partes de todas as células por serem fundamentais em todas as funções e estruturas das células. A origem do nome “proteína” vem do grego “proteios”, que significa “em primeiro lugar”, indicando sua fundamental importância para a vida.
Figura 2. Ligação peptídica. (http://2.bp.blogspot.com/__tHsaHMfNP0/TO2kD-I7sVI/AAAAAAAABHQ/aSentVbNN7Q/s320/ligacaopeptidica.jpg)
 A proteína é a tradução do material genético do DNA, e cada tipo de proteína possui estruturas e funções distintas. Essas macromoléculas são polímeros de aminoácidos, pois têm como base de sua estrutura os polipeptídios formados entre os grupos NH2 (amino) de um aminoácido e COOH (carboxílico) de outro, ambos ligados ao carbono α de cada aminoácido.
As cadeias polipeptídicas apenas podem ser denominadas como proteínas se possuírem peso molecular maior que 6000 Da.
Por possuírem estruturas tão distintas, as proteínas exercem as mais diversas funções, sendo elas:
Enzimática: as enzimas são proteínas que exercem função de catalisadoras das reações biológicas e aceleram a velocidade de uma reação sem participar nela como reagente ou produto. Podem ser classificadas como transferases quando catalisam reações de transferência de grupamentos funcionais como amina, fosfato, acil, etc.; como hidrolases quando catalisam reações de hidrólise de ligação covalente; como liases quando catalisam a quebra de ligações covalentes e a remoção de moléculas de água, amônia e gás carbônico; como isomerases quando catalisam reações de interconversão entre isômeros ópticos ou geométricos e como ligases quando catalisam reações de formação e novas moléculas a partir da ligação entre duas já existentes;
Estrutural: participam da constituição e estrutura dos tecidos;
Hormonal: estimulam ou inibem a atividade de um órgão, como por exemplo a insulina e o glucagon;
 De acordo com GIUGLIANO (2000), a principal função da proteína alimentar não é energética, e sim, fornecer ao organismo os aminoácidos essenciais que necessitamos para o crescimento e reposição das proteínas corporais. São inúmeras as funções das proteínas corporais, desde estruturais e sustentação (ossos, pele, tendões e etc.), movimento (músculos, cílios), defesa (anticorpos), transporte (hemoglobina), metabólico (enzimas) etc.
Lipídios
Figura 3. Bicamada Lipídica, formada por fosfolipídios. (http://www.professorjarbasbio.com.br/membrana1.jpg)
	Os lipídios são compostos orgânicos heterogênios que incluem ordinariamente os óleos, gorduras, e alguns compostos derivados. São insolúveis em água e com alta densidade energética quando comparados aos carboidratos e proteínas. No corpo humano, os lipídios funcionam como combustível metabólico, como formas de reserva e transporte de energia e como componentes estruturais das membranas celulares.
	Classificam-se em lipídios simples, compostos e derivados. Lipídios simples são ésteres de glicerol + ácido graxo e ocorrem na forma de monoglicerídio, diglicerídeo ou triglicerídio de acordo com a substituição de uma, duas ou as três hidroxilas do glicerol por ácidos graxos. São os principais lipídeos da alimentação. 
Lipídios copostos correspondem a um grupo grande de lipídios, tais como: fosfolipídios (Figura 2) , glicolipídios, lipoproteínas, lipossacarídeos, etc. Lipídios derivados neste grupo encontram-se as vitaminas lipossolúveis, prostaglandinas, colesterol, hormônios esteroides, entre outros.
Os triglicerídeos são os mais importantes da dieta e são encontrados nos óleos e gorduras tanto de origem animal como vegetal. De acordo com a presença de ligações simples ou duplas e triplas entre os carbonos, o ácido graxo pode ser saturado quando ocorrem somente ligações simples; ou insaturado, quando ocorrem uma ou várias ligações duplas ou triplas entre os carbonos. Desta forma podemos encontrar nos alimentos os triglicerídeos saturados ou monoinsaturados e os triglicerídeos polinsaturados.
Figura 4. Estrutura de um triglicerídeo (http://www.brasilescola.com/upload/conteudo/images/formula-estrutural-triglicerídeo(1).jpg)
	Segundo MONTGOMERY (1994), os triaciglicerois são armazenados no tecido adiposo, ou são hidrolisados, liberando glicerol e ácidos graxos. Esses produtos são transportados ao fígado, aos rins e aos músculos, onde são catabolizados como fontes de energia. Os lipídeos encontrados principalmente no tecido adiposo, representam um suprimento concentrado de energia no corpo.
	Parece que não há limites na quantidade de gorduras que pode ser armazenada no tecido adiposo, a partir de excessiva ingestão de alimentos.
Carboidratos
Figura 5. Estrutura da celulose, um polissacarídeo. (http://camilalemos.com/wp-content/uploads/2009/02/carboidratos-5.gif)
	Os carboidratos são as biomoléculas mais abundantes na natureza, também chamados de hidratos de carbono ou glicídios, são compostos orgânicos contendo carbono, hidrogênio e oxigênio, apresentando na sua fórmula os grupos – OH (hidroxila) e C=O (cetona ou aldeído). Estão presentes em um grande número de alimentos, principalmente vegetais. Os carboidratos de importância alimentar são classificados e monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos.
	Os monossacarídeos são a glicose, frutose e galactose; com exceção da galactose que não é encontrada livre nos alimentos, a glicose e frutose são encontradas basicamente nas frutas, mel, xarope de cereais e como produto da digestão do amido, glicogênio e da sacarose.
	Os dissacarídeos são a sacarose, maltose e a lactose que é a glicose mais frutose, galactose e a própria glicose. E os polissacarídeos dividem-se em digeríveis (amidos, dextrinas e glicogênio) e os não digeríveis (formas solúveis e insolúveis).
 
Figuras 6 e 7. Um monossacarídeo e um dissacarídeo, respectivamente. (http://www.enq.ufsc.br/labs/probio/disc_eng_bioq/trabalhos_pos2003/const_microorg/ribose.gif), (http://www.iped.com.br/sie/uploads/9349.jpg)
	O termo carboidrato se originou com a ideia de que os compostos naturais desta classe, como, por exemplo, o amido, glicogênio, sacarose e glicose, eram hidratos de carbono e podiam ser representados pela fórmula CX(H2O)Y. Logo se descobriu que esta definição era muito rígida, uma vez que ela não incluía os aminoaçúcares, como a glicosamina, os desoxiaçúcares, como a 2-desoxirribose, e os açúcares ácidos como o ácido ascórbico e o ácido glicurônico. (MONTGOMERY, 1994)
	A principal função dos carboidratos da dieta é o suprimento de energia para o organismo. Devido sua importância no metabolismo, há um rigoroso controle dos níveisde glicose circulando no sangue (glicemia).
	Entre as diversas funções do carboidrato no organismo, destacam-se também a fonte de energia, armazenamento de energia e funções estruturais metabólicas, os carboidratos participam de compostos importantes para o organismo como glicoproteínas, mucopolissacarídeos e ácidos nucleicos.
Ácidos Nucleicos
Figura 8. Estrutura do DNA, RNA e nucleotídeos. (http://camilalemos.com/wp-content/uploads/2009/02/dna-15.jpg)
	Ácido nucleico é um tipo de composto químico de elevada massa molecular, que possui ácido fosfórico, açúcares e bases pirimídicas. São portanto macromoléculas formadas por nucleotídeos. Ocorrem em todas as células vivas e são responsáveis pelo armazenamento e transmissão da informação genética e por sua tradução que é expressa pela síntese precisa das proteínas.
	Os ácidos nucleicos são as biomoléculas mais importantes do controle celular, pois contêm a informação genética.
	Existem dois tipos de ácidos nucleicos: ácido desoxirribonucleico (DNA) e ácido ribonucleico (RNA).
	Os nucleotídeos possuem três componentes característicos: uma base nitrogenada, uma pentose e um fosfato. A molécula sem o grupo fosfato é chamada de nucleosídeo. As bases nitrogenadas são derivadas de dois compostos parentais, a pirimidina e a purina. As bases e as pentoses dos nucleotídeos são compostos heterocíclicos. (LEHNINGER, 2006)
	A descoberta da estrutura em dupla hélice, com bases pareadas do ácido desoxirribonucleico fornece a base teórica para a determinação de como a informação codificada na sequência do DNA é replicada e como estas sequências dirigem a sínteses de ácido ribonucleico e de proteínas.	
Aminoácidos
Figura 9. Estrutura básica de um aminoácido, onde o R é o radical que irá determinar o tipo de aminoácido. (http://3.bp.blogspot.com/_yFhQBsuz1Uw/TTeNlTBwf_I/AAAAAAAAAF0/zvW_jKW43y0/s1600/aminoacido.png)
	Todas as proteínas do organismo são formadas pela união de 20 compostos, os aminoácidos, dos quais 8 são considerados essenciais, ou seja, devem ser obtidos na alimentação, pois não são sintetizados no organismo em quantidade suficiente. São a histidina, lisina, metionina, feninanina, treonina, triptofano, isoleucina, leucina e valina. Os três últimos são chamados de aminoácidos de cadeia ramificada.
	De acordo com MONTGOMERY (1994), a maior parte dos aminoácidos é usada para a síntese proteica. Os aminoácidos servem como precursores para a síntese de vários compostos que contêm nitrogênio. Da mesma forma, os aminoácidos são usados para a síntese de colina e etanolamina, que são parte dos fosfolipídios, as hexosaminas do tecido conjuntivo, também requerem um aminoácido para a sua síntese e pequenos nucleotídeos, como adenosina trifosfato e quantidades ainda maiores para a síntese dos ácidos.
	A principal função desses compostos nitrogenados não é a sua oxidação e transferência de energia e para geração do ATP, mas sim, a sua utilização para a síntese e renovação das proteínas corporais. Nos indivíduos jovens, uma quantidade considerável dos aminoácidos consumidos destina-se ao crescimento, caracterizado por um aumento na massa proteica corporal. Nos adultos, os aminoácidos são utilizados no processo de renovação ou turnover das proteínas corporais.
Análise Quantitativa de Biomoléculas
	Dada uma determinada substância, podemos identificar se esta se trata de um aminoácido, de uma proteína, de um carboidrato, se é aldeído ou cetona, se é açúcar redutor ou solúvel ou um polissacarídeo através dos seguintes testes:
Teste da Ninhidrina: A Ninhidrina é um produto químico utilizado para detectar amônia ou aminoácidos. Ao reagir com uma amina livre, uma cor roxa, ou mais conhecida como púrpura de Ruhemann é produzida.
Teste do Biureto: O Biureto é um reagente de cor azulada utilizado na detecção de proteínas. Ao reagir com proteínas torna-se violeta, e rosa quando combinado com polipeptídeos de cadeia curta.
Teste de Molisch: O alfa-naftol, ou reativo de Molisch é utilizado para detectar carboidratos, que, ao receber a adição de H2SO4 pode formar um anel de cor lilás, indicando que houve a formação de furfurais, o que determina a presença de açúcares na amostra.
Teste de Seliwanoff: O teste de Seliwanoff indica a presença de aldose ou cetose em uma amostra. O princípio teórico é que, quando aquecida, a cetose desidrata mais rápido do que a aldose. Se a amostra apresentar uma cor avermelhada, esta é uma cetose e se apresentar uma cor rosada, é uma aldose.
Teste de Fehling: Este teste diferencia o grupo cetona do aldeído. Se a amostra, ao ser aquecida, demonstrar uma precipitação de cor avermelhada, esta será um aldeído. As cetonas não reagem.
Teste de Benedict: O reagente de Benedict é um produto químico de cor azulada e é utilizado na detecção de açúcares e açúcares redutores, como glicose, galactose, lactose, maltose e manose.
Teste do Lugol: O Lugol reage com alguns polissacarídeos, como amidos, glicogênio e certas dextrinas. Ao reagir com amidos, toma uma cor azul escuro e vermelho ao reagir com dextrinas.
Objetivos
Observar por meio dos seis testes a presença de hidratos de carbono e diferenciá-los ente aldose, cetose e observar os açúcares redutores que os formam; e a presença de proteínas e aminoácidos em algumas soluções;
Descobrir a amostra problema após observar e interpretar o resultado dos testes feitos.
Materiais e Métodos
Materiais
Solução alcoólica 0,1% de Ninhidrina – Teste: Ninhidrina;
Reagente de Biureto (macro) – Teste: Biureto;
Solução de α naftol a 5% em álcool – Teste: Molish;
0,05% de resorcinol (1,3 benzenodiol) em 6N de HCl – Teste: Seliwanoff;
Reativo de Benedict – Teste: Benedict;
Solução de I2 em KI (iodeto de potássio) – Teste: Lugol;
Pipetas;
Pipeta de Pasteur;
Pipetador;
Pregador de madeira;
Estante para tubo de ensaio;
Tubos de Ensaio;
Amostras desconhecidas;
Banho-maria 95ºC;
Ácido Sulfúrico (H2SO4) (Concentrado); 
Métodos utilizados:
Teste de Ninhidrina: 
Foram adicionadas 20 gotas de água, frutose, glicina, albumina e da amostra problema em tubos de ensaio e adicionamos às amostras, 10 gotas do reagente e agitamos. Os tubos foram aquecidos por cerca de 1 minuto em banho-maria a 95ºC. As amostras não reagentes (negativas) foram a água, a frutose e a amostra problema. A glicina e albumina reagiram tomando uma cor arroxeada.
Teste de Biureto: 
Colocamos 20 gotas de água, frutose, glicina, albumina e da amostra problema em tubos de ensaios. Adicionamos 2 mL do reagente e agitamos. A água e a glicina retornaram resultados negativos, as demais amostras foram positivas.
Teste de Molish: 
Colocamos 1 mL de água, frutose, sacarose, amido e da amostra problema em cada um dos tubos e adicionamos em cada um dos tubos 2 gotas do reagente do Molisch e agitamos bem. Foi adicionado (com a ajuda da professora), em cada tubo, 1 mL de (H2SO4) concentrado, estes forma inclinados para que o H2SO4 pudesse escorrer lentamente pelas paredes do tubo. Deixamos os tubos em repouso e observarmos a formação de um anel de cor violeta nas amostras de frutose, sacarose, amido e na amostra problema.
Teste de Seliwanoff: 
Colocamos 5 gotas de água, frutose, glicose, sacarose, e da amostra problema em tubos de ensaio, adicionamos 3 mL do reagente. Agitamos o tubo e aquecemos por 2 ou 3 minutos no banho de 95ºC. A água e a glicose não reagiram, sendo assim amostras negativas. A frutose, a sacarose e a amostra problema reagiram.
Teste de Benedict: 
Colocamos 1 mL de água, frutose, glicose, sacarose e da amostra problema em tubos de ensaio e acrescentamos a cada um deles 1 mL do reagente. Aquecemos os tubos por mais ou menos 5 minutos, em banho-maria a 95ºC. As amostras negativas foram a água e a sacarose. As demais foram positivas.
Teste de Lugol: 
Colocamos 20 gotas da solução amostra no tubo de ensaio e adicionamos 03 gotas do reagente. A água,a frutose, a sacarose e a amostra problema se mostraram negativas. A única amostra positiva foi o amido.
Conclusão
Ao realizarmos todos os seis testes, sendo eles: Ninhidrina, Biureto, Molisch, Seliwanoff, Fehling e Lugol, percebeu-se que a amostra problema trata-se de uma glicose, pois reagiu aos testes do Biureto, Molisch, Seliwanoff e Lugol, demonstrando que a amostra problema seria um carboidrato; um açúcar redutor com aldeído livre.
Bibliografia
BERG J., Jeremy; TYMOCZKO L., John; STRYER, Lubert. Bioqímica. 5 ed. São Paulo: Guanabara Koogan, 2004.
MONTGOMERY, Rex; CONWAY W., Thomas; SPECTOR A., Arthur. Bioquímica: Uma abordagem dirigida por casos. 5 ed. Recife: Artes Médicas, 1994.
GIUGLIANO, Rodolfo. Fundamentos de Nutrição. 3 ed. Brasília: Universa, 2000.
LEHNINGER, Albert Lester. Princípios de Bioquímica. 4 ed. São Paulo: Sarvier, 2006.

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