Bioquímica I

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Disciplina: Bioquímica I 
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Avaliação 
 
• Três provas escritas: 25, 25, 20 pontos. 
• Três listas de exercícios: 9 pontos total. 
• Relatórios: 3 pontos cada (15 pontos total) 
• Atividade em sala: 6 pontos. 
 
 
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• Resolução de lista de revisão: 10de abril 
• Prova 1: 16 de abril 
 
• Resolução de lista de revisão: 08 de maio 
• Prova 2: 14 de maio 
 
• Resolução de lista de revisão : 19 de junho 
• Prova 3: 25 de junho 
 
• Prova de recuperação (prova final): 03 de julho 
 
 As listas devem ser entregues no dia da prova. 
Antes de começar a prova. 
 
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Ementa 
• Prova 1 
- Bioquímica introdução 
- Água e suas propriedades 
- Sais minerais e suas propriedades 
- pH, pKa e sistema tampão 
- Isomeria cis-trans e óptica. 
- Compostos anfipáticos 
- Aminoácidos 
 
 
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• Prova 2 
 
- Testes de identificação de aminoácidos 
- Proteínas 
- Estruturas da proteína 
- Métodos de purificação e identificação de 
proteínas - cromatografia. 
 
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• Prova 3 
 
- Lipídeos, gorduras saturadas e insaturadas 
- Enzimas 
- Cinética enzimática 
- Carboidratos 
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• Especializações 
 
• Bacteriologia clínica – realiza diagnóstico de bactérias e 
infecções com objetivo de evitar surtos e epidemias. 
 
• BIOQUÍMICA clínica – investiga materiais orgânicos, como 
sangue e urina, e mostra como suas alterações metabólicas 
desenvolvem doenças. 
 
• Bromatologia e tecnologia alimentar – têm o objetivo de 
estudar os alimentos, sua natureza, composição, 
qualidades e usos dietéticos. 
 
• Citologia – estuda todas as funções celulares, bem como 
seus componentes. 
 
• Hematologia – dedica-se ao estudo do funcionamento e 
doenças do sangue, da medula e dos gânglios linfáticos. 
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Áreas de atuação profissional 
 
• Pesquisa acadêmica em universidades e 
instituições de pesquisa. 
 
• Atividades técnicas em hospitais, laboratórios 
de análise e controle de qualidade, laboratórios 
farmacêuticos e farmácias de manipulação. 
 
• Atividades técnicas na área de produção de 
alimentos. 
 
• Indústrias e agroindústria. 
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• Sob um microscópio, os bioquímicos: 
 - aceleram ações de enzimas 
 - estudam o metabolismo das reações 
celulares, 
 - além de descreverem moléculas e medirem o 
pH. 
 
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 A necessidade dos conceitos de: 
• pH, pka, tampão, acido-base, química 
orgânica, espontaneidade de reações 
químicas, cinética enzimática entre outras.. 
 
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A Termodinâmica e os Sistemas 
Bioquímicos 
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“Todo sistema possui uma função de estado 
extensiva, chamada entropia e que apresenta as 
seguintes propriedades: Durante um processo 
reversível a entropia do universo permanece 
constante. Para os processos irreversíveis, a entropia 
do universo aumenta.” 
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O primeiro a oficializar a palavra “BIOQUÍMICA” em suas 
publicações foi o cientista alemão Carl Neuberg, em 1903. 
 
Referenciado como o "Pai da Bioquímica". 
 
Na década de 1910, depois de anunciar a descoberta de 
uma enzima que chamou de "carboxilase" (que catalisou a 
descarboxilação do ácido pirúvico). 
 
Desenvolveu a teoria para a fermentação alcoólica da 
glicose. 
 
 1 guerra mundial desenvolveu a fabricação de glicerol 
para a produção de explosivos por fermentação de açúcar. 
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Notas: O ácido pirúvico ou piruvato 
é um composto orgânico originado 
catabolismo aeróbico da glicose. 
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• Bioquímica estão reações químicas que 
ocorrem especialmente nas células por 
transformações das biomoléculas. 
O que são estas 
biomoléculas? 
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• São compostos químicos sintetizados por 
seres vivos, e que participam da estrutura e 
do funcionamento da matéria viva. 
 
• São, na sua maioria, compostos orgânicos, 
cujas massas são formadas em 99,0% de 
Carbono, Hidrogênio, Oxigênio e Nitrogênio. 
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Reações de biomoléculas 
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Principais Constituintes dos Seres Vivos 
Componentes 
inorgânicos 
Componentes 
orgânicos 
Água 
Sais Minerais 
Aminoácidos 
Proteínas 
Ácidos Nucléicos 
Carboidratos 
Lipídios 
Vitaminas 
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A água 
 
Por que estudar a água? 
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Substância mais abundante nos 
Sistemas Vivos 
 
 
 
 
Representa 75 - 85% da Massa dos 
Organismos Vivos. 
ÁGUA 
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Características 
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Solvente da maioria dos solutos - solvente 
universal. 
As reações catalisadas por enzimas só ocorrem em 
água. 
As substancias se distribuem no interior das células 
graças ao fluxo de água (ciclose). 
 A água pode atuar como excelente nucleófilo. 
 
 
Composição das biomoléculas nos 
seres vivos 
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Teor de água em alguns órgãos humanos adultos 
Cérebro ~90% 
Músculos ~83% 
Pulmões ~70% 
Rins ~61% 
Ossos ~25% 
Dentina ~12% 
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entre os sexos  mais músculos, mais água no 
corpo 
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• Estrutura molecular simples: 
– formada por dois átomos de hidrogênio e um 
átomo de oxigênio  H2O. 
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Geometria Angular 
Moléculas que possui um átomo 
central, dois átomos ligantes e 
um ou dois pares de elétrons 
isolados 
104,5° 
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Ligações de hidrogênio 
 (pontes de hidrogênio) 
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Eletronegatividade 
 
• A eletronegatividade é a tendência 
que um átomo possui de atrair o par 
de elétrons para perto de si, quando 
este se encontra ligado por meio de 
uma ligação covalente. 
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Fila de eletronegatividade dos elementos mais 
eletronegativos que costumam ser mais 
trabalhados: 
 
F > O > N > Cℓ > Br > I > S > C > P > H 
 
Valores das eletronegatividades: 
4,0 > 3,5 > 3,0 > 3,0 > 2,8 > 2,5 > 2,5 > 2,5 < 2,1 
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Estrutura da água no estado sólido 
A densidade do gelo (0,92 g/cm3) é menor que a da água 
( 1,0 g/cm3) 
Pontes de 
hidrogênio no 
gelo. 
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Representação de ligações de hidrogênio 
entre cadeias polipeptídicas numa proteína. 
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Pedaço de uma fita 
de DNA 
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Estabilização do 
complexo- subtrato 
por ligações de 
hidrogênio com a 
água. Variação da 
entropia 
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A glucoamilase é uma enzima hidrolítica que 
catalisa a liberação da D-glucose. É amplamente 
usada na indústria alimentícia para produzir 
xaropes com maior teor de glicose. 
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 Coesão  decorrente da atração das moléculas de água entre 
si pelas ligações de hidrogênio: 
 
– alta tensão superficial: 
• resulta da formação de uma película de moléculas de 
água fortemente aderidas entre si na zona de 
contato com o ar. 
 
– para que algum objeto afunde na água, primeiro 
ele precisa romper a superfície  alta coesão 
(tensão) entre as moléculas torna a superfície da 
água mais resistente. 
 
• a película de tensão superficial sustenta o peso de 
insetos e permite que gotas de água se mantenham 
sobre a superfície das folhas. 
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 Alto calor de vaporização  há necessidade de uma 
grande quantidade de calor para que cada molécula 
se desprenda das demais e passe do estado líquido 
para o de vapor. 
Quanto a polaridade da água: 
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Regra: semelhante dissolve semelhante, ou seja: 
 
Substância apolar dissolve substância apolar e 
substância polar dissolve substância polar 
• Quanto a solubilidade: 
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– substâncias que se dissolvem na água  
hidrofílicas ou hidrofilicidade. 
 
– substâncias que não se dissolvem na água 
 hidrofóbicas ou lipossolúveis 
 
 
59LIPOFILICIDADE 
• É definida pelo coeficiente de partição de uma 
substância entre a fase aquosa e fase orgânica. 
 
• Coeficiente de partição : 
K = 
Corg 
Caq 
C
aq
 
C
org
 
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Membrana celular 
Bicamada lipídica 
Interior hidrofóbico 
Lipofilicidade 
Os fármacos que apresentam 
maior coeficiente de partição, tem 
maior afinidade pela fase orgânica 
e, portanto, tendem a ultrapassar 
com maior facilidade as 
biomembranas hidrofóbicas. 
Aumento da BIODISPONIBILIDADE 
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Íons sendo transportados dentro de 
canais iônicos em uma membrana 
lipídica localizada nos neurônios. 
 
Canais iônicos – poros ou aberturas 
especializados na membrana, onde, 
 a energética favorece o movimento 
dos íons. 
Alto poder de dissolução de 
compostos iônicos 
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Normal Exercício pesado/prolongado 
Ganho 
Ingestão de líquidos 2100 ? 
Do metabolismo 200 200 
Total ganho 2300 ? 
Perda 
Não percebida - pele 350 350 
Não percebida - pulmões 350 650 
Suor 100 5.000 
Fezes 100 100 
Urina 1.400 500 
Total perdido 2.300 6.600 
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SAIS MINERAIS 
• Fundamentais para o bom funcionamento do organismo. 
 
• Classificação: 
– micronutrientes minerais  necessários em pequenas 
quantidades diárias – inferiores a 20 mg. 
• Ex.: ferro, selênio, zinco, cobre, iodo, flúor, cobalto, 
manganês, molibdênio, vanádio e lítio. 
 
– macronutrientes minerais  necessários em quantidades 
diárias relativamente altas – ultrapassam os 100 mg. 
• Ex.: cálcio, fósforo, potássio, sódio, cloro, enxofre e 
magnésio. 
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• Podem ser encontrados nas formas: 
– insolúvel  fazem parte de estruturas esqueléticas do 
corpo dos seres vivos e de ovos de animais adaptados 
ao ambiente terrestre (casca). 
• Ex.: fosfato de cálcio  abundante nos ossos e nos 
dentes. 
– solúvel em água  dissociados em seus íons 
constituintes: 
• É sob a forma de íons que exercem importante 
papel no metabolismo celular. 
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• Composição média de alguns sais 
minerais em um homem de 70 Kg: 
• Média da quantidade diária 
exigida de alguns sais minerais 
para um adulto: 
Sal Mineral Quantidade 
Cálcio 1,2 g 
Fósforo (fosfato) 1,2 g 
Potássio 1,0 g 
Sódio 3,0 g 
Cloro (íon cloreto) 3,5 g 
Magnésio O,4 g 
Ferro 18 mg 
Iodo 150,0 g 
Zinco 15 mg 
Sal Mineral 
Quantidade 
(gramas) 
Cálcio 1.160 
Fósforo (fosfato) 670 
Potássio 150 
Sódio 63 
Cloro (cloreto) 85 
Enxofre 112 
Magnésio 21 
Ferro 3 
Iodo 0,014 
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Íon Funções Fontes Deficiência 
Cloro 
(cloreto) 
1- importante na 
manutenção do equilíbrio 
hídrico (principal íon 
negativo do líquido 
extracelular). 
Sal comum de 
cozinha 
Raramente ocorre, 
mas pode provocar 
convulsões em 
crianças. 
Enxofre 
1- componente de muitas 
proteínas (ex.: colágeno); 
2- fundamental na 
constituição das cartilagens; 
3- essencial para a atividade 
metabólica normal. 
Carnes, leite, 
queijos, ovos, 
cereais, couve, 
cebola, alho, 
couve-flor, 
brócolis 
Apatia e 
fadiga/cansaço, 
atraso no 
crescimento. 
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Íon Funções Fontes Deficiência 
Flúor 
1- importante para a 
manutenção da estrutura dos 
ossos e dos dentes; 
2- protege os dentes contra 
cáries. 
Água 
fluorada 
Predisposição a 
cáries. 
Cromo 
1- atua no metabolismo 
energético e no metabolismo 
da glicose; 
2- importante para a a 
manutenção dos níveis de 
açúcar no sangue e para o 
controle da taxa de colesterol. 
Carnes, 
cereais 
integrais, 
levedo de 
cerveja, 
batata, frutas 
Emagrecimento, 
cansaço/fadiga, 
hipoglicemia 
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Alimento (100 gramas) mg Medida caseira 
Levedo de cerveja 112 1 colher de chá 
Carne vermelha 57 1 bife médio 
Pão de trigo integral 42 1 fatia 
Trigo integral 38 2 colheres de sopa 
Pimenta malagueta 30 1 colher de sopa 
Pão centeio 30 1 fatia 
Ostra 26 1 porção 
Batata 24 1 unidade 
Germe de trigo 23 3 colheres de sopa 
Pimenta verde 19 1 unidade 
Frango 15 1 peito 
Maçã 14 1 unidade 
Banana 10 1 unidade 
Cenoura 9 1 unidade 
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Íon Funções Fontes Deficiência 
Selênio 
1- atua como poderoso 
antioxidante (neutraliza 
moléculas instáveis que 
podem danificar as células  
os radicais livres); 
2- atua na prevenção de 
anemia e esterilidade (em 
associação com a vitamina 
E). 
Carnes, 
fígado, 
mariscos, 
cereais e 
leguminosas 
Fraqueza 
muscular e dores 
musculares; 
manchas brancas 
nas unhas 
Cobalto 
1- componente da vitamina 
B12, é essencial para a 
produção dos glóbulos 
vermelhos do sangue. 
Carnes, ovos 
e laticínios 
Anemia perniciosa 
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Íon Funções Fontes Deficiência 
Vanádio 
1- estimula a mineralização 
de ossos e dentes e previne a 
formação de cáries; 
2- necessário à síntese dos 
hormônios tireoideanos; 
3- parece ter um importante 
papel no diabetes. 
Mariscos, 
cogumelos 
e salsinha 
Bócio (papo) causado 
pelo aumento da 
glândula tireóide; 
predisposição a cáries 
Lítio 1- essencial para o equilíbrio 
do sistema nervoso. 
Água 
mineral, 
algas, 
couve, 
mostarda e 
gengibre 
Distúrbios de humor 
Deficiência de sais minerais no 
organismo 
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• Osteoporose  doença resultante da perda gradual 
da massa óssea resultante da perda de cálcio: 
– leva ao enfraquecimento dos ossos, tornando-os 
vulneráveis a fraturas; 
– mais comum em mulheres do que em homens: 
• mulheres  reabsorção óssea é maior durante 
os cinco anos seguintes à menopausa. 
• homens  massa óssea é maior e reabsorção 
ocorre numa taxa muito menor do que nas 
mulheres.