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Bioquímica Profa. Ana Karine Oliveira 2018 Curso de Licenciatura em Química Disciplina: Bioquímica CONTEÚDO DA DISCIPLINA Fundamentos da Bioquímica; A química dos compostos biológicos: Água, pH e soluções tampões Carboidratos Lipídeos Aminoácidos e proteínas Ácidos nucléicos e seus componentes Enzimas 2 CONTEÚDO DA DISCIPLINA Metabolismo dos compostos produtores de energia: A célula Metabolismo anaeróbico dos carboidratos Via das pentoses-fosfato O ciclo dos ácidos tricarboxílicos Metabolismo dos lipídeos Transporte de elétrons e fosforilação oxidativa 3 COMPONENTES DA DISCIPLINA MÉTODO AVALIATIVO – 4 AVALIAÇÕES; 3 Avaliações escritas; Trabalho ou Seminário; Lista de Exercícios – 20% da nota. 5 6 Referências (LIVROS): • CAMPELL, M. K. Bioquímica. 3 ed. Porto Alegre: Artmed, 2001. • LEHNINGER, A. L., COX, N., YARBOROROUH, K. Princípios de Bioquímica. 4ª ed. São Paulo: Editora Sarvier, 2006. • CONN.E.E., STUMP, P.K.; Introdução à Bioquímica; Ed. Edgar Blucher Ltda; 1986. • STRYER L.; Bioquímica; Ed. Guanabara Koogan; 1988. Material Complementar: Vídeos, artigos, material on-line, sites, etc. 7 AULA 1 FUNDAMENTOS DE BIOQUÍMICA 8 Características dos seres vivos • Alto grau de complexidade química e organização microscópica. • Sistemas para extrair, transformar e utilizar a energia do ambiente. • Capacidade para auto replicação e automontagem. 9 Características dos seres vivos • Funções definidas para cada um dos componentes de um organismo. • Mecanismos sensoriais e respostas às alterações ambientais. • Capacidade de se alterar ao longo do tempo por evolução gradual. Nos diferentes hábitats existe um conjunto amplo de adaptações específicas nos organismos que neles vivem, mas que foram atingidas partindo-se de um arcabouço químico comum. 10 11 Bioquímica Mostra como moléculas inanimadas que constituem os organismos vivos interagem entre si para manter e perpetuar a vida animada apenas pelas leis físicas e químicas que governam o Universo não vivo 12 Bioquímica Descreve em termos moleculares as estruturas, os mecanismos e os processos químicos compartilhados por todos os seres vivos. 13 Fornece princípios organizacionais que fundamentam a vida em todas as formas – LÓGICA MOLECULAR DA VIDA 14 Fundamentos essenciais ao entendimento da bioquímica Celular Químico Físico Genético 15 Fundamentos celulares Bicamada lípídica resistente, flexível. Seletivamente permeável a substâncias polares. Inclui proteínas de membrana que atuam no transporte, na recepção de sinal e como enzimas. Citoplasma Sedimentos: partículas e organelas Ribossomos, grânulos de armazenamento, mitocôndrias, cloroplastos, lisossomos, retículo endoplasmático Centrifugação a 150.000g Sobrenadante: citosol Solução concentrada de enzimas, RNA, subunidades monoméricas, metabólitos, íons inorgânicos Núcleo (eucariotos) ou nucleoide (bactérias, arquibactérias) Contém material genético – DNA e proteínas associadas. O núcleo é circundado por uma membrana Membrana plasmática 16 Fundamentos celulares • As células dos animais e das plantas têm um diâmetro de 50 a 100μm • Micro-organismos têm comprimento de 1 a 2 μm. 17 Existem três domínios distintos de vida 18 Classificação dos organismos quanto ao modo de obtenção de energia 19 Quatro tipos de níveis celulares Macromoléculas • Biomoléculas de alto peso molecular • Estrutura química complexa • Formadas a partir de unidades fundamentais Macromolecula Un. fundamental % peso celular Função Proteinas Aminoácidos 15 Estrutural e metabólica Carboidratos Monossacarídeos 3 Energia, estrutural, reconhecimento celular Lipídios Ácidos graxos 2 Armazenamento de energia, estrutura de membranas Ácidos Nucleicos Nucleotídeos 7 Armazenamento e transmissao da informacao genetica 21 Alguns dos aminoácidos das proteínas 22 Alguns componentes dos lipídeos 23 Componentes dos ácidos nucléicos 24 “In vitro” x “in vivo” Célula cheia de E. coli 25 Fundamentos químicos Os quatro elementos químicos mais abundantes nos organismos vivos, são H, C, O e N. 99% da massa total das células! 26 A química dos organismos vivos está organizada em torno do carbono. Ligações carbono-carbono (C-C) e formação de cadeias lineares, ramificadas e cíclicas. Grupos funcionais Estruturas tridimensionais Configuração X Conformação Fundamentos químicos 27 Carbono: um elemento versátil Ligações covalentes simples, dupla e tripla Formação de cadeias lineares, ramificadas e cíclicas 28 Carbono: um elemento versátil 29 Grupos funcionais e funções orgânicas 30 31 32 33As macromoléculas são polifuncionais 34 35 Grupos de moléculas pequenas As plantas apresentam, além do conjunto universal de meléculas, moléculas pequenas chamadas de Metabólitos Secundários. Nicotina Cafeína Metaboloma e Metabolômica 36 Macromoléculs como principais constituintes das células Oligômeros Polímeros 37 Macromoléculs como principais constituintes das células Proteínas Proteoma Proteômica Ácidos Nucléicos Genoma Genômica Carboidratos Glicoma Lipídeos Lipidoma Macromoléculas informacionais ISOMERIA CIS-TRANS Estruturas tridimensionais ISOMERIA CIS-TRANS ISOMERIA ESPACIAL ESTEREOISÔMEROS ISOMERIA 42 43 As interações entre biomoléculas são estereoespecíficas Quando biomoléculas interagem o encaixe entre elas é estereoquimicamente correto 44 A estereoespecificidade, a capacidade de distinguir entre estereoisômeros, é uma propriedade das enzimas e de outras proteínas, sendo um aspecto característico da lógica molecular das células vivas. Em Bioquímica o nome e a estrutura das biomoléculas devem ser representados inequivocamente.
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