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A lógica molecular da vida Bioquímica Geral Hierarquia estrutural ÁTOMO MOLÉCULA ORGANELA CÉLULA TECIDO ÓRGÃO INDIVÍDUO BRUNO SILVA 2 2 A lógica molecular BRUNO SILVA 3 ORGANISMOS VIVOS – são formados por compostos simples e inanimados que formam biomoléculas pressupostos da lógica molecular estabelecidos a partir de Leis Físicas Todas as macromoléculas são formadas a partir de poucos compostos simples Todos os organismos parecem descender de um mesmo ancestral comum 3 A lógica molecular BRUNO SILVA 4 Conjuntos diferentes de ácidos nucleicos e proteínas garantem a identidade de cada espécie As biomoléculas têm funções específicas na célula Os próprios organismos criam e mantêm suas estruturas complexas a partir de energia do ambiente As células são máquinas químicas que funcionam a temperatura constante 4 A lógica molecular BRUNO SILVA 5 Os organismos necessitam trocar matéria e energia com o ambiente As células são autorreguláveis e operam em máxima economia. (Be a cell) Toda a informação necessária para gerar um indivíduo está codificada no DNA A molécula de DNA é o molde para sua auto-duplicação 5 Raízes do mundo bioquímico BRUNO SILVA 6 Célula viva é um sistema isotérmico que extrai energia e matéria prima do seu meio ambiente. Muitas reações são promovidas por catalisadores orgânicos específicos, as enzimas. A célula mantém homeostase, à parte do equilíbrio com sua vizinhança. A regulação da atividade catalítica de enzimas contribuem para a “economia” de processos 6 Raízes do mundo bioquímico BRUNO SILVA 7 Um sistema linear de codificação auto-reparador garante a auto-replicação através de muitas gerações DNA > RNA > PROTEÍNA Interações fracas estabilizam a estrutura tridimensional das biomoléculas e complexos supramoleculares 7 Quimicamente explicando a vida BRUNO SILVA 8 A diversidade biológica se resume a unidades químicas bastante similares Macromoléculas e organismos têm os mesmos tipos de unidades monoméricas Determinados padrões definem a estrutura de macromoléculas biológicas Ácidos nucleicos e proteínas preservam a identidade dos organismos vivos 8 A conservação da energia BRUNO SILVA 9 Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma. Lavoisier, the bichão! 9 O metabolismo BRUNO SILVA 10 Soma de todas as reações que contribuem para a obtenção de energia e síntese e degradação de compostos BIOMOLÉCULA UNID. MONOMÉRICA CATABOLISMO ANABOLISMO ENERGY ENERGY 10 O ‘ser ou não ser’ da termodinâmica BRUNO SILVA 11 Efeito da energia sobre a matéria. Geralmente sob a forma de calor, com exceção da fotossíntese ENTROPIA (desordem) x ENTALPIA (ordem; conteúdo de calor [H]) Reações exotérmica (catabólica) e endotérmica (anabólica) Reações espontânea e não espontânea 11 O conceito de energia livre 12 ENERGIA LIVRE COORDENADA DA REAÇÃO BRUNO SILVA 12 A regulação enzimática BRUNO SILVA 13 Controle fino: Regulação alostérica e hormonal Controle grosseiro: Síntese e degradação de enzimas 13 As vias metabólicas BRUNO SILVA 14 São processos onde uma molécula sofre transformações até ser convertida em um produto final Podem ser lineares Lineares convergentes(catabólica)/divergentes (anabólica) Não lineares: cíclicas 14 Como ocorre a troca de energia? BRUNO SILVA 15 Carregadores de elétrons NADH; NADPH; FADH2; NTPs (ATP ou GTP) 15 Trocando em miúdos BRUNO SILVA 16 Os organismos são formados pelos mesmos constituintes, o material genético é o diferencial Bioquímica estuda os mecanismos pelo qual os organismos sobrevivem e se desenvolvem 16 BRUNO SILVA 17 Obrigado! Danke! Thanks! Gracias! Merci! 17
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