Aula_1_Bioq_Mari

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BIOQUÍMICA 
Introdução à Bioquímica 
Profa. Dra. Marília Coriolano 
O que é Bioquímica? 
A Bioquímica é uma ciência que busca 
descrever a estrutura, a organização e as 
funções da matéria prima em termos 
moleculares. 
Principais átomos: C, H, O, N, P, S. 
 
Principais Moléculas: 
- 70% a 80% Água 
- 10% a 15% Proteínas 
- 2% a 3% Lipídios 
- 1% Glicídios 
- 1% Ácidos nucléicos 
- 1% Sais Minerais 
 
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE MATÉRIA VIVA 
Água 
 (“Hidróxido de hidrogênio" ou "monóxido de 
hidrogênio" ou ainda "protóxido de hidrogênio") 
é uma substância líquida que parece incolor a 
olho nu em pequenas quantidades, inodora e 
insípida, essencial a todas as formas de vida, 
composta por hidrogênio e oxigênio. 
Estrutura e Propriedades Físico-químicas 
o Permeia todas as porções de todas as células; 
 
o Importância em seres vivos: transporte de nutrientes e 
reações metabólicas; 
 
o Taxas de água – varia de acordo com a espécie, idade e 
ação metabólica; 
 
o Vias de Eliminação: Pele, pulmões, rins e intestino. 
 
Corpo Humano 75% Água 
 
Perdas diárias: 
 
Respiração - 0,4 litros 
 
Urina - 1,2 litros 
 
Transpiração - 0,6 litros 
 
Evacuação - 0,1 a 0,3 litros 
 
TOTAL - 2,5 litros 
 
Quanta água precisa repor por dia: 
 
Beber água - 1,5 litros. Ingerir alimentos - 1,0 litro 
Moléculas orgânicas Polares e Apolares 
As ligações mais frequentes envolvendo compostos orgânicos 
acontecem entre átomos de carbono ou entre átomos de carbono e 
hidrogênio: 
C ─ C e C ─ H (hidrocarbonetos) 
Ligação covalente 
São ligações covalentes entre átomos de mesma eletronegatividade (cargas iguais) 
Outros Exemplos: C2 (C-C), H2 (H-H) , Cl2 (Cl-Cl), F2 (F-F). 
+ 
+ 
Mesma carga se anula, 
logo, é apolar. 
Quando na molécula de um composto orgânico houver outro 
elemento químico além de C e H, suas moléculas passarão a 
apresentar certa polaridade. Chamamos este elemento de 
heteroátomo e pode ser: nitrogênio (N), oxigênio (O), flúor (F), 
cloro (Cl), bromo (Br), iodo (I) e enxofre (S)... 
Polares 
São ligações covalentes entre átomos de eletronegatividades diferentes (cargas diferentes). 
Outros Exempos: HCl (H-Cl), H2O (H-O-H) , CO2 (O-C-O). 
- 
+ 
Cargas diferentes, 
logo, é polar. 
MOLÉCULA DE ÁGUA 
A molécula de água é composta por dois átomos de hidrogênio 
e um átomo de oxigênio, que formam um ângulo de 104,5º, 
unidos entre si por ligações covalentes e apresenta geometria 
espacial angular, o que gera um dipolo elétrico (+ e -) tornando a 
molécula polarizada. 
 
Os pólos das moléculas de água se atraem por uma força 
intermolecular denominada Pontes de hidrogênio . 
Ligação 
covalente 
Pontes de Hidrogênio 
 
 
Atração eletrostática resultante entre o átomo de 
oxigênio de uma molécula de água e o átomo de 
hidrogênio de outra molécula de água 
 
 
o As pontes de hidrogênio são mais fracas que ligações 
covalentes; 
 
 
o A fluidez da água se deve a meia-vida curta das 
ligações pontes de Hidrogênio. 
 
o Cada molécula de água se une mediante pontes de 
Hidrogênio a 3 ou 4 moléculas. 
água 
água 
água 
água 
água 
pH 
Escala para aferir o teor de acidez ou basicidade de uma 
dada substância 
 
o Atividade catalítica das enzimas; 
 
 
o Diagnóstico de doenças (sangue e urina). Ex.: plasma 
sanguíneo do animal com diabetes é menor que 7,4 
(acidose). 
 
pH na Saúde e Doença 
 
pH importante para: 
 
Conformação de proteínas 
Catálise enzimática 
Transporte de O2 
Dissociação de moléculas 
18 
Tampões 
Substâncias que em solução aquosa dão a estas soluções a 
propriedade de resistir a variações do seu pH. 
 
o Quase todos os processos biológicos são dependentes do pH. 
Plasma → 7,35 – 7,48 (6,8 a 7,8) Intracelular: Função da célula 
(Eritrócito: 7,2); 
 
 
o O fosfato e as proteínas são os principais tampões do fluido 
intracelular. 
PROPRIEDADES DA ÁGUA: 
SOLVENTE UNIVERSAL 
 
 A água dissolve vários tipos de substâncias polares 
(hidrofílicas*), como vários sais e açúcar, e facilita 
sua interação química, que ajuda metabolismos 
complexos. 
*As substâncias hidrofílicas (do grego, hidro = água, philos = amigo) possuem afinidade com a molécula 
de água e são solúveis nela. Isso ocorre porque as moléculas hidrofílicas são polarizadas. 
 
 As substâncias hidrofóbicas (do grego, hidro = água, phobos = medo) possuem aversão à água. Elas são 
insolúveis em água. 
A interação com solutos ocorre 
porque a água é um líquido polar, 
logo a água pode dissolver: 
o Sais cristalinos – Interação 
com íons que unem os 
átomos do sal; 
 
o Compostos orgânicos polares 
(açúcares, álcoois, aldeídos, 
cetonas, ácidos) – formação 
de pontes de hidrogênio com 
os grupos hidroxila (OH) ou 
carbonila 
 
* Ver Pontes de H 
Substâncias anfipáticas 
 
Moléculas que possuem uma região 
polar e outra apolar. Estas moléculas 
se ligam por meio de interações não 
covalentes em meio aquoso 
 
 
Fosfolipídeos, proteínas, ácidos 
nucléicos – A água forma micelas, 
interagindo com a porção hidrofílica 
e repelindo a porção hidrofóbica. 
 
ALTO CALOR ESPECÍFICO 
 
 
o É a quantidade de calor que um grama de uma 
substância precisa absorver para aumentar sua 
temperatura em 1°C sem que haja mudança de 
estado físico. 
 
 
CALOR DE VAPORIZAÇÃO 
 
 
o É a quantidade de calor necessária para que uma 
substâncias passe de estado líquido para o 
estado de vapor; 
 
 
o Devido ao elevado calor de vaporização da água, 
uma superfície se resfria quando perde água na 
forma de vapor. 
CAPILARIDADE 
 
Quando a extremidade de um tubo fino de paredes 
hidrófilas é mergulhada na água, as moléculas dessa 
substância literalmente “sobem pelas paredes” internas 
do tubo, graças a coesão e adesão entre as moléculas de 
água. 
TENSÃO SUPERFICIAL 
 
Tem uma tensão superficial extremamente elevada, 
devido as ligações de Pontes de H que mantém as 
moléculas fortemente unidas 
 
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FUNÇÕES DA ÁGUA: 
TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS 
 
o A presença de água permite a difusão nos seres mais 
primitivos; 
 
o Organismos mais evoluídos apresentam sistemas 
circulatórios (hemolinfa, sangue e seiva vegetal); 
 
o A urina é uma maneira de eliminar toxinas; 
 
o As células apresentam-se em estado coloidal (rico em 
água) o que facilita transporte de substâncias. 
 
FACILITA REAÇÕES QUÍMICAS 
o Reações químicas ocorrem mais facilmente com os 
reagentes em estado de solução; 
 
o Em algumas reações químicas a união entre moléculas 
ocorre com formação de água como produto (síntese por 
desidratação). 
 
o Reações de quebra de moléculas em que a água participa 
como reagente são denominadas reações de hidrólise. 
 
TERMORREGULAÇÃO 
o Seres vivos só podem existir em uma 
estreita faixa de temperatura; 
 
 
o A água evita variações bruscas de 
temperatura dos organismos; 
 
 
o A transpiração diminui a temperatura 
corporal de mamíferos (ex: exercício 
físico). 
Homem: 36 e 37,5ºC (normal) 
LUBRIFICANTE 
o Nas articulações e entre os órgãos a água exerce um papel 
lubrificante para diminuir o atrito entre essas regiões; 
 
o A lágrima diminui o atrito das pálpebras sobre o globo 
ocular; 
 
o A saliva facilita a deglutição dos alimentos. 
VARIAÇÕES NA TAXA DE ÁGUA 
IDADE 
 
Feto humano – 94% de água 
 
Recém-nascido – 69% de 
água 
 
Adulto – 60% de água 
 
METABOLISMO 
 
É o conjunto de processos físicos e de reações queocorrem em um sistema vivo e resulta na montagem ou 
quebra de moléculas complexas. 
 
 
É constituído por reações anabólicas e catabólicas 
- Anabolismo = Reações de síntese 
 Absorvem energia 
 Exemplo: fotossíntese 
- Catabolismo = Reações de 
 degradação 
 Liberam energia 
 Exemplo: respiração 
 
METABOLISMO 
A quantidade de água é 
diretamente proporcional à 
atividade metabólica da célula. 
 
 
Neurônio – 80% de água 
 
Célula óssea – 50% de água 
 
*SAIS MINERAIS* 
Principais: 
 
o Cálcio 
o Potássio 
o Fósforo 
o Ferro 
o Enxofre 
o Sódio 
o Magnésio 
o Iodo 
Os sais minerais são substâncias vitais de que 
se compõe uma boa parte do nosso tecido 
corporal... 
FUNÇÃO DOS MINERAIS 
 
 
As principais funções dos minerais estão ligadas à 
composição estrutural do corpo, participação dos fluidos 
e líquidos intra e extracelular e como catalisadores 
enzimático e hormonal. 
 
o Os Sais Minerais constituem 1 a 3% do corpo 
humano, sempre em quantidade variável, embora 
certos macro elementos como o cálcio, o ferro, o 
magnésio, o sódio e o potássio, o fósforo, se 
encontrem em quantidades mais significativas, e 
todos eles regulem a química do nosso organismo; 
 
 
 
o Outros minerais denominados oligoelementos 
encontram-se presentes no organismo em 
pequeníssimas quantidades; é o caso do arsénico, do 
boro, do bromo, do cádmio, do cromo, do fluór, do 
selénio, do manganês, do enxofre e do zinco. 
 
 
 
Carência – deformidades ósseas (osteoporose, osteomalácia e raquitismo), 
convulsões, paralisia muscular, hipertensão. 
 
Excesso – Calcificação excessiva dos ossos e tecidos moles, interferência na 
absorção do ferro, falência renal, comportamento anormal (psicose). 
Cálcio 1. Componente 
básico da estrutura 
óssea 
2. Responsável pela 
consolidação das 
fraturas 
3. Atua na coagulação 
sangüínea 
4. Estabelece o 
equilíbrio com o 
fósforo 
5. Função antialérgica 
e desintoxicante 
 
Leite e derivados (exceto a 
manteiga), clara e casca de ovo, 
sardinha, salmão, pó de ostra. 
 
Alface, couve, repolho, cebola, 
espinafre, brócolis, batata-doce, 
feijão, laranja e outros cítricos, pão 
integral, frutas oleaginosas 
 
Fósforo 
 
1. Formação de 
tecidos duros 
2. Componente das 
células nervosas e 
cerebrais 
3. Equilíbrio do 
quociente ácido-
básico do sangue 
4. Protege os 
músculos 
5. Estabelece o 
equilíbrio com o 
cálcio 
7. Favorece a 
absorção da glicose e 
da vitamina B2 
Carnes em geral, gema, peixes, leite 
 
Feijão, repolho, cebola, couve, 
abóbora, cenoura, ameixa, abacaxi, 
grãos de leguminosas 
Carência – dor óssea, osteomalácia, resistência à insulina, delírios, perda de memória, 
taquicardia, cãibras, dores musculares. 
 
Excesso – confusão mental, sensação de peso nas pernas, hipertensão. 
Ferro 
 
1. Responsável pela 
formação dos 
glóbulos vermelhos 
do sangue 
2. Veículo do oxigênio 
nos tecidos 
(respiração celular) 
 
Fígado, vísceras, gema, ostras 
 
Feijão, vagem, agrião, beterraba, 
tomate, alface, cebola, pimentão, 
repolho, batata, leguminosas, 
banana, frutas secas, mel, melado 
 
Carência – anemia, dor de cabeça, fadiga, baixa resistência a infecções, 
fraqueza, feridas canto da boca, diminuição do paladar. 
 
Excesso – gasto metabólico, dor de cabeça, convulsões, náuseas, vômitos, 
febre, suor, pressão baixa. 
 
Potássio 1. Equilíbrio da 
função ácido-
básica 
2. Intervém no 
metabolismo das 
proteínas 
3. Favorece o 
balanço hídrico 
4. Favorece a 
excitação 
muscular 
 
Melado, arroz integral, raízes, 
batatas, frutas oleaginosas, frutas 
secas, mel, melado 
 
Carência – vômitos, distensão abdominal, redução ou ausência de reflexos, 
dificuldade para respirar, hipotensão (pressão baixa), dilatação cardíaca, 
arritmia, fraqueza muscular. 
 
Excesso – paralisia muscular, confusão mental, distúrbios cardíacos, 
respiração fraca, dor nas extremidades do corpo, parestesia. 
Sódio 
(forma o sal de 
cozinha) 
 
1. Estabelece o 
equilíbrio hídrico 
2. Estabelece o 
equilíbrio ácido-
básico 
3. Responsável pela 
formação de ácido 
clorídrico no 
estômago 
4. Evita câibras 
 
Carnes em geral, peixes, leite e 
derivados 
 
Cereais integrais. 
Carência – lentidão de movimentos, fraqueza e cãibras musculares, apatia, 
falta de apetite redução do volume urinário, convulsões. 
 
Excesso – Pressão alta, dores de cabeça, delírio, parada respiratória, 
eritema da pele. 
Enxofre 
 
1. Faz parte da 
molécula protéica 
2. Intervém na função 
respiratória 
3. Facilita a fixação do 
hidrogênio 
 
Repolho, couve-flor, pepino, 
pimentão, cebola, feijão, 
leguminosas em geral, amendoim 
Carência - Pode ocasionar certa debilidade nas unhas, pele e cabelos. Pode ter 
muito a ver nos problemas que afetam as articulações. Você pode criar 
um desequilíbrio em nosso organismo de outros minerais. Pode causar 
retardamento do crescimento devido à sua relação com a síntese de proteínas. 
Podem ocorrer distúrbios no metabolismo de lípidos e carboidratos. 
 
* Seu excesso é eliminado pelo corpo através da urina. 
Iodo 
 
1. Protege a glândula 
tireóide 
2. Evita o bócio 
endêmico 
3. Regula o 
metabolismo 
4. Evita a queda dos 
cabelos 
5. Atua no 
funcionamento 
nervoso 6. Auxilia o 
desenvolvimento 
sexual e a inteligência 
 
Leite e derivados, peixes, moluscos, 
camarão, lagosta 
 
Cebola, tomate, couve, repolho, 
espinafre, agrião, alface, aveia, 
algas marinhas 
Carência – bócio, durante a gestação sua falta pode afetar a tireoíde do feto a partir 
da 8ª semana de gestação. 
 
Excesso – Uma super dose cutânea pode suprimir a atividade tireoideana. 
 
Magnésio 
 
1. Com o cálcio 
exerce influência 
decisiva na 
excitabilidade 
neuromuscular 
2. Participa na 
formação dos ossos 
3. Participa no 
sistema enzimático 
4. Auxilia o 
metabolismo dos 
glicídios e do cálcio 
 
 
Folhas verdes, feijão, vagens, 
lentilhas, soja, frutas 
oleaginosas, melado, banana 
 
 
Carência – perda de apetite, náusea, vômito, sonolência, tremores, taquicardia, 
arritmia, atraso no crescimento. 
 
Excesso – pressão baixa, problemas respiratórios, distúrbios no rítimo cardíaco. 
 
Sabe-se que pelo menos 20 diferentes sais minerais, 
desempenham um papel no controle do metabolismo 
ou na manutenção da função de tecidos orgânicos. 
Uma dieta balanceada fornece os sais minerais 
necessários.