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Introdução à bioquímica
aula 01
Professora Eliane Paiva
ESTUDO
MECANISMOS CELULARES 
PROCESSOS QUÍMICOS 
COMPARTILHADOS POR 
TODOS OS ORGANISMOS 
BASES 
MOLECULARES
Classes de biomoléculas
Simplicidade no complexo: 
�Existem somente 4 classe de macromoléculas na bioquímica cada uma formada por 
seu respectivo conjunto de blocos construtivos
Proteínas
Ácidos nucléicos
UNIDADE CONSTRUTUVA 
(TIJOLO)
N O
H
H OH
H
H
EXEMPLO
insulina
CLASSE
Amino ácido
Polissacarídeos
Ácidos nucléicos
Lipídeos
O
O-O
O
O
O
O
O
RNA
(ácido ribonucléico)
celulose
Triacil glicerol (banha)
nucleotídeo
açúcar
Ácido graxo 
(também glicerol e 
outros componentes)
ABC da bioquímica
Grupos funcionais presentes nas 
biomoléculas 
Hidrocarbonetos Grupamentos contendo oxigênio
Grupamentos 
contendo nitrogênio
Grupamentos 
contendo enxofre
Grupamentos 
contendo fosfato
Grupos funcionais presentes nas 
biomoléculas (cont.)
Funcionalidade nos sistemas biológicos
Nos sistemas biológicos tudo tem função desde membros, órgãos e tecidos
Olhos�visão
Pernas�locomoção
Intestino�digestão
Isso também é verdade a nível celular
Eritrócitos (hemácias, células vermelhas do sangue)�transporte de O2
Neurônios�sinalização e processamento nervoso
E também é verdade no nível molecular. Tanto para moléculas como para vias 
metabólicas
Anticorpos(proteínas)
Enzimas(proteínas)
Glicose
Via glicolítica
Via da biossíntese de glicogênio
Compreender a função de cada sistema bioquímico é muito importante porque só 
assim é possível saber porque, afinal de contas, ele existe e como ele interage com 
outros sistemas cada um com sua função
�Resposta imune
�Catálise
�Combustível biológico
�Obtenção de energia pela oxidação da glicose
�Armazenamento de combustível na forma de 
glicogênio
Macromoléculas biológicas
Macromolécula Polimerização Unidade
construtiva
Característica 
notável
OBS
Proteínas Polímero linear Aminoácido Catálise Muitas funções
Extremamente 
versátil quanto à 
forma e à função
Ácidos nucléicos Polímero linear Nucleotídeo Auto replicaçãoÁcidos nucléicos Polímero linear Nucleotídeo Auto replicação
Polissacarídeos Polímero 
linear/ramificado
Monos-
sacarídeos
Usado como
� Reserva de energia
�Estruturas muito 
resistentes
A celulose á a 
biomolécula mais 
abundante na Terra
Lipídeos Não são polímeros Ácido graxo
e outros
Forma membranas Muito variados 
quanto as unidades
constitutivas
Composição percentual de 
biomoléculas numa célula bacteriana
% do 
peso 
total
Número de 
moléculas 
deste tipo 
Água 70 1
Proteínas 15 3.000
Ácidos DNA 1 1
% do 
peso 
seco
50
3,3Ácidos
nucléicos
DNA 1 1
RNA 6 >3.000
Polissacarídeos 3 ~5
Lipídeos 2 ~20
Monômeros e 
intermediários
2 ~500
Íon inorgânicos
(Ca2+, Na+, K+, PO4
2-...)
1 ~20
3,3
20
10
6,6
6,6
3,3
Hierarquia estrutural na 
organização molecular da célula
Célula Organelas Macromoléculas Unidades 
Monoméricas
Nível 4 Nível 3 Nível 2 Nível 1
Poucos dos 112 elementos são 
utilizados nos organismos vivos
H + O > 70%
H+O+C>95%
H+O+C+P>98%
macroelementos
Microelementos
(oligoelementos)
Bactéria que se alimenta de arsênio
Cientistas norte-americanos descobrem bactéria que se alimenta de 
arsênio, elemento considerado altamente tóxico, em substituição a 
outro que seria essencial à sua condição de ser vivo. 
Publicado em 02/12/2010 | Atualizado em 08/12/2010
�“A vida como nós a conhecemos exige 
elementos químicos específicos e exclui outros”, 
afirma um dos autores do artigo, Ariel Anbar
�Esse é o primeiro caso em que um �Esse é o primeiro caso em que um 
microrganismo é capaz de substituir algum dos 
seis elementos essenciais à vida (carbono, 
hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, enxofre e 
fósforo).
�De acordo com os pesquisadores, as bactérias 
são capazes de incorporar esse novo elemento ao 
próprio DNA.
O lago em que foi encontrada a nova bactéria é
conhecido por ser altamente salino e ter altas
concentrações de arsênio
http://cienciahoje.uol.com.br/noticias
99,4%
Composição percentual elementar do corpo humano
macroelementos
Abundância relativa dos elementos (%)
Crosta Terrestre Corpo Humano
O 47,0 H 63,0
Si 28,0 O 25,5
Al 7,9 C 9,5
0,6%
microelementos
(oligoelementos)
Tanto os macroelementos como os oligoelementos são igualmente essenciais à vida!!!
Fe 4,5 N 1,4
Ca 3,5 Ca 0,31
Na 2,5 P 0,22
K 2,5 Cl 0,08
Mg 2,2 K 0,06
Ti 0,46 S 0,05
H 0,22 Na 0,03
C 0,19 Mg 0,01
alanina
(aminoácido)
0,5nm
89Da
Escala de tamanho em bioquímica
glicose
89Da
0,7nm
180Da
3
,5
n
m
Mioglobina (uma proteína pequena)
16.900Da
Fosfolipídeo
750Da
Escala de tamanho em bioquímica (cont.)
3,5nm
Mioglobina
16.900Da
6,8nm
Hemoglobina (proteína média)
65.000Da
6,8nm
Hemoglobina 
65.000Da
Escala de tamanho em bioquímica (cont.)
25nm
16nm6,8nm
miosina
160nm
470.000Da
Bacteriófago ΦX-174
Um dos menores vírus conhecidos
6.200.000Da
16nm
Ribossoma de E.Coli
2.800.000Da
miosina
160nm
Escala de tamanho em bioquímica (cont.)
160nm
470.000Da
Vírus do mosaico do tabaco
300nm
40.000.000Da
9.000nm
9µm
Hemácia
(célula vermelha 
do sangue)
Vírus do 
mosaico 
do tabaco
Escala de tamanho em bioquímica (cont.)
Célula 
do 
20.000nm
20µm
2.000nm
2µm
E coli
bactéria
Cloroplasto de 
espinafre
8.000nm
8µm
Mitocôndria 
de hepatócito
1,5µm
do tabaco
do 
fígado
Escala de tamanho das 
estruturas biológicas
alanina
(0,5nm)
Mitocôndria
Hemácia 9µm
Humano
1,7 m
Hemoglobina 6,8nm 
Célula 
20µm
Vírus ΦX-174 
25nm
Metro 
(m)
100 metro
Milímetro
(mm)
10-3 metro
Micrômetro
(µm)
10-6 metro
Nanômetro
(nm)
10-9 metro
glicose 0,7nm
Vírus do 
mosaico do 
tabaco
300nm
Mitocôndria
1,5µm
Célula 
do 
fígado
Origem das biomoléculas
C
e
n
t
e
l
h
a
s
Eletrodos Compostos produzidos neste experimento
�Glicina (aminoácido)
�Alanina (aminoácido)
�Acido α-aminobutírico
�N-metil alanina 
�Ác. Aspártico (aminoácido)
�Ác. glutâmico (aminoácido)
�Ác. Acético
Aparelho para demonstrar a abiótica 
formação de biomoléculas simulando 
as condições da atmosfera primitiva 
Mistura de
NH3 (amônia)
H2(hidrogênio)
CH4 (metano)
e água 80oC 
C
e
n
t
e
l
h
a
s
Condensador
�Ác. Acético
�Ác succínico (intermediário do ciclo de Krebs)
�Uréia
...muitos outros
Um esquema possível para a evolução 
molecular
Surgimento de moléculas de RNA com atividade 
catalítica auto-replicativa
Produção de pequenas moléculas de RNA com 
seqüências aleatórias
“Sopa” pré-biótica contendo diversas biomoléculas 
originadas de precurssores na atmosfera primitiva
4,5 Bilhões de anos
Surgimento da Terra
4,0 Bilhões de anos
Surgimento do genoma de DNA
Desenvolvimento de um sistema de tradução primitivo. 
Genoma de RNA e catalizadores RNA-Proteína
Co-evolução do RNA e das proteínas
Síntese de peptídeos catalizada por RNA
catalítica auto-replicativa
3,5 Bilhões de anos
Primeiro 
microorganismo fóssil
4,0 Bilhões de anos
Formação dos oceanos e 
continentes
EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO