Apostila Ilustrativa de Bioquímica geral

Prévia do material em texto

APOSTILA ILUSTRATIVA DE BIOQUÍMICA 
 
 
- Esquemas e Figuras de Aulas Teóricas - 
 
 
 
 
Profa. Paula Adriane Perez Ribeiro 
 
 
 
 
 
 
 
 
ALFENAS – MG 
2008 
 
 
UNIVERSIDADE DE ALFENAS 
INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS 
 1 
CARBOIDRATOS 
 
 Definição; 
 Função biológica; 
 Composição química: poliidroxialdeídos 
 poliidroxicetonas 
 Classificação: monossacarídeos 
 oligossacarídeos 
 polissacarídeos 
 Monossacarídeos: 
 - Famílias: aldoses e cetoses; 
 - Estereoisomeria; 
 - Propriedades dos monossacarídeos: mutarrotação 
 açúcares redutores 
 tautomeria 
 formação de ésteres 
 formação de glicosídeos 
 desidratação 
 Oligossacarídeos; 
 Polissacarídeos: de reserva 
 estruturais 
 
 
 
 
 
 
 2 
 
FIGURA1 Grupos de carboidratos: poliidroxicetonas e poliidroxialdeídos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 2 Família das D-aldoses. 
 3 
 
 
 
 
 
FIGURA 3 Família das D-cetoses. 
 
 
 
 
 
 GLICOSE FRUTOSE 
 
FIGURA 4 Isomeria plana de função: C6H12O6. 
 
 
 
 4 
 
 
 
 
 
FIGURA 5 Estereoisomeria. 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 6 Epímeros. 
 
 5 
 
 Pirano Furano 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 7 Ciclização de monossacarídeos. 
 
 6 
 
 α-D-glicose (36%) (1%) β-D-glicose (63%) 
FIGURA 8 Mutarrotação. 
 
 
 
FIGURA 9 Tautomeria. 
 
 
 
 Glicose Glicose-6-P 
FIGURA 10 Formação de ésteres. 
 
 
 D-glicose D-maltose 
FIGURA 11 Formação de glicosídeos. 
+ H3PO4 
+ ÁLCOOL 2 
 7 
 
 Maltose (gli+gli, α 1 4) Isomaltose (gli+gli, α 1 6) 
 
 
 
 Sacarose (gli+fru, α 1 2) Lactose (gli+gal, β 1 4) 
 
 
 
Celobiose (gli+gli, β 1 4) 
 
 
 
 
Celulose 
 
 
 8 
 
 α-Amilose Amilopectina 
 
 
 
Molécula de amido 
 
 
 
Molécula de glicogênio 
 9 
LIPÍDIOS 
 
 Definição; 
 Função biológica; 
 Classificação: lipídios simples 
 lipídios complexos 
 precursores e derivados de lipídios 
 Ácidos graxos: 
 - Composição química; 
 - Classificação; 
 - Propriedades dos ácidos graxos saturados: saponificação 
 esterificação 
 - Propriedades dos ácidos graxos insaturados: oxidação 
 
 Ésteres neutros: 
 - Formação; 
 - Triacilglicerol; 
 - Características dos ácidos graxos dos triacilgliceróis. 
 
 Ésteres iônicos: 
 - Formação; 
 - Fosfolipídios. 
 
 Lipídios que não contém glicerol: 
 - Esfingolipídios; 
 - Ceras; 
 - Terpenóides. 
 10 
 
 
 
 
 
FIGURA 1 Representação de ácidos graxos saturados e insaturados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 2 Exemplos de ácidos graxos poliinsaturados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AG saturado 
AG insaturado 
Ácido araquidônico 
C20:4 n-6 
EPA 
C20:5 n-3 
DHA 
C22:6 n-3 
 11 
TABELA 1 Nomenclatura, estrutura e ocorrência de ácidos graxos. 
Ácido graxo Estrutura Ocorrência 
Saturados: 
Ácido acético C2:0 Vinagre 
Ácido propiônico C3:0 Fermentação de CHO 
Ácido butírico C4:0 Manteiga 
Ácido valérico C5:0 Fermentação de CHO 
Ácido capróico C6:0 Manteiga 
Ácido caprílico C8:0 Manteiga 
Ácido cáprico C10:0 Manteiga, óleo de coco 
Ácido láurico C12:0 Coco 
Ácido mirístico C14:0 Coco 
Ácido palmítico C16:0 Gorduras animais 
Ácido esteárico C18:0 Gorduras animais 
Ácido araquídico C20:0 Óleo de amendoim 
Ácido beênico C22:0 Sementes 
Ácido lignocérico C24:0 Tecido nervoso 
Insaturados: 
Ácido oléico C18:1 9 (n-9) Gord. animal, óleo vegetal 
Ácido linoléico C18:2 9,12 (n-6) Óleo vegetal (milho e soja) 
Ácido linolênico C18:3 9,12,15 (n-3) Óleos vegetais (linhaça) 
Ácido araquidônico C20:4 5,8,11,14 (n-6) Tecido nervoso 
Ácido eicosapentaenóico C20:5 5,8,11,14,17 (n-3) Óleo de peixe 
Ácido docosahexaenóico C22:6 5,8,11,14,17,20 (n-3) Cérebro, leite, óleo peixe 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 3 Principais classes de lipídios. 
 
 12 
 
 
 
FIGURA 4 Estrutura de um triacilglicerol (ou triglicerídeo). 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 5 Formação de fosfolipídios. 
 
 
 
 
 13 
 
 
FIGURA 6 Compostos anfipáticos e formação de membranas celulares. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 7 Glicerofosfolipídios mais comuns. 
 
 
 14 
 
FIGURA 8 Estrutura da lisolecitina. 
 
 
 
 
FIGURA 9 Estrutura da esfingomielina. 
 
 
 
 
 
FIGURA 10 Estrutura de um cerebrosídeo. 
 
 
 15 
 
FIGURA 11 Estrutura de um gangliosídeo. 
 
 
 
 Isopreno (unidade básica) Mentol 
 
 
 
 
 ABA Giberelina 
 
 
 
FIGURA 12 Exemplos de terpenóides. 
 16 
 
 
Núcleo esteroidal (triterpenos) Colesterol 
 
FIGURA 13 Exemplos de esteróides. 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 14 Representação de uma lipoproteína. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 17 
PROTEÍNAS 
 
 Definição; 
 Função biológica; 
 Composição básica: aminoácidos; 
 Classificação dos aminoácidos: apolares 
 polares sem carga 
 polares com carga positiva (básicos) 
 polares com carga negativa (ácidos) 
 aromáticos 
 
 Comportamento ácido/básico dos aminoácidos; 
 Formação de peptídeos e proteínas; 
 Níveis de organização das proteínas: 
 - Estrutura primária; 
 - Estrutura secundária; 
 - Estrutura terciária; 
 - Estrutura quaternária. Desnaturação protéica; 
 
 
 
 
 
 
 
 18 
 
FIGURA 1 Exemplos de aminoácidos apolares. 
 
 
 
FIGURA 2 Exemplos de aminoácidos polares sem carga. 
 
 
 
 
FIGURA 3 Exemplos de aminoácidos polares com carga positiva (básicos). 
 19 
 
FIGURA 4 Exemplos de aminoácidos polares com carga negativa (ácidos). 
 
 
 
 
FIGURA 5 Exemplos de aminoácidos aromáticos. 
 
 
 
 
 pH 3 10 
 
 
 (carga = +1) (carga = 0) (carga = -1) 
 
FIGURA 6 Exemplo de comportamento ácido/básico: equilíbrio elétrico do ácido aspártico. 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 7 Formação de peptídeos. 
PONTO ISOELÉTRICO 
 
LIGAÇÃO PEPTÍDICA 
 20 
 
FIGURA 8 Nomenclatura dos aminoácidos que iniciam e terminam uma proteína. 
 
 
 
 
 
 FIGURA 9 Exemplo de peptídeo (ADH ou vasopressina). 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 10 Estrutura secundária de proteínas (α-hélice). 
 
 21 
 
 Paralela Anti-paralela 
FIGURA 11 Conformação β em cadeias polipeptídicas. 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 12 Estrutura terciária de uma proteína. 
 
 
 
 
 22 
 
 
FIGURA 13 Estruturas primária, secundária, terciária e quaternária da hemoglobina. 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 14 Processo de desnaturação protéica. 
Proteína intacta Proteína desnaturada 
 23 
ÁCIDOS NUCLÉICOS 
 
 Definição; 
 
 Célula x ácidos nucléicos; 
 
 “Dogma central da biologia molecular”; 
 
 Componentes dos nucleotídeos; 
 
 DNA: Estruturas (primária e secundária) 
 Propriedades (replicação ou duplicação, transcrição) 
 
 RNA: Estrutura 
 Tipos de RNA (mRNA, tRNA, rRNA) 
 Síntese de proteínas (“tradução”) 
 
 Código genético e suas propriedades; 
 
 Etapas da tradução: ativação 
 iniciação 
 elongação 
 término 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 24 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1 Representação esquemática de um nocleotídeo. 
 
 
 
 PURINAS 
 
 Adenina (A) Guanina (G) 
 
 
PIRIMIDINAS 
 
 Timina (T) Citosina (C) Uracila (U) 
 (só no DNA) (só no RNA) 
 
FIGURA 2 Bases nitrogenadas encontradas no DNA e RNA. 
 
 
 
AÇÚCAR 
BASE 
P 
 25 
 
 D-ribose D- desoxiribose 
FIGURA 3 Açúcares presentes no RNA e no DNA. 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 4 Exemplo de um nucleotídeo. 
HO 
H 
 26 
 
FIGURA 5 Representação esquemática de um segmento de uma das fitas de DNA. 
 
 
 
 
FIGURA 6 Estrutura tridimensional da dupla hélice de DNA e ligações entre as bases. 
 27 
 
 FIGURA 7 Replicação ou duplicação do DNA (processo “semiconservativo”). 
 
 
 
FIGURA 8 Representação esquemática de um segmento de RNA (fita simples). 
 
 28 
 
FIGURA 9 Síntese de RNA (transcrição). 
 
 
 
 
 
FIGURA 10 Exemplo da transcrição de uma fita de RNA. 
 
 
TABELA 1 Seqüência dos códons que codificam os 20 aminoácidos existentes. 
1ª posição 
(extremidade 5’) 
2ª posição 
3ª posição 
(extremidade 3’) 
 U C A G 
U 
Fen Ser Tir Cis U 
Fen Ser Tir Cis C 
Leu Ser Fim Fim A 
Leu Ser Fim Tri G 
C 
Leu Pro His Arg U 
Leu Pro His Arg C 
Leu Pro Gln Arg A 
Leu Pro Gln Arg G 
A 
Ile Ter Asn Ser U 
Ile Ter Asn Ser C 
Ile Ter Lis Arg A 
Met Ter Lis Arg G 
G 
Val Ala Asp Gli U 
Val Ala Asp Gli C 
Val Ala Glu Gli A 
Val Ala Glu Gli G 
DNA padrão 
RNA transcrito 
 29 
 
FIGURA 11 Esquema geral da síntese de proteína (tradução). 
 
 
FIGURA 12 Estrutura do tRNA e ação no processo de tradução. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 30 
ENZIMAS 
 
 Definição; 
 Função biológica; 
 Nomenclatura; 
 Classes de enzimas: 
1- Oxiredutases 4- Liases 
2- Transferases 5- Isomerases 
3- Hidrolases 6- Ligases 
 
 Propriedades das enzimas; 
 Componentes adicionais ou “co-fatores”: grupos prostéticos 
 coenzimas 
 ativadores enzimáticos 
 Zimogênios e isoenzimas; 
 Fatores que afetam a atividade enzimática: Concentração (enzima e 
substrato); 
 Temperatura; 
 pH. 
 Modelos de ação enzimática: “Sistema chave-fechadura” 
 “Modelo de ajuste induzido” 
 Ativação e inibição enzimática; 
 Mecanismos de regulação enzimática: alosterismo 
 controle retroativo 
 isoenzimas 
 proenzimas 
 fosforilação e desfosforilação 
 
 31 
 
 
FIGURA 1 Variação no gasto energético de uma reação catalisada e de outra não catalisada. 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 2 Gráfico: concentração de enzima constante e aumento na concentração de 
substrato. 
 
 
 
 32 
 
 
 
 
FIGURA 3 Interação entre enzima e substrato pelo “Sistema de chave-fechadura”. 
 
 
 
 
FIGURA 4 Interação entre enzima e substrato pelo “Modelo de ajuste induzido”.