RESUMO - Biologia e Bioqúimica Humana

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RESUMO – Biologia e Bioquímica Humana
Bioquímica Celular
A Bioquímica Celular é o ramo da biologia que estuda a composição e as propriedades químicas dos seres vivos. A estrutura da célula é consequência de uma combinação de moléculas organizadas em uma ordem muito precisa. Os elementos químicos mais abundantes da matéria viva são: Oxigênio, Carbono, Hidrogênio, Nitrogênio, fósforo e enxofre. Nossas células é uma combinação de todas essas estruturas.
Componentes Químicos 
Os compostos químicos podem ser classificados em dois grupos:
Orgânicos: contém ao menos uma molécula de carbono e uma de hidrogênio em sua composição. Como exemplo temos Proteínas, carboidratos, ácidos nucleicos, lipídios e proteínas. 
Inorgânicos: São compostos formados em geral por moléculas (compostos iônicos) pequenas, e que podem ou não conter carbono em sua composição. Temos como exemplo água, gás carbônico, cloreto de sódio e minerais.
Íons: Cátions – derivados de átomos que perderam elétrons, carga positiva (+). Ex: Na+
 Ânions – derivados de átomos que ganharam elétrons, carga negativa (-). Ex: Cl-
Substâncias inorgânicas
Água: Conseguimos obter água por alimentos líquidos, sólidos e água potável.
A água é o composto mais abundante dos seres vivos (de 75% a 80% do peso corporal dos seres vivos) e ela é o componente mais abundante da superfície terrestre. A água solubiliza grandes números de substâncias, ela é quimicamente estável, porém com propriedades incomuns que fazem dela um bom solvente, o solvente universal.
Propriedades da molécula de água
A molécula de água é apolar e ela comporta-se como um dipolo, podendo se ligar eletrostaticamente, por seus grupos positivos e negativos, tanto a ânions e cátions quanto a moléculas com ambos os tipos de cargas. 
Pontes de hidrogênio entre moléculas de água dão força coesiva que faz a água líquida à temperatura ambiente e sólida à baixas temperaturas. Pontes de hidrogênio são ligações não covalentes que se formam entre dois átomos eletronegativos (O ou N) onde um deles está ligado covalentemente a um átomo de H (doador). A molécula de água pode realizar com outras substâncias pontes de hidrogênio e interação eletrostática.
*Dissolver = “envolver” uma substância com moléculas de água.
As substâncias podem ser classificadas em:
Hidrofílicas: Substâncias polares e solúveis em água, elas formam pontes de hidrogênio com a água.
Hidrofóbicas: Substâncias apolares (óleos e parafinas) e insolúveis em água. Essas substâncias não possuem afinidade com a água, sofrem repulsa mediante a água e não são dissolvidas.
Anfifílicas ou Anfipáticas: A substância apresenta parte da molécula hidrofóbica e parte hidrofílica, ou seja, são substâncias que apresentam porções apolares e polares.
Como estas moléculas se comportam na água?
Os grupos hidrofílicos interagem com a água e os grupos hidrofóbicos ‘excluem’ o solvente interagindo entre si, formando as micelas na membrana plasmática, que é um agregado esférico. 
Forças/ Interações Hidrofóbicas: tendência que a água tem de excluir os grupos hidrofóbicos. As interações hidrofóbicas entre moléculas apolares são comprimidas umas contra as outras pela repulsão que sofrem da água que as envolve. 
Micelas: Micela é uma estrutura globular formada por um agregado de moléculas anfipáticas, ou seja, compostos que possuem características polares e apolares simultaneamente. As micelas podem ser formadas de fosfolipídios (lipídeos complexos), por exemplo, onde a parte polar ou hidrofílica fica rodeada de água, e a parte apolar ou hidrofóbica (caudas hidrocarbonadas), ficam sequestradas no interior.
Nossa membrana plasmática é composta de fosfolipídios que são moléculas anfipáticas, ele possui uma cabeça hidrofílica (glicerol) e uma cauda hidrofóbica (ácido graxo). Na célula a parte hidrofóbica se comprime uma sobre as outras ficando muito próximas e a parte hidrofílica fica voltada para a água, formando micelas.
A Água possui como propriedades:
É um importante Regulador Térmico: A água possui elevado calor específico, a qual impede variações bruscas de temperatura e mantém a temperatura celular constante. O suor é um líquido (água mais sais minerais) liberado pelas glândulas sudoríparas em mamíferos, responsável pela diminuição da temperatura corporal.
Realiza o transporte de substâncias como alimentos, gases respiratórios, excretas e seivas de plantas.
A água é um lubrificante para os olhos e articulações.
Ela atua no equilíbrio osmótico, pois a água é capaz de alterar as concentrações intracelulares e extracelulares, com a finalidade de manter a homeostase ou o equilíbrio das células.
Fatores que influenciam na quantidade de água no organismo
Idade: Quanto maior a idade, menor a quantidade de água no organismo. Um feto possui 94% de água enquanto um adulto 70% e um idoso 60%.
Espécie: Homem adulto: 70% de água; Água-viva: 98% de água; Sementes de plantas: 15% de água.
Atividade Metabólica do tecido: Encéfalo: 90% de água; Músculos: 80%; Dentina: 12%.
Composição Química da Célula
As forças de atração entre as moléculas da água e a pequena tendência dessa em se ionizar são de importância crucial para a estrutura e função das biomoléculas.
As biomoléculas vão estruturar e compor as nossas células. As nossas células é uma combinação de diferentes moléculas organizadas em diferentes proporções. 
Propriedades da água – Estrutura e interações
Uma molécula de água é composta por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. H e O têm uma grande diferença de eletronegatividade, é uma molécula polar. A associação entre as moléculas de água ocorre entre átomos de O e H de moléculas diferentes, através de pontes de hidrogênio (O-H). A molécula de água possui um arranjo espacial tetraédrico como uma molécula de metano e uma geometria angular. Possui estrutura tetraédrica e é solvente universal. A molécula de água é morfológica e eletricamente assimétrica. Os dois átomos de hidrogênio formam com o de oxigênio um ângulo que é estimado em 104,9º. Portanto, apesar de ser representada pela fórmula H-O-H, a molécula de água não é um bastão reto. Por outro lado, em razão da forte atração exercida pelo núcleo do oxigênio sobre os elétrons, a molécula de água é relativamente positiva, no lado dos dois hidrogênios, e negativa no lado do oxigênio; isto é, a molécula de água é um dipolo. No espaço em virtude da forma das órbitas do hidrogênio e oxigênio, as cargas elétricas estão distribuídas de tal modo que o oxigênio ocupa o centro e os hidrogênios (relativamente positivos), os dois extremos de um tetraedro. Por sua natureza dipolar, a água é um dos melhores solventes conhecidos. Ela dissolve muitas substâncias cristalinas e outros compostos iônicos porque sua tendência a se combinar com íons negativos ou positivos é, frequentemente, maior que a tendência de os íons se combinarem entre si. Por exemplo, os cristais de NaCl dissolvem-se com facilidade em água porque, apesar da atração eletrostática entre o Cl- e o Na+ do cristal, cada um desses íons é atraído ainda de modo mais forte pelo dipolo da água. Assim, o cristal se rompe e forma os íons hidratados de Cl- e Na+, altamente estáveis.
As ligações de hidrogênio também estão presentes nas biomoléculas;
Ligação de Hidrogênio: ligação não covalente que se forma entre dois átomos eletronegativos (oxigênio ou nitrogênio), onde um deles está ligado covalentemente a um átomo de H+ doador. As ligações de Hidrogênio são mais longas e fracas do que as ligações covalentes entre O e H de uma mesma molécula.
Água como Solvente: A água é considerada um solvente universal por ser um poderoso solvente, dissolvendo um número maior de substâncias e em maior quantidade do que qualquer outro solvente. Ela é considerada solvente universal devido a sua capacidade para formar pontes de hidrogênio com vários tipos de solutos.
Solubilidade: É a capacidade de um solvente em interagir com um soluto de maneira mais forte do que as partículas de soluto têm em interagir entre si. Em uma solubilidadesempre semelhante dissolve semelhante. A solubilidade de substâncias polares aumenta quando estas possuem grupos hidroxilas (O-H), carbonila (C=O), carboxila (-COOH) ou amino (-NH2). Proteínas, ácidos nucléicos e carboidratos são ricos nesses grupos, portanto são solúveis em água.
A água possui um caráter polar, é um solvente para substâncias polares e iônicas, conhecidas como hidrofílicas.
As substâncias apolares são chamadas de hidrofóbicas. 
Quando um íon (soluto) é imerso em um solvente polar ele atrai as extremidades de carga oposta dos dipolos do solvente. Esse íon (soluto) é então rodeado por camadas concêntricas de moléculas de solvente, processo chamado solvatação. Solvatação é o processo de associação das moléculas de um solvente com moléculas ou íons de um soluto. Para dissolver o soluto, os íons são dispersos e estão rodeados por moléculas de solvente.
Proteínas
As Proteínas são constituintes básicos da vida. Elas são macromoléculas complexas e constituem cerca de 50 a 80% do peso seco da célula eucariota. As proteínas são os compostos orgânicos mais importantes do nosso corpo, sendo a maior parte dele composta por proteínas. Exemplos de Proteínas: insulina, queratina, colágeno, fibras componentes na quitina, na miosina e que compõem os músculos, queratina, etc.
As proteínas são polímeros (união de vários monômeros), são unidades que irão se repetir, se polimerizar e se juntarem para formar moléculas maiores. Cada unidade repetida dessa chamamos monômeros. Um polímero é formado por uma junção de monômeros. Cada um desses monômeros dentro das proteínas formam a unidade básica, que se juntam para formar as proteínas, e são denominados aminoácidos. A junção dos aminoácidos formam as proteínas.
Proteínas são polímeros biológicos com elevadas massas molares formadas por unidades fundamentais (monômeros) denominadas aminoácidos. As proteínas são os componentes químicos mais importantes do ponto de vista estrutural, pois estão presente em todas as partes da célula. São também fundamentais no funcionamento do organismo, uma vez que o controle das reações químicas depende das enzimas, que são moléculas de proteínas. “São as moléculas orgânicas mais abundantes e importantes nas células e perfazem 50% ou mais de seu peso seco. São encontradas em todas as partes de todas as células, uma vez que são fundamentais sob todos os aspectos da estrutura e função celulares. Existem muitas espécies diferentes de proteínas, cada uma especializada para uma função biológica diversa. Além disso, a maior parte da informação genética é expressa pelas proteínas. Pertencem à classe dos peptídeos, pois são formadas por aminoácidos ligados entre si por ligações peptídicas. Uma ligação peptídica é a união do grupo amino (-NH2) de um aminoácido com o grupo carboxila (-COOH) de outro aminoácido, através da formação de uma amida”.
Aminoácidos: Unidades monoméricas (monômeros) das proteínas.
Todas as proteínas de todos os organismos são constituídas por aminoácidos “padrão”, ou alfa aminoácidos, o que muda é a combinação destes 20 aminoácidos, seu número e quantidade nas proteínas.
a-Aminoácidos (alfa aminoácidos): São aminoácidos que apresentam um grupo amino primário e um grupo carboxila ligados ao mesmo átomo de carbono (alfa). 
Um Peptídeo é formado quando alguns aminoácidos se unem através de ligações peptídicas.
A formação de um Polipeptídio ocorre quando diversos aminoácidos se unem.
As Proteínas são polipeptídios muito grandes, sendo que a maioria das proteínas é composta por mais de uma cadeia de polipeptídios.