Aulas e roteiro de estudo Bioquimica

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AULA DE CARBOIDRATOS.ppt
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA E EXATAS
CURSO: ODONTOLOGIA 
DISCIPLINA: BIOQUÍMICA
LUZIA PANDO
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Introdução
 Os carboidratos são as biomoléculas mais abundantes na face da terra;	 
 Mais da metade do carbono orgânico do planeta está armazenado em apenas duas moléculas de carboidratos: amido e celulose;
 Ambos são polímeros do monômero glicose, diferenciando-se apenas pela forma na qual estão ligados; 
 A glicose, oxidada em CO2 e H2O, é nossa fonte primária de energia;
 Fórmula empírica: C:H: O 1:2:1 Ex: Glicose
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CARBOIDRATOS
Existem três classes principais:
1.Monossacarídeos- Ex: glicose
2. Oligossacarídeos- Ex: Sacarose
3. Polissacarídeos- Ex: Amido
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Existem duas famílias de monossacarídeos
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Monossacarídeos - Estereoisomeria
• Estereoisômeros com imagens especulares são também chamados de enantiômeros (ex: L-gliceraldeído e D-gliceraldeído).
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Epímeros
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Os monossacarídeos simples são agentes redutores
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Ligação glicosídica: Dissacarídeos
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Polissacarídeos 
• Homopolissacarídeos ou Heteropolissacarídeos
• Uma caracterização completa de polissacarídeos inclui a especificação de quais monômeros estão presentes, a seqüência dos mesmos e também o tipo de ligação glicosídica envolvida.
• Principais polissacarídeos: 
- Celulose
- Amido
- Glicogênio 
- Quitina
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Polissacarídeos – Quitina
• É semelhante à celulose, em estrutura e função, com resíduos ligados por ligações glicosídicas ß (1 → 4).
• Difere-se da celulose na natureza de monossacarídeos; na celulose o monômero é a ß-D-glicose, e na quitina o monômero é a N-acetil- ß-D-glicosamina.
• Possui papel estrutural e apresenta boa resistência mecânica (filamentos individuais unidos por pontos de H).
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Glicosaminoglicanos e Proteoglicanos
Heteropolissacarídeos:Glicosaminoglicanos – unidade repetitivas de dissacarídeos ( N-acetil-D-glicosamina ou N-acetil-D-galactosamina + açúcar ácido.
Proteoglicanos: Glicosaminoglicanos + proteínas. 
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Agregado de proteoglicano: Uma longa molécula de hialuronato está não covalentemente associado com muitas moléculas de proteína central, cada uma contendo condroitin sulfato e queratan sulfato ligados covalentemente.
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GLICOPROTEÍNAS
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AULA DE CICLO DE KREBS.ppt
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA
CURSO:ODONTOLOGIA
BIOQUÍMICA
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GLICÓLISE AERÓBICA: presença de oxigênio
 oxidação total da glicose a CO2 e H2O gerando energia (ATP)
 destino do piruvato  mitocôndria
 transferência do piruvato para dentro da matriz mitocondrial é realizada por translocase específica.
 Etapas:
 conversão de piruvato a acetil-coA
 ciclo de Krebs
 Cadeia de transporte de elétrons e fosforilação oxidativa
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PIRUVATO  ACETIL-CoA
 Ocorre na matriz mitocondrial
 Reação irreversível catalisada pelo complexo multienzimático piruvato desidrogenase (PD)
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CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
 Hans Krebs (1900-1981)
 Oxidação do piruvato à acetilCo-A e CO2
PIRUVATO
Acetil-CoA
CoA-SH
NAD+
TPP, lipoato,
 FAD
complexo de piruvato
desidrogenase (E1, E2, E3) 
NADH
ΔG = - 33,4 KJ/mol 
TPP = tiamina pirofosfato
FAD = flavina adenina dinucleotídeo
NAD = nicotinamina adenina dinucleotídeo
CoA = coenzima A
LIPOATO
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CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
 Complexo Piruvato Desidrogenase
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CICLO DE KREBS (CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO)
 8 reações catalisadas por enzimas
 7 reações ocorrem na matriz mitocondrial e uma tem a enzima associada a face externa da membrana interna da mitocôndria
 neste ciclo ocorre oxidação total da acetil-coA a CO2 e coenzimas reduzidas
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CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
 Enzimas:
* Localizada na face externa da membrana interna da mitocôndria
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BALANÇO ENERGÉTICO DO CICLO DE KREBS
 1 molécula de acetil-CoA produz:
 3 NADH
 1 FADH2
 1 GTP
 dentro da mitocôndria, cada NADH produz 2,5 ATPs e cada FADH2, 1,5 ATPs; 
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AULA DE GLICOLISE.ppt
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DISCIPLINA: BIOQUÍMICA
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA
CURSO: ODONTOLOGIA
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-Os tecidos têm necessidade de transformar a energia contida na glicose em ATP;
-A Glicólise é fundamental para a produção de Acetil-CoA;
-A Glicólise foi um dos primeiros sistemas enzimáticos a ser esclarecido, contribuindo o seu estudo para a melhor compreensão dos processos enzimáticos e de metabolismo intermediário.
IMPORTÂNCIA DA GLICÓLISE
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REGULAÇÃO DA GLICÓLISE
A necessidade glicolitica varia de acordo com os diferentes estados fisiológicos;
Existe uma ativa degradação deste açúcar após uma refeição rica em carboidratos, assim como uma acentuada redução durante o Jejum;
Deste Modo, o grau de conversão de Glicose para o Piruvato é regulado, de forma a satisfazer as necessidades celulares.
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REGULAÇÃO DA GLICÓLISE
O Controle a Longo Prazo da Glicólise, particularmente no fígado, e efetuado a partir de alterações na quantidade de Enzimas glicolitica. Este controle terá reflexos nas taxas de síntese e degradação
 O Controle a Curto Prazo é feito por alteração alostérica (concentração de Produtos) reversível das enzimas e também pela sua fosforilação.
As enzimas mais propensas a serem locais de controle são as que catalisam as reações irreversíveis:
-Hexoquinase
-Fosfofrutoquinase
-Piruvatoquinase
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FERMENTAÇÃO LÁCTICA
-BACTÉRIAS
-HEMÁCIAS
-FIBRAS MUSCULARES
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FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA
BACTÉRIAS
FUNGOS
LEVEDURAS
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CADEIA RESPIRATÓRIA.ppt
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA
CURSO: ODONTOLOGIA
BIOQUÍMICA BÁSICA
LUZIA PANDO
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Funções
Reoxidação das coenzimas:
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OXIDAÇÃO DO NADH CITOSSÓLICO
A membrana interna da mitocôndria é impermeável a NAD+ e NADH;
A oxidação do NADH citossólico não pode ser feita diretamente pela CTE;
As coenzimas reduzidas no citossol podem ser indiretamente oxidadas pela CTE.
SISTEMAS DE LANÇADEIRAS:
Lançadeira malato-aspartato
Lançadeira glicerol -3 -fosfato
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Funções
Transferência de elétrons provenientes de rotas metabólicas através de reações de óxido-redução com captação de energia liberada nestas reações formando ATP. 
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Componentes da Cadeia Respiratória
Complexo I – NADH-CoQ redutase
Complexo II – Succinato-CoQ redutase
Complexo III – CoQ – citocromo c redutase
Complexo IV – Citocromo c oxidase
CoQ e citocromos
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Mecanismo da Fosforilação Oxidativa Teoria de Mitchell
Acoplamento quimiosmótico 
A transferência de elétrons pela Cadeia Respiratória 
Bombeamento de prótons da matriz para o espaço intermembrana 
1961
Força próton-motriz
Impulsiona a síntese de ATP pelo complexo
ATP sintase 
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Inibidores da Cadeia Respiratória
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Ex: Oligomicina
- liga-se ao pedículo da ATP-sintetase
- fecha o canal de H+
- impede a dissipação dos gradientes elétricos e de pH
Inibidores da Fosforilação Oxidativa
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Desacopladores
São substâncias que destroem o acoplamento existente entre o transporte de elétrons e a fosforilação. Em presença de desacopladores o transporte de elétrons se processa normalmente e a síntese de ATP está diminuída.
Ex: 2,4-DNP
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BALANÇO ENERGÉTICO DA RESPIRAÇÃO AERÓBICA
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Estr Func DNA e RNA.ppt
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA
CURSO:ODONTOLOGIA
BIOQUÍMICA
 
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Os ácidos nucléicos são polímeros formados por nucleotídeos
Os nucleotídeos possuem três componentes característicos:
1- base nitrogenada (A,T,C,G) DNA/ (A,U,C,G)RNA
2- Uma pentose (desoxirribose)DNA/ ribose(RNA)
3- grupo fosfato
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As ligações fosfodiéster unem os nucleotídeos no DNA e RNA
Extremidade 5´ (fosfato 5´) 
Extremidade 3´ (OH livre 3´)
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A estrutura do DNA
Uma das mais impactantes descobertas na história da biologia ocorreu em 1953 quando James Watson e Francis Crick deduziram a estrutura correta do DNA.
A estrutura da dupla hélice de Watson e Crick foi baseada em dois tipos principais de evidências:
James Watson e Francis Crick
Dados químicos - composição do DNA 
Padrões de difração de raio X
O DNA era uma estrutura bifilamentar ordenada com subestruturas repetidas espaçadas a cada 0,34 nanômetros ao longo do eixo da molécula
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Diagrama da estrutura de dupla hélice do DNA 
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Como as bases nitrogenadas se pareiam?
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PAREAMENTO DE BASES NO DNA
A fita continua
A fita continua
A fita continua
O número de pontes de hidrogênio depende das bases Envolvidas
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NUCLEOSÍDEO & NUCLEOTÍDEO
 DESOXIADENOSINA TRIFOSFATO 
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FUNÇÕES DOS NUCLEOTÍDEOS
Compostos ricos em energia - direcionam os processos metabólicos (principalmente biossíntese) de todas as células;
Funcionam como sinais químicos - respondem a hormônios e outros estímulos;
Componentes estruturais de vários cofatores enzimáticos e de intermediários metabólicos;
Componentes dos ácidos nucléicos - DNA e RNA - reservatórios da informação genética
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GRUPO 
FOSFATO
MONO, DI, TRI
AÇÚCAR
(Desoxirribose)
ESTRUTURA GERAL DOS DESOXIRRIBONUCLEOTÍDEOS
DESOXIRRIBONUCLEOSÍDEO
desoxiadenosina
desoxiguanosina
desoxicitidina
desoxitimidina
Adenina
Guanina
Citosina
Timina
DESOXIRRIBONUCLEOTÍDEO
desoxiadenilato
desoxiguanilato
desoxicitidilato
desoxitimidilato
BASE
Ausência de Oxigênio
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CLASSIFICAÇÃO DOS DNAs QUANTO A ESTRUTURA
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Adenilato
Guanilato
Citidilato
Uridilato
ESTRUTURA GERAL DO ÁCIDO RIBONUCLÉICO RNA
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FLUXO DA INFORMAÇÃO GENÉTICA
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DESOXIRRIBONUCLEOTÍDEOS
RIBONUCLEOTÍDEOS
AMINOÁCIDOS
Expressão Gênica
fita molde
transcrição
Tradução 
RNAm
códon 
Proteína
(cadeia de aminoácidos)
DNA
metionina
prolina
leucina
alanina
arginina
FLUXO DA INFORMAÇÃO GENÉTICA
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PROPRIEDADES E CLASSIFICAÇÃO DOS RNAs
RNAr (80%)
RNAt (15%)
ESTRUTURA DO RNA
Moléculas poliméricas de mononucleotídeos unidos por ligações fosfodiéster, menor que o DNA, contem ribose em vez de desoxiribose e URACILA em vez de TIMINA.
CLASSIFICAÇÃO DO RNA
RNAr, RNAt e RNAm. Eles diferem por: tamanho, função e modificações estruturais especiais. No entanto, os 3 participam da síntese PROTÉICA.
RNAm (5%)
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Transporta a informação genética do DNA ao citossol onde é usado como molde para a síntese de proteínas
RNA MENSAGEIRO
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RNA TRANSPORTADOR
74-95 resíduos de nucleotídeos, um RNAt para cada aa. dos 20 aa. Reconhece o termo do código genético para a adição de seu aa á cadeia polipeptídica em formação.
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MECANISMO SIMPLIFICADO DE PROCESSAMENTO DE RNA
Pré-RNAm
sítio de processamento 5’
sítio de processamento 3’
 
 
Formação do
spliceossomo
spliceossomo
Forma de Lariat 
(exon 5’ é clivado)
spliceossomo
o intron será
degradado
Tradução
o exon 3’ é clivado
 e se liga ao exon 5’ 
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DNA
Pré-mRNA
SPLICING
(PROCESSAMENTO)
mRNA maduro
O RNA MENSAGEIRO MADURO É MENOR QUE O DNA QUE
DEU ORIGEM A ELE
EXONS
INTRONS
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TRADUÇÃO
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O CÓDIGO GENÉTICO MOSTRA O AMINOÁCIDO ADICIONADO 
PARA CADA CÓDON (SEQÜÊNCIA DE NUCLEOTÍDEOS) DO RNAm
Degeneração do
código genético
segunda base
Terceira base
Número de Códons:
Primeira base
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NA DÉCADA DE 70 O DOGMA FOI ABALADO PELA PRIMEIRA VEZ
RNA
REPLICAÇÃO
TRANSCRIÇÃO
TRADUÇÃO
DNA
TRANSCRIÇÃO
REVERSA
PRÍONS
(vaca-louca)
ROTEIRO DE ESTUDO ODONTO 2015.doc
 DEPARTAMENTO DE QUÍMICA E EXATAS – DQE
 DISCIPLINA: BIOQUÍMICA BÀSICA
 CURSO: ODONTOLOGIA
 PROF. Dra. LUZIA PANDO 
ROTEIRO DE ESTUDO DA UNIDADE II: ÁCIDOS NUCLÉICOS E METABOLISMO DE CARBOIDRATOS
1. Quais as diferenças estruturais entre DNA e RNA?
2. Em que consiste a replicação semiconservativa de DNA?
3. Descreva o modelo de DNA proposto por Watson-Crick.
4. Escreva a seqüência complementar ( na notação padrão 5' →3' ) para:
a) GATCAA, b) TCGAAC, c) ACGCGT e d) TACCAT. 
5. A composição ( em unidades de fração molar) de um filamento da molécula de dupla hélice do DNA é (A) = 0,30 e (G) = 0,24.
a) O que você pode dizer sobre (T) e (C) do mesmo filamento?
b) E sobre (A) , (G), (T) e (C) do filamento complementar?
6. Quais são os tipos de RNAs existentes? Qual o papel atribuído a cada um deles?
7. Definir carboidrato, monossacarídeo e oligossacarídeo e dar 2 exemplos de cada.
8. Definir polissacarídeo. Citar exemplos de polissacarídeos estruturais e de reserva.
9. Diferencie homopolissacarídeo de heteropolissacarídeo.
10. Explicar o que são açúcares redutores. Cite três exemplos.
11. Qual a importância biológica atribuída aos glicosaminoglicanos? Cite três exemplos.
12. Esquematizar a estrutura do amido e do glicogênio e comentar sobre a importância biológica destes carboidratos. 
13.Consulte o mapa da via glicolítica e responda:
Quais os passos irreversíveis do mapa?
Quais moléculas são hexoses e quais são trioses?
Quantas moléculas de piruvato se formam a partir de uma molécula de hexose?
Indicar as reações de óxido-redução que aparecem na via glicolítica.
Indicar os compostos ricos em energia da via glicolítica.
14. Esquematizar as reações de fermentação láctica e fermentação alcoólica que possibilitam a obtenção de NAD+ na forma oxidada. Citar exemplos de tecidos ou organismos onde ocorrem esses dois tipos de fermentação. 
15. Escrever a reação de formação de acetil-CoA a partir de piruvato e indicar:
as 5 coenzimas necessárias
as vitaminas envolvidas
a sua localização celular
16. Escrever a reação de formação do Oxalacetato a partir de piruvato e indicar:
a enzima que catalisa a reação
a vitamina envolvida
sua localização celular
17. Quais são os passos irreversíveis do ciclo de Krebs? Citar os compostos que devem ser fornecidos ao ciclo para inicia-lo e mantê-lo em funcionamento.
18. Explique a teoria quimiosmótica proposta por Mitchell para o acoplamento entre o fluxo de elétrons e a fosforilação oxidativa.
19. Analisar a velocidade da cadeia de transporte de elétrons em função da razão ATP/ADP.
20. A membrana interna da mitocôndria é impermeável a ATP e NADH. Explique como o ATP produzido na mitocôndria pode ser utilizado no citossol.
21. Definir desacoplador e citar um exemplo.
22. Citar 3 inibidores da cadeia de transporte de elétrons, indicando os transportadores sobre os quais eles atuam.
23. Esquematizar as duas reações de oxidação da via das pentoses, citando as enzimas e as coenzimas envolvidas nestas reações.
24. Analisando a via glicolítica e a via das pentoses, discutir as condições em que haverá predomínio de uma dessas vias de metabolismo da glicose.
25. Qual a reação irreversível da via das pentoses?
Bom estudo!
VIA DAS PENTOSES.ppt
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA
CURSO: ODONTOLOGIA
BIOQUÍMICA BÁSICA
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VIA DAS PENTOSES
Glicose 6-P desidrogenase
Fosfogliconato 6-P desidrogenase
GLICOSE
GLICOSE 6P
FRUTOSE 6P
FRUTOSE 1,6 BI P
NADPH + H
NADP+ 
NADPH + H + CO2
NADP+ 
PODER REDUTOR PARA SÍNTESE
Piruvato
Vias Oxidativas
Vias Não Oxidativas
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GSH - GLUTATIONA
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VIA DAS PENTOSES & PROCESSOS DE OXIREDUÇÃO
H2O2
 GS - SG
NADPH + H+
NADP+
e-
2H+
O2 + e-
O2-
Glutationa Redutase
Glutationa Peroxidase
Danos na Proteínas de Membrana
Peroxidação dos Lipídios de Membrana (Carbomil)
Hemólise 
HEMOGLOBINA Fe +2
HEMOGLOBINA Fe +3
DNA
Proteína Inativa
Proteína Ativa
H2O