Aula_1_Biomoleculas

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BIOQUIMICA
Profa Raiana Luz
E-mail: raiana.luz@facimp.edu.br
METODOLOGIA
2 avaliações
AP1 (30%) e AP2 (30%)
Participação, Estudos de Fixação, Estudos
independentes, jogos didáticos entre outras
atividades que considerar relevante
1 avaliação global
AP3 (40%)
• Média final acima de 5,0
Apresentação da Disciplina- Ementa
Nessa disciplina, o aluno desenvolverá sua capacidade de buscar respostas
aos seus questionamentos de maneira autônoma a partir da análise de
metabólitos bioquímicos que possibilitam auxiliar no diagnóstico e
monitoramento de patologias relacionadas ao metabolismo bem como,
estabelecer correlações clínico-laboratoriais. Serão realizados discussão de
casos e seminários para fixação dos conteúdos estudados. A avaliação da
aprendizagem será contínua, através de múltiplos instrumentos, além das
avaliações oficiais.
Objetivos 
1. . Avaliar as funções das biomoléculas presentes no
organismo humano, suas estruturas e propriedades,
compreendendo os mecanismos metabólicos de
transformação
2. Analisar os carboidratos, lipídios, aminoácidos e as
propriedades das enzimas, visando sua identificação em
amostras biológicas.
3. Correlacionar o metabolismo celular com os aspectos
clínicos da bioquímica, tendo como meta a aplicação em
situações reais.
4. Analisar a regulação e integração das vias metabólicas
principais, destacando a ação das enzimas, vitaminas e
hormônios.
5. Avaliar as alterações patológicas utilizando os
conhecimentos bioquímicos, para interpretação de exames
bioquímicos como ferramenta diagnóstica.
Conteúdos 
• Micromoléculas e macromoléculas biológicas e sua relação com a prática
do profissional da saúde. Patologias relacionadas à bioquímica e sua relação
com as diversas moléculas biológicas. Bioquímica e sua relação com o corpo
humano.
• Molécula da água: estrutura; propriedades; e funções no organismo
humano. Importância da água em sistemas biológicos. Ligação de
hidrogênio. Importância da acidez (pH) e das soluções tampão para os
sistemas biológicos.
• Aminoácidos: estrutura molecular básica (cadeia lateral e importância para
as proteínas - aminoácidos apolares e polares); e propriedades. Ligações
peptídicas e demais ligações presentes nos aminoácidos.
• Proteínas: estrutura (primária, secundária, terciária e quaternária); e
propriedades. As diversas funções das proteínas nos sistemas biológicos.
Proteínas globulares e fibrosas. Conformação das proteínas.
Conteúdo 
• Proteínas: conceito; reação geral. Presença de proteínas em diferentes amostras.
Relação do reativo de biureto com as ligações peptídicas. Desnaturação de
proteínas. Nível primário, secundário, terciário e quaternário das proteínas.
• Enzimas: definição; classificação; catálise; cinética; inibição; características; e
regulação enzimática. Cofator e coenzima, grupo prostético e sítio catalítico da
enzima. Enzima: substrato e produto.
• Lipídeos: estrutura; propriedades; função que exercem nas membranas dos
sistemas biológicos; e solubilidade em diferentes solventes. Correlação entre
lipídeos e as múltiplas patologias dos sistemas biológicos.
• Carboidratos e glicoconjugados: conceito; propriedades gerais. Poli-hidroxialdeído
e poli-hidroxicetonas: características. Funções e importância dos carboidratos nos
sistemas biológicos. Ciclização dos carboidratos.
Conteúdo
• Integração das vias bioquímicas dos organismos: anabolismo e
catabolismo. Metabolismo dos carboidratos. Homeostase da
glicose. Característica do glicogênio. Funções da insulina e do
glucagon no organismo e influência das enzimas nesses processos.
• Vias metabólicas: importâncias para o organismo. Oxidação de
lipídeos e aminoácidos: processo e importância para o organismo.
Fases da Beta-oxidação. Corpos cetônicos: ações e importância
para o organismo. Lipídeos como fonte de energia.
• Metabolismo energético: funções e características do ciclo do
ácido cítrico; a cadeia transportadora de elétrons e a fosforilação
oxidativa para o organismo. Componentes da cadeia
transportadora de elétrons. Formação de ATP pela ATP sintase.
• Bioquímica da Água
• Aminoácidos, peptídeo e proteínas
• Enzimologia
• Carboidratos
• Lipídios (VITAMINAS)
• Vias metabólicas 
Conteúdo Programático
Apresentação
BIOQUÍMICA 
Porque estudamos bioquímica na área da saude? 
Qual a importância da bioquímica para a sua formação 
acadêmica? 
Qual a importância da bioquímica para a sua 
formação acadêmica? 
• Conhecimento do metabolismo
• Modo como obtém, armazena e utiliza energia 
nas atividades
• Modo como é a renovação das estruturas
• Utilização racional de exames laboratoriais na 
área de bioquímica para avaliar alterações 
metabólicas
• Compreensão como alterações no funcionamento 
de vias metabólicas geram doenças 
Introdução a 
Bioquímica 
Biomoléculas 
Com a célula, a biologia descobriu o seu átomo... Para
caracterizar a vida é portanto necessário estudar a célula e analisar sua estrutura:
identificar o denominador comum necessário para a vida de cada célula, ou
alternativamente, identificar as diferenças associadas com a performance de
funções especiais.
Ciência que busca descrever a estrutura,
a organização e as funções da matéria viva
em termos moleculares.
A bioquímica tenta entender como a vida funciona 
do ponto de vista molecular !!!
A química da VIDA!
DETALHAMENTO MOLECULAR:
-Funções orgânicas (funcionamento do organismo)
-Necessidades fisiológicas (nutrição celular)
-Processos químicos do metabolismo
-Correlação entre vias metabólicas
Sistema Orgânico
(homem)
Órgão
(fígado)
Tecido hepático
Célula
(hepatócito)
Núcleo
Molécula
(DNA)
Organização celular dos seres vivos
Nível HIERÁRQUICO de Organização
16
Organização Funcional do Corpo Humano
A MÁQUINA DE 100 TRILHÕES DE PEÇAS
Cada célula especializada em uma ou poucas 
funções, trabalhando em conjunto em prol do 
equilíbrio funcional de todo o sistema vivo.
Ex.: 25 trilhões são apenas hemácias (especialistas em transporte gasoso)
CÉLULA PROCARIÓTICA
CÉLULA EUCARIÓTICA - Animal
CÉLULA PROCARIONTE X EUCARIONTE
Características Procariotos Eucariotos
1. Envoltório Nuclear 
2. Cromossomo
3. Nucléolo
4. Divisão Celular
5. Citoplasma
6. Organelas
7. Organização Celular
Ausente
Único
Ausente
Cromossomos 
separados por ligação à 
membrana plasmática
Sem Citoesqueleto
Limitado
Principalmente 
Unicelular
Presente
Múltiplos
Presente
Cromossomos 
separados por 
Microtúbulos
Citoesqueleto
Várias
Principalmente 
Multicelular
CÉLULA EUCARIÓTICA - Animal
Hierarquia estrutural na organização molecular 
das células
Nível 1:
Unidades 
monoméricas
Nível 2:
Macromoléculas
Nível 3:
Complexos 
supramoleculares
Nível 4:
A célula e suas 
organelas
Classes de Biomoléculas
2
2
Simplicidade no complexo: 
✓Existem somente 4 classe de macromoléculas na bioquímica cada uma formada por 
seu respectivo conjunto de blocos construtivos
Proteínas
Polissacarídeos
Ácidos nucléicos
Lipídeos
UNIDADE CONSTRUTUVA 
(TIJOLO)
O
O-
N
O
H
H OH
H
H
O
O
O
O
O
O
EXEMPLO
insulina
RNA
(ácido ribonucléico)
celulose
Triacil glicerol (banha)
CLASSE
Amino ácido
nucleotídeo
açúcar
Ácido graxo 
(também glicerol e 
outros componentes)
Biomoléculas
São polímeros 
Possuem longas cadeias feitas de subunidades 
repetidas 
Macromoléculas (Ácidos nucleicos, proteínas, 
carboidratos e lipídeos)
Ex: Mitocôndria possui 1200 proteínas diferentes 
Não significa que sejam as únicas moléculas em seu 
corpo, mas as macromoléculas mais importantes estão 
divididas nestes grupos !
Biomoléculas são constituídas essencialmente de C, H, O e N 
organismos vivos
Grupos funcionais presentes nas biomoléculas 
27
Hidrocarbonetos Grupamentos contendo oxigênio
Grupos funcionais presentes nas biomoléculas
28
Grupamentos 
contendo nitrogênio
Grupamentos 
contendo enxofre
Grupamentos 
contendo fosfato
Bioquímica
Bactéria que se alimenta de arsênio
Cientistas norte-americanos descobrem bactériaque 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 
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
http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/2010/12/imagens/vidaalem03.jpg
http://cienciahoje.uol.com.br/noticias
Biomoléculas:
Diversas
tarefas no 
organismo
• Carboidratos-Armazenam combustível 
para futuras necessidades energéticas 
• Lipídeos- componentes estruturais das 
membranas celulares
• Ácidos nucleicos- armazenam e 
transferem informações hereditárias
• Proteínas- tem a maior variedade de 
funções (Suporte estrutural, catalisa 
reações, transmite sinais)
Funcionalidade nos sistemas biológicos
32
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
BIOQUÍMICA 
CELULAR
Média da composição celular / biomoléculas:
- Água (70 – 85%)
- Proteínas (10 – 15%)
- Lipídeos (2 – 3%)
- Carboidratos (1%)
- Ácidos nucleicos (1%)
- Minerais (1%)
A IDEIA DA ORGANIZAÇÃO 
MACROMOLECULAR
•Muitas moléculas biológicas são macromoléculas (polímeros) de alto peso molecular
montados a partir de precursores mais simples.
•A síntese de macromoléculas é a atividade que mais consome energia das células.
MONÔMEROS POLÍMEROS
EXEMPLO:
1. Proteínas: peptídeos (formado por aminoácidos)
2. Ácidos nucléicos: polinucleotídeos (DNA e RNA)
3. Polissacarídeos: (formado por açúcares)
A IDEIA DA ORGANIZAÇÃO 
MACROMOLECULAR
Como construir um polímero a partir de 
monômeros ?
Escala de tamanho em bioquímica
38
38
alanina
(aminoácido)
glicose
0,5nm
89Da
0,7nm
180Da
3
,5
n
m
Mioglobina (uma proteína pequena)
16.900Da
Fosfolipídeo
750Da
Escala de tamanho em bioquímica
3,5nm
Mioglobina
16.900Da
6,8nm
Hemoglobina (proteína média)
65.000Da
Escala de tamanho em bioquímica
6,8nm
Hemoglobina 
65.000Da
miosina
160nm
470.000Da
25nm
Bacteriófago FX-174
Um dos menores vírus conhecidos
6.200.000Da
16nm
Ribossoma de E.Coli
2.800.000Da
Escala de tamanho em bioquímica
41
9.000nm
9mm
Hemácia
(célula vermelha 
do sangue)
2.000nm
2mm
E coli
bactéria
Cloroplasto de 
espinafre
8.000nm
8mm
Mitocôndria 
de hepatócito
1,5mm
Vírus do 
mosaico 
do tabaco
Célula 
do 
fígado
20.000nm
20mm
Escala de tamanho das estruturas biológicas
42
Metro 
(m)
100 metro
Milímetro
(mm)
10-3 metro
Micrômetro
(mm)
10-6 metro
Nanômetro
(nm)
10-9 metro
alanina
(0,5nm)
glicose 0,7nm
Vírus do 
mosaico do 
tabaco
300nm
Mitocôndria
1,5mm
Hemácia 9mm
Humano
1,7 m
Hemoglobina 6,8nm 
Célula 
do 
fígado
20mm
Vírus FX-174 
25nm
• 1 – Síntese de Biomoléculas
• Renovação tecidual
• Produção de moléculas de reserva (glicogênio)
• Produção de DNA e RNA
• 2- Transporte de íons pela membrana
• Nutrição seletiva da própria célula
• Auxílio em processos bioquímicos (co-fatores de reações)
• 3- Produção de energia (ATP)
• Moeda energética corporal
• Glicose X Lipídeos X Proteínas
• 4- Remoção dos metabólitos e excreção de substâncias tóxicas
• Excreção da amônia na forma de uréia
Mantendo uma célula VIVA
OS CATALISADORES BIOLÓGICOS
A quase totalidade das reações bioquímicas envolve a
presença de alguma enzima!
Mantendo uma célula VIVA
ATP
Energia utilizável 
para demais 
processos celulares
0,1 – 10μm
Célula Procariótica X Célula Eucariótica
10 – 100μm
Escherichia coli
Quem é mais evoluído?
Existem diferenças ou semelhanças 
bioquímicas de acordo com a espécie?
Ѳ
Ѳ
EVOLUÇÃO em bioquímica pode ser RELATIVA?Ѳ
Evolução bioquímica!
Os esporos são altamente 
resistentes, suportam até 
100°C por 3 a 5 horas.
Clostridium botulinum
Correlacione a estrutura de cada grupamento (esq.) com seu nome e a 
função química a que pertence (dir.)
``Existem razões para supor que, nos animais e nas plantas, ocorrem 
milhares de processos catalíticos nos líquidos do corpo e nos tecidos. 
Tudo indica que, no futuro, descobriremos que a capacidade de os 
organismos vivos produzirem os mais variados tipos de compostos 
químicos reside no poder catalítico de seus tecidos.'' 
A previsão de Berzelius estava correta, e hoje sabemos que o ``poder 
catalítico'' mencionado no texto deve-se: 
a) aos ácidos nucléicos. 
b) aos carboidratos. 
c) aos lipídios. 
d) às proteínas. 
e) às vitaminas. 
BÁSICA
• BERG, J. M. Bioquímica. 5ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2004, 1059p.
• CAMPBELL, Mary K. Bioquímica. 3ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2000, 752p.
• LEHNINGER, Albert L.; NELSON, David L.; COX, Michael M. Princípios de Bioquímica. 
4ª ed. São Paulo: Sarvier, 2006, 1202p. 
COMPLEMENTAR
• MARZZOCO, A. Bioquímica Básica. 3ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007, 
386p.
• MOTTA, V. T. Bioquímica Clínica para Laboratório. 4ª ed. São Paulo: Robe, 2003, 
419p.
• BRACHT, A. Métodos de Laboratório em Bioquímica. São Paulo: Manole, 2003, 
439p.
• DEVLIN, Thomas M. Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas. 6. ed. São 
Paulo: Edgard Blucher, 2007, 1216p.
• MURRAY, R. Harper: Bioquímica Ilustrada. 26ª ed. São Paulo: Atheneu, 2006, 692p.
Referências Bibliográficas
• COX / LEHNINGER, 
Albert. L. Princípios de 
Bioquímica. 4. ed. São 
Paulo: Sarvier, 2006.
Obrigada pela 
Atenção !