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Bioquímica Prof. Dr. Francisco G. de Carvalho Neto Curso: Enfermagem (1º P) Introdução O que é Bioquímica? • Ciência relacionada com as bases químicas da vida • Conceito nato de que existe uma “química da vida” ou que existe a vida através da química • Definição funcional: Ciência relacionada com os constituintes químicos das células vivas e com reações e processos que eles sofrem. Introdução Objetivo da Bioquímica Descrever e explicar, em termos moleculares, todo o processo químico das células vivas. Surgimento do Universo X Bioquímica • 14 bilhões de anos; • Surgimento do Universo; • Átomos e moléculas formaram nuvens de partículas de pó e a sua agregação levou, por fim, à formação de rochas, planetoides e planetas; • 4 bilhões de anos atrás, surgiu a vida; • Biomoléculas; • Somos poeira estelar. As biomoléculas surgiram primeiro por evolução química • Como surgiu o primeiro organismo? • Características da Terra primitiva ➢Irradiação ultravioleta, relâmpagos e raios, erupções vulcânicas; ➢Gases da atmosfera terrestre e os solutos inorgânicos nas fontes hidrotermais superaquecidas nas profundezas do oceano. As biomoléculas surgiram primeiro por evolução química • Experimento para provar origem abiótica • Stanley Miller (1953) • Mistura de gases supostamente existentes na terra primitiva, incluindo NH3, CH4, H2O e H2, a uma descarga elétrica produzida por um par de eletrodos. As biomoléculas surgiram primeiro por evolução química • A fase gasosa da mistura continha CO e CO2, além dos gases de partida; • A fase líquida continha uma grande variedade de compostos orgânicos, incluindo alguns aminoácidos, ácidos orgânicos, aldeídos e ácido cianídrico (HCN); • Esse experimento mostrou a possibilidade da produção abiótica de biomoléculas em um tempo relativamente curto e em condições relativamente brandas. Histórico • Química dos Seres Vivos ➢Século XVIII (Lavosier e Priestly) ➢Século XIX (Pasteur e Liebig) • Zeitschrift für Physiologisce Chemile (1877) • Termo Bioquímica (1903) Carl Neuberg • Journal of Biological Chemistry (1906) Biomoléculas • Possuem características químicas comuns às demais moléculas da natureza; • Quando associadas em um sistema biológico, possuem uma dinâmica própria de regulação e síntese, que proporcionam as características de cada ser vivo; • Ambiente ideal para que ocorram estas reações é a célula; • Compostas principalmente de carbono, além de hidrogênio, oxigênio e nitrogênio; • Quando essas moléculas são isoladas e examinadas individualmente, elas seguem todas as leis físicas e químicas que descrevem o comportamento da matéria inanimada. Biomoléculas • As principais biomoléculas são: ➢Proteínas: compostas por subunidades de aminoácidos; ➢Lipídios: compostos por subunidades de ácidos graxos e gliceróis; ➢Glicídios ou Carboidratos: compostos por subunidades de monossacarídeos; ➢Ácidos Nucleicos: compostos por subunidades de monossacarídeos (pentoses), ácido fosfóricos e bases nitrogenadas. Fundamentos da Bioquímica • Celulares • Químicos • Físicos • Genéticos Fundamentos da Bioquímica • Fundamentos Celulares ➢Todas as células são delimitadas por uma membrana plasmática; ➢Citosol contendo metabólitos, coenzimas, íons inorgânicos e enzimas; ➢Conjunto de genes contidos dentro de um nucleoide (bactérias e arqueias) ou de um núcleo (eucariotos); ➢Os organismos requerem uma fonte de energia para realizar o trabalho celular. Fundamentos da Bioquímica • Fundamentos químicos • Devido a sua versatilidade de ligação, o carbono pode produzir amplas coleções de estruturas carbono-carbono com uma grande variedade de grupos funcionais; • Um conjunto universal de aproximadamente mil moléculas pequenas é encontrado em células vivas; a interconversão dessas moléculas nas rotas metabólicas centrais se conservou ao longo da evolução. Fundamentos da Bioquímica • Fundamentos físicos • Células vivas são sistemas abertos, que trocam matéria e energia com o meio externo ; • Muitas reações celulares ocorrem a velocidades apropriadas somente porque as enzimas estão presentes para catalisá-las. Fundamentos da Bioquímica • Fundamentos Genéticos • A informação genética é codificada na sequência linear de quatro tipos de desoxirribonucleotídeos no DNA; • Apesar do tamanho enorme do DNA, a sequência de nucleotídeos nela é muito precisa; • A manutenção dessa precisão no decorrer de períodos bem longos de tempo é a base da continuidade genética dos organismos. carvalhonetofg@gmail.com
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