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Bioquímica Aplicada Proteínas, Enzimas, Carboidratos, Lipídios Proteínas Polímero formado por aminoácidos. Polímero = é formada por repetições de aminoácidos (chamados de monômero) Aminoácidos = formado pelo ácido carboxílico + amina. Amina = Nh2 OBS: o aminoácido é anfótero, ou seja, pode se comportar como uma base e como um ácido. Tipos de Aminoácidos 1. Essenciais são os aminoácidos que o organismo não produz e que devem vir da dieta. 2. Não essenciais São aminoácidos que o próprio organismo produz. Ligação Peptídica É a ligação de um aminoácido com outro. Essa ligação vai formar o grupo amida. A união da molécula de OH com a molécula de hidrogênio é chamada de síntese por desidratação. @odonto.by.gibbs – direitos autorais União dos dois aminoácidos da figura 1 = formação do grupo AMIDA. Formas das Proteínas 1. Primárias ou Linear São proteínas que ainda apresentam as ligações simples, ou seja, peptídica. (representado em rosa na figura). 2. Secundária ou Helicoidal São proteínas em formato de hélice. é o formato “desenrolado” da proteína primária. 3. Terciária ou Globular são um enovelado de proteínas, comum na proteína Albumina. 4. Quartenária é um enovelado de várias proteínas juntas, uma estrutura bem mais complexa. Um exemplo que contenha esse tipo específico é a Hemoglobina. Desnaturação das Proteínas É caracterizada pela quebra das ligações de hidrogênio. Essa quebra de H+ ocorre principalmente por causa da temperatura muito alta ou muito baixa e por causa de pH muito alto ou muito baixo. Funções das Proteínas 1. Estrutural (plástica) Queratina = impermeabilização Actina e miosina = contração muscular. Colágeno = resistência Albumina = viscosidade 2.Energética Durante o período embrionário 3.Hormonal Insulina 4.Enzimática Catalisadoras 5.Defesa Anticorpos ________________________________________________________________________ Enzimas As enzimas são conhecidas também como biocatalizadores. A função dos catalizadores é acelerar uma reação. A enzima diminui a energia de ativação. A maioria das enzimas que existem no organismo humano são proteínas na forma terciária. Substrato = é a substância que a enzima vai atuar, que pode ser um lipídeo, uma outra proteína ou carboidrato. A enzima reconhece o substrato pela forma tridimensional! Caso essa forma seja mudada através de temperatura ou pH, a função da enzima também é mudada. Sítio Ativo = é o encaixe da enzima (pode ser chamado de centro ativo) Fatores que Afetam a Atividade Enzimática Temperatura = quando a temperatura do organismo é aumentada, as enzimas podem desnaturar e como consequência, perder a função. Como interpretar esse gráfico = as enzimas atingem uma velocidade máxima e, à medida que a temperatura aumenta, a velocidade também aumenta. A velocidade da enzima não é proporcional com o aumento da temperatura porque a enzima pode sofrer uma desnaturação. Nesse exemplo, a desnaturação ocorre em 40 graus. A velocidade máxima da enzima é o ponto ótimo (velocidade que ela atuará). Potencial Hidrogeniônico = nada mais é do que o pH, sendo um cálculo que vai de 0 a 14. O pH 7 é neutro, sendo que, acima de 7 é alcalino e abaixo de 7 é ácido. Como interpretar esse gráfico = pode- se ter um pH em torno de 2 (ácido), então, no estomago, há uma enzima que começa no pH ácido e vai até o ponto ótimo de 2 a 2,5 e com isso, ela desnatura em seguida. Em resumo: as enzimas que atuam no estômago só atuam em pH ácido, as enzimas que atuam na boca só atuam em pH neutro e a enzima do intestino só atua em pH alcalino. OBS: se colocarmos uma enzima do estômago para atuar na boca, obviamente não vai dar certo porque as enzimas apresentam pH específicos para atuação. Concentração do Substrato = os substratos, como já foi falado, podem ser proteínas, lipídeos ou carboidratos, ou seja, as substâncias onde a enzima atua. A medida que aumenta-se a quantidade de substrato, as enzimas podem não dar conta de auxiliar nas quebras dos alimentos. Como interpretar esse gráfico = a enzima possui velocidade máxima. A medida que se aumenta o substrato, a velocidade aumenta até determinado ponto, entrando em período de saturação. Inibidores = são substâncias que podem ser tomadas em forma de medicamento e podem inibir as enzimas. São classificados como reversíveis e irreversíveis. Os inibidores reversíveis se subclassificam em competitivos e não competitivos. 1. Competitivos Como interpretar esse gráfico = a curva verde não tem inibidor, onde a enzima vai chegar no máximo dela. Na curva rosa, a velocidade demora mais porque há inibidor. O objetivo é só competir com o substrato. A figura em laranja representa uma enzima. O inibidor e o substrato vão competir pelo sítio ativo da enzima. 2. Não Competitivos As enzimas que são só proteína são chamadas de enzimas simples. Porém, as enzimas que têm proteína e mais alguma coisa como sais minerais ou vitaminas, são chamadas de enzimas conjugadas, (apoenzimas = junção de proteína + alguma coisa). A parte proteica da enzima é chamada de apoenzima e a porção não proteica é chamada de coenzima ou cofator. Só é coenzima quando é uma vitamina e cofator quando é sal mineral. Os cofatores / coenzimas vêm para ajudar a enzima a atuar. Ao “grudarem” na enzima, eles mudam a estrutura espacial dela. O círculo laranja representa a coenzima. A parte desenhada em azul representa a apoenzima. _____________________________________________________________________________________________________________________________ ______ Carboidratos Polímeros Monômeros Polissacarideos Monossacarideos Proteina Aminoácidos Ácido nucleico Nucleotideos Os carboidratos são compostos orgânicos. Os polímeros são formados por estruturas repetitivas chamadas monômeros. Glicídios (Carboidratos) São a primeira fonte de energia que o organismo usa. Os carboidratos não são os mais energéticos. 1. Função Estrutural Celulose Quitina Ribose Sacarídeos Sacarídeos = açúcar. 1. Monossacarídeos Essa molécula de açucar é composta por 3 a 7 carbonos Triose = a molécula tem 3 carbonos Tetrose = 4 moléculas C Pentose = 5 moléculas C Hexose = 6 moléculas C Heptose = 7 moléculas C As 3 características mais importantes dos monossacarídeos são: - solúveis em água - não sofrem hidrólise - doces Observem a nomenclatura e a quantidade de carbonos. Um exemplo: TRIose, 3 carbonos. O número de hidrogenios é o dobro do nº de carbonos. A quantidade de oxigenio se mantém em relação ao nº de carbonos. OBS: os monossacarídeos mais importantes a serem abordados aqui são as pentoses e as hexoses. Os demais que estao na tabela foi somente para curiosidade. PENTOSES Dentro das pentoses, podemos encontrar dois exemplos que são muito importantes em qualquer organismo vivo: Monossacarídeo Fórmula Molecular Triose C3H6O3 Tetrose C4H8O4 Pentose C5H10O5 Hexose C6H12O6 Heptose C7H14O7 Notem que o DNA possuí um oxigênio a menos. O fato de ter um oxigênio ausente torna essa molécula bem mais estável, evitando que haja oxidação do organismo. HEXOSES Dentro das hexoses, encontramos alguns grupos de monossacarídeos: A fórmula molecular de todos eles é C6H12O6 2. Dissacarídeos Dissacarídeo é a junção de duas moléculas de monossacarídeos. São solúveis em água Sofrem hidrólise São doces Maltose Glicose + glicose Sacarose Glicose + frutose Lactose Glicose + galactose A maltose, sacarose e lactose são os dissacarídeos, que serão formados pela união de 2 monossacarídeos e um deles está presente em todos, que é a glicose. 3. Polissacarídeos São insolúveis em água Sofrem hidrólise Não são doces Os polissacarídeos são polímeros. ________________________________________________________________________________________________________________________ Lipídios Os lipídeos são compostos orgânicos. Quimicamente, são ésteres de ácidos graxos + álcool. Além disso, vale ressaltar que são moléculas apolares e não se dissovel na água, que é uma molécula polar. O fato do lipídio ser apolar se deve pela presença do ácido graxo, porque, quanto mais carbono tem uma substância, mais APOLAR ela é (a molécula de ácidos graxos tem uma cadeia imensa de carbonos) Monossacarídeo Fórmula Molecular DNA C5H10O4 RNA C5H10O5 Glicose Frutose Galactose Celulose Parede celular vegetal Quitina Parede de fungos Glicogênio Reserva animal Amido Reserva vegetal + O glicerol nada mais é do que uma molécula de ÁLCOOL, que vai se unir com o ácido graxo, fazendo com que ocorra a sintese por desidratação (perda de molécula de água) para formar o éster. Monoglicerídeo = quando há união em apenas uma hidroxila é chamado de monoglicerídeo. ao unir o ácido graxo com o álcool, ocorrerá a perda de molécula de água e com isso formará o éster. Características dos Lipídios Apolar (hidrofóbico) – insolúvel em água (água é substância inorgânica) Solúvel em substâncias orgânicas (clorofórmio é uma substância orgânica) Reserva energética (adipócitos são células cheias de gordura que armazenam energia) Isolante térmico e elétrico Funções dos Lipídios Estrutural = fosfolipídeo (faz parte da membrana plasmática) Hormonal = hormônios sexuais (estrógeno, progesterona, testosterona) Impermeabilizantes = cera Transportadores = vitaminas lipossolúveis (existem vitaminas que são dissolvidas apenas com lipídios. São as vitaminas K, E, D, A) Lipídios Simples (glicerídeos, ceras e esteroides) 1. Glicerídeo Saturados = quando a ligação é somente simples. Possui aspecto sólido. (gordura). A pior gordura é a saturada de origem animal. Essa gordura pode se transformar em LDL (colesterol ruim). Insaturados = quando a ligação é dupla. Faz o lipídio ficar igual está na figura. Possui aspecto líquido. (óleo) OBS: CIS e TRANS – são moléculas insaturadas. Gordura insaturada pode se tornar uma gordura ruim quando se transforma de CIS para TRANS, formando então a gordura trans. A gordura trans pode se transformar em LDL (colesterol ruim) 2. Ceras (Cerídeos) São impermeabilizantes. A cera pode ser encontrada em folhas que ficam expostas ao sol, em favos de mel e no ouvido. 3. Esteróis - Colesterol Hormônios (testosterona, estradiol, aldosterona e cortisol) Vitamina D3 (calciferol) Sais biliares Membranas celulares animais A imagem representa a membrana plasmática. Em laranja são os fosfolipídios e em vermelho é proteína. O colesterol presente na membrana, com o sol, se transforma quimicamente em vitamina D (calciferol) - Colesterol Bom e Ruim LDL = o colesterol vem da alimentação ou do fígado. O LDL é uma lipoproteína que transporta o colesterol. Quando está em excesso, pega o colesterol que está no fígado e leva para o sangue. O LDL faz com que o colesterol fique em excesso nos vasos sanguíneos podendo causar uma doença chamada Arteroesclerose. HDL = também é uma lipoproteína. A função dele é levar outro tipo de lipídio chamado de fosfolipídio. Quando ele leva o fosfolipídio, acaba enxergando um vaso sanguíneo com colesterol e transporta o colesterol dos vasos para o fígado, onde o excesso de colesterol será transformado em sais biliares. VLDL = transporta os triglicérides (que também não é bom) - Fosfolipídios O fosfolipídio é um lipídio complexo, composto por fosfato / glicerol e ácidos graxos. Existem substâncias que são polares e apolares ao mesmo tempo, chamada de afifílico ou afipático. Esfingolipídios = o neurônio precisa ter um isolante elétrico para ter a propagação dos impulsos, que é a bainha de mielina, que tem uma parte lipídica e outra proteica.
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