01) introdução a bioquímica e biofisica

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BIOQUÍMICA E BIOFÍSICA 
Professora Maria Lucia Rossetti 
Universidade Luterana do Brasil-ULBRA 
Curso de Biologia 
•OBJETIVOS DA DISCIPLINA 
3.1 GERAL: Conhecer os princípios e conceitos químicos e físicos em sistemas 
biológicos, de forma a compreender e explicar o funcionamento de estruturas 
dos organismos vivos e do meio ambiente. Conhecer os principais constituintes 
químicos das células e compreender os processos metabólicos de síntese, 
degradação, organização e interação destes compostos em animais, plantas e 
microrganismos. 
3.2 ESPECÍFICO(S): 
- Conhecer moléculas e caracterizar os elementos da tabela periódica e 
identificar a organização. 
- Compreender as ligações químicas e radioatividade. 
- Compreender a constituição dos seres vivos e do meio ambiente. 
- Analisar funções celulares, mecanismos transporte através de membranas e 
fundamentos sobre bioenergética. 
- Correlacionar os elementos químicos com aspectos físico-químicos dos 
fenômenos biológicos. 
- Dominar os conteúdos básicos da disciplina, para associá-los às matérias 
específicas do ciclo profissional. 
- Analisar a estrutura, propriedades e funções dos principais constituintes 
bioquímicos dos organismos, com ênfase nas principais categorias de 
macromoléculas (carboidratos, lipídios, proteínas e ácidos nucléicos). 
- Estabelecer relações entre os conceitos de Biofísica / Bioquímica e o cotidiano. 
Avaliação 
 
Atividade Avaliativa Parcial 1 (AP1): Valor 1,5 
● 
Atividade Avaliativa Parcial 2 (AP2): Valor 2,5 
● 
Atividade Avaliativa Semestral (AS): Valor 6,0 
BIBLIOGRAFIA BÁSICA 
 
DURAN, J.E.R. Biofísica: conceitos e 
aplicações. 2.ed. São Paulo: Pearson Education 
do Brasil, 2011. 
 
CAMPBELL, M. K. Bioquímica. 3a ed. Porto 
Alegre: Artmed, 2000. 
 
NELSON, D. L., COX, M. M. Lehninger - 
Princípios de Bioquímica. 3a ed. São Paulo: 
Sarvier, 2002. 
 
• Disciplina de bioquímica e biofísica 
 
 
abordará conceitos da física e da química conhecidos 
para entendimento do universo, para a compreensão dos 
mecanismos que propiciam a vida nos sistemas 
biológicos. 
 
 
Introdução 
Essa abordagem será em escala molecular para entender os 
comportamentos resultantes de vários processos da vida, 
além da interação e da cooperação entre os sistemas 
altamente organizados de macromoléculas, organelas e 
células. 
 
 • Biofísica é o estudo da Matéria, Energia, Espaço e 
Tempo nos sistemas biológicos. 
 
• Bioquímica – Estudo da vida a nível molecular. Estuda 
a estrutura de moléculas e o seu metabolismo. 
Porque estudar bioquímica e biofísica 
Os seres vivos são 
constituídos de 
MATÉRIA, e portanto, 
ocupam ESPAÇO 
próprio, seus processos 
vitais ocorrem diante da 
conversão e utilização 
de ENERGIA e 
necessariamente ao 
longo do TEMPO. 
A matéria é um dos 
componentes fundamentais do 
Universo e se os seres 
vivos estão inseridos nesse 
Universo, eles são feitos dos 
mesmos componentes que o 
Universo é feito. 
Grandezas derivadas das fundamentais 
A CÉLULA 
Menor unidade de vida 
Objeto do estudo 
visando os aspectos 
físicos e químicos 
Célula procariótica 
Membrana plasmática 
• Bicamada molecular de fosfolipídeos e por proteínas 
 
• Organizada de forma a manter o potencial elétrico da célula e a permeabilidade 
seletiva, ou seja, controlar o que entra e sai da célula. 
 
• Permeável a certos gases, tais como O2 e CO2, e impermeável a muitas 
substâncias, como açúcar, aminoácidos e íons inorgânicos (K+ e Cl-). A água pode 
difundir-se livremente através da célula. 
 
Transporte de substâncias através das membrana 
O transporte através da membrana celular, seja através de canais ou poros na 
membrana plasmática ou por meio das proteínas carreadoras, como a 
sódio/potássio ATPase, concorrem para manter uma distribuição assimétrica 
entre os meios intra e extracelular. 
O átomo - é a unidade 
fundamental da matéria, 
Ele é formado por um 
núcleo com nêutrons e 
prótons (+), e elétrons 
(- ) orbitam o núcleo. 
 
A órbita possui sete camadas em 
torno de um núcleo e nelas 
estão os elétrons. 
 
As camadas são denominadas 
de K, L, M, N, O, P e Q. 
 
Cada camada pode conter um 
número limitado de elétrons 
 
Carbono 
Massa molecular 
 
Uma molécula é formada por átomos do mesmo elemento ou 
elementos diferentes, quando estão unidos por ligação covalentes, 
temos que a massa molecular é igual a soma das massas de todos os 
átomos que formam a molécula. 
 
 
Exemplo: Qual é a massa molecular do gás hidrogênio (H2) 
Massa molar 
 
 Como as massas atômicas e moleculares são muito pequenas, foi preciso 
criar outra grandeza para expressar essas massas em gramas. 
 
Essa grandeza é chamada de mol, que corresponde a 6,02 × 1023 unidades. 
 
Quando falamos em um mol de gás oxigênio (O2) estamos nos referindo a 
6,02 × 1023 unidade de O2. 
 
Quando falamos de massa molar, nos referimos a massa de um mol de 
determinada substância. É importante ressaltar que a massa molar é 
numericamente equivalente a massa atômica ou molar, por exemplo, 1 mol 
de H2 tem massa igual a 2 g e H2 tem massa molecular de 2 u. 
 
 
Os átomos se unem para formar as moléculas. A união se 
faz pela atração dos elétrons de um átomo pelo núcleo do 
outro 
Moléculas 
Os átomo e moléculas tendem a ganhar ou perder 
prótons e elétrons . Resultando em carga elétrica que 
passam a ser - íons 
Podem se movimentar em um campo elétrico 
 
Íons Positivos - Cátions porque migram para o cátodo ( POLO NEGATIVO) 
 
Íons Negativos- Anions porque migram para o ánodo ( POLO POSITIVO) 
Moléculas carregadas 
Ligações Químicas 
Ligação Iônica – Ligação fUm átomo cede (fica +) o 
outro recebe elétrons (fica -). 
 
Ligação Covalente 
Cada átomo que participa cede e recebe elétrons. 
Pontes de Hidrogênio 
O Hidrogênio que está ligado a um 
átomo muito eletronegativo faz ponte 
com outro nas mesmas condições 
 
 O que faz as substâncias estarem presentes na natureza em um ou mais 
estados é a forma como suas moléculas ou átomos estão organizados. 
 
Quanto maior a proximidade entre eles mais tendendo para o estado sólido 
estará e quanto mais afastados, maior a tendência de estarem no estado 
gasoso. 
 
Exemplo: a água (H2O), ela pode ser encontrada no estado sólido, liquido 
e gasoso. Isso está relacionado ao meio onde ela se encontra, abaixo de 
0ºC ela é encontrada no estado sólido, entre 0 e 100ºC no estado líquido e 
a partir de 100ºC no estado gasoso. 
Se todas as substâncias são formadas 
por átomos, o que faz elas serem 
sólidas, líquidas ou gasosas? 
As células dos diferentes organismos são muito similares quanto a sua estrutura e 
constituintes moleculares, apesar de existirem diferenças organizacionais 
fundamentais. 
Composição química das células