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Slides de Aula - Unidade I

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Unidade I 
 
 
 
 
BIOQUÍMICA METABÓLICA 
 
 
 
 
 
Profa. Dra. Renata Dias 
Bioquímica 
Conceito: 
 Bioquímica é a ciência que estuda as bases químicas da vida. 
 Bioenergética estuda os fenômenos energéticos 
nos seres vivos. 
 Nestas áreas é necessário ter conhecimento em física, 
química e ciências básicas. 
Introdução à Bioquímica 
 A alimentação deve conter todos os nutrientes necessários 
para as funções do organismo, como crescimento 
e renovação de seus componentes. 
São estes os macronutrientes e os micronutrientes: 
 Macronutrientes: carboidratos (açúcares), 
lipídios (gorduras) e proteínas. 
 Micronutrientes: minerais, vitaminas e água. 
Proteínas 
 As proteínas são polímeros constituídos por aminoácidos, 
ou seja, são moléculas grandes formadas pela união de vários 
aminoácidos. 
 Sabendo-se que os constituintes dos polímeros são os 
monômeros, podemos dizer que as proteínas são polímeros 
formados por monômeros chamados de aminoácidos. 
Proteínas 
 Existem 22 aminoácidos considerados proteinogênicos, que 
são aqueles incorporados em proteínas pela existência de um 
códon no RNA mensageiro. 
 Desses 22 aminoácidos proteinogênicos, dois são pouco 
abundantes: a selenocisteína e a pirrolisina. 
 A selenocisteína é encontrada no sítio ativo de algumas 
proteínas humanas, e a pirrolosina foi encontrada em uma 
bactéria. 
 
Proteínas 
 Como as proteínas são formadas por vários aminoácidos e 
esses aminoácidos podem estar presentes mais de uma vez, 
muitas moléculas podem ser construídas a partir de apenas 
20 aminoácidos. 
 
Proteínas – funções 
 São componentes estruturais, como o colágeno e a elastina. 
 Enzimas. 
 Transporte de moléculas, como a hemoglobina 
e a mioglobina. 
 Defesa do organismo, como as imunoglobulinas. 
 Hormônios, como a insulina. 
 Controle da expressão gênica. 
 Contração muscular, como as proteínas actina e miosina. 
 Coagulação sanguínea. 
Proteínas – funções 
 Crescimento, regeneração de tecidos e renovação 
de estruturas. 
 Precursores de mensageiros químicos (glutamato é precursor 
do ácido gama-aminobutirico – Gaba; o triptofano é precursor 
da serotonina e da melatonina). O Gaba, a serotonina e a 
melatonina são neurotransmissores. 
 Aminoácido triptofano é precursor da tiroxina, um hormônio 
produzido na tireoide. 
 Precursores de importantes moléculas que possuem 
nitrogênio como as bases nitrogenadas, o grupo heme 
e a clorofila. 
Aminoácidos 
 São compostos de função mista, apresentam a função 
orgânica amina, caracterizada pela presença do grupo – NH2, 
e a função orgânica ácido carboxílico, caracterizada pela 
presença do grupo – COOH. 
 Os aminoácidos encontrados em proteínas naturais são os 
a-aminoácidos (grupo amino ligado ao carbono alfa, o qual 
é vizinho ao grupo carboxila). 
 A estrutura básica dos aminoácidos encontrados em 
proteínas naturais apresenta, ligada ao carbono alfa, o grupo 
amino, o grupo carboxila, a cadeia lateral, também chamado 
de grupo R, e um átomo de hidrogênio. 
Aminoácidos 
 A diferença entre os aminoácidos está na cadeia lateral, 
é ela que determina a identidade e a função do aminoácido. 
 As cadeias laterais podem variar em relação ao tamanho, 
à forma, à carga, à reatividade química, à capacidade de formar 
ligações de hidrogênio e às características hidrofóbicas. 
 As propriedades das cadeias laterais são importantes para a 
conformação das proteínas e, como a função da proteína está 
diretamente ligada à sua conformação, essas propriedades 
também são importantes para a sua função. 
Aminoácidos 
Os aminoácidos também podem ser classificados de acordo 
com a necessidade na dieta: 
 Essenciais: são aqueles de que nosso organismo necessita, 
mas não consegue sintetizar, ou não consegue sintetizar em 
quantidade e velocidade compatível com as nossas 
necessidades, sendo assim, eles precisam ser adquiridos 
pela dieta. 
 Não essenciais: são aqueles que o nosso organismo 
consegue sintetizar e, portanto, não necessitamos ingerir. 
Aminoácidos 
 É importante ressaltar que, para os vegetais, todos os 
aminoácidos são não essenciais. 
 Fica claro que classificar um aminoácido em não essencial 
ou essencial depende da espécie estudada; assim, um certo 
aminoácido pode ser essencial para um animal e não 
essencial para outro. 
Aminoácidos 
 Aminoácidos glicogênicos: quando é degradada a parte 
nitrogenada e eliminada na forma de ureia e a cadeia 
carbônica remanescente é encaminhada para o metabolismo 
energético, podendo produzir glicose ou glicogênio; 
 Aminoácidos cetogênicos: quando são degradados e a cadeia 
carbônica é transformada em Acetil-CoA, sendo que esse 
pode ser utilizado pelo Ciclo de Krebs para formação de 
corpos cetônicos ou para a síntese de ácidos graxos 
ou colesterol. 
Deficiência de aminoácidos 
 Se houver deficiência de aminoácidos, o organismo não 
desempenhará adequadamente suas diversas funções. 
 A deficiência de aminoácidos pode resultar, em particular, 
em subnutrição e pele ressecada. 
 Os aminoácidos são nutrientes absolutamente necessários 
para a sobrevivência dos seres humanos. 
Aminoácidos 
 Os aminoácidos contêm nitrogênio, portanto, são usados 
também para a síntese de outros compostos nitrogenados 
(não proteicos), como as bases nitrogenadas e porfirinas. 
 
 
Enzimas 
 Quanto à ação, a teoria mais aceita é a de que a enzima e a 
substância sobre a qual vai agir (chamada substrato) formam 
um composto intermediário que, posteriormente, sofre um 
desdobramento, regenerando a enzima. 
 
Interatividade 
Nos alimentos encontramos os nutrientes e para suprir o 
organismo da quantidade adequada deles, é necessário 
respeitar as indicações das quantidades adequadas de ingestão 
de cada tipo de alimento diariamente, tais como carnes e leite, 
que são considerados: 
a) Micronutrientes. 
b) Alimentos construtores. 
c) Energéticos. 
d) Funcionais. 
e) Plásticos. 
Resposta 
Nos alimentos encontramos os nutrientes e para suprir o 
organismo da quantidade adequada deles, é necessário 
respeitar as indicações das quantidades adequadas de ingestão 
de cada tipo de alimento diariamente, tais como carnes e leite, 
que são considerados: 
a) Micronutrientes. 
b) Alimentos construtores. 
c) Energéticos. 
d) Funcionais. 
e) Plásticos. 
Estrutura química das proteínas 
 A organização tridimensional das proteínas varia desde a 
sequência de aminoácidos até o enovelamento da cadeia 
polipeptídica e associação de várias cadeias. 
Estrutura primária 
 É a sequência de aminoácidos existentes na molécula 
de uma proteína. 
 É o nível de estrutura mais simples a partir do qual todos os 
outros derivam. 
Fonte: FERREIRA, Carlos Parada. 
“Bioquímica Básica”. Editora Luana, 1997. 
Estrutura secundária 
 É a disposição espacial que adquire a espinha dorsal da 
cadeia polipeptídica. 
 
Fonte: FERREIRA, Carlos Parada. “Bioquímica Básica”. Editora Luana, 1997. 
Estrutura terciária 
 Resulta de dobras na estrutura da proteína estabilizadas por 
interações entre os radicais dos aminoácidos. 
 
Fonte: FERREIRA, Carlos Parada. “Bioquímica Básica”. Editora Luana, 1997. 
Estrutura quaternária 
 Refere-se ao modo pelo qual duas ou mais cadeias 
polipeptídicas interagem. 
 Cada uma das cadeias apresenta os três níveis 
estruturais citados. 
 É mantida, principalmente, por ligações iônicas, pontes 
de hidrogênio e por interações do tipo hidrofóbico. 
Fonte: FERREIRA, Carlos Parada. 
“Bioquímica Básica”. Editora Luana, 1997. 
Síntese de proteínas não essenciais 
 A estrutura primária corresponde à sequência de aminoácidos 
da cadeia polipeptídica, por exemplo, Arg – Leu – Ala – Arg – 
His – Gly. 
 Cada sequência de aminoácidos representa uma 
única proteína. 
 A sequência apresentada por uma proteína é codificada 
pelo DNA. Segundo o dogma central da biologia, o DNA é 
transformado em RNA mensageiro e este