Aula 1 Introduçao a bioquimica

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07/02/2020
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Introdução à Bioquímica
Prof. Julio Cesar C. Rosa
INTRODUÇÃO À BIOQUÍMICA
BIOQUÍMICA
 Definição formal:
 Ciência relacionada com as bases químicas 
da vida
Definição funcional:
Ciência relacionada com os constituintes químicos
das células vivas e com reações e processos que
eles sofrem.
Unidade estrutural dos organismos vivos
CÉLULA
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118 elementos químicos: 92 naturais e 26 artificiais.
Elementos representativos – Grupo A
 Grupo 1A – Família dos Metais Alcalinos: lítio, sódio, potássio, rubídio, 
césio e frâncio;
 Grupo 2A – Família dos Metais Alcalino-Terrosos: berílio, magnésio, cálcio, 
estrôncio, bário e rádio;
 Grupo 3A – Família do Boro: boro, alumínio, gálio, índio, tálio e unúntrio;
 Grupo 4A – Família do Carbono: carbono, silício, germânio, estanho, 
chumbo e fleróvio;
 Grupo 5A – Família do Nitrogênio: nitrogênio, fósforo, arsênio, antimônio, 
bismuto e ununpêntio;
 Grupo 6A – Família dos Calcogênios: oxigênio, enxofre, selênio, telúrio, 
polônio, livermório;
 Grupo 7A – Família dos Halogênios: flúor, cloro, bromo, iodo, astato e 
ununséptio;
 Grupo 8A – Família dos Gases Nobres: hélio, neônio, argônio, criptônio, 
xenônio, radônio e ununóctio.
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Distribuição eletrônica e subníveis de energia
Diagrama de Linus Pauling
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Camada de Valência
Regra do Octeto
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Níveis de organização
- átomo
- molécula
- organelas
- célula
- tecido
- órgão
- sistema
- organismo
- população
- comunidade
- ecossistema
- biosfera
Composição química
●
●
Substâncias orgânicas 
Originalmente encontradas 
somente em seres vivos
Ex: glicose, uréia, insulina
●
Substâncias inorgânicas
Ex: minério de ferro
X
●
●
S. orgânicas artificiais
Primeira foi Uréia OC(NH)2, 
sintetizada por Wohler, 
1828
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ELEMENTOS ENCONTRADOS NAS CÉLULAS
A versatilidade das 
ligações do átomo de 
carbono
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PRINCIPAIS CLASSES DE MOLÉCULAS BIOLÓGICAS
 1. Proteínas ou polipeptídios: polímeros formados por
20 diferentes aminoácidos;
 2. Ácidos nucléicos: (RNA e DNA): são polímeros de
nucleotídeos;
 3. Carboidratos e Polissacarídeos: polímeros de
açúcares simples ex: glicose;
 4. Lipídios: são formados por moléculas relativamente
pequenas que servem, principalmente, como componentes
estruturais das membranas, armazenamento de energia e
outras funções.
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ÁGUA
(“Hidróxido de hidrogênio" ou "monóxido de
hidrogênio" ou ainda "protóxido de hidrogênio") é
uma substância líquida que parece incolor a olho
nu em pequenas quantidades, inodora e insípida,
essencial a todas as formas de vida, composta
por hidrogênio e oxigênio.
VARIAÇÕES NA TAXA DE 
ÁGUA
 ESPÉCIE
Água-viva - 98% de água
Sementes - 10% de água
Espécie humana - 70% de água 
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Corpo Humano 75% Água
Perdas diárias: 
Respiração - 0,4 litros 
Urina - 1,2 litros 
Transpiração - 0,6 litros 
Evacuação - 0,1 a 0,3 litros 
TOTAL - 2,5 litros 
Quanta água precisa repor por dia: 
Beber água - 1,5 litros. Ingerir alimentos - 1,0 litro 
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VARIAÇÕES NA TAXA DE 
ÁGUA
 IDADE
Feto humano – 94% de água
Recém-nascido – 69% de água
Adulto – 60% de água
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METABOLISMO
 A quantidade de água é diretamente 
proporcional à atividade metabólica da célula.
Neurônio – 80% de água
Célula óssea – 50% de água
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Meio onde ocorrem todasMeio onde ocorrem todasMeio onde ocorrem todasMeio onde ocorrem todas
Reações celularesReações celularesReações celularesReações celulares
Composto mais 
importante das células
Água
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ESTRUTURA
 Átomo de Hidrogênio compartilha um par de 
elétrons com o oxigênio – Geometria próxima do 
tetraedro (104,5°);
 Pares de elétrons ñ compartilhados geram uma 
carga parcial (-).
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INTERAÇÕES INTRAMOLECULARESINTERAÇÕES INTRAMOLECULARES
Ligação covalente Ligação covalente Ligação covalente Ligação covalente 
Pontes de hidrogênio Pontes de hidrogênio Pontes de hidrogênio Pontes de hidrogênio 
Para a água evaporar ela deve romper as interações do 
tipo ponte de hidrogênio com outras moléculas de água.
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SOLUBILIDADESOLUBILIDADE
Íon NaÍon NaÍon NaÍon Na+ + + + 
hidratado hidratado hidratado hidratado 
Íon ClÍon ClÍon ClÍon Cl----
hidratado hidratado hidratado hidratado 
“SEMELHANTE DISSOLVE SEMELHANTE”
Compostos polares apresentam 
alta solubilidade
Compostos parcialmente 
polares são parcialmente 
solúveis
IONIZAÇÃO DA ÁGUAIONIZAÇÃO DA ÁGUA
HHHH2222O HO HO HO H+ + + + + OH+ OH+ OH+ OH----
próton ionizado próton ionizado próton ionizado próton ionizado 
Devido a formação das pontes de H, uma 
pequena fração de moléculas de água 
sofrem ionização (Kw = 10-14, 25º C).
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Pontes de Hidrogênio comuns 
em sistemas biológicos
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2. PROPRIEDADES DA ÁGUA
 SOLVENTE UNIVERSAL??????????????
A água dissolve vários tipos de substâncias polares
e iônicas (hidrofílicas), como vários sais e açúcar,
e facilita sua interação química, que ajuda
metabolismos complexos.
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Solubilidade
 A interação com solutos ocorre porque a água é um líquido polar
 A água pode dissolver:
Sais cristalinos: Interatua 
com íons que unem os átomos 
do sal
 Compostos orgânicos 
polares (açúcares, 
álcoois, aldeídos, 
cetonas, ácidos) –
formação de pontes 
de hidrogênio com os 
grupos hidroxila ou 
carbonila
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Propriedades
Tensão Superficial
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Propriedades
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PROPRIEDADES DA ÁGUA
 ALTO CALOR ESPECÍFICO
Calor específico é definido como a quantidade de
calor que um grama de uma substância precisa
absorver para aumentar sua temperatura em 1°C
sem que haja mudança de estado físico. Devido
ao alto calor específico da água, seres vivos não
sofrem variações bruscas de temperatura.
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Propriedades
PROPRIEDADES DA ÁGUA
 CALOR DE VAPORIZAÇÃO
É a quantidade de calor necessária para que
uma substâncias passe de estado líquido
para o estado de vapor. Devido ao elevado
calor de vaporização da água, uma superfície
se resfria quando perde água na forma de
vapor
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Propriedades
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PROPRIEDADES DA ÁGUA
 CAPILARIDADE
Quando a extremidade de um tubo fino
de paredes hidrófilas é mergulhada na
água, as moléculas dessa substância
literalmente “sobem pelas paredes”
internas do tubo, graças a coesão e a
adesão entre as moléculas de água.
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Propriedades
3. FUNÇÕES DA ÁGUA
 TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS
 FACILITA REAÇÕES QUÍMICAS
 TERMORREGULAÇÃO
 LUBRIFICANTE
 REAÇÕES DE HIDRÓLISE
 EQUILÍBRIO OSMÓTICO
 EQUILÍBRIO ÁCIDO BASE
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