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1 Universidade Católica de Moçambique Instituto de Educação à Distância I TRABALHO DO CAMPO Nome: José Alberto Tuanhe, Código:708182642 Curso: Biologia Cadeira: Bioquímica Ano de Frequência: 3ºano Docente: dr. Gumissai Beira, Maio de 2020 2 Índice Introdução ....................................................................................................................................... 3 1. Explique os factores que impulsionaram o avanço da bioquímica como ciência. ...................... 4 a) Qual é o principal objectivo da bioquímica ................................................................................ 4 b) Menciona os três principais campos de acção. ........................................................................... 5 2. Classifique os aminoácidos e dê as diferenças entre as classes. ................................................. 5 a) Quais são principais fontes de aminoácidos ............................................................................... 6 b) Quais são as funções dos aminoácidos no organismo ................................................................ 6 c) Os aminoácidos podem ser classificados quanto o radical. Diga quando é que aminoácido é básico. ............................................................................................................................................. 6 3. Como são formado proteínas ...................................................................................................... 6 a) Quais são as principais fontes de proteínas ................................................................................ 7 b) O que pode acontecer a pessoas que tem uma dieta alimentar rica e pobre em proteínas ......... 7 4. Qual é a função das enzimas ....................................................................................................... 7 a) Classifique as enzimas ................................................................................................................ 8 b) Explique o modelo de chave fechadura. ..................................................................................... 8 Conclusão ...................................................................................................................................... 10 Referência Bibliográfica ............................................................................................................... 11 3 Introdução O presente trabalho da cadeira de bioquímica tem como principal objectivo, responder algumas questões que diz respeito a cadeira em estudo. Salientar que, na elaboração e obtenção dos conteúdos, baseou-se numa síntese e análise dos aspectos essências, com vista a responder com clareza as questões, de modo que o leitor possa entender. 4 1. Explique os factores que impulsionaram o avanço da bioquímica como ciência. Bioquímica tem as suas raízes na história Química, em particular no interesse do homem a saber que transformações ocorriam nos organismos vivos, responsáveis pela sua origem, crescimento e metamorfose. As questões colocadas por aqueles que procuraram compostos na Natureza que curassem doenças, que se interrogaram sobre a fisiologia do corpo humano, que usaram processos naturais como a fermentação de cervejas e que observaram a decomposição da matéria orgânica, entre outros, lançaram as bases da Bioquímica tal como é conhecida na actualidade. Entre as principais descobertas da Bioquímica que merecem destaque, podemos citar a compreensão da estrutura do DNA (ácido desoxirribonucleico), o entendimento da importância do gene para a síntese de proteína, a determinação da estrutura das proteínas e a compreensão das vias metabólicas. O entendimento desses processos foi, sem dúvida, fundamental para o desenvolvimento de várias áreas, tais como a biotecnologia, a medicina e a agricultura. No campo da medicina, por exemplo, podemos destacar a importância dessa ciência no avanço da genética e no entendimento das doenças metabólicas, como diabetes, e até mesmo dos problemas degenerativos. Já no campo da agricultura, o desenvolvimento de variedades transgênicas garantiu um maior sucesso nas lavouras. a) Qual é o principal objectivo da bioquímica O principal objectivo da Bioquímica é de fazer um estudo da química de organismos vivos e da química relacionada com estes. Forma uma ponte entre a Biologia e a Química pois estuda como complexas reacções e estruturas químicas originam vida e processos relacionados com a vida. A Bioquímica é a parte da Biologia que se preocupa com os processos químicos que ocorrem nos organismos vivos. A Bioquímica é a parte da Biologia responsável pelo estudo das estruturas, da organização e das transformações moleculares que ocorrem na célula. Fundamental para o entendimento dos processos que permitem a manutenção da vida e o desenvolvimento de técnicas que garantam uma melhor qualidade de vida para todos. 5 b) Menciona os três principais campos de acção. Bioquímico é o profissional que estuda e aplica as leis da bioquímica para o entendimento e aplicação tecnológica de biomoléculas e dos organismos vivos (bioquímica industrial, biotecnologia e bioprocessos, bioquímica médica e clínica, bioquímica de alimentos, bioquímica agrícola e ambiental) para benefícios comerciais e industriais, e/ou benefícios a saúde humana e animal, a agropecuária e ao meio ambiente. Os bioquímicos utilizam ferramentas e conceitos da química e da biologia, particularmente da química orgânica, físico-química, fermentações e metabolismo, biologia celular, biologia molecular e genética, para a elucidação dos sistemas vivos e para sua aplicação tecnológica e industrial 2. Classifique os aminoácidos e dê as diferenças entre as classes. Os aminoácidos são agrupados, geralmente, de acordo com as características de suas cadeias laterais. De acordo com essas características, podemos classifica-los em: Aminoácidos com cadeias laterais apolares; Aminoácidos com cadeias laterais polares; Aminoácidos ácidos (aminoácidos que possuem cadeias laterais com carga negativa devido à presença de grupos carboxila); Aminoácidos básicos (aminoácidos que possuem o grupo amino nas cadeias laterais). Além dessa classificação, os aminoácidos podem ser classificados em dois grupos: aminoácidos essenciais e não essenciais. Nesse caso, o critério utilizado é a capacidade do organismo de sintetizar esses aminoácidos. Os aminoácidos chamados essenciais são aqueles que não podem ser sintetizados endogenamente e devem ser obtidos a partir do alimento, já os aminoácidos não essenciais são aqueles que o organismo é capaz de sintetizar. 6 a) Quais são principais fontes de aminoácidos Os aminoácidos podem ser divididos em essenciais e os não essenciais; os aminoácidos essenciais são aqueles que os seres humanos não são capazes de sintetizar ou sintetizam em quantidades insuficientes para suprir as necessidades, portanto, devem ser obtidos pela dieta. Os aminoácidos essenciais são: valina, leucina, isoleucina, treonina, metionina, lisina, triptofano, fenilalanina, histidina e arginina, sendo que estes dois últimos só são essenciais na infância. Os aminoácidos não essenciais são aqueles que podemos sintetizar. Encontramos aminoácidos nas proteínas de alguns alimentos, como carnes vermelhas, frango, peixes, ovos, queijos, proteínas da soja, feijão, lentilha, amêndoas, amendoim, castanha do Pará, aveia, granola, arroz. b) Quais são as funções dos aminoácidos no organismo Os aminoácidos são moléculas importantes que atuam como subunidades na construção das proteínas. As proteínas são macromoléculas essenciais para os seres vivos, atuando, entre outras funções, na defesa do organismo, na comunicação celular, no transporte de substância, namovimentação e contração de certas estruturas, e como catalisadores de reações químicas (enzimas). c) Os aminoácidos podem ser classificados quanto o radical. Diga quando é que aminoácido é básico. Aminoácidos polares básicos são hidrofílicos e o grupo “R” é uma cadeia lateral básica, carregada positivamente, possuem grupo amino. São eles: Histidina, lisina e arginina. 3. Como são formado proteínas Os aminoácidos são importantes na formação das proteínas. Cada uma dessas macromoléculas é formada por uma longa cadeia de aminoácidos, os quais são ligados por meio de ligações peptídicas. Cada proteína é formada por uma sequência específica de aminoácidos, sequência essa que determinará sua conformação tridimensional. 7 a) Quais são as principais fontes de proteínas As principais fontes de proteínas são: Fontes incompletas (que não contêm todos os aminoácidos essenciais): Leguminosas como feijão, milho, lentilha, arroz, frutas e verduras; Fontes completas: carne, peixes, ovos, laticínios (leite, queijo, iogurte), trigo integral, nozes, soja, germe de trigo, castanha-do-pará e amendoim. b) O que pode acontecer a pessoas que tem uma dieta alimentar rica e pobre em proteínas Uma dieta pobre em proteína provoca a atrofia e a redução dos neurônios do gânglio celíaco, uma parte do sistema nervoso simpático fundamental. É ele que inerva os neurônios da parede do intestino delgado, porção que realiza os movimentos peristálticos e o controle da absorção de nutrientes. A falta de proteína na alimentação também é responsável pela morte dessas células nervosas, ingerir pouca proteína prejudica funcionamento do sistema digestivo 4. Qual é a função das enzimas As enzimas têm função de aumentar a velocidade das reações sem elevar a temperatura. Isso ocorre porque elas diminuem a energia de ativação necessária para a ocorrência da reação. Por isso, elas são chamadas catalisadores biológicos. Se não fossem as enzimas, diversas reações do nosso metabolismo aconteceriam de maneira exageradamente lenta, o que prejudicaria e muito o nosso sistema. Elas têm a função catalisadora nas reações químicas, para que estas ocorram de forma eficiente. Cada enzima é responsável por uma reação química específica, de forma que, apesar de elas acontecerem simultaneamente e às centenas, não há desordem. 8 a) Classifique as enzimas A determinação do nome das enzimas é normatizada por um comitê especializado, o Nomenclature Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology (NC-IUBMB). Oxidorredutases: São enzimas que catalisam reações de transferência de elétrons, ou seja: reações de oxi-redução. São as Desidrogenases e as Oxidases. Se uma molécula se reduz, tem que haver outra que se oxide. Transferases: Enzimas que catalisam reações de transferência de grupamentos funcionais como grupos amina, fosfato, acil, carboxil, etc. Como exemplo temos as Quinases e as Transaminases. Hidrolases: Catalisam reações de hidrólise de ligação covalente. Ex: As peptidades. Liases: Catalisam a quebra de ligações covalentes e a remoção de moléculas de água, amônia e gás carbônico. Isomerases: Catalisam reações de interconversão entre isômeros ópticos ou geométricos. As Epimerases são exemplos. Ligases: Catalisam reações de formação e novas moléculas a partir da ligação entre duas já existentes, sempre às custas de energia (ATP). São as Sintetases. b) Explique o modelo de chave fechadura. O modelo chave-fechadura compreende a ligação entre o substrato e a enzima. As enzimas compreendem proteínas específicas responsáveis por diminuir a energia de ativação das reações químicas, atuando como catalisadoras. Todavia, só iniciam o processo, por meio da ligação com o substrato, uma molécula que "se encaixa" na enzima, ativando-a, permitindo que o seu papel seja realizado nas reações químicas. De uma forma detalhada diria que a especificidade se dá pelo facto do sítio activo da enzima ter um formato complementar ao seu substrato, promovendo um encaixe perfeito, como uma chave 9 que encaixa em determinada fechadura. Esse encaixe facilita a modificação do substrato por parte da enzima de forma a fazê-lo reagir mais rapidamente e formar os produtos da reação. Como a enzima não participa da reação, após sua ação ela se solta do substrato e se encontra disponível novamente. 10 Conclusão Findo do trabalho conclui-se que, a bioquímica tem as suas raízes na história de química, em particular no interesse do homem a saber que transformações ocorriam nos organismos vivos, responsável pela sua origem, crescimento e metamorfose. Salientar que a bioquímica tem com o principal objectivo, fazer um estudo da química de organismo vivos e da química relacionada com estes, bioquímica industrial, biotecnologia e bioprocessos, bioquímica médica e clínica, bioquímica de alimentos, bioquímica agrícola e ambiental. 11 Referência Bibliográfica SUPINHO, Arlindo Elisio Pedro. Bioquímica 30 Ano. Ponta-Gêa Beira. UCM / CED Centro de Ensino à Distáncia. 2015 AMABIS, J. M. & Martho, G. R. 2006. Fundamentos da Biologia Moderna: Volume único. 4ª Ed. Editora Moderna: São Paulo, 839 p. NELSON, D. L., COX, M. M. Princípios de Bioquímica de Lehninger, 5ª. Ed., Porto Alegre, Artmed, 2011.