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Compostos Químicos -Inorgânicos (sem C na composição): água e sais minerais -Orgânicos (com C na composição): carboidratos, lipídios, proteínas, ácidos nucleicos (DNA e RNA), vitaminas Composição química dos seres vivos -a célula vegetal tem mais água e carboidratos, e menos proteínas, comparada com a célula animal Água -solvente universal – dissolve substâncias polares -coesão – alta tensão superficial: capacidade da água de se ligar a outras moléculas de água por meio das ligações de hidrogênio (fortes) -adesão: capacidade da água a se aderir a outras moléculas polares -capilaridade: a capacidade da água de penetrar por capilares -alto calor específico: regulação térmica -transporte de substâncias. Ex: sangue em animais, seiva em vegetais -participa de reações de síntese por desidratação e quebra por hidrolise -concentração da água depende da: idade, atividade metabólica, espécies Sais Minerais -São cátions e ânions presentes na célula em pequena quantidade -micronutrientes -não são produzidas pelos seres vivos -regulam as proteínas -na forma solúvel → papel regulatório → cofatores -na forma insolúvel → função estrutural → rigidez aos ossos e dentes Cálcio, Ca2+ -formação de ossos e dentes -participa do processo de coagulação sanguínea -participa do processo de transmissão de impulsos nervosos e contração muscular -leite, vegetais verde-escuro Apoproteínas -dependem de grupos extras não proteicos, grupos propícios para se tornar uma proteína completa Holoproteínas Orgânica -Coenzimas: produzido a partir das vitaminas que ingerimos Inorgânica Íons → cofatores: sais minerais na dieta Elementos regulatórios ➢ Falta de cálcio: -raquitismo: causado pela carência de cálcio na alimentação durante a infância -osteomalácia: igual o raquitismo, mas na vida adulta -osteoporose: principalmente em mulheres depois na menopausa, pois o estrogênio, que parou de ser produzido, ajuda no depósito de cálcio nos ossos Ferro, Fe2+ -faz parte da constituição química da molécula de hemoglobina e mioglobina (células musculares) → proteínas -corpo humano – baixa eficiência na absorção de Fe – combinar Fe com Vit. C -carne, leguminosas, vegetais verde- escuro ➢ Falta de ferro: -anemia ferropriva: baixa oxigenação do corpo pela diminuição das hemácias Iodo, I- -importante para o funcionamento da glândula tireóidea que produz hormônios importantes (tiroxinas) para o controle do metabolismo -frutos do mar, sal de cozinha ➢ Falta de iodo -cretinismo ou bócio: aumento da glândula tireóidea Sódio, Na+ -participa da condução dos impulsos nervosos e é importante para regulação osmótica (hídrico) da célula -sal de cozinha Potássio, K+ -participa da contração muscular, da regulação da pressão sanguínea, da condução de impulsos nervosos e é importante para regulação osmótica da célula -participa da síntese de glicogênio (fígado), de proteínas e do metabolismo energético -banana, abacate Magnésio, Mg2+ -participa da contração muscular. Está presente na constituição dos ossos e da molécula de clorofila Flour, F -protege o esmalte dos dentes Fosfato, PO4-3 -fosfato+cálcio = estrutura inorgânica do osso -cristais de fosfato de cálcio Ca3(PO4)2 -encontrado no ATP, fosfolipídios, ácidos nucleicos *não há doença específica pela falta de cálcio Cobre -pigmentos respiratórios de moslucos e crustáceos → hemocianina (cor azul) Fe++ -forma reduzida -aproveitado pelo corpo -vai oxidar -para evitar a oxidação: vit. C (antioxidante) Fe+++ -forma oxidada Cobalto -produzido pelas bactérias da flora intestinal junto com a vit. B12 Magnésio -constitui a clorofila Carboidratos -= açúcares, glicídeos, sacarídeos, hidratos de carbono -principal fonte de energia para os seres vivos -função energética → combustão para gerar energia e estrutural → servem de bloco para construir os constituintes das células -são classificados em três grupos: MONOSSACARÍDEOS, OLIGOSSACARÍDEOS E POLISSACARÍDEOS Monossacarídeos -são os menores carboidratos → 3 a 7 C -não sofrem hidrólise -solúveis em água -sólidos e cristalinos -formam outros carboidratos: oligossacarídeos e polissacarídeos -Cn(H20)n → trioses=3C ; tetroses=5C ; pentoses=5C ; hexoses=6C ; heptoses=7C -apenas esses açúcares são absorvidos no intestino → existem enzimas que quebram carboidratos mais complexos em monossacarídeos ➢ Pentose (5C) → função estrutural → ácidos nucleicos -ribose (C5H10O5) → RNA, ATP -desoxirribose (C5H10O4) → DNA ➢ Hexoses (6C) → função energética - C6H12O6 + 6 O2 → 6 O2 + 6 H20 + energia → energia: transp. Ativo, produção de substâncias, movimentos -glicose → animais -galactose → leite -frutose → frutos *são isômeros Oligossacarídeos -união de até 10 monossacarídeos -solúveis em água -podem sofrer hidrólise -os mais importantes são DISSACARÍDEOS, formados pela união de dois monossacarídeos (síntese por desidratação) através de uma ligação glicosídica ➢ Dissacarídeos -Sacarose = glicose + frutose -usada para produzir biocombustível -açúcar comum -Lactose = glicose + galactose -açúcar do leite -Maltose = glicose + glicose -formação da ligação glicosídica por síntese de desidratação -é o açúcar do malte, fermentado para as cervejas Polissacarídeos -tem mais de 10 monossacarídeos ligados em cadeia -insolúveis em água ➢ Amido -função energética -reserva energética dos vegetais -sua hidrolise fornece glicose -ocorrência em raiz (batata doce), caule (batata inglesa) e folhas (cebola) ➢ Glicogênio -função energética dos animais -sua hidrolise fornece glicose -ocorrência nos músculos e fígado ; animais e fungos ➢ Celulose -função estrutural -principal constituinte da parede celular dos vegetais e das algas -é o glicídio mais abundante -ocorrência nos tecidos de várias plantas -para quebrar a celulose → enzima celulase → nenhum animal produz essa enzima, somente os microorganismos do estômago da vaca (mutualismo) ➢ Quitina -função estrutural -glicidio associado a várias proteínas -forma o exoesqueleto dos artrópodes -ocorrência em fungos (parede celular) e artrópodes (exoesqueleto) ➢ Pectina -função estrutural -parede celular dos vegetais Lipídeos -grupo heterogêneo, hidrofóbico Triglicerídeos -são óleos e gorduras -1 glicerol + 3 ácidos graxos -a ligação ocorre por reação de esterificação H(glicerol) + HO (ác. Graxo) = água Grupo éster G L I C E R O L ÁCIDO GRAXO ÁCIDO GRAXO ÁCIDO GRAXO *ÓLEO ➢ Função -reserva energética -amortecimento -isolante térmico e elétrico -função estrutural: membrana plasmática das células -isolante mecânico = coxins -função endócrina – hormônios (cortisol, testosterona, estrógeno, progesterona) -1º a ser consumido → carbo 4Kcal/g (glicogênio) → metabolizado + rápido 2º a ser consumido → lipídeo 9Kcal/g 3º a ser consumido → proteínas Glicerídeos -óleos e gorduras -glicerol + ácidos graxos -ác. graxos essências: aumentam a concentração de HDL (colesterol bom); auxiliam na absorção das vitaminas lipossolúveis GORDURAS -sólida -ligação simples -predominam nos animais -não suporta mais H → SATURADA X ÓLEOS -líquida -ligação dupla -predominam nos vegetais-aguentam mais H → INSATURADA (CIS) ÓLEOS MONOINSATURADO – 1 ligação dupla POLIINSATURADO – 2 ligações duplas ou mais -essenciais: corpo precisa, mas não sabe fazer. Ex: ômegas, canola, linhaça... -óleos vegetais: frutos, sementes -óleo: fígado de peixe ➢ Prejudicais à saúde: alimentos processados Ácidos Graxos H H H H H C C C C C H H H Insaturado saturado Cis (natural) Por aquecimento H C C H -Hidrogenação Total: preenche os H, lig simples Parcial: cis → trans -Manteiga Fabricada com creme de leite Rica em gordura saturada e colesterol -Margarina Fabricada com óleo vegetal Passa por processo de hidrogenação para ficar mais firme, durável e apetitosa Esse processo leva à formação de gordura TRANS *ambos prejudiciais ao sistema cardiovascular ➢ Nomenclatura -quando a 1ª ligação dupla está 6 carbonos depois do carbono da ponta = ômega 6 Cerídeos -são ceras -formados por 1 álcool (maior que o glicerol) + 1 ácido graxo -função: impermeabilizante, evitando a passagem da água ➢ Exemplos: -as plantas possuem uma camada de cera para evitar perda de água pela superfície do corpo -as aves produzem a cera pela glândula uropigiana para impermeabilizar as penas -os favos de mel da abelha são protegidos da umidade com a cera -os frutos são cobertos por uma cera que evita a ressecação Hidrogenação TRANS (não existe) (margarina) (processo químico) 18:0 Nº de ligações duplas Nº de C 18:1 (9) ou 18:1;9 Posição da ligação dupla C alfa Ácido carboxílico Ômega 6 C Ômega Esteroides (esterídeos, esteróis) -formados por álcoois de cadeia fechada com 4 anéis fundidos -hormônios no corpo humano → colesterol -encontrados na membrana de todos organismos eucariontes (animais, vegetais, fungos e protistas) -células vegetais: estigmasterol -células fúngicas: ergosterol -procariontes: ausentes ➢ Colesterol -encontrado só em animais -precursor dos ácidos biliares, vit. D, hormônios sexuais -precursor dos hormônios esteroides → ona, cortisol e estrogênio -faz parte da composição da membrana plasmática das células animais → integridade e estabilidade -70% produzido pelo organismo e 30% vem da dieta -órgão central no metabolismo dessa molécula: fígado → responsável pela produção, distribuição e eliminação -excretado com sais biliares ➢ Origem -endógena: produzido pelo fígado -exógena: presente em alimentos de origem animal LDL – lipoproteína de baixa densidade (mau): distribui o colesterol até a célula Baixa solubilidade → transporte debilitado, podendo se acumular nos vasos sanguíneos HDL – lipoproteína de alta densidade (bom): recolhe o colesterol que não foi absorvido Alta solubilidade → transporte facilitado HDL → excesso de colesterol na parede das artérias → endurecimento e entupimento → aterosclerose Carotenoides -pigmentos hidrofóbicos: vermelho, laranja e amarela (vegetais e animais) -caroteno: nos animais é usado como matéria prima para produção da Vitamina A (retinol) → pigmentos da retina -usado ao lado da clorofila para absorver luz na fotossíntese -molécula derivada desses pigmentos → retinol → vitamina A FÍGADO SANGUE CÉLULA * Fosfolipídios -são a cabeça hidrofílica com um grupo de fosfato e 2 caudas apolares de ácidos graxos -formam a membrana plasmática → função estrutural -Anfifílica/anfipática: tem afinidade tanto com composto polares como apolares -pode formar duplas camadas de lipídeos que funcionam como isolante -um grupo de vitaminas é lipídico: tem dificuldade de se misturar com a água → vitaminas lipossolúveis → só são absorvidas com lipídeos que as solubilizam → vitaminas: retinol, calciferol, tocoferol e quinona Proteínas: Biomoléculas Plásticas -formadas pela união de aminoácidos -responsáveis pela nossa fisiologia e metabolismo ➢ Função Estrutural -formam estruturas do organismo: membrana plasmática das células, histonas -queratina (hidrofóbica): se compactam e formam pelos, unhas, escamas, penas -colágeno (embaixo da queratina): função de conferir a resistência da pele; forma fibras, ligamentos, tendões e ossos ➢ Função contrátil -músculos -actina e miosina ➢ Função Transportadora -hemoglobina: função de transportar o oxigênio dos pulmões, onde ela se liga ao gás e desprende dele nos tecidos do corpo → interação fraca com o oxigênio ➢ Função Armazenadora -mioglobina: armazena oxigênio no musculo para sua respiração celular → forte interação com oxigênio ➢ Função Sinalizadora (hormonal, mensageira) -insulina: sinaliza para as células o excesso de glicose no sangue → hiperglicemia -glucagon: sinaliza a carência de glicose no sangue → hipoglicemia -ADH: sinaliza para os rins que falta água no corpo e a urina deve ser mais concentrada para evitar perda de água ➢ Função de Defesa -imunoglobulinas (anticorpos): se ligam ao microorganismo invasor e destroem a ameaça ➢ Função hormonal -insulina, glucagon, hormônio do crescimento... ➢ Função Catalítica (enzimática) -controlam o metabolismo -as enzimas aceleram o processo de energia inicial de uma reação → catalisadoras biológicas → processo + rápido e + fácil -cada enzima se encaixa em um só substrato -para reação ocorrer precisa: enzima, substrato da enzima (reagente), condições ideais → temperatura e PH -uma enzima só catalisa uma reação -a enzima não muda ao final da redação, pode atuar infinitas vezes → auto renovação -pepsina e tripsina ➢ Função Energética -ovoalbumina, caseína -são mais nobres que carboidratos e lipídeos, e são usados em pequenas quantidades 1º carboidrato – 4 Kcal/g 2º lipídeo – 9 Kcal/g → tem mais dificuldade para chegar até as células→ são reserva, pois são hidrofóbicas 3º proteínas – 4 Kcal/g Estrutura ➢ Aminoácido -os radicais podem ser: aminoácidos apolares, neutros, com carga positiva (alcalina), com carga negativa (acídico) -classificação: naturais ou essenciais (fenilalanina) → leguminosas + gramíneas *Doença Kwashiorkor - regiões da África - carência de proteínas na alimentação. (doença do próximo filho) *Fenilcetonúria – doença genética em que o metabolismo é incapaz de metabolizar o aminoácido fenilalanina, lesa o sistema nervoso, gera anomalias de pigmentação. H N H R C H O C O H Grupo amina Grupo variável C alfa Ácido carboxílico Ligação Peptídica -é a ligação entre os aminoácidos -interação entre o H de uma amina e o OH de um ácido carboxílico de outro aminoácido = H2O ➢ Estrutura tridimensional da proteína Primeira Etapa -ligação entre os aminoácidos através da ligação peptídica -cada proteína tem uma sequência de aminoácidos diferentes -dispostos de forma linear -estrutura primária Segunda Etapa -enrolamento ou enrugamento da proteína por ligações de hidrogênio entre os aminoácidos próximos -conformação -estrutura secundária Terceira Etapa -ocorre a aglomeração das alfa-hélice e folhas-beta-pregueadas → estrutura compacta (globular) -as proteínas que só vão até a terceira etapa são chamadas de monoméricas (mioglobina) -estrutura terciária *acomposição das proteínas se dá pelas atrações de ligações: -ligações de H: força intermediária -ligações iônicas: força intermediária -interações hidrofóbicas: força fraca -ponte de enxofre: ++ forte interação Quarta Etapa -algumas proteínas podem se aglomerar mais ainda e formar um único globo -as proteínas da quarta etapa são chamadas de poliméricas (hemoglobina, insulina) → tetramérica: formada de 4 unidades -aspectos finais: Fibrosas → forma de cabo Globulares → arredondado -alfa-hélice: estrutura enrolada -folhas-beta-pregueadas: zigue- zague Fatores que influenciam as proteínas ➢ Desnaturação -alguns fatores podem desestabilizar a conformação natural e levá-la ao seu desenrolamento → perde sua função Fatores durante o processo -mudança de temperatura e PH (interfere nas ligações iônicas) -pode haver renaturação: proteína retorna a sua forma natural e torna-se funcional de novo (nem todas conseguem) Enzimas -catalisador: aumentam a velocidade das reações -promovem transformações químicas (síntese ou quebra) -não se modificam, nem são consumidas durante a reação -altamente específicas: modelo chave- fechadura Ex: enzima Lactase - lactose (substrato) Enzima Sacarase - sacarose (substrato) Enzimas pepsinas - proteínas (substrato) Enzima lipase - lipídios (substrato) ➢ Fatores que afetam a atividade da enzima *pepsina - estômago - atua sobre proteínas – ph acido ptialina (amilase salivar) - boca - atua sobre polissacarídeos – ph neutro tripsina - intestino delgado - atua sobre proteínas – ph básico Sítio ativo ➢ Quantidade de substrato -as enzimas transformam o substrato sobre o qual elas reagem em produto -quanto mais substrato está disponível para a enzima, mais produto ela forma, + vel. da reação -quando todas as enzimas estão ocupadas, não há como aumentar a velocidade de reação → ocorreu saturação ➢ Ativadores e Inibidores -Inibidor competitivo: se encaixa no sítio ativo → impede a ligação entre o substrato e a enzima -Inibidor não-competitivo: se encaixa no sítio alostérico → muda o sítio ativo e impede a ligação no substrato *entra íon: resposta celular *sinal termina: canal fecha + substrato, + vel. reação Quanto + próx. Do ponto de saturação, - vel. Ponto de saturação atingido, eficiência máx V el d a re aç ão Concentração do ligante *proteínas (polímeros) formadas pela união dos aminoácidos (monômeros) *ácidos nucleicos (RNA e DNA) (polímeros) formados pela união de nucleotídeos (monômeros) *coenzima: enzima + molécula orgânica (ex: vitamina) *Cofator: enzima + íon metálico (ex: cobre) *polissacarídeos (polímeros) formados pela união de monossacarídeos (monômeros) Vitaminas -Lipossolúveis: necessitam de lipídios para sua absorção no intestino -KADE Anemia -Hidrossolúveis: necessitam de água para sua absorção no intestino -Complexo B e C Forma a bainha de mielina Usada para produzir o FAD – transportadora de elétrons Anemia Pelagra = Doença dos 3D’s: Diarreia, demência, dermatite Metabolismo de lipídeos *Excesso de ovo inibe a vitamina *Veganos
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