LógicaMolecularDaVida
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Biomoléculas e a Base Molecular da Vida • Prof. Dr. Francisco Prosdocimi [email protected] http://www.chicopros.com A BIOLOGIA NO SEC. XIX Vitalismo, élan vital: característica particular e única existente apenas em organismos vivos – pensamento místico em círculos acadêmicos Desenvolvimento da bioquímica e da genética Tentativa de explicar a vida em bases físicas Trazer o rigor das ciências exatas para as ciências biológicas Objetivo alcançado com a biologia molecular Estudos do fim do sec. XIX e início do sec. XX mostram que apenas as forças químicas das moléculas inanimadas é capaz de explicar a constituição dos organismos vivos SACO DE MOLÉCULAS? Organismos vivos são compostos de moléculas sem-vida O que distingue, então, um organismo vivo de um saco de moléculas? Complexidade e Organização Capacidade de extrair, transformar e utilizar a energia do ambiente Capacidade de replicação DIVERSIDADE DOS ORGANISMOS ORGANISMO OLHANDO MAIS DE PERTO Órgãos Por trás da diversidade anatômica existe uma incrível similaridade em nível celular e químico Tecidos Células Proteínas A LÓGICA MOLECULAR DA VIDA Poucas generalizações podem ser feitas para todos os organismos Sistemas Organelas Moléculas Aminoácidos Polissacarídeos Acidos Nucléicos Açúcares simples A, T, C e G ALFABETO QUÍMICO Todos os organismos vivos são constituídos a partir das mesmas unidades monoméricas A estrutura das macromoléculas é o que determina a sua função biológica Cada espécie apresenta um conjunto distinto de macromoléculas VIDA E ABUNDÂNCIA DE ÁTOMOS A maioria dos constituintes moleculares dos seres vivos são compostos de átomos de C ligados a outros átomos de C, H, O, N, P e S Se encontrássemos vida fora da Terra... Massa celular -- 99% CHON UM POUCO DE QUÍMICA Hidrogênio Água Número de elétrons não emparelhados Átomo Camada Completa Amônia 1 8 7 Metano 6 16 15 Sulfeto de Hidrogênio Ácido Fosfórico TRÊS VIVAS PARA O CARBONO Corresponde a mais de 50% do peso seco das células Versatilidade na formação de ligações químicas Formação de cadeias lineares, cadeias ramificadas e estruturas cíclicas Compostos orgânicos – moléculas que apresentam esqueletos de carbono covalentemente ligados GRUPOS FUNCIONAIS EM MOLÉCULAS VIVAS EXEMPLOS DE BIOMOLÉCULAS BIOMOLÉCULAS Ácidos Nucleicos Armazenamento da informação genética Proteínas Enzimática Estrutural Transporte Hormônios Polissacarídeos Armazenamento Estrutura Lipídeos Armazenamento Estrutura Hormônios Características em comum: ALTO PESO MOLECULAR ÁCIDOS NUCLEICOS DNA, RNA Armazenamento da informação genética Polímeros de nucleotídeos DNA E RNA Polímeros de nucleotídeos Esqueleto de ribose-fosfato ligado às bases nitrogenadas REPLICAÇÃO DO DNA O DNA é composto por uma dupla-hélice Replicação semiconservativa: as bases presentes em uma das fitas contém toda a informação necessária para a síntese da nova fita A complementaridade das bases A = T, G = C As duas fitas do DNA são antiparalelas EVOLUÇÃO POR MUTAÇÕES A modificação das moléculas de DNA ao longo do tempo (mutação) é um dos principais fatores evolutivos DOGMA CENTRAL E TRADUÇÃO PROTEÍNAS Moléculas mais importantes? Polímeros de aminoácidos Apenas 20 diferentes aminoácidos estão presentes nas moléculas biológicas Carboxil Amino AMINOÁCIDOS LIGANDO AMINOÁCIDOS Onde acontece? Quem atua como catalisador? ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS Enovelamento de proteínas HIERARQUIA ESTRUTURAL
