Revisão de Bioquímica

Bioquímica 2
Profa.: Jennifer Lowe
Metabolismo
• Processos físicos e químicos que ocorrem no
organismo relacionados às diferentes funções
do corpo, que criam e utilizam energia, tais
como:
– Digestão de alimentos e nutrientes;
– Eliminação do que não é necessário pela urina e
fezes;
– Respiração;
– Circulação sanguínea;
– Regulação de temperatura corporal.
Moléculas envolvidas
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Ácidos Nucléicos
Água
Carboidratos
Lipídeos
Proteínas
Sais minerais
Vitaminas
Polissacarídeos
Aminoácidos
Aromáticos
Hexoses
Catecolaminas
Pentoses
Purinas
Fotossíntese
Pirimidinas
Biosíntese de
Lípídeos
Degradação de
Lipídeos
d
Fosfolipídeos
Isoprenóides
Esteróides
Porfirinas
Aminoácidos
Água
Características da água que são importantes biologicamente:
- Molécula Polar
- Altamente coesiva
Sais Minerais
•
Componentes nutricionais não
sintetizados pelo organismo, portanto
devem ser obtidos através da
alimentação.
•
São encontrados nos organismos de
amimais e vegetais dissolvidos na
forma iônica, na forma de cristais ou
associados a moléculas.
•
Essenciais ao bom funcionamento do
metabolismo, participando da
estruturação do organismo (constituindo
os ossos) e até mesmo integrando
reações direta ou indiretamente vitais,
por exemplo, a fotossíntese e a
respiração.
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Cálcio
Cobalto
Fósforo
Ferro
Iodo
Cloro
Potássio
Magnésio
Manganês
Silício
Flúor
Cobre
Sódio
Enxofre
Zinco
Sal mineral
Função
Sua falta provoca
Fontes
Cálcio
Atua na formação de tecidos, ossos e dentes; age na coagulação do sangue e
na oxigenação dos tecidos; combate as infecções e mantém o equilíbrio de
ferro no organismo
Deformações ósseas; enfraquecimento dos dentes
Queijo, leite, nozes, uva, cereais integrais,
nabo, couve, chicória, feijão, lentilha,
amendoim, castanha de caju
Cobalto
Age junto com a vitamina B12, estimulando o crescimento e combatendo as
afecções cutâneas
Fósforo
Atua na formação de ossos e dentes; indispensável para o sistema nervoso e
o sistema muscular; junto com o cálcio e a vitamina D, combate o
raquitismo
Maior probabilidade de ocorrência de fraturas; músculos
atrofiados; alterações nervosas; raquitismo
Carnes, miúdos, aves, peixes, ovo,
leguminosas, queijo, cereais integrais
Ferro
Indispensável na formação do sangue; atua como veiculador do oxigênio
para todo o organismo
Anemia
Fígado, rim, coração, gema de ovo,
leguminosas, verduras, nozes, frutas secas,
azeitona
Iodo
Faz funcionar a glândula tireóide; ativa o funcionamento cerebral; permite
que os músculos armazenem oxigênio e evita que a gordura se deposite nos
tecidos
Bócio; obesidade, cansaço
Agrião, alcachofra, alface, alho, cebola,
cenoura, ervilha, aspargo, rabanete, tomate,
peixes, frutos do mar vegetais
Cloro
Constitui os sucos gástricos e pancreáticos
É difícil haver carência e cloro, pois existe em quase
todos os vegetais; o excesso de cloro destrói a vitamina E
e reduz a produção de iodo
Potássio
Atua associado ao sódio, regularizando as batidas do coração e o sistema
muscular; contribui para a formação as células
Diminuição da atividade muscular, inclusive a do
coração
Azeitona verde, ameixa seca, ervilha, figo,
lentilha, espinafre, banana, laranja, tomate,
carnes, vinagre de maçã, arroz integral
Magnésio
Atua na formação dos tecidos, ossos e dentes; ajuda a metabolizar os
carboidratos; controla a excitabilidade neuromuscular
Provoca extrema sensibilidade ao frio e ao calor
Frutas cítricas, leguminosas, gema de ovo,
salsinha, agrião, espinafre, cebola, tomate, mel
Manganês
Importante para o crescimento; intervém no aproveitamento do cálcio,
fósforo e vitamina B1
Cereais integrais, amendoim, nozes, feijão,
arroz integral, banana, alface, beterraba, milho
Silício
Age na formação dos vasos e artérias e é responsável pela sua elasticidade;
atua na formação da pele, das membranas, das unhas e dos cabelos; combate
as doenças da pele e o raquitismo
Amora, aveia, escarola, alface, abóbora,
azeitona, cebola
Flúor
Forma ossos e dentes; previne dilatação das veias, cálculos da vesícula e
paralisia
Cobre
Age na formação da hemoglobina (pigmento vermelho do sangue)
Sódio
Impede o endurecimento do cálcio e do magnésio, o que pode formar
cálculos biliares ou nefríticos; previne a coagulação sangüínea
Enxofre
Facilita a digestão; é desinfetante e participa do metabolismo das proteínas
Zinco
Atua no controle cerebral dos músculos; ajuda na respiração dos tecidos;
participa no metabolismo das proteínas e carboidratos
Está contido na vitamina B12 e no tomate
A necessidade de flúor é muito pequena; ele é
recomendado apenas para gestantes para crianças durante
a formação da segunda dentição
Agrião, alho, aveia, brócolis, beterraba,
cebola, couve-flor, maçã, trigo integral
Centeio, lentilha, figo eco, banana, damasco,
passas, ameixa, batata, espinafre
Cãibras e retardamento na cicatrização de feridas
Todos os vegetais (principalmente salsão,
cenoura, agrião e cebolinha verde), queijo,
nozes, aveia
Nozes, alho, cebola, batata, rabanete, repolho,
couve-flor, agrião, laranja, abacaxi
Diminui a produção de hormônios masculinos e favorece
o diabete
Carnes, fígado, peixe, ovo, leguminosas, nozes
Vitaminas
•
Elementos nutritivos essenciais para a vida (VITA), que na sua maioria
possuem na sua estrutura compostos nitrogenados (AMINAS), os quais o
organismo não é capaz de sintetizar e que, se faltarem na nutrição,
provocarão manifestações de carência ao organismo.
•
O corpo humano deve receber as vitaminas através da alimentação, por
administração exógena (injeção ou via oral), ou por aproveitamento das
vitaminas formadas pela flora intestinal (algumas vitaminas podem ser
produzidas nos intestinos de cada indivíduo pela ação da flora intestinal
sobre restos alimentares – B12 e K).
• Lipossolúveis: Vitaminas A, D, E, K.
• Hidrossolúveis: Vitaminas B, C.
Vitamina D
Proteínas
Aminoácidos
Em química, um aminoácido é qualquer molécula que contém simultaneamente grupos funcionais
amina e ácido carboxílico. Em bioquímica, este termo é usado como termo curto e geral para
referir os aminoácidos alfa: aqueles em que as funções amino e carboxilato estão ligadas ao
mesmo carbono.
Ver estrutura dos aminoácidos no livro. O que há de comum na estrutura de todos eles?
Classificação Nutricional:
Aminoácidos não-essenciais:
Aminoácidos não-essenciais são aqueles os quais o corpo humano pode sintetizar.
Glicina, Alanina, Arginina, Serina,Cisteína,Tirosina, Ácido aspártico, Ácido glutâmico, Histidina,
Asparagina,Glutamina, Taurina e Prolina.
Aminoácidos essenciais:
Os aminoácidos essenciais são aqueles que não podem ser produzidos pelo corpo humano.
Dessa forma, somente podemos adquirí-los pela ingestão de alimentos, vegetais ou animais.
Fenilalanina, Isoleucina, Leucina, Lisina, Metionina, Treonina, Triptofano e Valina.
Aminoácidos
Classificação quanto ao radical:
Aminoácidos apolares:
Apresentam radicais de hidrocarbonetos apolares ou hidrocarbonetos modificados,
exceto a glicina. São radicais hidrófobos.
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Glicina, Alanina, Leucina, Valina, Isoleucina, Prolina, Fenilalanina, Triptofano, Metionina.
Aminoácidos polares neutros:
Apresentam radicais que tendem a formar pontes de hidrogênio.
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Serina, Treonina, Tirosina, Cisteina, Asparagina, Glutamina.
Aminoácidos ácidos:
Apresentam radicais com grupo carboxílico. São hidrófilos.
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Ácido aspártico, Ácido glutâmico.
Aminoácidos básicos:
Apresentam radicais com o grupo amino. São hidrófilos.
Arginina, Lisina, Histidina.
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Aminoácidos
Nome
Símbolo
Abreviação
Gly, Gli
G
Ácido 2-aminoacético ou Ácido 2-amino-etanóico
Alanina
Ala
A
Ácido 2-aminopropiônico ou Ácido 2-amino-propanóico
Leucina
Leu
L
Ácido 2-aminoisocapróico ou Ácido 2-amino-4-metil-pentanóico
Valina
Val
V
Ácido 2-aminovalérico ou Ácido 2-amino-3-metil-butanóico
Isoleucina
Ile
I
Ácido 2-amino-3-metil-n-valérico ou ácido 2-amino-3-metil-pentanóico
Prolina
Pro
P
Ácido pirrolidino-2-carboxílíco
Phe ou
Fen
F
Ácido 2-amino-3-fenil-propiônico ou Ácido 2-amino-3-fenil-propanóico
Ser
S
Ácido 2-amino-3-hidroxi-propiônico ou Ácido 2-amino-3-hidroxi-propanóico
Treonina
Thr, The
T
Ácido 2-amino-3-hidroxi-n-butírico
Cisteina
Cys, Cis
C
Ácido 2-bis-(2-amino-propiônico)-3-dissulfeto ou Ácido 3-tiol-2-amino-propanóico
Tirosina
Tyr, Tir
Y
Ácido 2-amino-3-(p-hidroxifenil)propiônico ou paraidroxifenilalanina
Asparagina
Asn
N
Ácido 2-aminossuccionâmico
Glutamina
Gln
Q
Ácido 2-aminoglutarâmico
Aspartato ou Ácido
aspártico
Glutamato ou Ácido
glutâmico
Asp
D
Ácido 2-aminossuccínico ou Ácido 2-amino-butanodióico
Glu
E
Ácido 2-aminoglutárico
Arginina
Arg
R
Ácido 2-amino-4-guanidina-n-valérico
Lys, Lis
K
Ácido 2,6-diaminocapróico ou Ácido 2, 6-diaminoexanóico
His
H
Ácido 2-amino-3-imidazolpropiônico
Triptofano
Trp, Tri
W
Ácido 2-amino-3-indolpropiônico
Metionina
Met
M
Ácido 2-amino-3-metiltio-n-butírico
Glicina ou Glicocola
Fenilalanina
Serina
Lisina
Histidina
Nomenclatura
Mensagem oculta
•
Traduza a seguinte seqüência de
aminoácidos para códigos com uma
letra, você concorda com a seguinte
afirmativa?
Ala-Pro-Arg-Glu-Asn-Asp-Glu-Arg-CisIle-Glu-Asn-Cis-Ile-Ala-Glu-Ala-Gli-ArgAla-Asp-Ala-Val-Glu-Leu
Alanina (Ala / A)
Arginina (Arg / R)
Cisteina (Cys / C)
Histidina (His / H)
Asparagina (Asn / N)
Ácido aspártico (Asp / D)
Glicina (Gly / G)
Ácido glutâmico (Glu / E)
Glutamina (Gln / Q)
Isoleucina (Ile / I)
Leucina (Leu / L)
Lisina (Lys / K)
Metionina (Met / M)
Treonina (Thr / T)
Fenilalanina (Phe / F)
Triptofano (Trp / W)
Prolina (Pro / P)
Tirosina (Tyr / Y)
Serina (Ser / S)
Valina (Val / V)
Qual a importância dos diferentes radicais nos aminoácidos?
O que acontece quando estão em solução aquosa?
Qual a influência do pH?
Curva de titulação da alanina
Ligação Peptídica
•
Ligação química que ocorre entre dois aminoácidos quando o grupo carboxila de uma molécula
reage com o grupo amino de outra molécula.
•
A ligação C-N resultante é chamada ligação peptídica e a molécula resultante é chamada amida.
Polipeptídeos e proteínas são cadeias de aminoácidos presas por ligações peptídicas. A espinha
dorsal do PNA (quimicamente similar ao DNA e RNA ) também é mantido por este tipo de ligação.
•
O comprimento de onda de absorção para uma ligação peptídica é de 220-280 nm.
•
Qual a molécula que deve ser produzida quando dois aminoácidos são unidos?
•
Com base na resposta anterior, de que molécula a célula deve necessitar para quebrar a ligação
existente entre dois aminoácidos?
Níveis de estrutura de proteínas
Estrutura primária
resíduos de aminoácidos
Estrutura secundária
Estrutura terciária
Níveis de estrutura de proteínas
• Estrutura Quaternária
Duas proteínas que tenham a mesma composição em aminoácidos, mas com
estruturas primárias diferentes possuem conformações diferentes?
Paradoxo de Levinthal
(Procura aleatória)
Proteínas
• Funções
– Estrutural: proteínas do citoesqueleto
– Catalítico: enzimas
– Vias de sinalização: receptores
• Efeito da variação de pH
• Efeito da temperatura
As fotos a seguir mostram as hemácias de duas pessoas (A e B): A
é normal, e B tem uma doença denominada anemia falciforme. Os
componentes do sangue de A e B são iguais em tudo, exceto por
um único aminoácido diferente em suas moléculas de hemoglobina
(que esta dentro das hemácias). Proponha uma explicação para as
diferenças apresentadas nas fotos.
B
As enzimas diminuem a energia de ativação necessária
à maioria das reações biológicas
Principais classes e subclasses de
proteínas do metabolismo celular
Oxiredutases
Transferases
oxidases
peroxidases
redutases
Hidrolases
ATPases
esterases
fosfatases
peptidases
ribonucleases
Isomerases
epimerases
racemases
kinases
fosfomutases
transaldolases
Lyases
aldolases
hidratases
desidratases
Ligases
sintetases
carboxilases
Lipídeos
Vulgarmente denominados de gorduras.
Macromoléculas orgânicas compostas, principalmente, por moléculas de
hidrogênio, oxigênio, carbono. Fazem parte ainda da composição dos lipídios
outros elementos como, por exemplo, o fósforo.
Os lipídios possuem a característica de serem insolúveis na água. Porém, são
solúveis nos solventes orgânicos (álcool, éter, benzina, etc).
Funçõesdos
doslipídios
lipídios
Funções
- Fornecimento de energia para as células. Porém, estas preferem utilizar
- primeiramente
Fornecimento de
energiafornecida
para as células.
Porém, estas preferem utilizar
a energia
pelos glicídios.
primeiramente a energia fornecida pelos glicídios.
- Alguns tipos de lipídios participam da composição das membranas celulares.
- Alguns tipos de lipídios participam da composição das membranas celulares.
- Nos animais homeotérmicos, atuam como isolantes térmicos.
- Nos animais homeotérmicos, atuam como isolantes térmicos.
- Facilitação de determinadas reações químicas que ocorrem no organismo.
hormônios
sexuais,
vitaminas
lipossolúveis
(vitaminas A,
- Exemplos
Facilitaçãodedelipídios:
determinadas
reações
químicas
que ocorrem
no organismo.
K, D e E) de
e as
prostaglandinas.
Exemplos
lipídios:
hormônios sexuais, vitaminas lipossolúveis (vitaminas A,
K, D e E) e as prostaglandinas.
Ácidos Graxos, Glicerol e Triacilglicerol
Fosfolipídios mais comuns da membrana
citoplasmática de mamíferos
Esfingolipídios - Glicolipídios
Esfingolipídios - Glicolipídios
Esfingomielinas
Cerebrosídios
Ác. graxo
Fosforilcolina ou
fosforiletanolamina
Um resíduo de açucar
•galactocerebrosídio
•glicocerebrosídio
(Esfingofosfolipídio)
Ceramida
Gangliosídios
Oligossacarídios
> NANA (-)
Lipídios - Colesterol
Componente das membranas plasmáticas animais
estando presente em menor quantidade nas membranas
de organelas subcelulares
Carboidratos
•
Carboidratos, carbohidratos, hidratos de carbono, glicídios, glícidos,
glucídeos, glúcidos, glúcides, sacarídios ou açúcares são substâncias,
sintetizadas pelos organismos vivos, de função mista poliálcool-aldeído ou
poliálcool-cetona.
•
Função:
– estrutural
– armazenamento energético nos animais (glicogênio), nos vegetais (amido)
– anticoagulante (heparina), lubrificante (o líquido sinovial; evita o ressecamento
dos olhos), cicatrizante (quitina) e antigênica (ativa o sistema imunológico, por
exemplo, a alergia causada por crustáceos).
•
•
•
Monossacarídeos: não sofrem hidrólise. Glicose, Frutose, Galactose.
Oligossacarídeos: Maltose, Sacarose, Lactose (di). Rafinose (tri).
Polissacarídeos: Amido, Celulose, Glicogênio.
Aldose
Cetose
Quitina
Glicogênio
Ácidos Nucléicos
Pareamento de bases