Bioquímica Celular

As bases bioquímicas
da vida
Água, Sais Minerais,
Carboidratos, Lipídios,
Proteínas, Ácidos Nucleicos
e Vitaminas
1º Ano
Profª Priscila F Binatto
Abril/2016
Constituintes Bioquímicos da Célula
Carboidratos
Água e
Minerais
Lipídios
Proteínas
Ácidos Nucleicos
O segredo
da vida!
Funções Fundamentais dos
compostos bioquímicos da célula

Estrutural

Reguladora

Energética
Composição química dos seres vivos


Substâncias inorgânicas: água e sais minerais
Substâncias orgânicas: carboidratos, lipídeos,
proteínas, ácidos nucleicos e vitaminas
Constituintes básicos dos seres vivos
Substâncias Orgânicas





Glicídios (açúcares ou carboidratos)
Proteínas
Ácidos nucleicos (DNA, RNA)
Lipídios (óleos e gorduras)
Vitaminas (estrutura variada)
Substâncias Inorgânicas

Água

Sais Minerais
Água
Encontrado em maior quantidade nas células
 Solvente natural de íons, minerais e outras
substâncias
 Indispensável para o metabolismo

Quantidade de água no organismo humano
Atividade Metabólica
Idade
90 a 95%
75% ~ 40%
Aprox. 85%
Aprox. 10%
Estrutura Molecular da Água

A molécula de água é polar
Ponte de
hidrogênio
Estrutura Molecular da Água
Gelo
Estado líquido
Propriedades da Água

Tensão superficial

Capilaridade

Calor específico
elevado

Capacidade solvente
Água como solvente
http://webeduc.mec.gov.br/portaldoprofessor/quimica/cd2/conteudo/recu
rsos/22_animacao/animacao22.html
Água como Solvente

Substâncias Hidrofílicas: são aquelas cujas
moléculas tem afinidade pela água. Ex.:
Substâncias polares como proteínas e glicídios.

Substâncias Hidrofóbicas: são insolúveis em
água. Ex.: Substâncias apolares, como óleos e
gorduras.
Água como reguladora da temperatura

Alto calor específico da água


Absorve ou cede grandes quantidades de calor com
pequena alteração de temperatura.
Termorregulação dos seres vivos e ambientes.
Água como reguladora da temperatura

Elevado calor latente de
vaporização: absorve
grande quantidade de calor
para passar do estado
líquido para o gasoso
(evaporação).

Calor latente de fusão:
para se solidificar a água
precisa liberar muito calor.
Exercitando

A água que bebemos é uma substância
pura?
Exercitando

Qual é a importância do suor?

Qual é a relação entre o calor latente de
fusão e o a manutenção da vida em
lagos de alta atitude?
Sais Minerais

São fundamentais ao metabolismo celular


Exemplos:Íons de Cálcio, Ferro, Magnésio,
Sódio, Potássio, Cloro, Iodo, Fósforo e Flúor
São encontrados nos organismos:



Dissolvidos em forma de íons
Formando cristais
Combinado com moléculas orgânicas
Exercitando

Qual é a principal substância INORGÂNICA
que encontramos nas células dos seres
vivos?

Quais são as principais funções que essa
substância exerce nos organismos?
Glicídeos e Lipídeos
 Para
estudo no livro
Fernando G p. 42 a 48
 Amabis p. 70 a 76

Carboidratos (Glicídios)

Moléculas formadas por átomos de C, H, O.

Hidratos de carbono, glicídios ou
sacarídeos.

Classificados em:

Monossacarídeos

Oligossacarídeos

Polissacarídeos
Importância Biológica

Fonte de energia no processo de
respiração celular

Reserva energética na forma de
amido em caules e raízes

Participa da formação da celulose
nas paredes de células vegetais
Monossacarídeos
Carboidratos simples, solúveis em água
 CnH2nOn (n entre 3 e 7)
 Nome indicado por valor de n:

n
3
Nome do monossacarídeo
4
5
6
7
Tetrose
Pentose
Hexose
Heptose
Triose
Exemplos de Monossacarídeos

Hexoses, fontes de energia na respiração
celular.


glicose, frutose, galactose.
Pentoses, papel estrutural

Ribose (RNA) Desoxirribose (DNA)
Oligossacarídeos
Formados pela união de 2 a 10
monossacarídeos
 Geralmente solúveis em água

Exemplos de Oligossacarídeos

Dissacarídeos: fontes de energia não
aproveitadas diretamente pelo organismo.
Sacarose
(Glicose+frutose)
Lactose
(Glicose + Galactose)
Maltose
(Glicose + Glicose)
Polissacarídeos



Formados pela união de mais de 10 moléculas de
monossacarídeos.
Geralmente insolúveis em água
Exemplos de fontes:
Glicogênio
Quitina
Celulose
Amido
Exemplos de Polissacarídeos
Polissacarídeos
Amido
Glicogênio
Celulose
Quitina
Unidades
Formadoras
Fonte
Papel
Biológico
Glicose
Raízes e
caules
Reserva
energética
vegetal
Glicose
Músculo e
fígado
Reserva
energética
animal
Glicose
Células
Vegetais
Estrutural
Glicose e
NH2
Exoesqueleto
(artrópodes)
Parede Celular
(Fungos)
Estrutural
Exercitando:
Os açúcares complexos, resultantes da união
de muitos monossacarídeos, são denominados
polissacarídeos.
a)
b)
Cite dois polissacarídeos de reserva energética,
sendo um de origem animal e outro de origem
vegetal.
Indique um órgão animal e um órgão vegetal,
onde cada um destes açúcares pode ser
encontrado.
Resposta:
a) Polissacarídeo de reserva animal: Glicogênio
Polissacarídeo de reserva vegetal: Amido
b) Glicogênio é armazenado nos músculos
esqueléticos e no fígado. Amido pode ser
armazenado na raiz (mandioca), no caule
(batata-inglesa), nos sementes (milho).
Lipídeos



Moléculas orgânicas formadas por ácidos
graxos e um tipo de álcool.
Pouco solúveis em água e compostos
orgânicos apolares (éter, benzeno, clorofórmio e álcool).
Classificação:




Glicerídeos
Fosfolipídios
Esteroides
Cerídeos
Glicerídeos

Gorduras: reserva energética
dos animais
Triglicerídeo (principal)

Óleos: reserva energética dos
vegetais.
Fosfolipídios

Formados por glicerol, ácidos graxos e um
grupo fosfato.
Esteroides
Formados por ácidos graxos e alcoóis de
cadeia cíclica.
 Exemplos: Colesterol (Animais) e Ergosterol

(Vegetais)
Importância do Colesterol

Formação dos hormônios sexuais
(estrógeno,
progesterona e testosterona)

Composição dos sais biliares
(emulsificam gordura)

Regula a fluidez da membrana plasmática
dos animais.
Makenzie-SP
As substâncias usadas pelos organismos
vivos como fonte de energia e como
reserva energética, são respectivamente:
a)
água e glicídios
b)
água e sais minerais
c)
lipídios e sais minerais
d)
glicídios e lipídeos
(UECE - Vestibular 2007/1 - 2ª Fase)
Sabe-se que o carboidrato é o principal fator a
contribuir para a obesidade, por entrar mais
diretamente na via glicolítica, desviando-se para a
produção de gordura, se ingerido em excesso.
Uma refeição composta de bolacha (amido
processado industrialmente) e vitamina de sapoti
(sapoti, rico em frutose), leite (rico em lactose) e
açúcar (sacarose processada industrialmente) pode
contribuir para o incremento da obesidade, por ser,
conforme a descrição acima, visivelmente rica em:
a) lipídios.
b) proteínas.
c) glicídios.
d) vitaminas.
PROTEÍNAS
Proteínas

Macromoléculas orgânicas formadas por
aminoácidos

Aminoácidos (C, H, O e N)
Papel das Proteínas
Morfologia celular
Controle da permeabilidade celular
Regulação a concentração de metabólitos
Ligam a outras biomoléculas: Transporte
Controle da expressão gênica
Catalisadores das reações químicas
Tipos de Aminoácidos

Aminoácidos Naturais: produzidos pelo
organismo

Aminoácidos Essenciais: precisam ser
obtidos pela alimentação.
Ligação Peptídica
Assim se unem
os
aminoácidos...
Ligações Peptídicas

De acordo com o número de ligações
peptídicas podem ser formados:




Dipeptídeos (2 Aminoácidos),
Oligopéptídeos (2 a 10 Aminoácidos)
Polipeptídeos (cadeias maiores)
Número de ligações peptídicas das
proteínas:
nº de ligações peptídicas = nº de aminoácidos - 1
Estruturas das Proteínas
Estrutura Secundária
Estrutura Primária
Estrutura Terciária
Estrutura
Quaternária
Anemia Falciforme
Desnaturação de Proteínas




Alterações na configuração espacial das proteínas
Perda da atividade biológica
Causas:elevação de temperatura, variações pH,
algumas substâncias químicas
Em alguns casos o processo é reversível
Enzimas

Catalisadores biológicos orgânicos
Reagentes
Produtos
Interação Enzima - Substrato
Ligação entre substrato e enzima
Centro ativo
Fatores que interferem na atividade
enzimática



Concentração do substrato
Temperatura
pH
Sobre as substâncias que compõem os seres
vivos, é correto afirmar que:
01. os carboidratos, os lipídios e as vitaminas são
fontes de energia para os seres vivos;
02. a água é a substância encontrada em maior
quantidade nos seres vivos;
04. além de sua função energética, os carboidratos
estão presentes na formação de algumas estruturas
dos seres vivos;
08. as gorduras constituem o principal componente
estrutural dos seres vivos;
16. os seres vivos apresentam uma composição
química mais complexa do que a matéria bruta, sendo
formados por substâncias orgânicas, como as
proteínas, os lipídios, os carboidratos, as vitaminas e
os ácidos nucleicos.
Em laboratório, foram purificadas quatro substâncias
diferentes, cujas características são dadas a seguir:
I. Polissacarídeo de reserva encontrado em grande
quantidade no fígado de vaca.
II. Polissacarídeo estrutural encontrado em grande
quantidade na parede celular de células vegetais.
III. Polímero de nucleotídeos compostos por ribose e
encontrado no citoplasma.
IV. Polímero de aminoácidos com alto poder catalítico.
As substâncias I, II, III e IV são, respectivamente:
a) glicogênio, celulose, RNA, proteína.
b) amido, celulose, RNA, quitina.
c) amido, pectina, RNA, proteína.
d) glicogênio, hemicelulose, DNA, vitamina.
e) glicogênio, celulose, DNA, vitamina.
(UFMG) Este gráfico indica as velocidades de reação das
enzimas I, II e III em função do pH do meio.
Com base no gráfico e em seus conhecimentos, é correto
afirmar-se que:
a) a enzima I age numa faixa de pH mais estreita do que II e III.
b) a enzima II pode sofrer desnaturação no pH 2.
c) as três enzimas atuam sobre o mesmo substrato.
d) as três enzimas possuem a mesma temperatura ótima de ação.
Vitaminas


Composição C, H, O
Possuem estrutura variada

Substâncias orgânicas, presentes em pequena
quantidade nos alimentos naturais, essenciais
para o metabolismo normal e cuja carência na
dieta pode causar doenças

De acordo com sua solubilidade se dividem:


Lipossolúveis
Hidrossolúveis
Vitaminas
Muitas
vitaminas atuam como cofatores em
reações enzimáticas.
Na
ausência de determinadas vitamina, não
se forma a enzima ativa correspondente, o
que altera o metabolismo celular.
Introdução
Lipossolúveis
A (Retinol),
E (Tocoferol)
são:
D (Calciferol),
K (Filoquinona)
Hidrossolúveis
são: B1(Tiamina),
B2 (Riboflavina),
B6 (Piridoxina),
B12 (Cianocobalamina), B3 Niacina,
Vitamina C (Ácido Ascórbico),
B9 Ácido Fólico,
B8 Biotina,
B5 Ácido Pantotênico,
Colina.
Vitaminas Lipossolúveis

Apolares, dissolvem-se em lipídios e outros solventes
orgânicos.

São absorvidas no trato intestinal junto com as
gorduras e armazenadas no tecido adiposo.

É importante a presença dos ácidos biliares para sua
digestão.

são transportados através do sistema linfático e
corrente sanguínea.

As vitaminas D e E, circulam ligadas a lipoproteínas.
Vitaminas Hidrossolúveis
São
polares e portanto, solúveis em água.
Armazenadas
Devem
em pequenas quantidades no corpo.
ser ingeridas diariamente.
Fontes Naturais de Vitaminas
A
principal fonte são os alimentos.
Podem
ser encontradas em farmácias na forma
purificada e prescritas pelo médicos para eliminar
certas deficiências vitamínicas.
Certas
vitaminas são facilmente destruídas pelo
CALOR, ou exposição ao oxigênio do ar (O2).
Para
preservar o valor vitamínico dos alimentos
deve-se consumi-los crus ou cozidos por pouco
tempo na menor quantidade de água possível.
BIOMOLÉCULAS
LIPÍDIOS
SAIS
MINERAIS
VITAMINAS
ÁGUA
CARBOIDRATOS
PROTEÍNAS