Bioquímica Celular
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As bases bioquímicas da vida Água, Sais Minerais, Carboidratos, Lipídios, Proteínas e Vitaminas 1º Ano Profª Priscila F Binatto 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 e ácidos nucleicos. 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 4 Nome do monossacarídeo 5 6 Pentose Hexose 7 Heptose Triose Tetrose 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). LIVRO CITOLOGIA Capítulo 02 – Item 3 págs. 23 a 26 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 LIVRO CITOLOGIA Capítulo 02 – Item 4 págs. 31 a 37 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. Ácidos Nucleicos Macromoléculas orgânicas com importante papel no metabolismo celular Formados nucleotídeos Material Genéticos dos seres vivos DNA RNA Ácidos Nucleicos DNA 5’ 3’ Duplicação do DNA Síntese de RNA: transcrição DNA 3’ 5’ 3’ RNA 5’ 3’ 5’ Tipos de RNA RNA mensageiro (RNAm) RNA transportador (RNAt) Informação genética para a síntese de proteínas Transportar aminoácidos até o RNAm RNA ribossômico (RNAr) Forma os ribossomos Tipos de RNA Código Genético e Síntese de Proteínas Característica Código Genético É a correspondência entre os códons do RNAm com seus respectivos aminoácidos. Os 64 códons possíveis de existir em uma molécula de RNAm são formadas pelas bases nitrogenadas, agrupadas de 3 em 3. Tabela do Código Genético Características do Código Genético Códon de iniciação: indica o início da síntese de proteínas (Metionina-AUG). Pode ser removido caso não faça parte da estrutura da proteína. Códon de parada: sinalizam o fim da síntese de proteínas (UAA, UAG, UGA). Não participa da proteína. Características do Código Genético Universal: Semelhanças entre códons aminoácidos para a maioria dos seres vivos. Degenerado: diferentes códons podem correspondência com um mesmo tipo aminoácido. Não ambíguo: Não é possível um mesmo códon codificar aminoácidos diferentes. ACC Aminoácido 1 Aminoácido 2 ACC ACG ACU e ter de Aminoácido 1 Treonina Código Genético Degenerado Síntese de Proteínas Atividade Atividade Atividade – Resposta Final Fonte: http://www.uel.br/pessoal/rogerio/genetica
