Fundamentos Bioquímica

Fundamentos da Bioquimica Bioquímica estuda tudo aquilo que está no interior da célula. Anabolismo - Síntese de biomoléculas, o que resulta na formação de moléculas mais complexas a partir de outras mais simples. (Exemplo: Proteínas) Catabolismo - Produção de energia, acontece no momento da quebra de moléculas mais complexas para gerar outras mais simples. ▷Carbono (C), Hidrogênio (H), Oxigênio (O), Nitrogênio (N), Fósforo (P) e Enxofre (S) responsáveis por mais de 97% do peso da maioria dos organismo. Sódio (Na+), Potássio (K), Cálcio (Ca), Magnésio (Mg), Cloreto (Cl-) dentro outros cerca de 3% em peso dos organismo vivos. ▷Carbono está contido na maior parte do material sólido da célula. Grupamentos químicos • Grupos funcionais - Atribuem propriedades químicas específicas às biomoléculas • Ligações éster e eter - Ácidos graxos e lipídios. • Ligações aminas - Proteínas • Ligações fosfoéster e fosfoanidrido - Nucleotídes Reações No organismo: In Vivo (Enzimas) No laboratório: In Vitro (catalisadores químicos) Processos bioquímicos principais • Síntese de biomoléculas • Transporte de substâncias por meio da membrana • Produção de energia • Eliminação de metabólitos tóxicos Biomoléculas •Proteínas (aminoácidos) •Carboidratos (monossacarídeos) •Lipideos (hidrocarbonetos) •Ácidos nucleicos (nucleotídeos) ➢Bioquímica é o estudo da química da vida ➢Estudo de reações químicas ou metabólicas que acontecem nos organismos vivos ➢Existem semelhanças entre reações metabólicas em diferentes seres vivos ➢Biomoléculas importantes para o metabolismo: proteínas, lipídeos; carboidratos; ácidos nucleicos ➢Dentre os elementos químicos da vida, o oxigênio (água) é de extrema importância Funções biológicas da água • Transporte de substâncias • Participações em reações químicas (Hidrólise) ● Termorregulação ● Lubrificação ● Equilíbrio osmótico ● Equilíbrio ácido-base Escala de pH Soluções Ácidas Soluções Neutras Soluções Básicas 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Acidez Crescente Basicidade Crescente 1) Teor de água: ● É o componente mais abundante nos seres vivos ● Quantidade varia com: tipos de organismo, idade (com o avançar da idade menor o metabolismo e menor o teor de água), tipo de tecido ou órgão (tecido sanguíneo possui o maior teor), taxa metabólica e pratica de exercícios. 2) Propriedades: ● Meio dispersante: a água transporta a maioria dos compostos, tanto no meio intracelular, quanto do meio extracelular. ● Solvente universal: consegue dissolver maioria das substancias, devido a sua polaridade. ● Polaridade: possui um polo positivo (nos hidrogênios) e outro negativo (no oxigênio), assim a água dissolve moléculas polares ou hidrofílicas (como o sódio) e não disso moléculas apolares o hidrofóbicas (como as gorduras). ● Controle de temperatura: o Alto calor especifico de calor de vaporização: água precisa absorver uma grande quantidade de energia para alterar sua temperatura ou vaporizar, por isso que ao dia a areia da praia e quente e a água fria, mas a noite a areia e fria e a água e morna. O Através da transpiração, o suor absorve o calor da pele ● Tensão superficial: há uma coesão (ligação de pontes de hidrogênio) muito forte entre as moléculas de água formando uma película em sua superfície. Por isso que certos insetos conseguem andar pela água. • Participação em reações químicas: O Síntese por desidratação: sintetizar moléculas liberando água O Hidrólise: quebra de moléculas gastando água. ● Capilaridade: a água desce e sobe por tubos finos através da coesão e da adesão (água se liga a outras moléculas polares). Ocorre na raiz e no caule das plantas. Hipertônico - Alta pressão osmótica interna Isotônico - Pressão osmótica interna e externa são iguais Hipotônico - Alta pressão osmótica externa Importância do PH • Afeta diretamente a estrutura e atividade de macromoléculas biológicas importantes • Diagnóstico de processos patológicos (acidoses e alcaloses metabólicas) comprometem órgãos como pulmões e rins Sistema Tampão Sistemas aquosos que tendem à resistir variações do pH quando da adição de pequenas quantidades de ácido ou base Exemplo: Tampão fosfato (citoplasma) Tampão bicarbonato (sangue) Propriedades fisicoquímicas da água • Solubilidade • Condutividade elétrica • Calor específico • Temperatura de ebulição • Ponto de congelamento • Densidade, viscosidade • Tensão superficial Aminoácidos - Moléculas fisiológicas que compõem os organismos vivos. • Unidades monoméricas que se conjugam e formam variedades de ptns • Desempenham funções na organização estrutural de proteínas e enzimas (catalisadores bioquímicos) Importância dos aminoácidos essenciais • Síntese de músculos: Isoleucina, leucina e valina • Controle do peso corporal e de processos inflamatórios: Histidina • Desenvolvimento ósseo e sistema imunológico: Lisina • Antioxidante: Metionina • Resistência da pele e cicatrizante: Treonina • Precursor de tirosina ligado à funções cerebrais e comportamentais: Fenilalanina • Precursor do neurotransmissor serotonina ligada a sensações de bem-estar: Triptofano Ligação Peptídica • Reação de condensação entre grupo carboxila de um aa e grupo amino de outro aa, com (com saída de água) • Aminoácidos ligados em uma cadeia são chamados de resíduos de aminoácidos Ex.: Glicina-glicil Glutamato- glutamil • Dipeptídeo: dois aa (uma ligação peptídica) • Tripeptídeo: três aa (duas ligações peptídicas) e etc • Quebra de ligações peptídicas: Proteases ☆ Consumo em excesso de proteínas ou aminoácidos pode ter efeitos negativos como danos renais, aumento de colesterol sanguíneo e desidratação. Proteínas - Macromoléculas constituídas por cadeias polipeptídicas formadas por ligações entre aminoácidos, que desempenham várias funções no organismo. Ex.: estruturais, transporte, catalítica (enzimas), etc. Formação das proteínas •Resíduos de aminoácidos •Resíduos de aa + grupos prostéticos 1. LIPOPROTEÍNAS (Ex.: HDL-bom e LDL-mau) 2. METALOPROTEINAS (Ex.: ferritina) 3. GLICOPROTEINAS (Ex.: Imunoglobulinas) 4. FOSFOPROTEÍNAS (Ex.: caseína do leite; valbumina) Classificação estrutural das proteínas Estrutura Primária: sequência dos resíduos de aminoácidos - Importante para determinar a estrutura tridimensional - Diferentes sequências: podem gerar