Baixe Bioquímica: Bases Moleculares e outras Resumos em PDF para Bioquímica, somente na Docsity!
Bioquímica: Bases Moleculares
Todas as espécies são formadas por elementos básicos, como o carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo, enxofre e moléculas complexas, que realizam processos químicos para que a energia necessária à sobrevivência seja produzida. ➔ As biomoléculas são compostos sintetizados pelos organismos e que estão envolvidas com o metabolismo. São substâncias orgânicas geradas a partir das ligações entre os átomos de carbono. A junção dos átomos de carbono é feita por ligações simples ou duplas, compondo uma cadeia linear, cíclica ou ramificada. Elementos químicos que estão sempre presentes na matéria viva: CHONPS carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo, enxofre
CARBOIDRATOS: glicídios, hidratos de carbono ou açúcares.
- As principais fontes de energia dos seres vivos. (CH 2 O)n ➔ São as moléculas orgânicas mais numerosas da Terra e são formadas por carbono, oxigênio e hidrogênio; ➔ Função energética; ➔ Essas macromoléculas são classificadas em monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos- classificação relacionada com o tamanho dessa molécula; ➔ Estrutura dos ácidos nucleicos e funções estruturais. Funções Estrutural e Sustentação: proporcionam rigidez, consistência e elasticidade a algumas células: a pectina, e hemicelulose e a celulose compõem a parede celular dos vegetais; Genética: Ácidos Nucléicos(ribose e a desoxirribose); Reserva Energética: o principal combustível utilizado pelas células no processo respiratório, e a ser convertida em energia calorífica nas células, sob a forma de ATP - Glicogênio( é armazenado no fígado e nos músculos) e Amido(vegetal); Comunicação/ Reconhecimento e Defesa: Glicoproteínas e Imunoglobulina.
Glicose: o substrato energético universal para células,é um monossacarídeo(carboidrato simples) que apresenta fórmula molecular C6H12O6. Ela é constituída por seis carbonos - hexose. Essa molécula é polar e não é capaz de difundir-se pela membrana plasmática. ➔ A glicose é obtida por meio da alimentação, e sua quantidade em nosso sangue (glicemia) é regulada pela ação de dois hormônios que agem de maneira contrária: à insulina e ao glucagon; ➔ A insulina e o glucagon são os dois principais hormônios que regulam o armazenamento ou a mobilização de substratos energéticos. A insulina é o principal hormônio anabólico do organismo, ela promove o armazenamento de substrato energético e sua utilização para o crescimento; ➔ O glucagon é o principal hormônio de mobilização de substratos energéticos; ➔ A excreção de insulina e glucagon pelo pâncreas auxilia o uso e o armazenamento da glicose pelo organismo ➔ Outros carboidratos( frutose e galactose) são convertidos em glicose. ➔ O transporte da glicose ocorre por meio da difusão facilitada, processo no qual proteínas transportadoras são utilizadas. As proteínas transportadoras de glicose são conhecidas como GLUTs, e elas garantem o transporte de uma área com maior concentração de glicose para uma com menor concentração. Glicólise: processo bioquímico em que uma molécula de glicose é degradada em duas moléculas com três átomos de carbono: o ácido pirúvico, ocorre no citoplasma da célula com a liberação de energia e a formação de intermediários metabólicos utilizados em outras reações. Pode ocorrer na presença ou ausência de oxigênio, e as várias reações que ocorrem durante esse processo são catalisadas por enzimas específicas. Classificação Os carboidratos podem ser classificados em simples e complexos. Os carboidratos simples são facilmente absorvidos pelo corpo, enquanto os complexos apresentam um processo de absorção mais demorado. Monossacarídeos: São mais simples – com fórmula (CH 2 O)n ➔ 1 cadeia carbônica ➔ Sua fórmula é C 6 H 12 O 6 ➔ Glicose (processo de respiração celular), galactose e frutose ➔ São solúveis em água
➔ Os principais tipos de lipídios são os fosfolipídios, as ceras, os esteroides e triglicerídeos (óleos e gorduras). Funções ➔ Reserva de energia; ➔ Isolamento térmico (equilíbrio da temperatura corporal); ➔ Captação de vitaminas (auxiliam a absorção das vitaminas A, D, E e K que são lipossolúveis e se dissolvem nos óleos.); ➔ Síntese de membranas celulares e moléculas orgânicas por meio dos ácidos graxos; ➔ Composição das membranas: Todos os tecidos apresentam lipídios em sua composição, uma vez que a membrana das células é formada por fosfolipídios; ➔ Precursores de hormônios e de sais biliares: Os lipídios estão relacionados com a produção de hormônios esteróides - a testosterona, progesterona e estradiol. Também se relacionam com a produção de sais biliares, compostos que agem como detergente, ajudando no processo de absorção de lipídios; ➔ Impermeabilização de superfícies: Os lipídios impermeabilizam evitando a desidratação; Classificações ● Gorduras: substâncias saturadas, sólidas em temperatura ambiente e de origem animal. ● Óleos: substâncias insaturadas, líquidas em temperatura ambiente e de origem vegetal. Ácidos graxos: são substâncias orgânicas encontradas em temperatura ambiente nas fases sólida e líquida e semi sólida. Pertencem ao grupo dos ácidos carboxílicos, compostos que apresentam a carboxila, carbono ligado a um oxigênio e a uma hidroxila. Podem ser saturados (ligações simples) ou insaturados (ligação dupla). Na maioria das vezes, as gorduras já apresentam ácidos graxos saturados e os óleos, insaturados
Natureza do ácido graxo e do álcool: ➔ Simples (Gorduras, óleos e ceras): compostos apenas por átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio - Quando sofrem hidrólise total (quebra de uma molécula pela água), originam somente ácidos graxos e álcoois; ➔ Complexos (Fosfolipídios): compostos por lípidos simples + átomos de outros elementos químicos (fósforo, nitrogênio e enxofre); ➔ Derivados: gerados a partir da hidrólise de lipídios simples e complexos - produzem hormônios esteróides (testosterona, progesterona e estradiol) e sais biliares; ➔ Precursores: gerados a partir das reações químicas metabólicas dos ácidos graxos(vitaminas lipossolúveis, hidrocarbonetos e pigmentos) Tipos ➔ Cerídeos → lipídios simples, encontrados na cera produzida pelas abelhas (construção da colmeia) e na superfície das folhas (cera de carnaúba) e dos frutos (a manga). Exercem função de impermeabilização e proteção (altamente insolúvel e evita a perda de água por transpiração); ➔ Glicerídeos → formados por glicerol e ésteres de ácidos graxos. A reação é chamada de saponificação e dá origem a glicerol e ácidos graxos. Podem ser sólidos (gorduras) ou líquidos (óleos) em temperatura ambiente. Podem ter de 1 a 3 ácidos graxos unidos a uma molécula de glicerol (um álcool, com 3 carbonos unidos a hidroxilas-OH). O exemplo mais conhecido é o triglicerídeo, que é composto por três moléculas de ácidos graxos; ➔ Esteróides → formados por longas cadeias carbônicas(17 átomos de carbono) dispostas em quatro anéis ligados entre si. São amplamente distribuídos, constituindo os hormônios sexuais( características sexuais),a vitamina D e os esteróis (colesterol- controle metabólico)- fundamental para a síntese de sais biliares e de hormônios como cortisol, aldosterona, testosterona, progesterona); Colesterol: ➔ As moléculas de colesterol associam-se às proteínas sanguíneas (apoproteínas), formando as lipoproteínas HDL(bom colesterol) ou LDL(mau colesterol), que são responsáveis pelo transporte dos esteróides. ➔ A maioria do colesterol é transportado no sangue na forma de LDL, uma parte é metabolizada no fígado e a outra atua na síntese de membranas celulares.
Essenciais - são obtidos obrigatoriamente na alimentação participam da: ● Produção de células vermelhas do sangue; ● Produção de anticorpos; ● Produção de hormônios, como a serotonina; ● Regeneração celular (da pele); ● Promoção da sensação de saciedade no cérebro após a alimentação. Ex: Treonina, triptofano, histidina, lisina (feijão), leucina (arroz), isoleucina, metionina, valina, fenilalanina. Não-essenciais: produzidos pelo próprio organismo Ex: alanina, arginina, aspartato, asparagina, glutamato, glutamina, glicina, prolina, serina, cisteína, tirosina. Semi- essenciais: organismo produz em quantidade insuficiente ➔ Ligação peptídica: interação entre duas ou mais moléculas menores (monômeros) de aminoácidos ➔ Reação de desidratação (liberação de molécula de água) - quebra da ligação entre o carbono e a hidroxila, na carboxila, e pela quebra de uma ligação entre o nitrogênio e um hidrogênio; ➔ Depois na formação ocorre uma reação de condensação (união) entre o carbono do grupo carboxílico e o nitrogênio do grupo amino. Características ➔ As proteínas são compostas por moléculas de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. ➔ Diferem dos carboidratos e lipídios porque contêm Nitrogênio; ➔ Os compostos protéicos podem estar conjugados ao enxofre, ferro, cobalto ou fósforo em algumas substâncias orgânicas, como metaloproteínas, hemoproteína e fosfoproteína, que são
consideradas os grupos prostéticos. Esses grupos são responsáveis pela denominação da proteína como lipoproteína, nucleoproteína e glicoproteína. ➔ As proteínas são diferentes entre si: ordem dos aminoácidos, tipo dos aminoácidos, número do aminoácido ➔ Os compostos protéicos podem estar conjugados ao enxofre, ferro, cobalto ou fósforo em algumas substâncias orgânicas, como metaloproteínas, hemoproteína e fosfoproteína, que são consideradas os grupos prostéticos. Esses grupos são responsáveis pela denominação da proteína como lipoproteína, nucleoproteína e glicoproteína. Processos Metabólicos da Proteínas ● Toda e qualquer proteína que não for usada e estiver “sobrando” no organismo não vai para os músculos, mas é quebrada em aminoácidos que são transformados em compostos energéticos, como glicose (se for um aminoácido glicogênico) e em corpos cetônicos (se for um aminoácido cetogênico); ● As reservas endógenas de proteína são utilizadas apenas para a produção limitada de glicose por meio da gliconeogênese a partir de aminoácidos; ● Os compostos protéicos podem estar conjugados ao enxofre, ferro, cobalto ou fósforo em algumas substâncias orgânicas, como metaloproteínas, hemoproteína e fosfoproteína, que são consideradas os grupos prostéticos. Esses grupos são responsáveis pela denominação da proteína como lipoproteína, nucleoproteína e glicoproteína; ● O excesso de aminoácidos circulantes é degradado para a produção de energia ou sofre conversão em glicogênio (gliconeogênese) ou lipídios (cetogênese) para armazenamento ● Gliconeogênese - É uma via que ocorre no fígado, é a síntese de glicose a partir de substâncias que não sejam carboidratos, utilizando glicerol, aminoácidos, lactato - serve para manter os níveis de açúcar estáveis no sangue, mesmo na ausência de carboidratos; ● Cetogênese - É a quebra de ácido graxo no fígado que produz os corpos cetônicos: acetoacetato, acetona e hidroxibutirato. Os corpos cetônicos são partículas solúveis na urina e no sangue. O processo de síntese desses elementos ocorre em mitocôndria de células do fígado, é a consequência da quantidade excessiva de acetil-CoA, que se forma no processo de oxidação envolvendo os ácidos graxos.
● Papel de enzimas, influenciando diretamente a aceleração de uma reação química - catalisadores (alteram a velocidade de uma reação) amilase salivar, que atua na quebra de amido, e a lactase, que atua na quebra de lactose; ● Movimentação de músculos - contração (realizado pela miosina e actina); ● Composição hormonal - insulina; ● Protetora( sistema de defesa) - composição de anticorpos; ● Coagulação sanguínea; ● Transporte de oxigênio no sangue (hemoglobina). ● Estrutural- Formam estruturas celulares (dão formato ao citoplasma e organizam a distribuição das organelas por meio do citoesqueleto e dos seus lamentos de actina) órgãos e tecidos; ● Controlam a entrada e saída de substâncias pela membrana plasmática; ● Construtora: promove o crescimento e manutenção dos tecidos (colágeno, proteínas musculares, queratina) ● Reguladora: equilíbrio ácido-básico e hidroeletrolítico, coagulação sanguínea e transportadora de substâncias, facilitam reações químicas (enzimas); regulam processos do organismo (pepsina, insulina, tiroxina, tripsina). Estruturas Estrutura primária Determinada pelos genes (DNA) - Nucleotídeos (RG das proteínas). A cadeia principal de uma proteína , ilustra a sequência linear dos aminoácidos unidos por ligações peptídicas.
Estrutura secundária ● Dobras ● Pontes de hidrogênio ● Arranjo regular e repetitivo (Padrão de repetição) ● Conformação beta-folha - cadeia polipeptídica em zig-zag Equivale ao primeiro nível de enrolamento helicoidal ao redor de um eixo imaginário, sendo reconhecida pelos padrões repetitivos e regulares. Estrutura terciária - Hélice - dobra ● Forma enovelada ● Pontes de Hidrogênio ( estabilizada por ligações fracas) ● Interação Iônica ● Hidrofóbicas ● Conformação beta-folha A proteína é caracterizada pelo formato tridimensional específico, correspondendo ao dobramento (sobre ela mesmo) da cadeia polipeptídica. Estrutura quaternária - Estruturas terciárias juntas São duas ou mais cadeias polipeptídicas (não importando se são idênticas ou não) agrupadas. - Compõe a proteína funcional. Desnaturação Proteica: é um processo no qual as proteínas perdem suas funções, devido a alguma mudança no meio: altas temperaturas, variações de PH, alteração na estrutura. ➔ Altas temperaturas - Existem bactérias termofílicas e arqueobactérias, que produzem proteínas altamente resistentes a elevadas temperaturas. Mas proteínas não suportam uma grande variação de temperatura no meio em que estão ativas. Cada uma delas suporta um limite de calor específico, que quando ultrapassado sofrerá mudanças em sua estrutura;
Depois, a RNA-polimerase começa a sintetizar uma molécula de RNAm, isto é, RNA mensageiro. Para isso, a sequência de bases nitrogenadas da fita do DNA é lida, modelando a sequência do RNAm com bases complementares. ➔ A sequência das bases nitrogenadas do RNA seguem exatamente a sequência de bases do DNA: ● U = A (Uracila-RNA e Adenina-DNA), ● A = T (Adenina-RNA e Timina-DNA), ● C = G (Citosina-RNA e Guanina-DNA) ● G = C (Guanina-RNA e Citosina-DNA). ➔ Tradução Gênica: O RNAm é decodificado pelo ribossomo, a cadeia polipeptídica é formada pela união de aminoácidos segundo a sequência de nucleotídeos do RNAm. Essa sequência do RNAm, denominada códon , é determinada pela sequência de bases da fita do DNA que serviu de molde.
