bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · arqueobactéria produtora de metano anabena...
TRANSCRIPT
![Page 1: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/1.jpg)
Bioquímica
Profª. Ana Elisa Matias
Fundamentos da Bioquímica
As Biomoléculas
![Page 2: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/2.jpg)
2
![Page 3: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/3.jpg)
O Big Bang é o momento da explosão
que deu origem ao Universo, entre 12 e 15
bilhões de anos atrás.
A evolução do Universo teve início logo
após a explosão de uma bola de matéria
compacta, densa e instável, com um volume
aproximadamente igual ao volume do nosso
sistema solar.
Esta evolução é consequência das
reações nucleares entre as partículas
fundamentais do meio cósmico, cujo efeito mais
importante foi a formação dos elementos
químicos.http://www.merck.com.br/tpie/bb_fr.htm
A origem da vida – o Big Bang
3
![Page 4: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/4.jpg)
Origem dos elementos químicos Os elementos
químicos mais leves foram
formados logo nos
primeiros segundos após
o Big Bang. Já os mais
pesados, foram
sintetizados com a
explosão das estrelas
(supernovas).
Durante os últimos
estágios da evolução
estelar, muitas das
estrelas compactas
queimaram e formaram o
carbono (C), o oxigênio
(O), o silício (Si), o
enxofre (S) e o ferro (Fe).
http://www.ime.unicamp.br/~samuel/blog/uploaded_images/SuperNova-727859.jpg
4
![Page 5: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/5.jpg)
• Há quatro bilhões de anos surge a vida a partir de
microorganismos capazes de extrair energia de
compostos orgânicos ou da luz do sol.
• Tal energia foi utilizada para a construção de
biomoléculas – base do estudo da Bioquímica.
5
![Page 6: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/6.jpg)
O que distingue os organismos vivos
dos objetos inanimados?
a) Alto grau de complexidade química e organização
microscópica.
Ex.: célula
eucarionte.
6
![Page 7: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/7.jpg)
7
![Page 8: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/8.jpg)
b) Os organismos
vivos são capazes
de extrair,
transformar e usar
a energia que
encontram no
meio ambiente
(energia radiante
da luz solar ou de
nutrientes
químicos).
O que distingue os organismos
vivos dos objetos inanimados?
8
![Page 9: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/9.jpg)
c) Capacidade de auto-replicação e auto-montagem.
O que distingue os organismos
vivos dos objetos inanimados?
9
![Page 10: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/10.jpg)
• Cada componente de um organismo vivo temuma função específica:
- Estruturas macroscópicas:
Folhas;
Caules;
Coração;
Pulmão.
- Estruturas microscópicas:
Núcleos;
Cloroplastos.
Relação dinâmica Alterações em um componenteprovocam mudanças em outro.
10
![Page 11: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/11.jpg)
Como as moléculas inanimadas, que constituem os
organismos vivos, interagem entre si para manter e
perpetuar a vida animada?
1º) Séc. XVII: Barthez (1734-1806) Teoria
da força vital (vitalismo);
- Em 1807, a partir dos experimentos do
cientista alemão Friedrich Wöhler, foi
descoberto que a Teoria do Vitalismo não era
aplicável.
11
![Page 12: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/12.jpg)
• Friedrich Wöhler mostrou que a teoria estava errada ao
obter uréia (um composto orgânico) a partir de um
composto inorgânico (cianato de amônio).
12
![Page 13: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/13.jpg)
• Atualmente sabe-se que os organismos vivos são
formados de moléculas orgânicas, cujos níveis celulares
e químicos são semelhantes.
• Portanto, a Bioquímica descreve em termos
moleculares:
- Estruturas;
- Mecanismos;
- Processos químicos compartilhados pelos
organismo vivos.
13
![Page 14: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/14.jpg)
Construção básica das
macromoléculas
• Átomos principais: C, H, O e N.
• Ligação principal: Covalente
• Moléculas com peso molecular < 500g/mol, como
aminoácidos, nucleotídeos e monossacarídeos servem
como monômeros para proteínas, ácidos nucléicos e
polissacarídeos, respectivamente.
14
![Page 15: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/15.jpg)
Compostos químicos sintetizados por seres vivos, e que participam da
estrutura e do funcionamento da matéria viva. São, na sua maioria,
compostos orgânicos, cujas massas são formadas em 97% de C, H, O e N
(Carbono, Hidrogênio, Oxigênio e Nitrogênio).
As Biomoléculas
![Page 16: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/16.jpg)
Níveis de Organização Molecular
Célula, unidade morfológica e fisiológica de todos os organismos vivos
Biomoléculas, constituintes fundamentais da célula
Os alimentos que ingerimos servem para dois propósitos:
Suprir as nossas necessidades energéticas;
Fornecer as matérias primas para a obtenção dos compostos e que o
nosso organismo precisa;
![Page 17: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/17.jpg)
• Aminoácidos
As proteínas são formadas por 20 tipos de aminoácidos, idênticos em
todos os organismos vivos.17
![Page 18: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/18.jpg)
• Síntese Protéica
18
![Page 19: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/19.jpg)
• DNA e RNA
Nucleotídeo de DNA Nucleotídeo de RNA
19
![Page 20: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/20.jpg)
- Todos os organismos vivos constroem moléculas a partir
do mesmo tipo de subunidades monoméricas;
- A estrutura de uma macromolécula determina sua função
biológica específica;
- Cada gênero e espécie são definidos por seu conjunto
distinto de macromoléculas.
20
![Page 21: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/21.jpg)
Energia e Metabolismo
• A evolução celular criou mecanismos que permitiram
que as células fossem capazes de captar energia do
Sol, ou extraí-la de alimentos oxidáveis, para ser
utilizada nos diferentes processos metabólicos.
21
![Page 22: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/22.jpg)
Células: a unidade básica da vida
• As células são as unidades estruturais e funcionais de
todos os organismos vivos. Elas diferem em suas
estruturas e funções, mas são circundadas por uma
membrana que controla a troca de substâncias para o
interior e para o exterior da célula.
.
22
Paramecium
E. coli
![Page 23: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/23.jpg)
Células: a unidade básica da vida
• As células são classificadas de acordo com seu
tamanho e complexidade em uma das duas categorias:
– Procarióticas, nas quais, não possuem núcleo ou estruturas
internas delimitadas por membrana. A sua estrutura é mantida
pela parede celular.
– Eucarióticas contém o material genético organizado em
cromossomos dentro de um envelope nuclear. São organismos
complexos e podem ser unicelulares ou multicelulares. As
células eucarióticas possuem várias organelas limitadas por
membranas.
23
![Page 24: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/24.jpg)
Célula Procariótica
• A maioria dos procarióticos vivem como organismo unicelular;
• São as células mais diversas, habitat diversos e extremos;
• Não contem organelas e nem mesmo núcleo, contém parede celular;
• São os organismos mais abundantes;
• Bactérias e algas azuis;
E. coli
Anabena cylindrica
Beggiatoa
24
![Page 25: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/25.jpg)
Evolução da Células Procarióticas
Os procarióticos têm sido classificados juntos
Os domínios do mundo procariótico
Eubactérias x Arqueobactérias
Anabena smithiArqueobactéria produtora de metano
• A maioria dos procariotos familiares da vida do dia a dia são
eubactérias;
• Arquobactérias além do habitat das eubactérias, habitam
ambientes hostis;
• Arqueobactérias mais próximas os eucariotos;
25
![Page 26: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/26.jpg)
A Célula Eucariótica
• Remota a 1,5 bilhão de anos;
• Evoluíram das células procarióticas;
• Presença de núcleo e organelas limitadas
por membranas;
• Eucarióticos unicelulares e pluricelulares;
26
![Page 27: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/27.jpg)
• Primeiro desenvolvimento celular Membrana lipídica.
27
![Page 28: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/28.jpg)
• Principal importância da membrana lipídica:
encapsulamento e acumulação de moléculas
hidrossolúveis em uma região limitada.
• Um dos exemplos claros da evolução com dependência
da membrana está no desenvolvimento da célula
eucariota, de acordo com a Teoria Endossimbiótica ou
Teoria Sequencial mais aceita.
28
![Page 29: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/29.jpg)
Equilíbrio químico e o meio
ambiente• Todos os organismos mantêm suas atividades
biológicas a partir de reações químicas em equilíbriodentro e fora das células.
• Contudo, eles não estão em equilíbrio com o meioambiente.
• Muitos íons inorgânicos, proteínas, ácidos nucleicos,açúcares e lipídios podem ou não estar presentes nomeio e diferem em suas concentrações.
• A morte e a decomposição estabelecem o equilíbrio.
29
![Page 30: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/30.jpg)
30
![Page 31: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/31.jpg)
Os organismos transformam energia e
matéria do meio ambiente
• Trabalho deve ser realizado para manter vivos células eorganismos, além de propiciar a reprodução.
- Trabalho Químico.
♥ Síntese química.
- Trabalho Osmótico.
● Acúmulo e retenção de sais contra umgradiente de concentração.
- Trabalho Mecânico.
● Contração do músculo;
● Movimento de flagelos.
Bioenergética!!!
31
![Page 32: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/32.jpg)
• O organismo vivo é um sistema aberto: troca matéria e
energia com o meio ambiente.
Obtendo combustíveis químicos da
vizinhança e extraindo a energia, oxidando-os;
Absorvendo energia da luz solar.
32
![Page 33: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/33.jpg)
Enzimas• As enzimas são proteínas de importância fundamental
no estudo da Bioquímica. Elas diminuem as barreiras de
ativação seletivamente, regulando os processos
celulares.
• Cada enzima é específica para a catálise de uma
determinada reação, e cada reação no interior da célula
é catalisada por uma enzima diferente (princípio da
seletividade).
33
![Page 34: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/34.jpg)
• As enzimas são capazes de degradar nutrientesorgânicos em produtos finais simples, extraindo energiaquímica de forma utilizável para a célula.
• Processo conhecido por CATABOLISMO:
• Existem também vias enzimáticas capazes de atuar emmoléculas base pequenas convertendo-as em moléculasmaiores e mais complexas. Essas vias necessitam daadição de energia no sistema.
• Processo conhecido por ANABOLISMO:Anabolismo (do grego: ana = para cima; ballein =lançar) é a parte do metabolismo que conduz à síntesede moléculas complexa
34
![Page 35: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/35.jpg)
• O mais importante elo
de conexão entre os
componentes
catabólicos e anabólicos
é o ATP.
35
![Page 36: Bioquímica - nutrifaciplac.files.wordpress.com€¦ · Arqueobactéria produtora de metano Anabena smithi ... Fim da Aula 2. Title: Bioquímica Author: Liana Created Date: 8/13/2018](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022060301/5f083f207e708231d4210f75/html5/thumbnails/36.jpg)
36
Fim da Aula 2