Início: 14/03 Término: 11/04. Horário de aulas: 2ª e 4º de 08:00 às 12:00 horas
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- Sônia Silva Godoi
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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE BIOQÍMICA MÉDICA DISCIPLINA: BIOQUÍMICA A ENFERMAGEM BMQ 121 BLOCO I: Estrutura de Proteínas e Biologia Molecular Início: 14/03 Término: 11/04 Horário de aulas: 2ª e 4º de 08:00 às 12:00 horas Profs. do bloco: Cláudio Masuda, Juliana Brasil e Clícia Grativol (grativol@bioqmed.ufrj.br) BIOQUÍMICA
2 AULAS: Aula 1 Introdução à disciplina e às biomoléculas Aula 2 Água e suas propriedades, solubilidade e ph Aula 3 Ácidos, bases e soluções tampão Aula 4 Estudo dirigido Fluxo de informação gênica: do DNA à proteína Aula 5 Mini-teste Aminoácidos e suas propriedades químicas Proteínas e sua estrutura secundária, terciária e quaternária Aula 6 Proteínas globulares e transporte de O2. Aula 7 Mini-teste Técnicas de diagnóstico Aula 8 Estudo dirigido Prova Bloco I
3 AVALIAÇÕES: - MINITESTES: 1.0 PONTO CADA - ESTUDO DIRIGIDO: 1.0 PONTO CADA - PROVA: 7.0 PONTOS
4 Universidade Federal do Rio de Janeiro Centro de Ciências da Saúde Instituto de Bioquímica Médica Curso: Enfermagem e Obstetrícia BIOMOLÉCULAS E CÉLULA
5 BIOQUÍMICA A bioquímica procura explicar a vida em termos químicos! Estudo das estruturas e das interações entre: os átomos e moléculas as células e organismos vivos
6 BIOQUÍMICA Biscoito maizena Macarrão instantâneo
7 CROSTA TERRESTRE E CORPO HUMANO
8 BIOQUÍMICA Evolução a partir de um ancestral comum com base em informações genéticas e bioquímicas
9 ELEMENTOS ESSENCIAIS PARA VIDA E MANUTENÇÃO DA SAÚDE Hidrogênio, carbono, nitrogênio e oxigênio em termos de porcentagem correspondem a mais de 99% da massa da maioria das células.
10 CARACTERÍSTICAS DO CARBONO Carbono pode formar ligações simples com átomos de hidrogênio, Ligação simples e ligação simples e dupla com átomos de oxigênio e nitrogênio. O carbono tem habilidade de formar ligações simples e estáveis Ligação dupla com outros átomos de carbono. Cada átomo de carbono pode formar ligações simples com outros quatro átomos.
11 CARACTERÍSTICAS DO CARBONO Dois átomos de carbono também podem compartilhar dois ou três pares de elétrons, então formam duplas ou triplas ligações. As quatro ligações que o átomo de carbono pode fazer adquirem arranjo tetraédrico com ângulo de entre as duas ligações.
12 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA CÉLULA Substâncias Animais Plantas Água 62% 74% Sais Minerais 4% 2,5% Carboidratos 6% 18% Lipídios 11% 0,5% Proteínas 17% 4% * valores médios
13 PRINCIPAIS COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS Componentes Orgânicos formados por moléculas grandes e muitas vezes complexas, o elemento principal é o Carbono Carboidratos Lipídeos Proteínas Ácidos nucleicos Componentes Inorgânicos formados por moléculas pequenas e com poucos átomos. Água Sais Minerais
14 BIOMOLÉCULAS As biomoléculas são compostas de carbono Lipídios Carboidratos Proteínas Ácidos nucléicos
15 AS BIOMOLÉCULAS SÃO CONSTITUÍDAS POR MÚLTIPLAS FUNÇÕES ORGÂNICAS
16 CARBOIDRATOS Também são conhecidos como glicídeos ou açúcares. (CH 2 O) n é a fórmula mínima daí o nome carboidrato ou "hidratos de carbono Os monossacarídeos são os açúcares simples, oses Os monossacarídeos são compostos aldeídicos ou cetônicos com múltiplas hidroxilas
17 COMO SÃO CLASSIFICADOS OS CARBOIDRATOS?? Classificaçao por número de unidades: monossacarideos (glicose, frutose, ribose etc ) dissacarideos (sacarose, lactose, maltose, etc ) polissacarideos (amido, glicogenio, etc ) Lactose Glicogenio
18 Fontes de energia / Sinalização Celular MONOSSACARÍDEOS
19 QUAIS AS FUNÇÕES DOS CARBOIDRATOS? Reserva energética (amido, glicogênio...) Alimentos energéticos (glicose,lactose...) Intermediários metabólicos Elementos estruturais (parede de bactérias e vegetais...) As oses ribose e desoxirribose formam parte do arcabouço estrutural do DNA e RNA
20 GALACTOSEMIA CLÁSSICA Glicose
21 GALACTOSEMIA CLÁSSICA
22 ÁCIDOS NUCLÉICOS DNA (ácido desoxirribonucleico) é a biblioteca celular, contém todas as informações necessárias para a construção das células e dos tecidos de um organismo
23 ÁCIDOS NUCLEÍCOS O DNA e o RNA são macromoléculas constituídas por centenas ou milhares de unidades ligadas entre si. Essas unidades são chamadas nucleotídeos. Cada nucleotídeo é composto por três partes: um grupo fosfato uma pentose uma base nitrogenada Os nucleotídeos que compoem o RNA sao ribonucleotideos Os nucleotídeos que compoem o DNA sao desoxirribonucleotideos
24 ÁCIDOS NUCLÉICOS As quatro bases nitrogenadas do DNA são adenina, citosina, guanina e timina Essas bases são divididas em dois grupos: Bases Purínicas- são moléculas formadas por dois anéis: Adenina e Guanina Bases Pirimidínicas- são moléculas formadas por um único anel: Timina e Citosina. No RNA a uracila substitui a timina
25 ÁCIDOS NUCLEÍCOS Se o açúcar em questão é a RIBOSE, temos um ribonucleosídeo, característico do RNA Se o açúcar é a desoxirribose - 1 hidroxila a menos em C2 - temos um desoxirribonucleosídeo, característico do DNA.
26 ÁCIDOS NUCLEÍCOS Cada cadeia de DNA é composta por vários nucleotídeos ligados uns aos outros pelos fosfatos As duas cadeias estão ligadas uma à outra pelas suas bases nitrogenadas, por meio de ligação de hidrogênio A ligação ocorre entre pares de bases específicas A citosina liga-se a guanina (3 ligações de hidrogênio) A adenina liga-se a timina (2 ligações de hidrogênio)
27 ÁCIDOS NUCLEÍCOS O RNA é também uma longa fita de nucleotídeos ligados entre si A molécula de RNA é constituída por uma fita única Os nucleotídeos do RNA apresentam diferenças com relação aos do DNA: a pentose no RNA é sempre a ribose (no DNA é a desoxirribose) o nucleotídeo uracila é exclusivo do RNA substituindo a timina
28 ADENOSINA TRIFOSFATO ATP
29 PROTEÍNAS São polímeros de aminoácidos e constituem um grande fração da célula As proteínas exercem papéis cruciais em todos os processos biológicos Desempenham inúmeras funções: Atividade catalítica (enzimas) Elementos estruturais Transporte Movimento coordenado ( contração muscular ) Imunidade Transmissão de impulsos nervosos
30 AMINOÁCIDOS Grupo Ácido Grupo Amino a Grupo ou Cadeia Lateral Cadeia Lateral varia em tamanho, estrutura, carga elétrica influencia a solubilidade do aminoácido em água
31 LIGAÇÃO PEPTÍDICA a a Aminoácido 1 Aminoácido 2 a a Ligação Peptídica Dipeptídeo
32 LIPÍDIOS Lipídios são biomoléculas insolúveis em água e muito solúveis em solventes orgânicos Quais as funções dos lipídios??? Alimento energético Armazenamento altamente concentrado de energia Moléculas sinalizadoras (hormônios) Componentes de membrana As quatro principais classes são: Triglicerídeos Fosfolipídios Esterol Glicolipídios
33 LIPÍDIOS Os lipídios são mais conhecidos como gorduras e são os principais constituintes da membrana plasmática e nuclear. Ácidos graxos são cadeias de carbonos e hidrogênios com vários graus de insaturações (ligações duplas) que terminam em carboxilas ( grupamentos ácidos).
34 TRIACILGLICERÓIS Triacilgliceróis (3 Ácidos Graxos + Glicerol) contém uma molécula de glicerol e três acidos graxos ligados Armazenamento de energia/metabolismo os triacilgliceróis do tecido adiposo são a maior forma de armazenamento de energia do organismo
35 FOSFOLIPÍDIOS São abundantes em todas as membranas biológicas São formados por ácido graxo, fosfato, glicerol e um grupamento variável (X) Componentes estruturais Sinalização celular Caráter anfipático
36 ESTERÓIDES Colesterol Testosterona Componente Estrutural/Sinalização As plantas não possuem colesterol!
37 DEFICIÊNCIA DE VITAMINA D
38 GLICOLIPÍDIOS São lipídios que contém oses São lipídios desprovidos de glicerol Cerebrosídeo (Glicosilceramida) A principal função é sinalização celular
39 CÉLULAS Unidades estruturais e funcionais de todos os organismos vivos Existem células de diferentes formas e tamanhos e funções, no entanto existem características estruturais comuns a todas elas: núcleo, membrana plasmática e citoplasma
40 CÉLULAS Células procarióticas (pro antes ; karyon núcleo ) ausência de núcleo definido e organização interna simples. Procariotos são representados por bactérias (eubactérias) e archaea (arquea) Células eucarióticas (eu verdadeiro) núcleo definido limitado por membrana e estrutura interna complexa
41 PRINCIPAL DIFERENÇA ENTRE PROCARIONTE E EUCARIONTE? Membrana nuclear e organelas limitadas por membrana
42 PROCARIONTE X EUCARIONTE A tradução e a transcrição em eucariontes ocorrem em compartimentos celulares distintos, a transcrição ocorre no núcleo e a tradução no citoplasma
43 COMPONENTES DAS CÉLULAS EUCARIÓTICAS Limite intra e extra celular!
44 A membrana plasmática define o limite da célula e é uma barreira a livre passagem de íons e compostos carregados Contém uma variedade de proteínas transportadoras e canais iônicos que regulam a passagem de moléculas através da membrana. A superfície da membrana possui antenas moleculares bem específicas que recebem e amplificam sinais do meio externo MEMBRANA PLASMÁTICA
45 COMPONENTES DAS CÉLULAS EUCARIÓTICAS Material genético organizado
46 NÚCLEO O núcleo contém o genoma É envolto por envelope nuclear (duas camadas de membrana contígua ao retículo endoplasmático) Local onde ocorrem os processos de replicação do DNA e transcrição.
47 COMPONENTES DAS CÉLULAS EUCARIÓTICAS Organiza síntese de lipídios e proteínas
48 RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO Local da síntese de proteínas secretadas e de proteínas de membrana (não de proteínas que ficam no citosol) A ligação de ribossomos fornece ao retículo endoplasmático rugoso sua aparência granular Quando não existe ligação de ribossomos, o retículo endoplasmático é liso, é o local da síntese de lipídios e tem aparência mais tubular que o rugoso Nas células especializadas na secreção de proteínas para o espaço extra celular, como células pancreáticas que secretam insulina o retículo endoplasmático é mais proeminente
49 COMPONENTES DAS CÉLULAS EUCARIÓTICAS Processamento e Direcionamento das proteínas
50 COMPLEXO DE GOLGI Série de sacos achatados perto do núcleo, Essa pilha de sacos de Golgi achatados tem três regiões definidas: cis, medial e trans. A porção cis faceia o retículo endoplasmático rugoso e o núcleo A porção trans faceia a membrana plasmática E os elementos mediais estão entre essas porções
51 COMPONENTES DAS CÉLULAS EUCARIÓTICAS Degradação
52 LISOSSOMOS São organelas ácidas que contém enzimas degradativas encontradas em células animais No interior do lisossomo a composição é diferente do citosol que o circunda As enzimas lisossômicas (capazes de degradar DNA, RNA, proteínas, lipídios...) funcionam de maneira eficiente em ph ácido e são pouco ativas em ph neutro Possui inúmeras hidrolases ácidas: Proteases Nucleases Glicosidases Lipases e Fosfolipases Fosfatases e Sulfatases Hepatócitos: mitocôndria ~ 10 dias
53 COMPONENTES DAS CÉLULAS EUCARIÓTICAS Detoxificação
54 PEROXISSOMO Enzimas que destroem o peróxido de hidrogênio: - Catalase Hepatócitos: mitocôndria ~ 10 dias Etanol também é oxidado pelo peroxisomo hepático e renal Beta-oxidação dos ácidos graxos (junto com as mitocondrias em animais)
55 COMPONENTES DAS CÉLULAS EUCARIÓTICAS Energia!
56 MITOCÔNDRIA Cada mitocôndria tem duas membranas, a externa é lisa e a interna tem invaginações chamadas cristas (maior área de superfície) A membrana interna envolve a matriz (solução aquosa concentrada de enzimas e intermediários envolvidos com a produção de energia) As mitocôndrias possuem seu próprio DNA, RNA e ribossomos A mitocôndria é a principal produtora de ATP, fornecendo energia para célula Células de tecidos metabolicamente ativos tem mais mitocôndrias
57 COMPONENTES DAS CÉLULAS EUCARIÓTICAS Estabiliza a forma celular
58 CITOESQUELETO Tanto células eucarióticas como procarióticas possuem citoesqueleto (arranjo de proteínas fibrosas) que garante estabilidade estrutural, a forma, e ajuda na movimentação da célula. É composto por: Microtúbulos - constituídos de polímeros de proteínas tubulina, Microfilamentos constituídos da proteína actina, Filamentos intermediários constituído de vimentina,desmina,queratina,etc
59 CITOESQUELETO É uma rede tridimensional interligada em todo o citoplasma, formado por vários tipos de filamentos de proteínas que cruzam a célula Funções: Estabiliza a forma celular Organiza o citoplasma Produz movimento
60 Cada compartimento dentro da célula desempenha uma função Muitas enzimas só funcionam no interior da organela. PORQUE AS CÉLULAS EUCARIÓTICAS SÃO DIVIDIDAS EM COMPARTIMENTOS? As células podem se tornar especializadas, aumentando componentes específicos para cada função
61 HIERARQUIA MOLECULAR NA ORGANIZAÇÃO DAS CÉLULAS
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