Composição e Estrutura Molecular dos Sistemas Biológicos
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- Isabela Amado Fialho
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1 Pontifícia Universidade Católica de Goiás Departamento de Biologia Prof. Hugo Henrique Pádua M.Sc. Fundamentos de Biofísica Composição e Estrutura Molecular dos Sistemas Biológicos
2 Átomos e Moléculas Hierarquia Estrutural do elementos Níveis de organização dos seres vivos Átomos Moléculas Células Tecidos Órgãos Sistemas Organismos
3 Átomos e Moléculas Níveis de organização dos seres vivos
4 Átomos e Moléculas Os átomos são as unidades fundamentais dos sistemas moleculares A carga elétrica do conjunto atômico e a disponibilidade de alguns elétrons para trocas ou compartilhamento por diferentes átomos, são as características fundamentais que definem as propriedades químicas da matéria.
5 Átomos e Moléculas Evolução dos modelos atômicos Dalton (bola de bilhar) 1803 Thomson (pudim de passas) Rutherford - Bohr(sistema planetário) 1908/1910 Modelo Atômico de Schrödinger
6 Átomos e Moléculas OBS: não foram apresentados as séries dos lantanídeos e actinídeos. O fundo cinza indica os metais. Os elementos com borda vermelha são os mais abundantes no ser humano. Os elementos com borda azul são elementos importantes para o metabolismo humano, mas existindo em baixa concentração
7 Átomos e Moléculas As moléculas são formadas por átomos unidos por ligações químicas covalentes Componentes abundantes dos Seres Vivos : Íons e pequenas moléculas água (H2O) Sódio (Na+) Cloro (Cl-) Potássio (K+) (Ca++) Proteínas; DNA; RNA; Carboidratos; Lipídios
8 Carbono átomo mais abundante na maioria dos seres vivos*. Arcabouço de ligação a outros grupos funcionais apresentando função biológica, estrutural, informacional e etc...
9 Cálcio formação dos ossos e dentes. Participação na coagulação sanguínea, contração e relaxamento muscular, transmissão de impulsos nervosos, etc... Sódio controle da pressão osmótica dos tecidos corporais, excitabilidade elétrica do sistema nervoso e muscular e etc... Potássio Transmissão neural e neuro muscular, controle da contractibilidade dos músculos esqueléticos, manutenção da pressão, controle dos níveis de acidez (PH) do sangue e do rítimo cardíaco, etc...
10 Ácidos Nucléicos - são componentes essenciais dos sistemas biológicos formando as estruturas poliméricas associadas ao código genético.
11 Ácidos Nucléicos Ácido Desoxirribonucleico (DNA) - contêm as instruções genéticas que coordenam o desenvolvimento e funcionamento de um ser vivo. Armazena as informações necessárias para a construção das proteínas através da síntese de um RNA mensageiro. Ácido Ribonucleico (RNA) - é o responsável pela síntese de proteínas da célula. O RNA é um polímero de nucleótidos, geralmente em cadeia simples, que pode, por vezes, ser dobrado. As moléculas formadas por RNA possuem dimensões muito inferiores às formadas por DNA.
12 Ácidos Nucléicos
13 Ácidos Nucléicos
14 Ácidos Nucléicos
15 Ácidos Nucléicos
16 Ácidos Nucléicos
17 Aminoácidos e Proteínas Todas as proteínas são constituídas, basicamente, por até 20 tipos diferentes de aminoácidos, cuja a estrutura química fundamental é a seguinte: R - radical específico de cada aminoácido
18 Aminoácidos e Proteínas Embora a molécula seja globalmente neutra, os grupos NM3 + e COO - exibem cargas opostas formando o que se denomina um zwiterion (carga líquida = 0). São anfóteros
19 Aminoácidos e Proteínas
20 * * * * * * * *
21 Aminoácidos e Proteínas
22 Aminoácidos e Proteínas Os polímeros proteicos são formados por ligações peptídicas, através da reação do grupo COO - de um aminoácido com o grupo NH 3+ do aminoácido subsequente.
23 Aminoácidos e Proteínas Ligação peptídica Ligação do tipo amida que une os aminoácidos para a formação de peptídeos e proteínas. É uma ligação covalente, rígida e estável, com caráter parcial de dupla ligação.
24 Aminoácidos e Proteínas Insulina hormônio pancreático, que contém duas cadeias polipeptídicas, uma com 30 resíduos e outra com 21 resíduos. Aspartame um dipeptídeo usado como adoçante. (fenilalanina + glutamato)
25 Aminoácidos e Proteínas Estruturas tridimensional das proteínas
26 Aminoácidos e Proteínas Estruturas tridimensional das proteínas Estrutura Primária Estrutura primária é a sequencia de aminoácidos e ligações peptídicas do esqueleto da molécula
27 Aminoácidos e Proteínas Estruturas tridimensional das proteínas Estrutura Secundária Folhas β Estrutura secundária refere-se aos arranjos regulares entre aminoácidos (sem incluir as cadeias laterais) α - hélice
28 Aminoácidos e Proteínas Estruturas tridimensional das proteínas Estrutura Terciária Estrutura terciária e a conformação espacial da proteína como um todo. Aminoácidos localizados em regiões distintas da cadeia se relacionam quimicamente. Configuração tridimensional: globulares / fibrosas
29 Aminoácidos e Proteínas Estruturas tridimensional das proteínas Estrutura Terciária
30 Aminoácidos e Proteínas Estruturas tridimensional das proteínas Estrutura Quaternária Estrutura quaternária - ocorrem em proteínas formadas por mais de uma subunidade.
31 Aminoácidos e Proteínas Estruturas tridimensional das proteínas
32 Aminoácidos e Proteínas Estruturas tridimensional das proteínas Proteínas simples constituída somente por aminoácidos Proteínas conjugadas contém um grupo prostético (carboidrato, íon, lipídio, etc...)
33 Aminoácidos e Proteínas
34 Aminoácidos e Proteínas Desnaturação Proteica É a modificação da estrutura tridimensional da proteína sem que tenha ocorrido alteração na sua estrutura primaria. Agentes desnaturantes: temperatura substancias químicas (ureia, guanidina, detergentes) solventes orgânicos (clorofórmio, álcool, éter, etc.) A função proteica e perdida juntamente com a sua estrutura tridimensional
35 Carboidratos Carboidratos = Glicídios = Hidratos de Carbono = Açúcar Carbono (C), hidrogênio (h) e oxigênio (O) Fonte de energia para a célula Constituentes estruturais de parede celular
36 Carboidratos C n (H 2 O) n A maioria dos carboidratos tem a fórmula empírica C n (H 2 O) n e ainda podem conter N, P ou S
37 Carboidratos Os carboidratos são as biomoléculas mais abundantes na face da Terra E o que os carboidratos têm a ver com... Origem da vida? Energia? Transfusão de sangue? Árvores? Articulações? Sorvete? Vírus HIV? Cultivo de bactérias? Inflamação? Maizena? Diarréia? Roupas? Fotossíntese? Cerveja?
38 Carboidratos
39 Carboidratos
40 Carboidratos
41 Carboidratos
42 Carboidratos
43 Carboidratos
44 Carboidratos
45 Carboidratos
46 Carboidratos
47 Carboidratos
48 Carboidratos
49 Carboidratos
50 Carboidratos α ou β?
51 Carboidratos
52 Carboidratos
53 Carboidratos
54 Carboidratos
55 Carboidratos
56 Carboidratos
57 Carboidratos
58 Carboidratos
59 Carboidratos
60 Carboidratos
61 Carboidratos
62 Lipídios
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