As bases bioquímicas da vida Água, Sais Minerais, Carboidratos, Lipídios, Proteínas e Vitaminas Tecnologia em Produção de Grãos Profª Priscila F Binatto Abr/2015
Constituintes Bioquímicos da Célula Água e Minerais Carboidratos Lipídios Proteínas Ácidos Nucleicos O segredo da vida!
Funções Fundamentais dos compostos bioquímicos da célula Estrutural Reguladora Energética
Composição química dos seres vivos Substâncias inorgânicas: água e sais minerais Substâncias orgânicas: carboidratos, lipídeos, proteínas e ácidos nucleicos.
Água Encontrado em maior quantidade nas células Solvente natural de íons, minerais e outras substâncias Indispensável para o metabolismo Quantidade de água no organismo humano Idade Atividade Metabólica 90 a 95% 75% ~ 40% Aprox. 85% Aprox. 10%
Estrutura Molecular da Água A molécula de água é polar Ponte de hidrogênio
Estrutura Molecular da Água Gelo Estado líquido
Propriedades da Água
Água como solvente http://webeduc.mec.gov.br/portaldoprofessor/quimica/cd2/conteudo/recu rsos/22_animacao/animacao22.html
Água como Solvente Substâncias Hidrofílicas: são aquelas cujas moléculas tem afinidade pela água. Ex.: Substâncias polares como proteínas e glicídios. Substâncias Hidrofóbicas: são insolúveis em água. Ex.: Substâncias apolares, como óleos e gorduras.
Água como reguladora da temperatura Alto calor específico da água Absorve ou cede grandes quantidades de calor com pequena alteração de temperatura. Termorregulação dos seres vivos e ambientes.
Água como reguladora da temperatura Elevado calor latente de vaporização: absorve grande quantidade de calor para passar do estado líquido para o gasoso (evaporação). Calor latente de fusão: para se solidificar a água precisa liberar muito calor.
Exercitando A água que bebemos é uma substância pura?
Exercitando Qual é a importância do suor? Qual é a relação entre o calor latente de fusão e o a manutenção da vida em lagos de alta atitude?
Sais Minerais São fundamentais ao metabolismo celular Exemplos:Íons de Cálcio, Ferro, Magnésio, Sódio, Potássio, Cloro, Iodo, Fósforo e Flúor São encontrados nos organismos: Dissolvidos em forma de íons Formando cristais Combinado com moléculas orgânicas
Exercitando Qual é a principal substância INORGÂNICA que encontramos nas células dos seres vivos? Quais são as principais funções que essa substância exerce nos organismos?
(Ufrs 2000) Associe os elementos químicos da coluna superior com as funções orgânicas da coluna inferior. 1.Magnésio 2.Potássio 3.Iodo 4.Cálcio 5. Sódio 6. Ferro ( ) formação do tecido ósseo ( ) transporte de oxigênio ( ) assimilação de energia luminosa ( ) equilíbrio de água no corpo ( ) transmissão de impulso nervoso
RESPOSTA 1.Magnésio 2.Potássio 3.Iodo 4.Cálcio 5. Sódio 6. Ferro ( 6 ) formação do tecido ósseo ( 4 ) transporte de oxigênio ( 2 ) assimilação de energia luminosa ( 3 ) equilíbrio de água no corpo ( 1 ) transmissão de impulso nervoso
Carboidratos (Glicídios) Moléculas formadas por átomos de C, H, O. Hidratos de carbono, glicídios ou sacarídeos. Classificados em: Monossacarídeos Oligossacarídeos Polissacarídeos
Importância Biológica Fonte de energia no processo de respiração celular Reserva energética na forma de amido em caules e raízes Participa da formação da celulose nas paredes de células vegetais
Monossacarídeos Carboidratos simples, solúveis em água C n H 2n O n (n entre 3 e 7) Nome indicado por valor de n: n Nome do monossacarídeo 3 Triose 4 Tetrose 5 Pentose 6 Hexose 7 Heptose
Exemplos de Monossacarídeos Hexoses, fontes de energia na respiração celular. glicose, frutose, galactose. Pentoses, papel estrutural Ribose (RNA) Desoxirribose (DNA)
Oligossacarídeos Formados pela união de 2 a 10 monossacarídeos Geralmente solúveis em água
Exemplos de Oligossacarídeos Dissacarídeos: fontes de energia não aproveitadas diretamente pelo organismo. Sacarose (Glicose+frutose) Maltose (Glicose + Glicose) Lactose (Glicose + Galactose)
Polissacarídeos Formados pela união de mais de 10 moléculas de monossacarídeos. Geralmente insolúveis em água Exemplos de fontes: Glicogênio Celulose Quitina Amido
Exemplos de Polissacarídeos Polissacarídeos Unidades Formadoras Fonte Papel Biológico Amido Glicose Raízes e caules Reserva energética vegetal Glicogênio Glicose Músculo e fígado Reserva energética animal Celulose Glicose Células Vegetais Estrutural Quitina Glicose e NH 2 Exoesqueleto (artrópodes) Parede Celular (Fungos) Estrutural
Exercitando: Os açúcares complexos, resultantes da união de muitos monossacarídeos, são denominados polissacarídeos. a)cite dois polissacarídeos de reserva energética, sendo um de origem animal e outro de origem vegetal. b) Indique um órgão animal e um órgão vegetal, onde cada um destes açúcares pode ser encontrado.
Resposta: a) Polissacarídeo de reserva animal: Glicogênio Polissacarídeo de reserva vegetal: Amido b) Glicogênio é armazenado nos músculos esqueléticos e no fígado. Amido pode ser armazenado na raiz (mandioca), no caule (batata-inglesa), nos sementes (milho).
Lipídeos Moléculas orgânicas formadas por ácidos graxos e um tipo de álcool. Pouco solúveis em água e compostos orgânicos apolares (éter, benzeno, clorofórmio e álcool). Classificação: Glicerídeos Fosfolipídios Esteroides Cerídeos
Insolubilidade em água
Ácidos Graxos Contém longas cadeias de ácidos carboxílicos. As gorduras e outros lipídios são fontes de fornecimento de ácidos graxos.
Ligações simples Ácidos Graxos
Glicerídeos Gorduras: reserva energética dos animais Triglicerídeo (principal) Sólidos à temp. ambiente Ac. Graxos saturados Óleos: reserva energética dos vegetais. Líquidos à temp. ambiente Ac. Graxos insaturados =
Ligações simples Ácidos Graxos
Fosfolipídios Formados por glicerol, ácidos graxos e um grupo fosfato.
Fosfolipídios
Fosfolipídios
Esteroides Formados por ácidos graxos e alcoóis de cadeia cíclica. Exemplos: Colesterol (Animais) e Ergosterol (Vegetais)
Anabolizantes
Importância do Colesterol Formação dos hormônios sexuais (estrógeno, progesterona e testosterona) Composição dos sais biliares (emulsificam gordura) Regula a fluidez da membrana plasmática dos animais.
Makenzie-SP As substâncias usadas pelos organismos vivos como fonte de energia e como reserva energética, são respectivamente: a)água e glicídios b)água e sais minerais c)lipídios e sais minerais d)glicídios e lipídeos
PROTEÍNAS
Proteínas Macromoléculas orgânicas formadas por aminoácidos Aminoácidos (C, H, O e N)
Papel das Proteínas Morfologia celular Controle da permeabilidade celular Regulação a concentração de metabólitos Ligam a outras biomoléculas: Transporte Controle da expressão gênica Catalisadores das reações químicas
Tipos de Aminoácidos Aminoácidos Naturais: produzidos pelo organismo Aminoácidos Essenciais: precisam ser obtidos pela alimentação.
Ligação Peptídica Assim se unem os aminoácidos...
Ligações Peptídicas Classificação das proteínas: Dipeptídeos (2 Aminoácidos), Oligopéptídeos (2 a 10 Aminoácidos) Polipeptídeos (cadeias maiores) Número de ligações peptídicas das proteínas: nº de ligações peptídicas = nº de aminoácidos - 1
Estruturas das Proteínas Estrutura Secundária Estrutura Primária Estrutura Terciária Estrutura Quaternária
Anemia Falciforme
Desnaturação de Proteínas Alterações na configuração espacial das proteínas Perda da atividade biológica Causas:elevação de temperatura, variações ph, algumas substâncias químicas Em alguns casos o processo é reversível
Enzimas Catalisadores biológicos orgânicos Reagentes Produtos
Interação Enzima - Substrato
Ligação entre substrato e enzima Centro ativo
Fatores que interferem na atividade enzimática Concentração do substrato Temperatura ph
Porque é bom acrescentar umas gotas de limão ou laranja em uma salada de frutas? Nas frutas existe uma enzima chamada Polifenoloxidase. Ao entrar em contato com o ar ela entra em ação, o que consequentemente leva ao escurecimento do fruto. Para evitar o escurecimento, a sabedoria popular manda colocar gotas de limão sobre as bananas e maçãs cortadas, pois o ácido cítrico, contido no limão, inibe a ação da enzima.
Sobre as substâncias que compõem os seres vivos, é correto afirmar que: 01. os carboidratos, os lipídios e as vitaminas são fontes de energia para os seres vivos; 02. a água é a substância encontrada em maior quantidade nos seres vivos; 04. além de sua função energética, os carboidratos estão presentes na formação de algumas estruturas dos seres vivos; 08. as gorduras constituem o principal componente estrutural dos seres vivos; 16. os seres vivos apresentam uma composição química mais complexa do que a matéria bruta, sendo formados por substâncias orgânicas, como as proteínas, os lipídios, os carboidratos, as vitaminas e os ácidos nucleicos.
Em laboratório, foram purificadas quatro substâncias diferentes, cujas características são dadas a seguir: I. Polissacarídeo de reserva encontrado em grande quantidade no fígado de vaca. II. Polissacarídeo estrutural encontrado em grande quantidade na parede celular de células vegetais. III. Polímero de nucleotídeos compostos por ribose e encontrado no citoplasma. IV. Polímero de aminoácidos com alto poder catalítico. As substâncias I, II, III e IV são, respectivamente: a) glicogênio, celulose, RNA, proteína. b) amido, celulose, RNA, quitina. c) amido, pectina, RNA, proteína. d) glicogênio, hemicelulose, DNA, vitamina. e) glicogênio, celulose, DNA, vitamina.
(UFMG) Este gráfico indica as velocidades de reação das enzimas I, II e III em função do ph do meio. Com base no gráfico e em seus conhecimentos, é correto afirmar-se que: a) a enzima I age numa faixa de ph mais estreita do que II e III. b) a enzima II pode sofrer desnaturação no ph 2. c) as três enzimas atuam sobre o mesmo substrato. d) as três enzimas possuem a mesma temperatura ótima de ação.
Composta de C, H, O Vitaminas Possuem estrutura variada Substâncias orgânicas, presentes em pequena quantidade nos alimentos naturais, essenciais para o metabolismo normal e cuja carência na dieta pode causar doenças De acordo com sua solubilidade se dividem: Lipossolúveis Hidrossolúveis
Vitaminas Muitas vitaminas atuam como co-fatores em reações enzimáticas. Na ausência de determinadas vitamina, não se forma a enzima ativa correspondente, o que altera o metabolismo celular.
Introdução Lipossolúveis são: A (Retinol), D (Calciferol), E (Tocoferol) K (Filoquinona) Hidrossolúveis são: B1(Tiamina), B2 (Riboflavina), B6 (Piridoxina), B12 (Cianocobalamina), B3 Niacina, Vitamina C (Ácido Ascórbico), B9 Ácido Fólico, B8 Biotina, B5 Ácido Pantotênico, Colina.
Lipossolúveis Não possuem valor energético. O organismo não as sintetiza e quando o faz é de maneira insuficiente. São absorvidas no trato intestinal junto com as gorduras. É importante a presença dos ácidos biliares para sua digestão. são transportados através do sistema linfático e corrente sanguínea. As vitaminas D e E, circulam ligadas a lipoproteínas.
Vitaminas Hidrossolúveis São solúveis em água. As vitaminas do complexo B são encontradas nos mesmos alimentos, razão pela qual durante muito tempo se pensou que fosse uma só. A deficiência de ingestão de uma das vitaminas do complexo B pode alterar a utilização das demais.
Fontes Naturais de Vitaminas A principal fonte são os alimentos. Podem ser encontradas em farmácias na forma purificada e prescritas pelo médicos para eliminar certas deficiências vitamínicas. Certas vitaminas são facilmente destruídas pelo CALOR, ou exposição ao oxigênio do ar (O2). Para preservar o valor vitamínico dos alimentos deve-se consumi-los crus ou cozidos por pouco tempo na menor quantidade de água possível.
Ácidos Nucleicos Macromoléculas orgânicas com importante papel no metabolismo celular Formados nucleotídeos Material Genéticos dos seres vivos DNA RNA
Nucleotídeos Formado por N, C, H, O, P
Ligação Fosfodiester
Ácidos Nucleicos
Ribose e Desoxirribose
DNA x RNA
Bases nitrogenadas
DNA http://www.johnkyrk.com/dnaanatomy.pt.html
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Característica
Constituintes básicos dos seres vivos