Bioquimicailustrada

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<p>Bioquímica ilustrada 4 Produzido por Moisés Santos @farmaciamapeada Priscila Pires - - CPF: 320.433.668-90</p><p>Moisés @farmaciamapeada Eii, Me chamo Moisés, sou idealizador do perfil @farmaciamapeada esse resumo foi preparado com muito carinho para você! resumo de bioquímica tem como foco, simplificar a teoria, tornando conteúdo mais objetivo e didático. Espero muito que você goste! Observação importante: todo resumo é protegido por direitos autorais, certo? é proibido a comercialização, compartilhamento ou reprodução do mesmo. A violação de direito sobre este documento é crime. (art. 184 do código penal brasileiro, com pena de 3 meses à 1 ano de reclusão ou multa). Ah, e não esqueça de nos contar que achou do material lá no nosso insta, tá bom? Seu feedback é super importante para nós, pois trabalhamos continuamente para melhorar cada vez mais e oferecer um conteúdo que te deixe confortável e confiante nos seus estudos. Vamos caminhar juntos nessa jornada! Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Sumário Introdução à bioquímica 4 Água 6 Saís Minerais 8 Carboidratos 11 Lipídios 16 Proteínas 19 Aminoácidos 23 Enzimas 25 Vitaminas 27 Ácidos Nucléicos 31 Respiração Celular 33 Fermentação 35 Glicólise 38 Ciclo de Krebs 40 Cadeia Respiratória 44 Metabolismo da Glicose Metabolismo dos lipídios 49 Metabolismo dos aminoácidos e proteínas 51 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com - CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Introdução à bioquímica @farmaciamapeada Complexo de agrupadas por Introdução Características estruturais comuns: Bioquímica plasmática, citoplasma e material genético (DNA ou RNA); Processos metabólicos: replicação de DNA, Bioquímica é a ciência que estuda os síntese proteica e produção de energia. processos químicos que ocorrem nos Classificação: Procarióticas e Eucarióticas organismos vivos. Hierarquia estrutural X Trata da estrutura e função metabólica de componentes celulares como proteínas, carboidratos, lipídios, ácidos Nível 4: nucleicos e outras Células e Organelas Histórico X Cromossomo Membrana Parede Plasmática Celular 1665: Robert Hooke Nível 3: Complexos As células foram descobertas pelo supramoleculares biólogo Robert Hooke. DNA Proteína Celulose Nível 2: Macromoléculas Theodor Schwann A Teoria Celular foi criada por Theodor Nível 1: Nucleotídeos Carboidratos Schwann e afirma que: Unidades Aminoácidos monoméricas Todos os organismos são constituídos de uma ou mais A célula é a unidade básica de Constituintes bioquímico X organização dos organismos; Toda a célula vem de outra preexistente. Água e minerais Célula X Características Unidades de vida 4 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Introdução à bioquímica @farmaciamapeada Componentes moleculares X Carboidratos Orgânicos Proteínas; Carboidratos; Lipídios; Ácidos Nucléicos. Lipídios Inorgânicos Água; Sais Minerais. Composição Química da Célula X Substância Animais Plantas Proteínas Água Sais 62% 74% Minerais 4% 2,5% Carboidratos 6% 18% Lipídios 11% 0,5% Proteínas 17% 4% * valores médios. Ácidos Nucléicos A bioquímica das células apresenta constituintes inorgânicos e orgânicos; o segredo A água é constituinte inorgânico mais da vida! abundante; Existem reservas de carboidratos e lipídios, mas não de proteínas; Todos os constituintes bioquímicos são importantes, pois realizam funções vitais; Os ácidos nucléicos coordenam direta ou indiretamente todo metabolismo celular. 5 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Água @farmaciamapeada Resumo Facilita transporte de substâncias no corpo Lubrifica olhos, articulações. Água Teores É uma das propriedades físicas mais Substância líquida, incolor, inodora e importantes da bioquímica; insípida, essencial a todas as formas Solvente mais comum em processos de vida. biológicos e influencia diretamente nas interações moleculares e nas reações Composta por hidrogênio e oxigênio. químicas que ocorrem nas células; Regulado de forma precisa e tem grande impacto na estrutura e função Átomo de de oxigênio Proporção de água X H2 Átomo de Átomo de hidrogênio hidrogênio Espécie % Água-viva 98% de água Estrutura e propriedades X físico-químicas Sementes 10% de água Mamiferos 70% de água Permeia todas as porções de todas as Importância em seres vivos: transporte de nutrientes e reações metabólicas; Todos os aspectos de estrutura celular e suas funções são adaptadas às propriedades da água; As taxas de água no organismo variam Água no corpo no nosso corpo de acordo com a espécie, idade e atividade metabólica. 75% Vias de Eliminação: Pele, pulmões, rins 75% e intestino; 86% Possui um alto calor específico Sangues 81% (estabilidade térmica); 86% Pele: 64% É um solvente universal; Rins: 86% Músculos: 75% Possui alta tensão superficial; 83% Forma ligações de H com outras Ossos: 22% 6 Priscila Pires 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Água @farmaciamapeada homem começa a se desidratar a medida do tempo. + no 60 50% 75 a 80% Metabolismo X 70 a 75% A quantidade de água é diretamente proporcional à atividade metabólica da célula. Neurônio - 80% de água I Célula óssea - 50% de água 10 65 a 70% Classificações X 10 63 a 65% Hidrofóbica: Moleculas apolares. Tendem a não interagir com a água. Hidrofílica: Moleculas polares. Tendem a interagir com a água. 20 Anfipática: Moleculas com uma região apolar que não interage com a água e 60 a 63% outra polar que interage com a água Micelas: Estruturas formadas por substâncias com regiões apolares e polares. Geralmente, uma esfera com 200 58 a 60% a região polar voltada para a parte exterior e a parte apolar voltada para centro. Funções X Transporte de substâncias; 50 a 58% Facilita reações químicas; Reações de hidrólise; Equilíbrio osmótico; Equilíbrio ácido base. 7 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Saís Minerais @farmaciamapeada Resumo Eles intervêm no bom funcionamento do sistema imunológico (zinco, selênio, cobre). Saís Minerais Fontes alimentares São compostos químicos encontrados livres no ambiente físico ou nos seres vivos. Cálcio: Leite e derivados, nozes, Ca Zn leguminosas e outros. Fósforo: Carne, peixe, leite, leguminosas e Na+ - Principal íon+ nos animais. Mg outros. K+ - Principal íon+ nos vegetais. Ferro: Carnes, fígado, leguminosas, nozes. CI- Principal em animais e Flúor: Peixe marinho, água potável. vegetais. Iodo: Peixe, sal iodizado. Zinco: Carne, peixe, ovos, grãos integrais, Atuam principalmente como reguladores leguminosas. das atividades das células, Magnésio: Carne, legumes, leguminosas, representando cerca de 1% do total da frutas, leite. sua composição. Podem ser insolúveis ou solúveis em Papéis dos X água. Funções X Fosfato Encontrado nos líquidos intercelulares e Como vitaminas, elas não fornecem no plasma sanguíneo. energia, mas cumprem outras funções: No esqueleto, sob a forma de fosfato de Fazem parte da estrutura óssea e dentária (cálcio, fósforo, magnésio e cálcio, confere rigidez aos flúor). Revestimento de vaso sanguíneo Plaquetas Plasma Regulam o equilíbrio da água dentro e fora da célula (eletrólitos). Estão envolvidos na excitabilidade nervosa e atividade muscular (cálcio, magnésio). Glóbulos Glóbulos brancos vermelhos Permitem a entrada de substâncias nas células (a glicose precisa de sódio para ser usada como fonte de energia Principal ânion do líquido no nível celular). extracelularFundamento nos processos de transferência de energia na célula NH2 Colaboram em processos metabólicos (componente do ATP). Adenina (o cromo é necessário para funcionamento da insulina, o selênio ATP participa como um antioxidante). H Ribose H Grupos fosfato 8 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90 OH OH</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Saís Minerais @farmaciamapeada (K)+ Principal ânion do líquido extracelular. Principal do meio intracelular. É um dos componentes do suco Influencia a contração muscular. gástrico de animais, sob a forma de ácido clorídrico (HCI), sendo importante Também está relacionado à condução na manutenção do pH. de estímulos nervosos e ao equilíbrio hídrico das células. Biceps contraído Participa dos processos de equilíbrio hídrico celular. Hipotônica Isotônica Hipertônica Proteínas estruturais contraídas Solução Solução Solução isotônica hipertônica Célula H.O H,O Ferro H,O animal É um dos constituintes das moléculas Rompida Normal Encolhida da hemoglobina presente nas hemácias, responsável pelo transporte de gases da respiração pelo sangue. Solução Solução Solução isotônica hipertônica H,O H,O H.O Célula Hemoglobina vegetal Hemácia Túrgida Flácida Plasmolisada (normal) (normal) (encolhida) N N CH2 Fe Solução hipotônica: movimento líquido N N da água para dentro da célula. CH3 Solução hipertônica: movimento líquido da água para fora da célula. Solução isotônica: nenhum movimento COOH COOH líquido da água. Sódio (Na)+ Cálcio (Ca)++ Principal do líquido extracelular. A maior parte do cálcio encontrado no Importante no balanço de líquidos do organismo encontra-se sob a forma corpo. insolúvel (sais de cálcio) como componente do esqueleto. Está ligado à de estímulos nervosos nos neurônios. 9 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Saís Minerais @farmaciamapeada Está presente sob a forma ionica nos Anemia Ferropriva X músculos, participando da contração muscular, nos líquidos intercelulares, linfa e no plasma sanguíneo, em que Falta de hemoglobina: anemia (mas a auxilia no processo de coagulação. anemia ocasionada pela falta de ferro não é único tipo). Fluoreto (F) Protege os dentes contra as cáries. Anemias causadas pela falta de ferro: anemia ferropriva (forma mais comum de anemia). Zinco (Zn)++ Principal causa: falta de Fe na dieta Verminoses: ex - amarelão (palidez, Componente de diversas enzimas, como fraqueza). as envolvidas na digestão. Iodeto (I) Componente dos hormônios da tireoide, que estimulam metabolismo. Tratamento: dieta rica em Fe e vitamina C (ajuda na absorção do ferro); suplementação com sulfato ferroso; uso de panelas de ferro no preparo de alimentos. Fe A Glândula secreta hormônios vitais que regulam os batimentos cardíacos, sistema nervoso, os pulmões e consumo de energia. Sais minerais ions Forma insolúvel; Sem carga; Sais minerais Com função estrutural. Forma solúvel e com carga; Função reguladora. 10 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Carboidratos @farmaciamapeada São compostos mais simples Resumo Ex.: Glicose, frutose e galactose. Carboidratos Mel Compostos orgânicos mais abundantes no planeta. São constituídos por carbono, hidrogênio e Podem ser classificados como adoses ou oxigênio, embora existam alguns cetoses de acordo com o local da dupla ligação carboidratos com enxofre, fósforo ou nitrogênio em sua estrutura. C Carbonila Outros nomes: Glicídios, açucares, hidratos de carbono. Formula geral: Fórmula Quando o grupo C=O (carbonila) geral está nas extremidades. H R C H Aldeído H OH H OH Quais suas funções? X H -OH CH2OH Energética (ATP) Fonte de energia; Quando o grupo C=O (carbonila) está Glicose: células do sistema nervoso. em qualquer outra posição, entre os Frutose: espermatozoides. R-C-R carbonos do esqueleto e não na Cetona extremidade. CH2OH Estrutural H OH exoesqueleto de artrópodes. H OH Celulose: parede celular de vegetais. Classificações X Na forma linear eles formam 1 - Monossacarídeos H H Monômeros que podem ser absorvidos; H OH HC H HO H H OH Nome: n° de + ose 3 carbonos: triose H OH HO H 4 carbonos: tetrose H OH HO H 5 pentose CH2OH 6 carbonos: hexose 7 carbonos: heptose D Glucose L Glucose Não podem ser hidrolisados; 11 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com - CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Carboidratos @farmaciamapeada 2 - Dissacarídeos 3 - Oligossacarideo União de 2 monossacarídeos através de União de 3 a 10 monossacarideos uma ligação glicosídicas Ex.: Rafinose = Glicose + Frutose + galactose Sacarose OH HO HO HO OH OH OH HO OH OH OH OH Glicose 4 - Polissacarídeo o Formado por 10 ou mais moléculas de OH HO o CH,OH OH Ex.: Amido, Glicogênio e celulose. Milho Lactose Classificados em: Glicose apenas 1 CH2OH CH,OH HO o OH o OH OH OH OH Simples Ramificado Maltose Heteropolissacarídeo estrutura com diferentes. Glicose Glicose H2OH o OH OH o OH OH Simples Ramificado OH OH 12 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com - CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Carboidratos @farmaciamapeada Amido X Funções especiais dos carboidratos X Molecula complexa formada por várias moléculas de glicose. Ação poupadora de energia: se houver carboidratos suficientes, não são quebradas Composto de: proteínas. Efeito evita a quebra excessiva A) Amilose: 250 - 300 maltoses; de lipídeos, que causa a produção de cetonas; Formada por unidades de glicose unidas por No coração o glicogênio é a fonte principal para ligações glicosídicas A-1,4. produção de energia; No sistema nervoso não há reserva, sendo B) Amilopectina: 1400 glicoses; necessário fornecer glicose todo o tempo Formada por unidades de glicose unidas por ligações glicosídicas A-1,4 e A-1,6. Digestão dos carboidratos Fontes do amido: Todos os vegetais apresentam amido; Boca: amilase salivar É encontrado em maior quantidade em órgãos de reserva e grãos. Estômago: inativação da enzima CCK: hormônio Secretina: hormônio Glicogênio Amilase Pancreática: enzima Intestino delgado: dissacaridases Forma de armazenamento de glicose; Duodeno: amilase Acumulado no fígado e músculo; pancreática Composto de 60.000 glicose ligadas por Boca ligações A 1-4 na cadeia principal e A 1-6 nas A saliva contem uma enzima chamada amilase ramificações. salivar (ptialina), secretada pelas glândulas parótidas. Hidrolisa apenas 3 a 5% do total, pois age em um curto período Celulose X de tempo. Estômago Polissacarídeo estrutural com 15.000 glicoses ligados por ligação B 1-4. Amilase salivar é rapidamente inativada em pH 4,0 ou mais baixo, de modo que a digestão do amido iniciada na boca, cessa rapidamente no meio ácido o estômago. Quitina X CCK Estrutural presento no exoesqueleto de Hormônio que sinaliza o pâncreas para a produção de amilase pancreática. Composta de N acetilglicosamina. Secretina Hormônio que manda a informação para a liberação de bicarbonato no intestino pelo ducto pancreático. Amilase Pancreática Hidrolisa amido e glicogênio liberando maltose e maltrioses. 13 Priscila Pires pripri.m.pires@gmail.com - CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Carboidratos @farmaciamapeada Duodeno Abaixo do Hipoglicemia A amilase pancreática é capaz de realizar à digestão completa do amido, em maltose e dextring. Intestino Delgado Temos a ação das dissacaridases (enzimas que hidrolisam os que estão na borda das células Enzimas liberadas pelo Intestino Delgado Lactase: Hidrolisa Lactose gerando Galactose + Glicose Maltase: Hidrolisa Maltose gerando Glicose + Glicose Isomaltase: Hidrolisa Isomaltose gerando Dextrings + Glicose Hidrolisa Sacarose gerando Frutose + Glicose Corpo em Restando somente: Frutose. Galactose e Glicose que serão absorvidas no lúmen Estimula células Alfa pancreáticas; intestinal. Secreção de Glucagon. Glicemia X Promove degradação do glicogênio, quebra de proteínas e lipídeos. nível de glicose do sangue deve ser mantido em concentração mínima. A somatostatina, liberada pelas células delta, regula a liberação da insulina e glucagon. Acima do Hiperglicemia Insulina Glicemia normal: 80 a 110 mg de glicose / 100 mL de sangue em jejum de 12h Hormônio secretado pelo pâncreas que controlo a concentração de glicose no sangue. Açúcares Conjugados X A insulina estimula as células a absorver e usar Açúcares associados a outras moléculas que não a glicose como fonte de são energia. Sem insulina, as células ficam privadas açúcares formados por de energia e a glicose se glicose associada a grupamentos amina, compõe acumula no sangue, a matriz extracelular. artibiotics causando hiperglicemia. Glicoproteínas açúcares associados a proteínas Corpo em hiperglicemia: (proteína > açúcar). Ativação das células Beta pancreáticas; açúcares associados a Secreção de glicosaminoglicanas (açúcar > proteína) lipídios de membrana, ligados a oligossacarideos função de reconhecimento Promove captação de glicose pelas Estimula a glicogênese (armazenamento da glicose na forma de glicogênio); Armazeno na forma de aminoácidos e lipídios. 14 Priscila Pires pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Carboidratos @farmaciamapeada Intolerância à lactose X Glicogênio X Doença ocasionada pela ausência ou pela Principal carboidrato de reserva em animais diminuição da enzima lactase ou Armazenado principalmente no fígado (uso Dessa forma, a lactose do leite não pode ser geral) e nos músculos (uso exclusivo do quebrada em glicose e galactose. músculo). Como consequência, a lactose se acumula no Partícula com mais de 30.000 glicoses ligadas intestino, sendo metabolizada pelas bactérias por ligações A1-4 e liga A1-6, sendo mais intestinais com formação de ácido lático e ramificado que o amido. gases que promovem aumento do volume abdominal, mal-estar e cólicas. intestino torna-se hipertônico em relação aos tecidos vizinhos e leva à osmose ocasionando osmóticas. Galactosemia X Falta genética da enzima galactosil-transferase A galactose se acumula dentro das células. Células ficam hipertônicas e ganham água por osmose, incham e começam a se esmagar, causando lesões. - Lesões neurológicas; Lesões hepática. Causa genética teste do pezinho (triagem neonatal) - não pode ingerir leite normal Alergia ao leite X Reação imune a algum componente do leite - caseína e soro de leite são as proteínas do leite mais comuns que levam a uma alergia ao leite. 15 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Lipídios @farmaciamapeada Resumo Características X Lipídios Insolúvel em agua Solúveis em solventes orgânicos Moleculas orgânicas insolúveis em (benzina, éter, acetona, clorofórmio) água e solúveis em certas substâncias orgânicas éter e acetona). Coloração esbranquiçada ou amarelada. Possuem caráter ácido Células que armazenam gorduras. Estrutura química Álcool + ácido graxo São armazenados no adipócitos Anéis benzênicos (células que compõe o tecido adiposo). Longas cadeias de hidrocarbonetos com uma extremidade polar e outra apolar. Quais suas funções? X Estrutura X Lipídios simples Fonte energética Moleculas compostas por C, H, O. São a 2° fonte de energia, utilizados quando não há carboidratos. Lipídios composto Moleculas compostas por C, H, O, N, P, S. Isolante térmico Camada de gordura que mantém a Classificação X temperatura corporal constante. Estrutural Esteróides Principal constituinte das São lipídios complexos com funções plasmáticas e formação de hormônios. variadas no organismo; Exemplos incluem hormônios como a testosterono e o estrogênio; Absorção de nutrientes colesterol é um tipo de esteróide Auxiliam na absorção de vitaminas importante na síntese de hormônios e na lipossolúveis. formação da membrana celular; Também podem atuar como pigmentos em algumas espécies. 16 Priscila Pires pripri.m.pires@gmail.com - CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Lipídios @farmaciamapeada Gordura Trans X Glicerol + ácido graxos; Lipídios mais simples; Diminuem O colesterol bom (HDL) Saturados: gordura animal; Insaturados: gordura vegetal. Cerídeos HDL Glicerol + ácidos graxos; Lipídios mais simples que os Encontrados em ceras, pólen de flores e na superfície de folhas e frutas; HEROI Saturados: gordura animal; Insaturados: gordura vegetal. Remove excesso de colesterol e leva ao fígado para ser eliminado. Fosfolipídios Glicerol + fosfato + 2 ácidos graxos; Importante componente da Aumentam colesterol ruim (LDL) plasmática; Forma uma bicamada lipídica; Possui uma região polar (cabeça hidrofílica) e uma região apolar (cauda hidrofóbica); ] Contribui para a permeabilidade seletiva da LDL Isomeria geométrica R1 H LADRÃO C CIS Ligantes iguais do C mesmo lado do Transporta colesterol do fígado H plano. às células, sua elevação está R1 diretamente relacionada aos problemas cardiovasculares devido ao acúmulo de gordura nas paredes dos vasos. H R1 C TRANS Causam aterosclerose nas artérias Ligantes ocupam C planos inversos, R1 eles estão Diminuem os mecanismo de defesa. H opostos, em 17 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Lipídios @farmaciamapeada Gordura Trans Micelas X LDL: lipoproteína de densidade baixa - transporte de lipídios para os tecidos periféricos. Colesterol > proteína; Cabeça hidrofílica Transporta colesterol do fígado para Apolar Cauda hidrofóbica os tecidos, inclusive para as paredes dos vasos formando ateromas (aumenta risco de doenças Água cardiovasculares). Boia na água porque sua densidade é HDL: lipoproteína de alta densidade inferior a densidade da água. removem colesterol do plasma e dos A parte apolar que interage com as tecidos extra hepáticos, de gordura fica voltada para transportando para fígado. interior, fazendo aprisionamento da Proteína > colesterol; gordura" Transporta colesterol dos tecidos para fígado, onde é armazenado ou eliminado como bile nas fezes. Membrana Plasmática X Carboidrato VLDL: lipoproteína de densidade muito baixa. Proteína Colesterol Sintetizadas no fígado; globular Precursora de IDL (intermediária) que é precursora da LDL; Transporte de triglicerídeos e colesterol endógenos até os tecidos extra hepáticos. Proteína integral Proteína Proteína alfa-hélice Proteína de canal periférica Deficiência X Já a deficiência de ácidos graxos essenciais pode causar: (esfingomielino e colesterol Dermatite; e proteínas integrais e periféricas. Dificuldade para curar ferimentos; Baixa resistência a infecções; Quanto mais ácido graxo insaturado, Alopecia e trombocitopenia maior a fluidez; (redução do número de plaquetas). glicolipídio + glicoproteína; Papel importante no reconhecimento celular. 18 Priscila Pires pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Proteínas @farmaciamapeada Resumo Quais suas funções? X Proteínas Macromoléculas orgânicas compostas por um conjunto de aminoácidos unidos Estrutural entre si através de ligações peptídicas. Participam na composição de várias estruturas do organismo, sustentando e promovendo rigidez. H H Ex.: colágeno, elastina. C C Transporte H Amina R Radical Transporta diversos componentes. Ex.: Lipoproteínas (transportam Carboxila colesterol) e hemoglobina (transporta ) pelo sangue. São os constituintes básicos da vida e necessárias para os processos Defesa químicos que ocorrem nos organismos vivos. Defesa e proteção: promovem a defesa do organismo contra microrganismos Nos animais, correspondem a cerca de e substâncias estranhas. 80% do peso dos músculos, cerca de 70% Ex.: imunoglobulinas (anticorpos). da pele e 90% do sangue seco. Mesmo nos vegetais as proteínas estão Contração presentes. Promovem os movimentos de São sintetizadas nos ribossomos. estruturas celulares, músculos. Ex.: actina e Qual sua importância? X Reguladora/ hormonal São fundamentais para qualquer ser vivo [e até vírus]. atuam como mensageiras químicas. Ex.: insulina ("guarda a glicose"), adrenalina. Toda manifestação genética é dada por meio de proteínas. Catalítica Grande parte dos processos orgânicos são mediados por proteínas [enzimas]. acelera as reações. Ex.: amilase (hidrolisa amido). Sem proteínas, não existiríamos e nenhum outro ser vivo existiria. 19 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Proteínas @farmaciamapeada Estrutura X Desnaturação X Primária - sequência linear As proteínas formam uma estrutura tridimensional, a qual pode ser desfeita caso alterações no ambiente ocorram. Secundária - arranjo Dizemos que ocorreu a desnaturação de uma proteína quando ela se desenrola e perde a sua forma original. Terciária - dobramento sobre si mesma Quaternária - formada por mais de 1 No ovo cru é proteína nativa. Após frita cadeia ou cozida é proteína desnaturada. Proteína Globulares X Possuem uma estrutura globular, com uma Ligação peptídica X série de dobras e super dobras na sua estrutura tridimensional. H-N-CH- H-N-CH- - - C São encontradas em todos os seres vivos e I OH OH H R H R desempenham uma variedade de funções biológicas essenciais: Saída de H2O Atuar como enzimas; Transportadores de Ligação O Receptores celulares; Anticorpos; H- N - CH CH C-OH Proteínas reguladoras. H R H R Grupo amida A estrutura tridimensional das proteínas globulares está relacionada a sua sequência de aminoácidos, e alterações nela podem afetar sua função biológica. Ligação peptídica é o nome dado para a interação entre duas ou mais Podem ser desnaturadas (perder sua menores (monômeros) de aminoácidos, estrutura tridimensional) e renaturadas formando, dessa maneira, uma (recuperar sua estrutura tridimensional) macromolécula denominada proteína. por mudanças na temperatura, concentração de sais e outros fatores. 20 Priscila Pires pripri.m.pires@gmail.com - CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Proteínas @farmaciamapeada Mioglobina Ela é composta por quatro cadeias proteicas chamadas de cadeias Proteína globular encontrada globínicas e quatro moléculas de heme, principalmente nas células que contêm ferro. musculares, especialmente nas células musculares esqueléticas e A hemoglobina é essencial para a cardíacas. respiração celular e a manutenção do equilíbrio de oxigênio no corpo. Tem como função: armazenar oxigênio, especificamente no músculo Anormalidades na estrutura da esquelético para uso durante hemoglobina podem causar doenças atividades físicas. hematológicas como a anemia falciforme e a talassemia. Proteínas fibrosas X A mioglobina tem uma estrutura complexa que permite a ligação Grupo de proteínas estruturais que reversível do oxigênio, é composta por desempenham papéis importantes na uma unidade protética globular e um manutenção da forma e da integridade grupo heme, que é responsável pela dos tecidos. Elas incluem ligação do oxigênio. elastina e fibrina. A sua estrutura tridimensional e a Colágeno ligação de oxigênio são reguladas Proteína importante que compõe a Frequência de contração muscular; maior parte da pele, tendões, e Temperatura; cartilagens. Responsáveis por: Presença de outros elementos no Dar suporte e firmeza à pele; ambiente celular. Ajudar a manter as articulações saudáveis. A mioglobina é importante para desempenho dos músculos e Com tempo, a produção de colágeno estudada para compreender e tratar diminui, o que pode levar ao doenças musculares. envelhecimento da pele e a problemas nas articulações. Hemoglobina Suplementos de colágeno são Proteína presente nos glóbulos comumente usados para ajudar a vermelhos (eritrócitos) do sangue. melhorar a saúde da pele e das articulações. Também pode ser Sua função: transportar oxigênio dos encontrado em alimentos como carne, pulmões para os tecidos do corpo, e peixe e gás carbônico do corpo para os 21 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Proteínas @farmaciamapeada Elastina Proteína importante encontrada na pele, junto com colágeno. Responsável por dar elasticidade à pele. Como o colágeno, a produção de elastina diminui com tempo, levando ao envelhecimento da pele e ao aparecimento de rugas. Suplementos de elastina são vendidos com objetivo de melhorar a saúde da pele e alimentos como peixes e frutos do mar podem ser fontes naturais de Kwashiorkor Tipo de desnutrição proteico-calórica que é comum em crianças em países em desenvolvimento. Retardo físico e mental Mudança na (vermelha) e na textura do cabelo Abdômen abaulado Mudança na pigmentação da pele Perda de massa muscular Normal Kwashiorkor É causada por uma dieta deficiente em proteínas. Pode ser fatal se não for tratada 22 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de Moisés Aminoácidos @farmaciamapeada Resumo - 2 aminoácidos; Tripeptídeo - 3 aminoácidos; Aminoácidos vários aminoácidos. n° de ligação peptídicas = n° de aminoácidos - 1. H H H N C C Proteínas simples: formadas apenas por aminoácidos; O H R Proteínas conjugadas: quando sofrem Amina Radical hidrólise, liberam aminoácidos e um Carboxila radical não Esse radical é denominado de grupo prostético; Proteínas derivadas: não são Unidade básica formadora da proteína. encontradas na natureza e são obtidas pela degradação, por meio da Existem 20 tipos de aminoácidos. ação de ácidos, bases ou enzimas, de (que formam proteínas) proteínas simples ou conjugadas. Um aminoácido é uma molécula orgânica formada por átomos de Proteínas globulares: são aquelas que carbono, hidrogênio, oxigênio e possuem formas esféricas e são nitrogênio. dobradas várias vezes; Proteínas fibrosas: apresentam Alguns aminoácidos também podem formato de fibra alongada. conter enxofre. Os aminoácidos são divididos em quatro partes: Transmissão - o grupo amina (NH2), - grupo ácido carboxílico (COOH), Produção de um aminoácido a partir hidrogênio, de outro aminoácido e um cetoácido - Radical (substituinte característico de (derivado do ciclo de Krebs). cada aminoácido) Todos ligados ao carbono alfa. HO HO NH2 Transaminase Classificação + + Não essenciais ou naturais: são os aminoácidos produzidos pelo HO HO organismo. NH2 Essenciais: são os aminoácidos que não são produzidos pelo organismo. Eles são obtidos unicamente pela dieta (alimentação). - Semi-essencial: corpo produz em pequena quantidade. 23 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com - CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisé Aminoácidos @farm Lista dos 20 aminoácidos A R N D Ala Arg Asn Asp alanine arginine asparagine aspartic acid C E G Cys Glu Gln Gly cysteine glutamic acid glutamine glycine H L K His Leu Lys histidine isoleucine leucine lysine M F P S Met Phe Pro Ser methionine phenylalanine proline serine T W Y V Thr Trp Tyr Val threonine tryptophan tyrosine valine Existem 20 tipos diferentes de aminoácidos que podem ser encontrados em proteínas. Cada aminoácido contém um grupo amina, um grupo carboxila, um átomo de hidrogênio e uma cadeia lateral única, que determina suas propriedades químicas e físicas. A sequência de aminoácidos em uma proteína é pela de nucleotídeos no gene que codifica essa proteína. Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com - CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Enzimas @farmaciamapeada Sítio ativo: Resumo Fenda que contém cadeias laterais de aminoácidos, que se ligam ao substrato, Enzimas promovendo sua catálise. Assim, substrato é convertido em produto, e há a liberação da enzima, que não é consumida durante a reação. Facilitam reações químicas (RESUMINDO: é onde produto se liga) biocatalizadoras. Energia São essenciais no organismo dos seres vivos, nossos processos Sem enzima Energia de ativação sem biológicos dependem de uma grande a enzima variedade de enzimas; Também são bastante específicas. Energia de ativação da enzima Reagentes: Funções o, Energia total Com enzima liberada na reação São proteínas terciárias ou Produtos: + quartenárias (exceto as ribozimas); Catalizadores; Diminuem a energia de ativação; Tempo Aumentam a velocidade da reação; Energia de Ativação: quantidade de energia Não é consumida. necessária para ativar uma reação química. Enzimas diminuem a energia de ativação, Modelo chave-fechadura que é atingida mais rapidamente (aumentando a velocidade da reação). Substrato Produtos Sítio ativo Enzima Inibição As enzimas necessitam de um ambiente favorável [pH, temperatura, quantidade de 1 2 3 substrato], considerado ótimo. Caso Complexo contrário, ela é inibida. Enzima + Substrato Enzima + Produtos Enzima-substrato Inibidor é qualquer fator que possa reduzir ou cessar (pela desnaturação) a reação Componentes: enzimática. Enzima: proteína catalisadora; Substrato: objeto que irá ser modificado; A inibição pode ser: Produto. Reversível (presença de substâncias); Irreversível (aquecimento excessivo). A ligação entre sítio ativo e substrato é extremamente específica. substrato precisa ter características que permitam "encaixe" com a enzima. Essa relação é chamada de chave- fechadura. 25 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Enzimas @farmaciamapeada Coenzimas Ácido p-aminobenzoico (PABA): essa coenzima é importante para a síntese de São orgânicas pequenas compostos, como os aminoácidos e que são necessárias para a atividade ácidos nucleicos. enzimática. Eles são geralmente combinados com Mais características das enzimas: as enzimas proteicas, formando Agem por interações fracas com curto complexos enzimáticos. raio de ação, exigindo proximidade, que é permitida pela Ação reversível: realiza a reação direta e inversa - o sentido da reação é As coenzimas funcionam como determinado pelas condições de equilíbrio. intermediários químicos, transportando grupos funcionais (como hidrogênio, inibição das enzimas: um inibidor pode elétrons e grupos de ação) entre as interferir na ação da enzima, o que torna a enzimas e os substratos. velocidade da reação mais lenta. Esse H H inibidor pode agir de duas de forma reversível e de forma irreversível. Existem muitas coenzimas diferentes, Inibidor reversível: é o que se liga a enzima mas alguns exemplos incluem: e pode ser desligado posteriormente. Além disso, pode agir por inibição competitiva ou NAD (nicotinamida adenina inibição não-competitiva. dinucleotídeo) e NADP (nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato): essas Inibidor irreversível: é quando muda a coenzimas são importantes para a conformação da enzima de maneira transferência de elétrons em várias irreversível reações metabólicas, incluindo a respiração celular. Coenzima Q essa coenzima é importante para a transferência de elétrons em cadeias de transporte de elétrons, como a cadeia de transporte de elétrons da mitocôndria. Flavina adenina dinucleotídeo (FAD): essa coenzima é importante para a transferência de elétrons em reações oxidativas, como a conversão de açúcar em energia. Acetil-CoA (coenzima A): essa coenzima é importante para a produção de energia através do ciclo de Krebs e na síntese de compostos, como os ácidos graxos. 26 Priscila Pires pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Vitaminas @farmaciamapeada Resumo Classificação X Vitaminas As vitaminas são classificadas de acordo com sua solubilidade em água ou em gordura. As principais classificações são: As vitaminas são compostos orgânicos não sintetizados pelo Vitaminas hidrossolúveis: são solúveis em organismo, sendo incorporados água e incluem vitamina C e complexo B através da alimentação. (B1, B2, B3, B5, B6, B7, B8, B9 e B12). Essas vitaminas são facilmente excretadas pelo corpo e, portanto, precisam ser obtidas Elas são essenciais para regularmente através da dieta. funcionamento de importantes processos bioquímicos do Vitaminas são solúveis em organismo, especialmente como gordura e incluem vitamina A, vitamina D, catalisadoras de reações químicas. vitamina E e vitamina K. Essas vitaminas são armazenadas pelo corpo e, portanto, A falta de vitaminas no organismo é podem ser acumuladas e causar chamada de avitaminose ou problemas se consumidas em excesso. hipovitaminose e pode causar problemas graves de saúde. Algumas vitaminas também são classificadas como sendo fatores de crescimento ou hormônios, como a Propriedades X vitamina D, que é tanto uma vitamina quanto um hormônio e é produzida pela V pele quando exposta ao sol, e a vitamina K, que é necessária para a coagulação sanguínea. É importante mencionar que essa Essencialidade: são necessárias em classificação é geral e algumas vitaminas quantidades minúsculas para podem ter características que as fazem funcionamento normal das células, se enquadrar em ambas as categorias. tecidos e órgãos. Atuação como cofatores em reações Vitaminas hidrossolúveis X enzimáticas. Solubilidade em água ou em gordura. VITAMIN Estabilidade variável, algumas podem Complexo B: : Complex ser armazenadas e outras precisam ser Mesmas fontes: ceregis integrais, obtidas regularmente. leveduras e miúdos de carne. Toxidade possível em doses elevadas. Mesma ação: coenzimas de enzimas da Interações com outras vitaminas e respiração celular - produção de energia. minerais. Mesmos sintomas em hipovitaminose. 27 Priscila Pires pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Vitaminas @farmaciamapeada Tiamina (B1) Piridoxina (B6) É importante para o sistema nervoso e É importante para o metabolismo de metabolismo energético. aminoácidos, síntese de É encontrada em cereais integrais, neurotransmissores e para a produção de carne de porco, nozes, sementes e hemoglobina. feijões. É encontrada em alimentos como carnes, A falta de vitamina B1 pode causar cereais integrais, leguminosas, nozes e anemia, neuropatia e problemas sementes. cardíacos. A falta de vitamina B6 pode causar anemia, problemas neurológicos e Riboflavina (B2) dermatite. É importante para a pele, o cabelo e os Biotina (B7) olhos. É encontrada em leite, queijo, ovos, É importante para o metabolismo de verduras de folhas verdes e cereais carboidratos, proteínas e gorduras. Ela integrais. atua como cofator de enzimas A falta de vitamina B2 pode causar relacionadas ao metabolismo. problemas de pele, olhos e boca. É encontrada em ovos, leite, frutas e vegetais, nozes e sementes. Niacina (B3) A falta de vitamina B7 pode causar problemas na pele, cabelos e unhas. É importante para o sistema nervoso, a digestão e a pele. Inositol (B8) encontrada em carnes, peixes, nozes, grãos e legumes. É importante para o sistema nervoso e a A falta de vitamina B3 pode causar saúde do cérebro. Ela atua como cofator dermatite, diarreia e dificuldade de de enzimas relacionadas ao metabolismo. concentração. É encontrada em frutas, vegetais, leite e carnes. Ácido Pantotênico (B5) A falta de vitamina B8 pode causar problemas de saúde mental e de pele. É importante para o metabolismo dos carboidratos, proteínas e gorduras. Ácido fólico (B9) É encontrada em carnes, leite, ovos, grãos e legumes. É importante para a formação de A falta de vitamina B5 pode causar glóbulos vermelhos e para a divisão cansaço, dor nas pernas, celular. Ela atua como cofator de enzimas formigamento, musculares, relacionadas ao DNA. pele seca, queda de cabelo e É encontrada em vegetais verdes, frutas, dificuldade de concentração. nozes e grãos integrais. A falta de vitamina B9 pode causar anemia e problemas de desenvolvimento no feto durante a gravidez. 28 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Vitaminas @farmaciamapeada Cobalamina (B12) Tocoferol (E) É importante para o funcionamento É importante para a saúde da pele e normal do sistema nervoso e para a dos olhos. Também é um poderoso produção de glóbulos vermelhos. antioxidante e ajuda a proteger as É encontrada principalmente em células do corpo contra os danos alimentos de origem animal, como causados pelos radicais livres. carne, leite, ovos e outros produtos É encontrada em óleos vegetais, nozes, lácteos. sementes e vegetais verdes. A falta de vitamina B12 pode causar A falta de vitamina E pode causar anemia, problemas neurológicos e problemas na pele e nos olhos, além de problemas cognitivos aumentar o risco de doenças cardíacas. Ácido (c) Fitoloquinona, Menaquinona (K) É importante para o sistema É importante para a coagulação do imunológico e para a saúde da pele e sangue e a saúde dos ossos. dos vasos sanguíneos. É encontrada em vegetais verdes, É encontrada principalmente em frutas como couve, espinafre e brócolis, e cítricas, vegetais verdes e outras frutas também é produzida pelas bactérias do e vegetais. intestino. A falta de vitamina C pode causar A falta de vitamina K pode causar escorbuto e aumentar o risco de problemas de coagulação e fragilidade infecções. óssea. Retinol (A) É importante para a visão, o crescimento e a diferenciação celular. É encontrada em alimentos de origem animal, como leite, ovos, fígado e peixe, e também em vegetais verdes escuros e cenoura. A falta de vitamina A pode causar problemas de visão e de crescimento. Colecalciferol, Ergocalciferol (D) É importante para o crescimento e desenvolvimento dos ossos. É produzida pelo corpo quando exposto à luz solar e também encontrada em alimentos como peixes, ovos e leite fortificado. A falta de vitamina D pode causar raquitismo e osteoporose. 29 Priscila Pires pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Vitaminas @farmaciamapeada Vitamina (P) Nome genérico dado a uma classe de compostos flavonoides sangue e a saúde dos ossos. Eles podem ter efeitos benéficos para a saúde, incluindo a redução do risco de doenças cardíacas e câncer. É encontrada em frutas, vegetais e chás. Não é uma vitamina essencial, ou seja, não é necessária para o funcionamento normal do corpo e sua ausência não causa doenças. Macete das Vitaminas @farmaciamapeada Vitaminas Lipossolúveis Quais são as vitaminas lipossolúveis? X aramba, Esqueci De Anotar! Vitamina K Vitamina E Vitamina D Vitamina A Sabendo quais são as vitaminas lipossolúveis, consequentemente você saberá quais são as hidrossolúveis. 30 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímico de macromoléculas Moisés Ácidos Nucléicos @farmaciamapeada Resumo HO Ácidos Nucléicos OH Base nitrogenada Fosfato OH Os ácidos nucléicos são moléculas que Desoxirribose Desoxirribose contêm a informação genética dos seres vivos. Açúcar: desoxirribose Função: DNA contém as instruções para sintetizar as proteínas e é responsável pela transmissão da informação genética Base Fosfato de uma geração para outra. Pentose Eles são compostos por uma cadeia RNA X longa de nucleotídeos, que são unidades básicas compostas de um açúcar, uma base nitrogenada e um grupo fosfato. Geralmente é formado por 1 fita de nucleotídeos Os dois tipos principais de ácidos nucléicos são o DNA (ácido desoxirribonucleico) e o RNA (ácido ribonucleico). Seus nucleotídeos podem conter DNA X citosina, guanina, uracila e adenina Base purina: guanina (G) e adenina (A). Formado por 2 fitas de nucleotídeos Base pirimidina: citosina e uracila (U). Lei de Chargaff: número de purinas = número de pirimidinas Seus nucleotídeos podem conter neste caso, a timina é substituída por citosina, guanina, timina e adenina. uracila. Base purina: guanina (G) e adenina (A). CH2OH OH Base pirimidina: citosina e timina (T). Base nitrogenada Fosfato Lei de Chargaff: número de purinas = número de pirimidinas A=T OH OH Ribose Ribose 31 Priscila Pires pripri.m.pires@gmail.com CPF:</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Ácidos Nucléicos @farmaciamapeada Açúcar: ribose Essa teoria é importante porque explica Função: o RNA é uma molécula que é como a informação genética é produzida a partir do DNA e é transmitida, armazenada e expressada responsável por transportar a nos seres vivos, e porque permite a informação genética para os compreensão de como a variabilidade ribossomos, onde é utilizada para genética é gerada e como as proteínas sintetizar proteínas. são produzidas. Ele é encontrado no citoplasma das células. Existem diferentes tipos de RNA, cada Dna Rna Proteína um com uma função específica. Transcrição Tradução Dogma Central da Biologia X Transcrição reversa Molecular Teoria básica que descreve Replicação a relação entre os três C principais componentes da biologia molecular: DNA, RNA e proteínas. De acordo com essa teoria, a Controle de informação genética contida no DNA é reações químicas Determinação das transcrita para formar RNA, e então essa características informação é usada para sintetizar morfológicas e proteínas. A dogma central é dividida em fisiológicas duas partes principais: a transcrição e a tradução. A transcrição é o processo pelo qual a informação contida no DNA é copiada para o RNA. Isso é realizado por uma enzima chamada transcriptase reversa, que lê a sequência de nucleotídeos do DNA e produz uma cadeia complementar de RNA. A tradução é o processo pelo qual a informação codificada no RNA é usada para sintetizar proteínas. Isso é realizado por ribossomos, organelas celulares que lêm a sequência de nucleotídeos do RNA e produzem uma cadeia de aminoácidos, que é a estrutura básica das proteínas. 32 Priscila Pires pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Respiração Celular @farmaciamapeada Esta etapa ocorre em mitocôndrias e é Resumo dividida em três fases: ciclo de Krebs, cadeia transportadora de Respiração Celular elétrons e fosforilação oxidativa. A respiração aeróbica é mais eficiente do que a fermentação, pois gera mais energia Respiração celular: processo e produz menos resíduos tóxicos. metabólico pelo qual as células obtêm energia a partir de compostos Etanol + CO2 CO2 orgânicos, como gorduras e glicólise aminoácidos. Glicose Piruvato Ciclo de H2 Krebs Ele é dividido em duas etapas: a ATP ATP fermentação e a respiração aeróbia. ATP H2O A fermentação ocorre sem oxigênio e gera pequenas quantidades de energia. Respiração anaeróbica X A respiração aeróbia ocorre com a Respiração é um processo presença de oxigênio e gera grandes metabólico que ocorre nas células sem a quantidades de energia. produto final da respiração celular é presença de oxigênio. dióxido de carbono e água. É importante para a sobrevivência da célula e para funcionamento do Ela é dividida em duas categorias: lática e organismo como um todo. alcoólica. Na respiração lática, o açúcar é convertido Respiração aeróbica X em energia sem o uso de oxigênio, produzindo lactato como subproduto. É a segunda etapa do processo de respiração celular, onde a célula obtém Já na respiração alcoólica, o açúcar é energia a partir dos compostos convertido em energia sem o uso de orgânicos, como glicose, com a oxigênio, produzindo etanol como presença de oxigênio. subproduto. Ambos os tipos de respiração anaeróbica são menos eficientes do que a respiração em produzir energia, mas são importantes em situações em que o Durante essa etapa, os compostos oxigênio é limitado. orgânicos são quebrados em partículas menores, liberando energia que é utilizada pela célula. 33 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Respiração Celular @farmaciamapeada Atenção! As etapas da fermentação Os anaeróbios obrigatórios são aqueles serão abordadas no próximo tópico que só podem realizar respiração celular do resumo. Continue lendo para obter anaeróbica, ou seja, sem oxigênio. Eles não mais informações. conseguem sobreviver em ambientes com oxigênio e só podem ser encontrados em lugares sem oxigênio, como no interior de esgotos ou no solo. Exemplos incluem Tipos de seres vivos certos tipos de bactérias e fungos. X quanto à respiração Existem três tipos de seres vivos quanto à respiração: os aeróbios, os angeróbios facultativos e os obrigatórios. 2 Os aeróbios são aqueles que realizam respiração celular aeróbica, ou seja, utilizam oxigênio para obter energia. Importância Eles são capazes de sobreviver e se A respiração celular é importante porque reproduzir apenas em ambientes onde fornece a energia necessária para as há oxigênio disponível. Exemplos células realizarem suas funções vitais, tais incluem animais e plantas. como a síntese de proteínas, a contração muscular e a divisão celular. Os angeróbios facultativos são aqueles que podem realizar respiração celular geróbica ou anaeróbica, dependendo das condições do ambiente. Eles são capazes de sobreviver tanto em Influência de fatores externos X ambientes com oxigênio quanto sem A respiração celular pode ser afetada por oxigênio. Exemplos incluem certos tipos fatores externos, como a disponibilidade de de bactérias e fungos. oxigênio e de nutrientes, a temperatura e a presença de substâncias tóxicas. e Com oxigênio Sem oxigênio 34 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Fermentação @farmaciamapeada Resumo Alcoólica X Fermentação Processo em que as leveduras e algumas bactérias fermentam açucares produzindo álcool etílico e gás carbônico. A fermentação é um processo de obtenção de energia que ocorre sem a presença de gás oxigênio, portanto, trata-se de uma via de Glicose produção de energia Nesse processo o aceptor final de elétrons é uma molécula orgânica. 2 NAD 2 ADP + 2P Essa via é muito utilizada por fungos, bactérias e células musculares 2 NADH2 esqueléticas do nosso corpo que estão em contração vigorosa. 2 ATP Ácido H Ácido pirúvico is C3H4O3 A fermentação ocorre no citosol e co2 CO2 inicia-se com a glicólise, quando Etanol Etanol ocorre a quebra de glicose em duas C2H5 OH OH de piruvato. Importante: a desmontagem da glicose é parcial, são produzidos -> Evolução: resíduos de tamanho molecular maior que os produzidos na + + 2ATP respiração aeróbia, e o rendimento em ATP é pequeno. Isso é comum em fungos, conhecido -> Glicólise: como levedos de cerveja. Eles produzem durante a 2 ATP fermentação da cana de açúcar e de 2 ADP + 2P outros vegetais tal processo é utilizado Glicose 2 Ácido pirúvico (3c) na fabricação de bebidas alcoólicas (6C) (vinho, cerveja, cachaça, etc.). 2 NAD 2 NADH 35 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com - CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Fermentação @farmaciamapeada Esse processo também é utilizado Lática X na panificação, pois o crescimento da massa dos pães ocorre devido a Os lactobacilos (bactérias presentes formação de CO2, que estufa. Assim no leite) executam fermentação como o calor mata os fungos e lática, em que o produto final é o evapora o ácido lático. Para isso, eles utilizam como ponto de partida, a lactose, o açúcar do leite, que é desdobrado, por ação enzimática que ocorre fora CO2 das células bacterianas, em glicose e galactose. A seguir, os monossacarídeos entram na célula, onde ocorre a fermentação. Fermentação Lática C6 H12O6 Glicose 2 NAD H2 2 ATP 2 NADH2 Ácido pirúvico Ácido pirúvico C3 O3 C3 O3 2 NADH2 2 NADH2 2 NAD 2 NAD C3H5O3 C3H5O3 Ácido Lático Ácido Lático 36 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Fermentação @farmaciamapeada Acética X As acetobactérias fazem fermentação acética, em que o produto final é o ácido acético. Elas provocam o azedamento do vinho e dos sucos de frutas, sendo responsáveis pela produção de vinagres. -> Equação: 2C2H4O2+ 2CO2 2 + 2ATP 37 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com - CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Glicólise @farmaciamapeada Resumo Objetivo da glicólise X Glicólise A glicólise tem como objetivo principal a produção de ATP (adenosina trifosfato), a principal molécula de energia utilizada A glicólise é processo de liberação de pelas células. energia da quebra de glicose que ocorre nas células e é um dos primeiros Além disso, a glicólise também fornece passos da respiração celular. intermediamente compostos que serão utilizados em outros processos celulares Nessa reação, a glicose é convertida como a gliconeogênese e a em duas moléculas de piruvato, liberando fermentação. energia na forma de ATP. A glicólise é uma via anaeróbica, ou seja, não depende de oxigênio. Ocorre no citosol/hialoplasma. Consumo inicial de 2 ATP para ativação Processo em que as leveduras e da glicólise. algumas bactérias fermentam açucares Produção de 4 ATP: saldo = 2 ATP. produzindo álcool etílico e gás carbônico. É a forma mais primitiva de produzir energia. Etapas da glicólise X NADH A glicólise é um processo metabólico que Glicose ocorre nas células e tem como objetivo a obtenção de energia a partir da quebra do açúcar (glicose). Ácido pirúvico processo é composto por 10 etapas, que são as seguintes: 2ATP NADH 1. A glicose é fosforilada pelo ATP para formar glicose-6-fosfato. Os produtos finais da glicólise são 2. A glicose-6-fosfato é isomerizada para duas de ácido pirúvico formar frutose-6-fosfato. (uma por cada molécula de glicose), que podem ser utilizadas para gerar 3. A frutose-6-fosfato é fosforilada pelo energia através de processos como a ATP para formar frutose-1,6-bifosfato ciclo de Krebs ou a fermentação, dependendo se há ou não a presença 4. A é hidrolisada de oxigênio. para formar duas moléculas de 5. é oxidado para formar ácido pirúvico. 6. ácido pirúvico é convertido em acetil-CoA. 38 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Glicólise @farmaciamapeada 7. acetil-CoA é convertido em cetil- Em condições a glicólise é CoA. a única fonte de energia para as células, fundamental para a 8. cetil-CoA é transformado em sobrevivência celular. Acetato. 9. Acetato é convertido em Acetil-CoA. Atenção! Para mais detalhes sobre os processos mencionados, consulte o 10. Acetil-CoA é usado no ciclo de material bônus disponibilizado sobre Krebs para produzir ATP e CO2. a glicólise. Saldo da glicólise X A glicólise resulta em um saldo neto de 2 ATP, 2 NADH e 2 piruvato (ou ácido pirúvico). NADH e o ATP são utilizados como fontes de energia para outras reações celulares, enquanto o piruvato é usado em outros processos, como a respiração celular ou a dependendo das condições da célula. Em condições aeróbicas, o piruvato é convertido em acetil-CoA e entra na cadeia de transporte de elétrons da respiração celular, onde é convertido em ATP adicional. Importância da glicólise X A glicólise é uma via metabólica importante para as células, pois fornece energia para as funções celulares. Ela converte a glicose em piruvato, liberando energia em forma de ATP. Além disso, a glicólise também é importante como ponto de partida para outros processos metabólicos, como a gliconeogênese (formação de glicose a partir de outros compostos) e a fermentação. 39 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Ciclo de Krebs @farmaciamapeada Resumo Ciclo de Krebs Introdução - Entenda de uma vez por todas Carboidrato (Papel) CICLO Gordura Acetil-CoA DE (Carvão) (Cinzas) KREBS Proteína (Madeira) ATP Analogia X ATP, a molécula de energia que as células musculares precisam para Somos "seres geróbicos"! processo contrair. geróbico ocorre dentro das mitocôndrias, em partes devido ao Agora suponha que, ao invés de gasolina, motor daquele carro famoso Ciclo de Krebs, "bicho de 7 funcionasse com as cinzas de uma cabeças" dos estudantes devido à fogueira que você fez com papel dificuldade de entender a relação (carboidrato), carvão (gorduras) e dele com o metabolismo. madeira (proteínas). No final você tem bastante cinzas, você tem "combustível" Imagine que o Ciclo de Krebs (CK) é para o motor funcionar por muito tempo. o motor do carro. Se você ligar Você nem sabe mais o que era papel, motor do carro ele gera energia para carvão e madeira... afinal, isso não você dirigir. importa. que importa é que você tem cinzas! Da mesma forma, o CK é o "motor" dentro de uma célula muscular: se ele for ativado ele induz a produção de 40 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Ciclo de Krebs @farmaciamapeada "combustível" do Ciclo de Krebs é Essas substâncias são convertidas em uma molécula chamada Acetil-CoA. É Acetil-CoA para entrada no ciclo. AO todo ela que ativa e mantém o Ciclo de são 8 reações com saldo final de 6 NADH, Krebs, ou seja, sem Acetil-CoA o ciclo 6CO2, 2FADH2 e 2 GTP (ATPs) não funciona e consequentemente a produção de ATP é comprometida! o S-CoA o S Acetil-CoA CH2 -C H2O CoA-SH CoA + HO COO Citrato-sintase Citrato Acetil CoA Oxaloacetato Acetil-CoA nada mais é do Reação que "as cinzas" da quebra dos Acetil-CoA + oxaloacetato formam 3 macronutrientes que você come: citrato, com ação da enzima cirtato carboidratos, gorduras e proteínas. sintase. carbono do acetil é unido ao grupo carbonil (C-2) do oxaloacetato. Para Ciclo, não importa de onde vem o Acetil-CoA (se vem dos carboidratos, gorduras ou proteínas), H2O H2O HO COO o que importa é que ele precisa das H COO "cinzas" para se ativar e induzir a H H produção de ATP de forma Citrato cis-Aconitato mitocondrial. H HO-C-H Processo X Isocitrato = 13,3 kJ/mol Reação isocitrato é formado a partir da ação da enzima aconitato que catalisa a transformação do citrato em isocitrato com a formação de um "mediador" (cis- Ciclo de krebs ou Ciclo do Ácido aconitato). Esse mediador proporciona a Cítrico, ocorre na matriz mudança de posição de H2O, retirando mitocondrial, sendo a fase da do citrato e no isocitrato. respiração celular. A principal função é promover a degradação de produtos finais do metabolismo de carboidratos, lipídios e proteínas. 41 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com - CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Ciclo de Krebs @farmaciamapeada COO FAD FADH2 H COO NAD(P)* H-C-H - - CH2 - H CH2 H-C-H C + Succinato-desidrogenase Isocitrato OOC H desidrogenase H Succinato Fumarato isocitrato a-cetoglutarato Reação Reação Isocitrato convertido à a-cetoglutarato Oxidação do succinato à furamato + a partir da ação da enzima isocitarto- formação de FADH2, com ação da desidrogenase. isocitrato sofre uma enzima descarboxilação e uma desidrogenação, liberando um CO2 e H COO H COO OH- originando um NADH respectivamente. C C Fumarase OOC H CoA-SH H NAD+ Fumarato Carbânion do NADH CH2 CH2 + CO2 estado de transição COO Complexo da -S-CoA -cetoglutarato-desidrogenase H+ o Fumarase Succinil-CoA H Reação COO H- C A-cetoglutarato transformando em C OH succinil-CoA com ação da enzima a- H cetoglutarato-desidrogenase. a- L-Malato cetoglutarato sofre uma descarboxilação e uma desidrogenação. liberando um CO2 e Reação originando um NADH respectivamente, fumarato é hidratado com uma produto dessa ação é succinil-CoA. molécula de H2O formando malato, por meio da ação da enzima fumarato- hidratase. GDP + GTP CoA-SH CH2 CH2 C-S-CoA CH2 COO Succinil-CoA Succinato 5a Reação Conversão de a-succinil-CoA em succinato, com ação da enzima A CoA é retirada e essa saída libera energia para união de GDP + Pi formando GTP (ATP). 42 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Ciclo de Krebs @farmaciamapeada COO NAD+ NADH + H+ HO H C CH2 CH2 L-Malato Oxaloacetato Reação malato sofre uma desidrogenação, gerando NADH e regenerando oxaloacetato a partir da ação e regerando o a partir da ação da enzima malato-desidrogenase Acetil-CoA Citrato Oxaloacetato Isocitrato NADH CO2 NADH Malato a-Cetoglutarato CO- Fumarato NADH Succinil-CoA FADH2 Succinato GTP (ATP) 43 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com - CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Cadeia Respiratória @farmaciamapeada Resumo A maior parte da energia liberada a partir da glicólise e do ciclo de Krebs Cadeia Respiratória não é na forma de ATP, mas sim em elétrons, em forma de NADH2 e FADH2. Envolvimento dos elétrons A passagem dos elétrons pela cadeia respiratória é uma das partes mais importantes do processo. A Cadeia Respiratória, também Os elétrons são transferidos através de conhecida como Complexo de uma série de proteínas, chamadas Transporte de Elétrons, é uma série de citocromos, que possuem ferro em sua reações enzimáticas que ocorrem na composição e são organizadas de mitocôndria das células e são acordo com a sua responsáveis por liberar energia a partir crescente. da oxidação dos ácidos graxos e do açúcar. Ao longo da cadeia respiratória, a transferência dos elétrons libera Esta liberação de energia é utilizada energia, que é usada pelas células para pelas células para realizar suas funções realizar diferentes atividades. vitais e é fundamental para funcionamento do organismo. Etapas da Cadeia Respiratória A Cadeia Respiratória é composta por várias etapas, incluindo a oxidação dos A Cadeia Respiratória consiste em três ácidos graxos e do açúcar, transferência etapas principais: de elétrons e transferência de prótons, e é regulada por uma série de proteínas e NADH enzimas. FAD 2H 2e Citocromo b 2e Além de fornecer energia para as Nível Citocromo células, a Cadeia Respiratória também é energético 2e Citocromo a importante para equilíbrio do ambiente 2e Citocromo a3 celular e para a homeostase do 2e organismo como um todo. No final do ciclo de Krebs, toda a A entrada dos elétrons no sistema por glicose é decomposta em 6 átomos meio dos NADH e FADH2, gerados durante de dióxido de carbono (CO2), porém a glicólise e ciclo de Krebs. apenas 4 moléculas de adenosina trifosfato (ATP) são produzidas durante esse processo. 44 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Cadeia Respiratória @farmaciamapeada A transferência dos elétrons pelos Em resumo, a cadeia respiratória é citocromos, que contêm ferro na sua importante para a sobrevivência das composição, liberando energia durante células, pois fornece a energia a transferência. necessária para realizar as suas funções. A oxidação final dos elétrons no sistema para a formação de água, liberando ainda mais energia que é armazenada na forma de ATP. Saldo da Cadeia Respiratória A glicólise resulta em um saldo de 2 ATP, 4 NADH + H+ e 2 Piruvato. No ciclo de Krebs, cada mol de acetil- CoA formada na glicólise produz 1 mol de ATP, 6 mol de NADH + H+ e 2 mol de FADH2. A cadeia respiratória, que ocorre na matriz mitocondrial, resulta em um saldo neto de 34 ATP. Ela é responsável pela utilização dos elétrons liberados pelo NADH + H+ e FADH2 gerados na glicólise e no ciclo de Krebs. Importância para as células A cadeia respiratória é considerada uma das etapas mais importantes do metabolismo celular, pois ela permite a produção de ATP, a principal fonte de energia das células. Durante a cadeia respiratória, os elétrons dos NADH e FADH2 são transferidos por uma série de proteínas (citocromos), liberando energia na forma de ATP. Além disso, a cadeia respiratória é fundamental para a oxidação completa dos nutrientes, permitindo a geração de mais ATP e evitando a formação de compostos tóxicos. 45 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Metabolismo da Glicose @farmaciamapeada Resumo Jejum Metabolismo da Glicose Baixa Glicose no sangue Conjunto de reações químicas que glucagon libera ocorrem nas células e que lhe permitem ada permanecer viva, crescer e dividir-se. A digestão dos carboidratos inicia na boca pela ação da enzima a-amilase fígado quebra o glicogênio (glicose salivar. armazenada) Glicose X Glicose - degradada ou armazenada Glicose no sangue Aumenta por diferentes vias celulares. T A molécula de glicose é quebrada em duas de piruvato e libera Glicogênio X energia (2ATP). Polissacarídeo composto por monômeros Alimentado de glicose ligados por ligações 1-4 (e nas ramificações 1-6) T CH2OH CH2OH Alta OH OH Glicose no sangue HO CH2 CH2OH HO CH2 libera OH OH OH o O... OH OH OH 7-11 Enzimas reguladoras X A insulina ajuda corpo a absorver glicose e utilizá-la como energia em outros lugares. Glicogênese É estimulada pelo hormônio insulina e Glicose no sangue inibida pelo hormônio glucagon. Abaixa 46 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Metabolismo da Glicose @farmaciamapeada Depois de absorvida a maior parte das glicoses são convertidas em glicose 6P: Para não confundir mais Em seguir a formação do glicogênio segue uma sequência de reações. Glicogênese Quando terminar com "nese" Glicogenólise considere-se como Síntese. Estimulada pelo hormônio glucagon e inibida pelo hormônio insulina. Além Glicogenólise disso, a contração muscular também Quando terminar com "lise" pode estimular a glicogenólise no considere-se como Quebra. tecido muscular. Degradação de glicogênio para liberação de glicose; Fígado Glicogênio hepático X Glicogênio armazenado no fígado glicogênio hepático é um tipo de carboidrato armazenado no fígado e tem Glicogenólise as seguintes características principais: Glicogênese É um polissacarídeo composto de muitas Glicose unidades de glicose ligadas entre si. É usado como fonte de energia rápida para o fígado e é liberado na corrente Ocorre por ação de 3 enzimas: sanguínea quando é necessário. Glicogênio fosforilase; 1,6 glicosidase (Desramificada); É formado a partir da glicose e é Fosfoglicomutase. descomposto em glicose para fornecer energia quando há uma necessidade. É armazenado em quantidades Glicogênese: Síntese de glicogênio. no fígado em comparação com músculo, Glicogenólise: Quebra de glicogênio. que pode armazenar grandes quantidades de glicogênio. Síntese de carboidratos partindo de que não são glicídios. (Ex.: gorduras ou proteínas). glicogênio hepático é importante para manter os níveis de glicose no sangue e regular a homeostase glicêmica. 47 Priscila Pires pripri.m.pires@gmail.com CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Metabolismo da Glicose @farmaciamapeada Glicogênio muscular X Função fisiológica: glicogênio muscular é importante para o desempenho físico, ajudando a manter a energia para atividades intensas. glicogênio muscular é uma forma de glicose armazenada nas células musculares, que serve como fonte de energia para o músculo quando Regulação: A disponibilidade de necessário. glicogênio muscular é regulada por diferentes hormônios, incluindo insulina e Ele é formado a partir da glicose cortisol, que controlam o armazenamento circulante no sangue e pode ser e a degradação do glicogênio. rapidamente quebrado e convertido em glicose para suprir as necessidades energéticas do músculo durante a INSULIN atividade física intensa. 10ml As principais características do glicogênio muscular incluem: Armazenamento: glicogênio muscular é usado como uma fonte de energia rápida para o músculo durante o exercício. Reservas: As reservas de glicogênio muscular são maiores do que as hepáticas. Maior Mobilidade: glicogênio muscular é mais rapidamente degradado e disponibilizado para a respiração celular do que o glicogênio hepático. 48 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com - CPF:</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Metabolismo dos lipídios @farmaciamapeada Resumo Absorção na dieta Metabolismo dos lipídios As gorduras da dieta são absorvidas no intestino delgado. Elas são hidrolisadas em ácidos graxos livres e glicerol pelas enzimas lipases, e então são transportados através de células de revestimento intestinal para a metabolismo dos lípidos é conjunto de corrente sanguínea, onde podem ser reações químicas que transformam os transportadas para os tecidos e usadas lípidos presentes na alimentação e na como fonte de energia ou armazenadas reserva de gordura corporal em energia. como gordura corporal. Os ácidos graxos são obtidos de fontes AGLs e glicerol alimentares, como gorduras animais e Gorduras advindos da na alimentação dieta Miocito ou vegetais. Armazenamento Eles também podem ser sintetizados graxos são CO2 oxidados como pelo corpo a partir de outros Vesicula ou esterificados novamente para nutrientes, como carboidratos. Capilar Os graxos entram Intestino delgado nas Os biliares Lipase lipoproteica Além disso, tecido adiposo do corpo as Mucosa gorduras da dieta intestinal no intestino armazena ácidos graxos para uso ativada por apoC formando converte em ácidos como fonte de energia quando graxos As lipases intestinais Os necessário. degradam os pelo sistema pela para Quilomicron Os graxos outros os produtos da degradação são Os são incorporados com absorvidos pela mucosa convertidos em nos Síntese e degradação X Oxidação de ácidos X A síntese de lipídios envolve a A oxidação de graxos é o processo condensação de glicerol com ácidos pelo qual os ácidos graxos são quebrados graxos para formar glicerolídeos, que em carbono e hidrogênio, liberando são os principais componentes dos energia. lipídios. As principais etapas da oxidação de A degradação de lipídios inclui a ácidos graxos incluem: hidrólise dos glicerolídeos em glicerol e ácidos graxos, que podem ser usados Transporte de ácidos graxos até citosol: como fonte de energia pelo corpo. os ácidos graxos são liberados da gordura armazenada ou absorvidos da A síntese e degradação de lipídios são dieta e transportados através da reguladas por vários fatores, incluindo circulação sanguínea para citosol das as necessidades de energia do corpo, a células. disponibilidade de precursores, e a presença de hormônios que controlam Hidrólise da gordura: Os ácidos graxos são o metabolismo dos lipídios. hidrolisados em glicerol e ácidos graxos livres. 49 Priscila Pires - pripri.m.pires@gmail.com - CPF: 320.433.668-90</p><p>Bioquímica de macromoléculas Moisés Metabolismo dos lipídios @farmaciamapeada Transporte de ácidos graxos livres para que é Cetose as mitocôndrias: os ácidos graxos livres são transportados para as mitocôndrias, onde serão oxidados. 1 Restrição de carboidrato Beta-oxidação: A beta-oxidação é processo no qual os ácidos graxos são quebrados em fragmentos cada vez menores, liberando elétrons e energia. Ciclo de transporte de elétrons: os elétrons liberados na beta-oxidação são transportados através de uma cadeia de proteínas, gerando ATP e dióxido de 2 Glicogênio estocado carbono como produtos finais. Síntese de ATP: A energia liberada na oxidação de ácidos graxos é usada para sintetizar ATP, que é utilizado como fonte de energia para as células. Corpos cetônicos X 3 corpo solicita outra fonte GORDURA Os corpos cetônicos são produzidas pelo fígado como uma fonte alternativa de energia para o corpo, especialmente durante situações de jejum ou dieta com baixo teor de carboidratos. Corpos cetônicos são liberados pelo fígado Eles são formados a partir da oxidação de ácidos graxos e circulam no sangue para serem utilizados como combustível pelo cérebro, músculos e outros tecidos. Células de gordura são utilizadas pelo Enviado ao cérebro A presença excessiva de corpos músculo como fonte e sistema nervoso cetônicos no sangue é uma condição energética conhecida como cetose, que pode ocorrer em dietas muito restritas em carboidratos ou em condições como a diabetes não controlada. Músculo é poupado e gordura é queimada. 50 Priscila Pires pripri.m.pires@gmail.com - CPF: 320.433.668-90</p>