Apostila ilustrativa de bioquímica

APOSTILA ILUSTRATIVA DE BIOQUÍMICA

- Esquemas e Figuras de Aulas Teóricas -

Profa. Paula Adriane Perez Ribeiro

UNIVERSIDADE DE ALFENAS

INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS

ALFENAS – MG2008

CARBOIDRATOS

Definição;

Função biológica;

Composição química: poliidroxialdeídos

poliidroxicetonas

Classificação: monossacarídeos

oligossacarídeos

polissacarídeos

Monossacarídeos:

- Famílias: aldoses e cetoses;

- Estereoisomeria;

- Propriedades dos monossacarídeos: mutarrotação

açúcares redutores

tautomeria

formação de ésteres

formação de glicosídeos

desidratação

Oligossacarídeos;

Polissacarídeos: de reserva

estruturais

1

FIGURA1 Grupos de carboidratos: poliidroxicetonas e poliidroxialdeídos.

FIGURA 2 Família das D-aldoses.

2

FIGURA 3 Família das D-cetoses.

GLICOSE FRUTOSE

FIGURA 4 Isomeria plana de função: C6H12O6.

3

FIGURA 5 Estereoisomeria.

FIGURA 6 Epímeros.

4

Pirano Furano

FIGURA 7 Ciclização de monossacarídeos.

5

α-D-glicose (36%) (1%) β-D-glicose (63%)

FIGURA 8 Mutarrotação.

FIGURA 9 Tautomeria.

Glicose Glicose-6-P

FIGURA 10 Formação de ésteres.

D-glicose D-maltose

FIGURA 11 Formação de glicosídeos.

6

+ H3PO4

+ ÁLCOOL2

Maltose (gli+gli, α 1 4) Isomaltose (gli+gli, α 1 6)

Sacarose (gli+fru, α 1 2) Lactose (gli+gal, β 1 4)

Celobiose (gli+gli, β 1 4)

Celulose

7

α-Amilose Amilopectina

Molécula de amido

Molécula de glicogênio

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LIPÍDIOS

Definição;

Função biológica;

Classificação: lipídios simples

lipídios complexos

precursores e derivados de lipídios

Ácidos graxos:

- Composição química;

- Classificação;

- Propriedades dos ácidos graxos saturados: saponificação

esterificação

- Propriedades dos ácidos graxos insaturados: oxidação

Ésteres neutros:

- Formação;

- Triacilglicerol;

- Características dos ácidos graxos dos triacilgliceróis.

Ésteres iônicos:

- Formação;

- Fosfolipídios.

Lipídios que não contém glicerol:

- Esfingolipídios;

- Ceras;

- Terpenóides.

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FIGURA 1 Representação de ácidos graxos saturados e insaturados.

FIGURA 2 Exemplos de ácidos graxos poliinsaturados.

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AG saturadoAG insaturado

Ácido araquidônicoC20:4 n-6

EPAC20:5 n-3

DHAC22:6 n-3

TABELA 1 Nomenclatura, estrutura e ocorrência de ácidos graxos.

Ácido graxo Estrutura Ocorrência

Saturados:Ácido acético C2:0 VinagreÁcido propiônico C3:0 Fermentação de CHOÁcido butírico C4:0 ManteigaÁcido valérico C5:0 Fermentação de CHOÁcido capróico C6:0 ManteigaÁcido caprílico C8:0 ManteigaÁcido cáprico C10:0 Manteiga, óleo de cocoÁcido láurico C12:0 CocoÁcido mirístico C14:0 CocoÁcido palmítico C16:0 Gorduras animaisÁcido esteárico C18:0 Gorduras animaisÁcido araquídico C20:0 Óleo de amendoimÁcido beênico C22:0 SementesÁcido lignocérico C24:0 Tecido nervosoInsaturados:Ácido oléico C18:1 9 (n-9) Gord. animal, óleo vegetalÁcido linoléico C18:2 9,12 (n-6) Óleo vegetal (milho e soja)Ácido linolênico C18:3 9,12,15 (n-3) Óleos vegetais (linhaça)Ácido araquidônico C20:4 5,8,11,14 (n-6) Tecido nervosoÁcido eicosapentaenóico C20:5 5,8,11,14,17 (n-3) Óleo de peixeÁcido docosahexaenóico C22:6 5,8,11,14,17,20 (n-3) Cérebro, leite, óleo peixe

FIGURA 3 Principais classes de lipídios.

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FIGURA 4 Estrutura de um triacilglicerol (ou triglicerídeo).

FIGURA 5 Formação de fosfolipídios.

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FIGURA 6 Compostos anfipáticos e formação de membranas celulares.

FIGURA 7 Glicerofosfolipídios mais comuns.

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FIGURA 8 Estrutura da lisolecitina.

FIGURA 9 Estrutura da esfingomielina.

FIGURA 10 Estrutura de um cerebrosídeo.

14

FIGURA 11 Estrutura de um gangliosídeo.

Isopreno (unidade básica) Mentol

ABA Giberelina

FIGURA 12 Exemplos de terpenóides.

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Núcleo esteroidal (triterpenos) Colesterol

FIGURA 13 Exemplos de esteróides.

FIGURA 14 Representação de uma lipoproteína.

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PROTEÍNAS

Definição;

Função biológica;

Composição básica: aminoácidos;

Classificação dos aminoácidos: apolares

polares sem carga

polares com carga positiva (básicos)

polares com carga negativa (ácidos)

aromáticos

Comportamento ácido/básico dos aminoácidos;

Formação de peptídeos e proteínas;

Níveis de organização das proteínas:

- Estrutura primária;

- Estrutura secundária;

- Estrutura terciária;

- Estrutura quaternária.

Desnaturação protéica;

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FIGURA 1 Exemplos de aminoácidos apolares.

FIGURA 2 Exemplos de aminoácidos polares sem carga.

FIGURA 3 Exemplos de aminoácidos polares com carga positiva (básicos).

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FIGURA 4 Exemplos de aminoácidos polares com carga negativa (ácidos).

FIGURA 5 Exemplos de aminoácidos aromáticos.

pH 3 10

(carga = +1) (carga = 0) (carga = -1)

FIGURA 6 Exemplo de comportamento ácido/básico: equilíbrio elétrico do ácido aspártico.

FIGURA 7 Formação de peptídeos.

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PONTO ISOELÉTRICO

LIGAÇÃO PEPTÍDICA

FIGURA 8 Nomenclatura dos aminoácidos que iniciam e terminam uma proteína.

FIGURA 9 Exemplo de peptídeo (ADH ou vasopressina).

FIGURA 10 Estrutura secundária de proteínas (α-hélice).

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Paralela Anti-paralela

FIGURA 11 Conformação β em cadeias polipeptídicas.

FIGURA 12 Estrutura terciária de uma proteína.

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FIGURA 13 Estruturas primária, secundária, terciária e quaternária da hemoglobina.

FIGURA 14 Processo de desnaturação protéica.

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Proteína intacta Proteína desnaturada

ÁCIDOS NUCLÉICOS

Definição;

Célula x ácidos nucléicos;

“Dogma central da biologia molecular”;

Componentes dos nucleotídeos;

DNA: Estruturas (primária e secundária)

Propriedades (replicação ou duplicação, transcrição)

RNA: Estrutura

Tipos de RNA (mRNA, tRNA, rRNA)

Síntese de proteínas (“tradução”)

Código genético e suas propriedades;

Etapas da tradução: ativação

iniciação

elongação

término

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FIGURA 1 Representação esquemática de um nocleotídeo.

PURINAS

Adenina (A) Guanina (G)

PIRIMIDINAS

Timina (T) Citosina (C) Uracila (U) (só no DNA) (só no RNA)

FIGURA 2 Bases nitrogenadas encontradas no DNA e RNA.

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AÇÚCAR

BASE

P

D-ribose D- desoxiriboseFIGURA 3 Açúcares presentes no RNA e no DNA.

FIGURA 4 Exemplo de um nucleotídeo.

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HO

H

FIGURA 5 Representação esquemática de um segmento de uma das fitas de DNA.

FIGURA 6 Estrutura tridimensional da dupla hélice de DNA e ligações entre as bases.

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FIGURA 7 Replicação ou duplicação do DNA (processo “semiconservativo”).

FIGURA 8 Representação esquemática de um segmento de RNA (fita simples).

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FIGURA 9 Síntese de RNA (transcrição).

FIGURA 10 Exemplo da transcrição de uma fita de RNA.

TABELA 1 Seqüência dos códons que codificam os 20 aminoácidos existentes.1ª posição

(extremidade 5’) 2ª posição 3ª posição(extremidade 3’)

U C A G

U

Fen Ser Tir Cis UFen Ser Tir Cis CLeu Ser Fim Fim ALeu Ser Fim Tri G

C

Leu Pro His Arg ULeu Pro His Arg CLeu Pro Gln Arg ALeu Pro Gln Arg G

A

Ile Ter Asn Ser UIle Ter Asn Ser CIle Ter Lis Arg A

Met Ter Lis Arg G

G

Val Ala Asp Gli UVal Ala Asp Gli CVal Ala Glu Gli AVal Ala Glu Gli G

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DNA padrão

RNA transcrito

FIGURA 11 Esquema geral da síntese de proteína (tradução).

FIGURA 12 Estrutura do tRNA e ação no processo de tradução.

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ENZIMAS

Definição;

Função biológica;

Nomenclatura;

Classes de enzimas:

1- Oxiredutases 4- Liases2- Transferases 5- Isomerases3- Hidrolases 6- Ligases

Propriedades das enzimas;

Componentes adicionais ou “co-fatores”: grupos prostéticos

coenzimas

ativadores enzimáticos

Zimogênios e isoenzimas;

Fatores que afetam a atividade enzimática: Concentração (enzima e

substrato);

Temperatura;

pH.

Modelos de ação enzimática: “Sistema chave-fechadura”

“Modelo de ajuste induzido”

Ativação e inibição enzimática;

Mecanismos de regulação enzimática: alosterismo

controle retroativo

isoenzimas

proenzimas

fosforilação e desfosforilação

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FIGURA 1 Variação no gasto energético de uma reação catalisada e de outra não catalisada.

FIGURA 2 Gráfico: concentração de enzima constante e aumento na concentração de substrato.

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FIGURA 3 Interação entre enzima e substrato pelo “Sistema de chave-fechadura”.

FIGURA 4 Interação entre enzima e substrato pelo “Modelo de ajuste induzido”.

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