Bio moléculas material didático biomoléculas volume 1a

CENTRO DE ENSINO E

CULTURA

UNIVERSITÁRIA

Professor César Augusto

29/03/2015 1 Silva. Professor César Augusto Venâncio

da, MATERIAL DIDÁTICO

BIOMOLÉCULAS

Site oficial da Disciplina do Curso de Extensão

Março de 2015

2 Silva. Professor César Augusto Venâncio




-Moléculas de grandes dimensões e complexidade

-São polímeros, resultam da união de várias moléculas mais simples, os monómeros

-Apresentam um elevado grau de organização numa estrutura tridimensional

-São constituídas por um reduzido nº de componentes químicos: C, H, N e O são os maioritários

-



Proteínas

Lípidos

Glícidos

Ácidos Nucleicos



-Todas as biomoléculas são constituídas por carbono, ou seja são esqueletos carbonados

-Forma ligações covalentes muito estáveis:

.Após sofrer hibridação apresenta 4electrões desemparelhados

.Ao ligar-se ao H, apresenta 1e- desemparelhado

. Ao ligar-se ao O, apresenta 2e- desemparelhados

. Ao ligar-se ao N, apresenta 2e- desemparelhados

Deste modo o C, O, H e N podem formar novas ligações covalentes aumentando diversidade química das biomoléculas



-As interacções entre biomoléculas são fundamentais no estudo dos mecanismos de doença.

-60% dos novos fármacos integram proteínas que irão interagir com as proteínas do organismo.



Ligações covalentes: ligações entre átomos

Forças Van der Walls: forças de atracção entre moléculas polares

Ligações de hidrogénio: forças atractivas entre iões de cargas opostas

Interacções hidrofóbicas: forças de repulsão a água e moléculas com grupos apolares

As interacções químicas das biomoléculas devem-se as ligações

químicas dos seus grupos funcionais.



-Grupos de natureza orgânica responsáveis pelas reacções dos compostos

-Cada biomolécula contem diferente nº de grupos funcionais que determinam a sua reactividade

Grupos funcionais

.Álcoois: contêm o grupo hidróxido (OH)

.Éteres: contêm o grupo R-O-R’ em que R e R’ são grupos alquilo ou anilo

.Aldeídos e Cetonas: contêm o grupo carbonilo ( )

.Ácidos carboxilos: contêm o grupo carboxilo (COOH)

.Ésteres: contêm o grupo R´-COOR", em que R e R' são quaisquer grupos orgânicos ligados

.Aminas: contêm o grupo R3N em que R é H ou um grupo alquilo ou anilo

-Sabendo quais os grupos funcionais presentes num composto podemos muitas vezes prever futuras reacções



Hierarquia da

organização molecular

da célula



Formação de uma Proteína, de

um Hidrato de Carbono e de um

ácido nucleico através da

interacção entre as unidades

básicas das biomoléculas –

aminoácidos, monossacarídeos e

nucleótidos, respectivamente



As proteínas são aglomerados de aminoácidos que se ligam entre si através de interacções (ligações não covalentes).

Proteínas



Os aminoácidos são moléculas que contém um grupo carboxilo (COOH) e um grupo amina (NH3).

As ligações entre aminoácidos denominam-se por ligações peptidicas e estabelecem-se entre o grupo amina de um aminoácido e o grupo carboxilo de outro aminoácido e dá-se a perda de uma molécula de água.



As proteinas são compostos orgânicos de estrutura complexa e massa molecular elevada ( entre 15.000 e 20.000.000 u ) e são sintetizadas pelos organismos vivos através da condensação de um grande número de moléculas de alfa-aminoácidos, através de ligações denominadas ligações peptídicas. São também compostos quaternários de carbono ( C ), hidrogênio ( H ), oxigênio ( O ) e azoto ( N ), e constituídas por dois grupos funcionais: o grupo amina (R-NH- ) e o grupo carboxilo ( R-CO-), derivados dos aminoácidos e que estabelecem as ligações peptídicas.



Existem 23 aminoácidos conhecidos, dos quais 8 são essenciais ( essenciais significa que o nosso organismo não é capaz de produzir, por isso temos de os ingerir através dos alimentos para os possuir). Uma cadeia de aminoácidos denomina-se de "peptideo", estas podem possuir 2 aminoácidos (dipeptídeos ), 3 aminoácidos ( tripeptídeos ), 4 aminoácidos ( tetrapeptídeos ), e muitos aminoácidos ( polipeptídeos ). O termo proteina é dado quando na composição do polipeptídeo entram centenas, milhares ou milhões de aminoácidos.



Estruturas tridimensionais das proteinas: As proteinas podem ter 4 tipos de estrutura dependendo de configuração espacial da cadeia polipeptidica, do tamanho da cadeia, e do tipo de aminoácidos que possui. As estruturas são: • Estrutura primária: Sequência linear de aminoácidos unidos por ligações péptidicas. • Estrutura secundária: Constituída por uma cadeia de aminoácidos em que se estabelecem ligações por pontes de hidrogénio entre os aminoácidos distantes da cadeia. Estas ligações conferem lhe a forma em hélice ou folha pregueada. • Estrutura terciária: Resulta do enrolamento da hélice ou da folha pregueada , sendo mantido por pontes de hidrogénio e dissulfito. Esta estrutura confere a actividade biológica às proteínas. • Estrutura quaternária: Resulta da associação de várias subunidades com estrutura terciária, estas permanecem unidas através de ligações não covalentes.



Desnaturação: As proteínas podem desnaturar. Isto acontece quando, por acção de substâncias químicas ou do calor as proteínas sofrem alteração da estrutura terciária ou a quebra das ligações não covalentes da estrutura quaternária. As proteínas perdem a sua conformação e, consequentemente, a sua funcionalidade. A desnaturação pode ser: reversível ou irreversível. Renaturação: Dependendo da forma pela qual a proteína foi desnaturada, sua conformação nativa pode ser recuperada (renaturação) retirando-se lentamente o agente desnaturante, como por exemplo fazer uma diálise contra água para retirar o agente desnaturante ureia.



Funções:

As proteínas são parte constituínte dos tecidos biológicos e muitas delas funcionam como enzimas. Juntamente com os açucares e lipidios constituem a alimentação básica dos animais.

São substâncias sólidas, incolores, coloidais, insolúveis em solventes orgânicos, outros com alguma solubilidade em água, e outros com alguma solubilidade em soluções aquosas diluidas

de ácidos, bases ou sais.



Os glícidos são compostos orgânicos ternários (constituídos por C, O e H) que podem ser ou aldeídos ou cetonas. De acordo com a sua complexidade podem-se considerar três grandes grupos de glícidos: monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos

Estes compostos orgânicos simples são, de facto as biomoléculas mais abundantes de entre as quatro maiores classes.



Função energética (metabolismo)

Função de reserva

Função estrutural (celulose e quitina)

Função de regulação

Função de crescimento



Os monossacarídeos, ou oses, sãos os glicidos mais simples pois não podem ser hidrolisados. A sua fórmula química geral é então (C.H2O)n, em que n é um número entre 3 e 9

Monossacarídeos



Os monossacarideos podem então ser classificados de acordo com duas características essenciais:

1. A localização do grupo funcional carbonilo;

Se o grupo Carbonilo estiver numa extremidade da cadeia de carbono, estamos perante um aldeído, ou seja, o monossacarídeo é uma aldose.

Se o grupo Carbonilo estiver algures no meio da cadeia de carbono, estamos perante uma cetona, ou seja, o monossacarídeo é uma cetose.



http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/04/Glicose.png

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b1/Frutose.png

2. O número de átomos de carbono que os compõem (entre 3 e 9)

Assim, existem trioses (3C), tetroses (4C), pentoses (5C), hexoses (6C), heptoses (7C), etc. sendo as pentoses e as hexoses as mais frequentes. Estes dois sistemas de classificação são frequentemente combinados. Por exemplo, a glicose é uma aldohexose (um aldeído com seis carbonos) e a frutose é uma cetohexose (uma cetona com seis carbonos)

frutose



http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/04/Glicose.png

Os dissacarídeos (por exemplo, a sacarose e a lactose) são os polissacarídeos mais simples e são compostos pela união de duas oses através de uma ligação covalente conhecida como Ligação Glicosídica formada numa reacção de desidratação, pois uma ose pede um átomo de hidrogénio e a outra ose perde um grupo hidroxilo. Assim, a fórmula geral dos díssacarídeos é C12H22O11.



http://pt.wikipedia.org/wiki/Imagem:Enlace_glucos%C3%ADdico.png

Oligossacarídeos e polissacarídeos

São oligossacarídeos as moléculas constituidas por 2 a 10 monossacarídeos unidos entre si. Se este número for superior, as moléculas denominam-se polissacarídeos.



Os lípidos não são polímeros,isto é, não são repetições de uma unidade básica.

Biomoléculas insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos éter, acetona,álcool, sulfureto de carbono e tetracloreto de carbono ”semelhante dissolve semelhante”.

LÍPIDOS



- Reserva de energia em animais e sementes oleaginosas, sendo a principal forma de armazenamento os triacilgliceróis (triglicerídeos);

- Armazenamento e transporte de combustível metabólico;

- Componente estrutural das membranas biológicas; - São moléculas que podem funcionar como

combustível alternativo à glicose - Oferecem isolamento térmico, eléctrico e mecânico

para protecção de células e órgãos e para todo o organismo, o qual ajuda a dar a forma estética característica;

- Dão origem a moléculas mensageiras, como hormonas, prostaglandinas, etc.

- As gorduras (triacilgliceróis), devido à sua função de substâncias de reserva, são acumuladas principalmente no tecido adiposo, para ocasiões em que há alimentação insuficiente.



Sob o ponto de vista energético, os lípidos são compostos muito energéticos devido ao elevado número de ligações C-H, atingindo o dobro da capacidade dos hidratos de carbono (cerca de 9 kcal por grama, comparativamente com os 4 kcal pelo mesmo peso de hidratos de carbono).

A grande heterogeneidade dos lípidos justifica

a existência de diversas classificações. Uma delas, que é a mais simples, agrupa os lípidos em três classes: lípidos simples, lípidos conjugados e lípidos derivados.



Compreendem os GLICERIDEOS e as CERAS

Ésteres do glicerol e de ácidos gordos

Tri-álcool com 3

carbonos

solúvel na água e

insolúvel ou pouco solúvel nos solventes orgânicos

Saturados ou

insaturados

obedecem à fórmula

CH3-(CH2)n-COOH

possuem nº par de

átomos de carbono

Ésteres de mono-álcoois de elevado peso molecular



-Álcool estrutural e ácidos gordos

-Fosfato

-Bases azotadas

-Açúcares

Mais importantes:

glicerofosfolípidos (fosfolípidos)

esfingolípidos

glicolípidos



Constituintes básicos das membranas biológicas

Estrutura semelhante à dos triglicerídeos de reserva sendo, porém, constituídos por 4 unidades:

1 molécula de glicerol

Duas cadeias de ácidos gordos

Um álcool fosforilado



Englobam subst. muito variadas que possuem características dos lípidos, nomeadamente a insolubilidade na água e a solubilidade nos solventes orgânicos.

Englobam:

Ácidos gordos Álcoois de elevado peso molecular Hidrocarbonetos Vitaminas D,E e K Prostaglandinas Compostos isoprénicos



Compostos isoprénicos

Constituem um importante grupo de compostos orgânicos presentes tanto em animais como nas plantas.

Têm em comum o facto de resultarem da condensação de unidades de isopropeno (um hidrocarboneto insaturado com 5 átomos de carbono).

Entre os compostos isoprénicos encontra-se o colesterol e um grupo de esteróides, do qual fazem parte diversas hormonas como estrogénios.

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Venâncio da, MATERIAL

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Nucleótidos

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DIDÁTICO

Ácidos nucleicos

Ácido nucleico é um tipo de composto químico, de elevado peso molecular, que possui ácido fosfórico, açúcares e

bases purícas e pirimidícas. Ocorrem em todas as células vivas e são responsáveis pelo armazenamento e

transmissão da informação genética e por sua tradução que é expressa pela síntese precisa das proteínas.

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DIDÁTICO

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DIDÁTICO

DNA (Ácido desoxirribonucleico)

O DNA é uma molécula orgânica que quando transcrita em RNA, tem a capacidade de codificar proteínas.

O DNA é composto de uma pentose, grupos fosfato e bases azotadas, As bases do DNA são:

Adenina Guanina Citosina Timina

Sendo que Adenina se liga por meio de pontes de hidrogênio à Timina, e a Citosina se liga à Guanina.

A Cadeia de DNA apresenta-se enrolada numa estrutura dupla-hélice e uma vez no núcleo recebe a acção de histonas e condensa-se para

formar os cromossomas O DNA é encontrado em todos os seres incluindo os vírus que ora

possuem DNA, ora possuem RNA, porém, rara e recentemente, foram encontrados vírus que possuíam tanto DNA como RNA, ao mesmo

tempo. 37



DIDÁTICO

O DNA replica-se através de uma replicação semi-conservativa onde uma cadeia de DNA dá origem a duas cadeias exactamente iguais.

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DIDÁTICO

RNA (Ácido ribonucleico)

A composição do RNA é muito semelhante à do DNA, contudo apresenta algumas diferenças.

Este é um polímero de nucleótidos, geralmente em cadeia simples, formado por moléculas de dimensões muito inferiores às do DNA.

O RNA é constituído por uma pentose (Ribose), por um grupo fosfato e uma base azotada que pode ser adenina (A), guanina

(G), citosina (C) e Uracilo (U). O RNA forma-se no núcleo e migra para o citoplasma.

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DIDÁTICO

Transcrição do RNA

A transcrição consiste na síntese de RNA. É realizada por um complexo enzimático cuja enzima chave é a RNA polimerase, composta por várias subunidades e que realiza a polimerização do RNA a partir de uma cadeia-molde de DNA. Esse processo ocorre em três etapas principais: a iniciação, o alongamento e a terminação.

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DIDÁTICO

Metabolismo CATABOLISMO ANABOLISMO

electrões electrões

Oxidação Redução

Energia

Energia

Síntese Degradação 41



DIDÁTICO

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DIDÁTICO

Licenciatura em Biologia Série Interdisciplinar - Biologia Molecular -

Introdução à Estrutura Professor César Augusto Venâncio da Silva Silva 407

páginas

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DIDÁTICO

http://www.bookess.com/read/22485-licenciatura-em-biologia-serie-interdisciplinar-biologia-molecular-introducao-a-estrutura/








http://www.bookess.com/profile/profecesar/



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DIDÁTICO

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DIDÁTICO

https://www.facebook.com/televisaoeradioead

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DIDÁTICO

GRUPOS DE ESTUDOS EM BIOLOGIA - Biblioteca Virtual Professor César Augusto

Venâncio da Silva 47



DIDÁTICO

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DIDÁTICO

GRUPOS DE ESTUDOS EM BIOLOGIA - Biblioteca Virtual Professor César Augusto Venâncio da Silva

http://bioeadcecu.blogspot.com.br/

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