BIOQUÍMICA BIOQUÍMICA

Professora : Janine Fernandes

INTRODUÇÃO BIOQUÍMICAINTRODUÇÃO BIOQUÍMICA

INTRODUÇÃO BIOQUÍMICA INTRODUÇÃO BIOQUÍMICA

• Conceitos:Conceitos:• É a ciência que busca descrever a estrutura,a É a ciência que busca descrever a estrutura,a

organização e as funções da matéria viva em organização e as funções da matéria viva em termos moleculares;termos moleculares;

• A ciência que se interessa pelos constituintes A ciência que se interessa pelos constituintes químicos das células vivas e pelas reações e químicos das células vivas e pelas reações e processos a que estão submetidos.processos a que estão submetidos.

ObjetivoObjetivo::• A completa compreensão, em nível molecular, A completa compreensão, em nível molecular,

de todos os processos químicos associados às de todos os processos químicos associados às células vivas.células vivas.

O conhecimento da bioquímica é essencial O conhecimento da bioquímica é essencial a todas as ciências da vidaa todas as ciências da vida

Importância:Importância:

• Compreensão e manutenção da saúde Compreensão e manutenção da saúde e e tratamento eficaz das doenças.tratamento eficaz das doenças.

• Do ponto de vista bioquímico, pode-se Do ponto de vista bioquímico, pode-se considerar saúde :considerar saúde :

• A situação em que todos os muitos milhares de A situação em que todos os muitos milhares de reações intra e extracelulares que ocorrem no reações intra e extracelulares que ocorrem no corpo estão se processando a taxas corpo estão se processando a taxas compatíveis com a máxima sobrevivência do compatíveis com a máxima sobrevivência do organismo em um estado fisiológico.organismo em um estado fisiológico.

Impacto da bioquímica na nutrição e na medicina Impacto da bioquímica na nutrição e na medicina preventiva:preventiva:• Compreender a nutrição depende, em grande Compreender a nutrição depende, em grande

parte, do conhecimento de bioquímica.parte, do conhecimento de bioquímica.• Dietas que contenham quantidades ótimas de Dietas que contenham quantidades ótimas de

substâncias químicas (aminoácidos, vitaminas, substâncias químicas (aminoácidos, vitaminas, ácidos graxos, minerais e água);ácidos graxos, minerais e água);

• Abordagens nutricionais para prevenção de Abordagens nutricionais para prevenção de doenças;doenças;

• Estudos bioquímicos contribuem tanto para o Estudos bioquímicos contribuem tanto para o diagnóstico quanto para o tratamento de diagnóstico quanto para o tratamento de doenças.doenças.

Bases Bioquímicas das Doenças:Bases Bioquímicas das Doenças:• A maioria das doenças são manifestações de A maioria das doenças são manifestações de

anormalidades de moléculas, reações químicas anormalidades de moléculas, reações químicas ou processos bioquímicos.ou processos bioquímicos.

As principais causas das doenças:As principais causas das doenças:• 1. agentes físicos: traumatismo mecânico, variações 1. agentes físicos: traumatismo mecânico, variações

extremas de temperatura e pressão, radiação, choque extremas de temperatura e pressão, radiação, choque elétrico;elétrico;

• 2. Agentes químicos: medicamentos, compostos tóxicos;2. Agentes químicos: medicamentos, compostos tóxicos;• 3. Agentes biológicos: vírus, bactérias, fungos e 3. Agentes biológicos: vírus, bactérias, fungos e

parasitos;parasitos;• 4. Privação de oxigênio;4. Privação de oxigênio;• 5. Distúrbios genéticos: congênitos, moleculares;5. Distúrbios genéticos: congênitos, moleculares;• 6. Reações imunológicas: anafilaxia, doença auto-imune;6. Reações imunológicas: anafilaxia, doença auto-imune;• 7. Desequilíbrios nutricionais: deficiências, excessos;7. Desequilíbrios nutricionais: deficiências, excessos;• 8. Desequilíbrios endócrinos: deficiências ou excessos 8. Desequilíbrios endócrinos: deficiências ou excessos

hormonais.hormonais.

NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DOS SERES NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DOS SERES VIVOSVIVOS

RELEMBRANDO ...RELEMBRANDO ... Célula: base para organização da vida Célula: base para organização da vida

Célula, unidade mínima de um organismo, capaz de atuar Célula, unidade mínima de um organismo, capaz de atuar de maneira autônoma. de maneira autônoma.

Alguns organismos microscópicos, como bactérias e Alguns organismos microscópicos, como bactérias e protozoários, são células únicas, enquanto os animais e protozoários, são células únicas, enquanto os animais e plantas são formados por muitos milhões de células plantas são formados por muitos milhões de células organizadas em tecidos e órgãos.organizadas em tecidos e órgãos.

Através das descobertas acerca das células, criou-se a Através das descobertas acerca das células, criou-se a teoria celular, tendo em vista seus fundamentos. teoria celular, tendo em vista seus fundamentos.

De acordo com a teoria celular todos os seres vivos se De acordo com a teoria celular todos os seres vivos se formam através das células, sendo que alguns possuem o formam através das células, sendo que alguns possuem o corpo composto somente por uma célula, e essa possui a corpo composto somente por uma célula, e essa possui a capacidade de dar forma e característica aos seres vivos. capacidade de dar forma e característica aos seres vivos.

A menor unidade viva é a célula que é responsável por A menor unidade viva é a célula que é responsável por oferecer mecanismos fundamentais a um organismo, e oferecer mecanismos fundamentais a um organismo, e que, além disso, provocam as reações do metabolismo, que, além disso, provocam as reações do metabolismo, em suma a célula é uma unidade fisiológica dos seres em suma a célula é uma unidade fisiológica dos seres vivos. vivos.

As células são oriundas de outras células, e cada uma leva As células são oriundas de outras células, e cada uma leva consigo as informações hereditárias. consigo as informações hereditárias.

HISTORICO DAS CÉLULASHISTORICO DAS CÉLULAS As células foram descobertas em 1665 pelo inglês Robert As células foram descobertas em 1665 pelo inglês Robert

Hooke. Ao examinar num microscópio rudimentar, numa lâmina Hooke. Ao examinar num microscópio rudimentar, numa lâmina de cortiça, Hooke verificou que ela era constituída por cavidades de cortiça, Hooke verificou que ela era constituída por cavidades poliédricas justapostas, às quais chamou de células (do latim poliédricas justapostas, às quais chamou de células (do latim cella, pequena cavidade). Na realidade Hooke observou blocos cella, pequena cavidade). Na realidade Hooke observou blocos heradecimis que eram as paredes de células vegetais mortas.heradecimis que eram as paredes de células vegetais mortas.

As células são envolvidas pela membrana celular e preenchidas As células são envolvidas pela membrana celular e preenchidas com uma solução aquosa concentrada de substâncias químicas, com uma solução aquosa concentrada de substâncias químicas, o citoplasma em que se encontram dispersos organelos (por o citoplasma em que se encontram dispersos organelos (por vezes escrito organelas, organóides, orgânulos ou organitos).vezes escrito organelas, organóides, orgânulos ou organitos).

As formas mais simples de vida são organismos unicelulares que As formas mais simples de vida são organismos unicelulares que se propagam por cissiparidade. As células podem também se propagam por cissiparidade. As células podem também constituir arranjos ordenados, os tecidos.constituir arranjos ordenados, os tecidos.

A A TEORIA CELULARTEORIA CELULAR Mathias Jakob Mathias Jakob Scheleiden Scheleiden – estudo da estrutura – estudo da estrutura

e fisiologia das plantas – e fisiologia das plantas – “Todos os vegetais são “Todos os vegetais são constituídos por célulasconstituídos por células”.”.

Theodor SchwannTheodor Schwann – estudo da anatomia dos – estudo da anatomia dos animais – animais – “Todos os animais são constituídos “Todos os animais são constituídos por células.”por células.”

PRIMEIRA LEI DA TEORIA CELULARPRIMEIRA LEI DA TEORIA CELULAR Todos os seres vivos são constituídos por célulasTodos os seres vivos são constituídos por células

SEGUNDA LEI DA TEORIA CELULARSEGUNDA LEI DA TEORIA CELULAR(1855 – Rudolf Virchow)(1855 – Rudolf Virchow)

• ““Omnis cellula e cellula”Omnis cellula e cellula” – Toda célula se origina – Toda célula se origina de outra célula.de outra célula.

TERCEIRA LEI DA BIOLOGIA CELULARTERCEIRA LEI DA BIOLOGIA CELULAR• A célula é a sede das reações metabólicas do A célula é a sede das reações metabólicas do

organismo.organismo.

QUARTA LEI DA BIOLOGIA CELULARQUARTA LEI DA BIOLOGIA CELULAR• A célula é a sede da hereditariedadeA célula é a sede da hereditariedade

CLASSIFICAÇÃO DOS ORGANISMOS CLASSIFICAÇÃO DOS ORGANISMOS COM RELAÇÃO À CÉLULACOM RELAÇÃO À CÉLULA

ACELULARES – desprovidos de células – vírusACELULARES – desprovidos de células – vírus

CELULARESCELULARES procariontes procariontes unicelulares – bactérias e cianobactériasunicelulares – bactérias e cianobactérias

eucariontes eucariontes • unicelulares – protozoários e algumas algasunicelulares – protozoários e algumas algas• pluricelulares – animais, vegetais, etcpluricelulares – animais, vegetais, etc

FORMA E TAMANHO DAS FORMA E TAMANHO DAS CÉLULASCÉLULAS

A forma da célula é variada e depende de A forma da célula é variada e depende de sua função.sua função.

Geralmente o tamanho das células é inferior ao Geralmente o tamanho das células é inferior ao poder de resolução do olho humano: poder de resolução do olho humano:

Células animais apresentam normalmente de 10 a Células animais apresentam normalmente de 10 a 20 micrômetros e células vegetais, de 20 a 50 20 micrômetros e células vegetais, de 20 a 50 micrômetros,micrômetros,

O tamanho médio das bactérias varia de 2 a 5 O tamanho médio das bactérias varia de 2 a 5 micrômetros.micrômetros.

• As células são os menores e mais simples componentes do corpo humano.

• A maioria das células são tão pequenas, que é necessário juntar milhares para cobrir a área de um centímetro quadrado. As unidades de medida são o macrômetro (µm), o nanômetro (nm) e o angstron (Å).

Células - rins, pele e fígado (30 µm em média); Hemácias (entre 5 µm e 7µm). Óvulo - 0,1 mm.

ESTRUTURAS DAS CÉLULASESTRUTURAS DAS CÉLULAS De acordo com a organização estrutural, as células são De acordo com a organização estrutural, as células são

divididas em:divididas em:

Células Procariontes Células Procariontes

As células procarióticas não possuem núcleo e o prefixo As células procarióticas não possuem núcleo e o prefixo pro, significa anterior e karyon provém do grego noz ou pro, significa anterior e karyon provém do grego noz ou amêndoa, que é semelhante à forma que um núcleo amêndoa, que é semelhante à forma que um núcleo apresenta numa célula.apresenta numa célula.

As células procarióticas são relativamente simples As células procarióticas são relativamente simples (comparativamente às eucarióticas) e são as que se (comparativamente às eucarióticas) e são as que se encontram nas bactérias e cianófitas ("algas" azuis ou encontram nas bactérias e cianófitas ("algas" azuis ou cianobactérias). São organismos unicelulares constituídos cianobactérias). São organismos unicelulares constituídos por uma só célulapor uma só célula..

Células Eucariontes Células Eucariontes

As células eucarióticas apresentam núcleo, onde o prefixo As células eucarióticas apresentam núcleo, onde o prefixo eu- quer dizer verdadeiro, ou seja, células que apresentam eu- quer dizer verdadeiro, ou seja, células que apresentam um verdadeiro (eu) núcleo (karyon).um verdadeiro (eu) núcleo (karyon).

As células eucarióticas podem ser encontradas em seres As células eucarióticas podem ser encontradas em seres unicelulares e pluricelulares. São células complexas que unicelulares e pluricelulares. São células complexas que se encontram nos animais, plantas e fungos. se encontram nos animais, plantas e fungos.

• As células animal e vegetal são células eucariontes que se assemelham em vários aspectos morfológicos como a estrutura molecular da membrana plasmática e de várias organelas, e são semelhantes em mecanismos moleculares como a replicação do DNA, a transcrição em RNA, a síntese protéica e a transformação de energia via mitocôndrias.

• A presença de parede celular, vacúolo, plastídios e a realização de fotossíntese, são as principais características que fazem da célula vegetal diferente da célula animal. .

OS ELEMENTOS QUÍMICOS OS ELEMENTOS QUÍMICOS CONSTITUINTES DOS SERES VIVOSCONSTITUINTES DOS SERES VIVOS

NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DOS SERES VIVOSNÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DOS SERES VIVOS

Átomos e moléculasÁtomos e moléculas: : Os átomos forma toda a matéria que existe. Os átomos forma toda a matéria que existe. Eles se unem por meio de ligações químicas para formar Eles se unem por meio de ligações químicas para formar

as moléculas, desde moléculas simples como a água as moléculas, desde moléculas simples como a água (H2O), até moléculas complexas como proteínas, que (H2O), até moléculas complexas como proteínas, que possuem de centenas a milhares de átomos.possuem de centenas a milhares de átomos.

Organelas e Células: Organelas e Células: As organelas são estruturas As organelas são estruturas presentes no interior das células, que desempenham presentes no interior das células, que desempenham funções específicas. São formadas a partir da união de funções específicas. São formadas a partir da união de várias moléculas. várias moléculas.

A célula é a unidade básica da vida, sendo imprescindível A célula é a unidade básica da vida, sendo imprescindível para a existência dela. Existem vários tipos de células, para a existência dela. Existem vários tipos de células, cada uma com sua função específica.cada uma com sua função específica.

Tecidos: Tecidos: Os tecidos são formados pela união de células Os tecidos são formados pela união de células especializadas. Os tecidos estão presentes apenas em alguns Os tecidos estão presentes apenas em alguns organismos multicelulares como as plantas e animais. Um exemplo de organismos multicelulares como as plantas e animais. Um exemplo de tecido é o muscular tem a função de produzir os movimentos tecido é o muscular tem a função de produzir os movimentos musculares, o tecido ósseo, formado pelas células ósseas tem a musculares, o tecido ósseo, formado pelas células ósseas tem a função de sustentar o organismo.função de sustentar o organismo.

Órgãos: Órgãos: Os tecidos se organizam e se unem, formando os órgãos. Os tecidos se organizam e se unem, formando os órgãos. Eles são formados de vários tipos de tecidos, por exemplo. O coração Eles são formados de vários tipos de tecidos, por exemplo. O coração é formado por tecido muscular, sanguíneo e tecido nervoso. Os ossos é formado por tecido muscular, sanguíneo e tecido nervoso. Os ossos são formados por tecido ósseo, sanguíneo e nervoso.são formados por tecido ósseo, sanguíneo e nervoso.

Sistemas: Sistemas: Os sistemas são formados pela união de vários órgãos, Os sistemas são formados pela união de vários órgãos, que se trabalham em conjunto para exercer uma determinada função que se trabalham em conjunto para exercer uma determinada função corporal, por exemplo, o sistema digestório, que é formado por vários corporal, por exemplo, o sistema digestório, que é formado por vários órgãos, como boca, estômago, intestino, glândulas, etc.órgãos, como boca, estômago, intestino, glândulas, etc.

OrganismoOrganismo: A união de todos os sistemas forma o organismo, que : A união de todos os sistemas forma o organismo, que pode ser uma pessoa, uma planta, um peixe, um cachorro, um pode ser uma pessoa, uma planta, um peixe, um cachorro, um pássaro, um verme, etc.pássaro, um verme, etc.

ESPECTRO BIOLÓGICO: ESPECTRO BIOLÓGICO: níveis de níveis de organização da vida. organização da vida.

O carbono, elemento químico representado pelo símbolo O carbono, elemento químico representado pelo símbolo C, forma parte de todos os seres vivos. C, forma parte de todos os seres vivos.

Combinado com outras substâncias inorgânicas como o Combinado com outras substâncias inorgânicas como o oxigênio, hidrogênio e nitrogênio, formam moléculas oxigênio, hidrogênio e nitrogênio, formam moléculas orgânicas ainda sem vida, como os aminoácidos. orgânicas ainda sem vida, como os aminoácidos.

Vários aminoácidos unidos por ligações peptídicas formam Vários aminoácidos unidos por ligações peptídicas formam as proteínas, substâncias orgânicas estruturais as proteínas, substâncias orgânicas estruturais importantesimportantes à célula. à célula.

No ácido desoxirribonucléico (ADN ou DNA em inglês) são No ácido desoxirribonucléico (ADN ou DNA em inglês) são organizadas outras substâncias orgânicas dando início ao organizadas outras substâncias orgânicas dando início ao fenômeno da vida que esta organizada em diversos níveis fenômeno da vida que esta organizada em diversos níveis de organização, onde cada nível depende do equilíbrio dos de organização, onde cada nível depende do equilíbrio dos outros níveis presentes no espectro biológico para se outros níveis presentes no espectro biológico para se manter estável.manter estável.

O nível inicial de organização da vida são as O nível inicial de organização da vida são as moléculas orgânicas complexas, que se moléculas orgânicas complexas, que se organizam em organelas vivas. Transformam-se organizam em organelas vivas. Transformam-se em várias organelas citoplasmáticas como as em várias organelas citoplasmáticas como as mitocôndrias, os lisossomos, os ribossomos, mitocôndrias, os lisossomos, os ribossomos, cloroplastos, entre outrascloroplastos, entre outras. .

As organelas vivas se organizam em várias As organelas vivas se organizam em várias células vivas como as hemácias, a células células vivas como as hemácias, a células epiteliais, os neurônios, etcepiteliais, os neurônios, etc..

Os tecidos vivos se organizam em órgãos vivosOs tecidos vivos se organizam em órgãos vivos. .

Os órgãos vivos se organizam em sistemas vivos. Os órgãos vivos se organizam em sistemas vivos. (Respiratório, Digestivo, Reprodutor, Nervoso, (Respiratório, Digestivo, Reprodutor, Nervoso, etc.) etc.)