Aula 04 Bases Moleculares da Vida

OrigemBases Moleculares da Vida (Composição Química )

Prof. Hamilton Felix Nobrega

Na matéria viva, certos tipos de elementos químicos estão

sempre presentes. São eles:

• Carbono (C)

• Hidrogênio (H)

• Oxigênio (O)

• Nitrogênio (N)

• Fósforo (P)

• Enxofre (S)

Dezenas, centenas, milhões de átomos desses elementos

unidos por meio de ligações químicas, formam moléculas

constituintes dos seres vivos, genericamente chamadas de

substâncias orgânicas.

Dentre essas

substâncias

destacam-se:

Proteínas

(10% - 15%)

Glicídios(1%)

Lipídios(2% - 3%)

Ácidos nucleicos

(1%)

Água(75% - 85%)

Água

• Molécula de fórmula química H2O;

• Os átomos das moléculas de hidrogênio são atraídos pelos

átomos das moléculas de oxigênio (Ponte de hidrogênio);

Água

Atividades essenciais à vida, como transporte de substâncias e

reações químicas enzimáticas, necessitam que as moléculas

participantes estejam dissolvidas em um meio líquido (água

como solvente).

Substâncias hidrofílicas

• Grande parte dos glicídios

• Proteínas

Substâncias hidrofóbicas

• Óleos

• Gorduras

Sais Minerais

São substâncias inorgânicas formadas por íons, muitos dos

quais fundamentais para o bom funcionamento dos seres vivos.

A falta de determinados minerais prejudica o metabolismo e

pode até causar a morte.

Sais Minerais

Os íons Ca++ participam das reações de coagulação do sangue,

da contração muscular e componentes fundamentais dos ossos.

Os íons Mg++ , Mn++ , Zn++, por exemplo, participam de reações

químicas vitais às células.

Na++, K++, participam do

funcionamento de células nervosas.

Fosfatos e carbonatos são

importantes para controlar a acidez

do ambiente interno das células.

Glicídios

São os chamados açucares, carboidratos ou hidratos de

carbono.

São moléculas orgânicas constituídas fundamentalmente por

átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio.

Constituem a principal fonte de

energia para os seres vivos.

Estão presentes em diversos

tipos de alimentos.

Glicídios

Glicídios

Fazem parte da estrutura dos ácidos nucleicos (DNA e RNA),

que contém instruções hereditárias e controlam indiretamente a

maior parte das atividades celulares.

O ATP (trifosfato de adenosina),

a principal substância envolvida

nos processos energéticos

biológicos, também apresenta

um glicídio, a ribose, em sua

composição.

Glicídios

Lipídios

São alguns tipos de substâncias orgânicas, como óleos, ceras

e gorduras, cuja principal característica é a insolubilidade em

água e solubilidade em certos solventes orgânicos.

São formados por

moléculas apolares, ou

seja, não tem afinidade

pelas moléculas polarizadas

da água.

Funções dos Lipídios

• Fornecimento de energia para as células. Porém, estas preferem

utilizar primeiramente a energia fornecida pelos glicídios.

• Alguns tipos de lipídios participam da composição das

membranas celulares.

• Nos animais endodérmicos, atuam como isolantes térmicos.

• Facilitação de determinadas reações químicas que ocorrem no

organismo dos seres vivos. Possuem esta função os seguintes

lipídios: hormônios sexuais, vitaminas lipossolúveis (vitaminas A,

K, D e E) e as prostaglandinas.

Tipos de Lipídios: Glicerídios

Moléculas de álcool glicerol ligadas a uma, duas ou três

moléculas de ácidos graxos.

No caso dos ácidos graxos, estes são chamados de

triglicerídios.

Óleos e gorduras são glicerídios que diferem apenas quanto

ao ponto de fusão.

Uma curiosidade em relação às margarinas:

Se você já leu os rótulos, deve ter visto “fabricada com óleos

vegetais hidrogenados”

Sabe o que isso

significa?


Pesquisas científicas tem mostrado os perigos do consumo

excessivo de alimentos gordurosos.

Arteriosclerose Infarto AVCs


Uma dieta saudável deve conter gorduras e óleos, pois entre

outras funções, eles são necessários:


• Necessitamos de certos ácidos graxos que não conseguimos

produzir (lipídios essenciais). Exemplo: óleo de fígado de bacalhau;

• Para o organismo absorver as chamadas vitaminas lipossolúveis

(A,D,E e K);

• São importantes para a construção das membranas celulares;

• Processos inflamatórios.

• Agregação de plaquetas do sangue;

Constituem uma categoria

especial de lipídios.

As suas moléculas são

compostas por átomos de

carbono interligados,

formando quatro anéis

carbônicos.

Tipos de Lipídios: Esteróides

O colesterol é um dos

esteroides mais conhecidos,

principalmente por estar

associado a doenças

cardiovasculares.


Entretanto, é necessário ao organismo humano porque´, entre

outras razões, é um importante componente das membranas

das células animais, sendo também precursor de hormônios

esteroides como a progesterona e a testosterona.

Curiosamente, as membranas

de plantas e de células

bacterianas não tem colesterol.


É produzido principalmente em nosso organismo,

principalmente pelo fígado ou absorvido de alimentos.

São os principais componentes das biomoléculas.

Do ponto de vista químico, um fosfolipídio é um glicerídiocombinado a um grupo fosfato.

A molécula de um fosfolipídio lembra um palito de fósforo,com uma “cabeça” eletricamente carregada e uma hasteneutra, constituída por duas “caudas” de ácido graxo.

Tipos de Lipídios: Fosfolipídios

Tipos de Lipídios: Fosfolipídios

São pigmentos de cor vermelha ou amarela, insolúveis em

água e solúveis em óleos e solventes orgânicos, presentes

em células de plantas (fotossíntese).

São importantes para os animais, porque a molécula

alaranjada de carotenoide, por exemplo, como a presente na

cenoura, é matéria-prima para a produção de vitamina A.

A vitamina A é precursora do retinal, substância sensível a

luz, presente nos olhos dos vertebrados.

Tipos de Lipídios: Carotenóides

São moléculas formadas por dezenas, centenas ou milhares de

aminoácidos ligados em sequencia, como elos de uma corrente.

São polímeros em que os monômeros são aminoácidos.

Proteínas

Um aminoácido é uma

molécula orgânica formada

por átomos de carbono,

hidrogênio, oxigênio e

nitrogênio unidos entre si.

A ligação entre dois aminoácidos vizinhos em uma molécula

de proteína é denominada ligação peptídica.

Moléculas resultantes da condensação de aminoácidos são

genericamente chamadas peptídios. Dois aminoácidos

formam um dipeptídio. Três formam um tripeptídio e assim

por diante.

Proteínas são geralmente formadas por um grande número

de aminoácidos e, por isso, pertencem à categoria dos

polipeptídios.

Proteínas: Ligação peptídica

Proteínas: Ligação peptídica

São fundamentais na estrutura e funcionamento dos seres vivos.

Além disso, as proteínas fazem parte da estrutura de todas as

membranas celulares e dão consistência ao citoplasma.

Função das Proteínas

A forma das células, por

exemplo, deve-se à presença de

um esqueleto interno constituídos

por filamentos proteicos, o

citoesqueleto.

Além da função estrutural, um grupo de proteínas – as

enzimas – participa de praticamente todas as reações

químicas vitais, estimulando-as.

Consequentemente, todo o metabolismo depende da ação

dessas proteínas enzimáticas.

Função das Proteínas

São proteínas que participam de processos biológicos,aumentando a sua velocidade, sem se alterar durante oprocesso.

São chamadas de biocatalisadores.

Enzimas

Exemplos de enzimas vegetais

Bromelina (abacaxi)

Papaína

Exemplos de enzimas animais

Amilase

Protease

São assim chamados por seu caráter ácido e por teremsido descobertos originalmente no núcleo das células.

A partir da década de 1940, os ácidos nucleicos passarama ser detalhadamente estudados, pois descobriu-se queeles constituem os genes responsáveis pela herançabiológica.

Ácidos Nucleicos

Somos parecidos com nossos pais

porque recebemos, nos gametas

que nos originaram, genes maternos

e paternos, constituídos por ácido

desoxirribonucleico.

O que é ácido

desoxirribonucleico?

É o DNA!!!

São constituídos por três tipos de componentes:

• Glicídios

• Ácido fosfórico

• Bases nitrogenadas

Dos cinco tipos de base nitrogenada presentes nos ácidos

nucleicos, três ocorrem tanto no DNA quanto no RNA: adenina,

citosina, guanina.

Timina ocorre exclusivamente no DNA e uracila apenas no RNA

Estrutura dos Ácidos Nucleicos

Os três componentes dos ácidos nucleicos organizam-se em

um trio molecular denominado nucleotídeo, constituído por

uma pentose (açúcar formado por 5 carbonos de

monossacarídeos), unida a uma molécula de ácido fosfórico e

a uma base nitrogenada.

Tanto DNA como RNA são

constituídos por nucleotídeos

ligados em sequência em longas

cadeias nucleotídicas.


As moléculas de DNA são

geralmente muito longas, com até

milhões de nucleotídeos unidos em

sequencia.

No núcleo de nossas células,

constituindo nossos cromossomos,

existem moléculas de DNA que

atingem cerca de 10 cm de

comprimento.


As moléculas de RNA são

geralmente formadas por uma

cadeia única, que pode se

desenrolar sobre si mesma pelo

emparelhamento entre bases

complementares na mesma

cadeia polinucleotídica.


Atividade de Fixação

• Quais elementos químicos estão sempre presentes na

matéria viva?

• Quais as substâncias orgânicas são constituintes dos

seres vivos?

• Como são chamadas as substâncias inorgânicas

formadas por íons, muitos dos quais fundamentais para o

bom funcionamento dos seres vivos?

• Qual a importância dos Glicídios para os seres vivos?

• Quais substâncias orgânicas são importantes para aconstrução das membranas celulares?

• Que tipo de substância orgânica é um dos esteroides mais

conhecidos, sendo também necessário ao organismo

humano porque, entre outras razões, é precursor de

hormônios esteroides como a progesterona e a

testosterona?

• Do ponto de vista químico, o que é um fosfolipídio?

• Os carotenoides são importantes para o organismo humano,

porque sua molécula é matéria-prima para a produção de

qual vitamina importante para a visão, metabolismo ósseo,síntese da hemoglobina e ação antioxidante?

• A forma das células deve-se à presença de um esqueleto

interno. Isso é possível graças a uma substância formada

por aminoácidos, fundamental para a estrutura e

funcionamento dos seres vivos. Que substância é essa?

• Porque as proteínas denominadas de enzimas, são

chamadas de biocatalisadores?

• O que é ácido desoxirribonucleico e qual sua importância?

• Qual a forma básica de um ácido nucleico?

• Em termos de composição molecular, em que se difere oDNA e o RNA?

Até a próxima aula!

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