V - BIOMOLÉCULAS

V - BIOMOLÉCULAS

1

Unidade 0

Diversidade na biosfera

ES JOSÉ AFONSO 10/11 PROFª SANDRA NASCIMENTO

Objectivos

Profª Sandra Nascimento

2

Compreender que a célula também apresenta uma constituição

química;

Identificar a água como o mais importante constituinte da célula;

Identificar as macromoléculas sintetizadas pela célula;

Compreender que as macromoléculas são polímeros constituídos

pela repetição de monómeros;

Identificar quimicamente cada um dos polímeros;

Identificar os monómeros que constituem cada um dos polímeros;

Distinguir os diferentes grupos que compõem os diferentes

polímeros;

Compreender a importância biológica de cada um dos polímeros.

Constituintes básicos


3

Todos os seres vivos sãoconstituídos por moléculasorgânicas de grandesdimensões…

Macromoléculas

As macromoléculas sãoconstituídas essencialmente porCarbono (C), Oxigénio (O),Hidrogénio (H) e outros como oAzoto (N).

A unidade biológica da célula não se limita a características

estruturais e funcionais, mas também a nível molecular.

Biomoléculas


4

Compostos químicos

Inorgânicos

Moléculas pequenas; simples; derivadas

basicamente do meio físico externo

Água

Sais Minerais

Orgânicos

Moléculas grandes;

complexas; produzidas pelos

seres vivos

Glícidos

Lípidos

Prótidos

Ácidos Nucleicos

Sais Minerais


5

Existem em reduzida quantidade no organismo (cerca de 1%).

Podem ser solúveis ou insolúveis na água.

Quando se encontram dissolvidos na água surgem sob a

forma de iões (catiões – carga positiva; aniões – carga

negativa).

Funções: essencialmente estrutural e reguladora.

Principais Sais Minerais


6

Potássio

Fósforo

Ferro

Cálcio

Sódio

Magnésio

Sais Minerais


7

✰Cálcio, fósforo e flúor formação de ossos e dentes

✰ Cálcio, fósforo, magnésio contracção muscular

✰ Cálcio, fósforo, sódio, potássio, magnésio funcionamento do sistema nervoso

(impulso nervoso)

✰ Ferro constituinte da hemoglobina (transporta O2)

✰ Cloro formação do suco gástrico

✰Iodo funcionamento da tiróide

✰ Potássio, sódio regula o equilíbrio de líquidos no organismo

Água


8

É o composto mais importante e abundante das células.

75 a 90% do total da sua massa.

Representa o meio onde ocorrem todas as reacções celulares e químicas

vitais da célula.

Água


9

Propriedades da água:

A água é o solvente ideal.

Molécula formada pela ligação entre dois

átomos de hidrogénio e um de oxigénio.

Esta ligação ocorre através da

formação de pontes de hidrogénio.

Contribui para a capacidade de

solubilidade da água, permitindo ligar-

se a diversos iões formando compostos

mais estáveis.

Água


10

O

O

H

H

HH+

+

+

–

–

+

+

Pontes de

HidrogénioProfª Sandra Nascimento

Funções da água no organismo


11

Intervém nas reacções químicas, particularmente as de hidrólise;

Actua como meio de difusão de substâncias;

Regulador da temperatura (termorregulador);

Excelente solvente (solvente universal) – serve para transportar

substâncias para dentro (materiais nutritivos) e fora (produtos de

excreção) das células

Ao adicionar açúcar na

água e mexer

lentamente, este

desaparece. Isso ocorre

porque as moléculas do

açúcar por serem polares

como a água, dissolvem-

se nela. As moléculas de

água envolvem cada uma

das moléculas de açúcar,

separando-as.

Moléculas orgânicas


12

A maioria das moléculas orgânicas têm grandes dimensões

macromoléculas

A generalidade das macromoléculas são polímeros, isto é, são

moléculas formadas por um conjunto, maior ou menor, de

unidades básicas – os monómeros, unidas por ligações

químicas.

Monómero Polímero

Macromoléculas biológicas


13

As macromoléculas podem agrupar-se em quatro grupos:

Prótidos

Glícidos

Lípidos

Ácidos Nucleicos

Macromoléculas biológicas


14

Polímeros

Oses ou

monossacarídeosÁcidos gordos

e GlicerolAminoácidos Nucleótidos

Monómeros

Síntese e hidrólise


15

Reacções de condensação/polimerização/

Síntese – os monómeros ligam-se e formam

cadeias cada vez maiores, originando

polímeros; por cada ligação de 2

monómeros liberta-se uma molécula de

água.

Reacções de hidrólise/despolimerização

– ocorre a ruptura das ligações existentes

num polímero, separando-se os monómeros

que o constituem. É necessário a adição de

moléculas de água.

Prótidos


16

De que é feita uma teia de aranha?

Por que fica branca a clara do ovo?

Prótidos


17

Prótidos


18

São compostos quaternários – com C, O, H e N.

Podem ter S, P, Fe, Cu, Mg, etc.

De acordo com a sua complexidade, classificam-se

em:

Aminoácidos;

Péptidos;

Proteínas.

Aminoácidos


19

São as unidades básicas dos prótidos = Monómeros;

Existem cerca de 20 aminoácidos diferentes.

Cadeia

lateral

-NH2-COOH

Fórmula geral dos aminoácidos


20

Os aminoácidos possuem, ligados ao carbono central (α): um grupo amina – NH2

um grupo carboxilo – COOH (ácido)

um átomo de hidrogénio

um grupo R – variável de aminoácido para aminoácido

GRUPO AMINA

GRUPO CARBOXILO

R – RADICAL

LIVRE.

Exemplos de aminoácidos


21

CisteínaLeucinaSerina

TirosinaTriptofano

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5e/L-Cysteine.png

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d1/L-Leucine.png

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/27/L-Serine.png

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/00/L-Tyrosine.png

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8d/L-Tryptophan.png

Prótidos


22

Péptido de…

Dois aminoácidos denominam-se de dipéptidos;

Três aminoácidos denominam-se de tripéptidos;

De dois a vinte aminoácidos denominam-se de

oligopéptidos;

Mais de vinte aminoácidos denominam-se de polipéptidos.

Péptidos


23

Ligação química entre os aminoácidos Ligação peptídica

(estabelecida entre o grupo carboxilo de um aminoácido e o grupo

amina de outro, com libertação de uma molécula de água)

Reacção de polimerização


24

Proteínas


25

Holoproteínas – só com aminoácidos

Heteroproteínas – possuem uma porção não proteica – Grupo

prostético.

Razão da diversidade das proteínas


26

Número de aminoácidos diferente

Sequência de aminoácidos diferente

Tipo / % do tipo de aminoácidos constituintes

Níveis de organização dos prótidos


27

Níveis de organização dos prótidos


28

Desnaturação das proteínas


29

Calor, agitação, variações de pH, radiações podem romper

ligações entre os aminoácidos. Isto leva a que a proteína perca a

sua estrutura tridimensional , o que implica perda da sua função

biológica ➮ fenómeno de desnaturação da proteína.

Funções das proteínas


30

Função estrutural – proteínas fazem parte de todos os constituintescelulares (membranas, cromossomas, etc). Outros ex: Colagénio da pele;queratina das unhas, pêlos, garras.

Função enzimática – actuam como enzimas, acelerando as reacçõesquímicas.

Função de transporte – micromoléculas e iões transportados por proteínas.Ex. hemoglobina transporta O2.

Função de reserva alimentar – proteínas fornecem aminoácidos aoorganismo durante o seu desenvolvimento, bem como energia (ex. albuminado ovo).

Função imunológica (defesa) – anticorpos neutralizam substânciasestranhas.

Função motora – componentes dos músculos.

Função hormonal – certas hormonas têm constituição proteica (insulina,adrenalina,…)

Glícidos


31

Também conhecidos por hidratos de carbono.

Compostos orgânicos ternários (C, O e H);

Podem ser classificados, de acordo com a

complexidade, em:

Monossacarídeos;

Oligossacarídeos;

Polissacarídeos.

Monossacarídeos


32

São as unidades dos glícidos = os monómeros;

São açúcares redutores (capazes de ceder electrões a outras

substâncias);

Solúveis na água;

Sabor doce;

Exemplos: glicose (mais comum na natureza), frutose, ribose, etc.

Monossacarídeos


33

Podem apresentar

uma estrutura linear

ou, quando em solução

aquosa, uma estrutura

em anel, devido à sua

maior estabilidade

química.

Monossacarídeos


34

Os monossacarídeos são classificados de acordo com o número

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

Assim podem ser trioses (3 C); tetroses (4 C), pentoses (5 C) ,

hexoses (6 C), heptoses (7C).

Ribose

HexosePentose HexoseTriose

Oligossacarídeos


35

Resultam da união entre 2 a 10 monossacarídeos.

A ligação que une 2 monossacarídeos denomina-se ligação

glicosídica.

Dois monossacarídeos ligados formam um dissacarídeo. Se mais

um monossacarídeo se ligar, forma um trissacarídeo e assim

sucessivamente.

Formação de um dissacarídeo


36

Glicose Frutose Sacarose ( açúcar vulgar )

Açucar do malte = Maltose ( glicose + glicose )

Açucar do leite = Lactose ( galactose +

glicose )

Polissacarídeos


37

Polímeros de

monossacarídeos (> 10);

Não são doces;

Dificilmente solúveis;

Alguns formados por

moléculas lineares;

noutros as moléculas são

ramificadas

Exemplos de polissacarídeos presentes no milho

Polissacarídeos


38

Polissacarídeos importantes formados por glicose:

Celulose – componente estrutural da parede celular das células

vegetais

Amido – substância de reserva das plantas

Glicogénio – forma de reserva nos animais. Nos vertebrados,

acumula-se no fígado e nos músculos

Polissacarídeos


39

Grânulos de amido nas

células da batata GlicoseAMIDO

Grânulos de

glicogénio no

tecido muscular

GLICOGÉNIO

Fibras de celulose na

parede de uma

célula vegetalCELULOSE

Função dos glícidos


40

Lípidos


41

Compostos ternários (com C, H e O), podem conter S, N ou P.

Grupo heterogéneo - inclui as gorduras (animais e vegetais), os

fosfolípidos, os esteróides, ceras, etc.

Lípidos


42

Estas substâncias são insolúveis em água, mas

solúveis em solventes orgânicos (benzeno, éter e o

clorofórmio).

Os lípidos dividem-se, de acordo com a sua função,

em:

Lípidos de reserva;

Lípidos estruturais;

Lípidos com função reguladora.

Lípidos de reserva


43

Componentes fundamentais – 1 molécula de glicerol + 1, 2 ou

3 moléculas de ácidos gordos.

Ácidos gordos


44

São formados por uma longa cadeia linear de

átomos de carbono, com um grupo terminal carboxilo

(COOH), que lhe confere características ácidas.

Ácidos gordos


45

SATURADOS – quando na sua cadeia hidrocarbonada todos os

átomos de carbono estão ligados entre si apenas por ligações

simples. Sólidos à temperatura ambiente; geralmente origem

animal.

Ácidos gordos


46

INSATURADOS – possuem átomos de carbono ligados entre si por

ligações duplas ou triplas. Líquidos à temperatura ambiente;

geralmente origem vegetal.

Glicerol


47

É um álcool que contém 3 grupos hidroxilo (-OH), cada um

ligado a um carbono.

Os grupos -OH estabelecem ligações com os grupos carboxilo (-

COOH) dos ácidos gordos.

As ligações estabelecidas chamam-se ligações éster.

Classificação


48

Triglicerídeo – 1 molécula de glicerol + 3 moléculas de ácidos gordos

Diglicerídeo – 1 molécula de glicerol + 2 moléculas de ácidos gordos

Monoglicerídeo – 1 molécula de glicerol + 1 molécula de ácido gordo

Ligação éster

Lípidos estruturais - fosfolípidos


49

Constituídos por C, H, O, P e N.

São moléculas polares.

Principal componente das membranas

celulares

Fosfolípidos


50

Moléculas/grupos constituintes dos fosfolípidos: 1 molécula de glicerol

1 molécula de ácido fosfórico

2 moléculas de ácidos gordos

1 composto com azoto

FOSFOLÍPIDOS

Fosfolípidos


51

Os fosfolípidos são moléculas anfipáticas, isto é, possuem

uma parte polar (hidrofílica – solúvel na água) e uma

parte apolar (hidrofóbica – insolúvel na água).

Parte hidrofílica – glicerol, ácido fosfórico e composto

azotado;

Parte hidrofóbica – cadeias hidrocarbonadas dos ácidos

gordos

Fosfolípidos


52

Cabeça polar

(hidrofílica)

Cauda apolar

(hidrofóbica )

Lípidos reguladores - ceras


53

Resultam da união de ácidos gordos com um álcool diferente

do glicerol;

Altamente insolúveis;

Exemplos – ceras que revestem folhas e frutos das plantas,

assim como pele, pêlos e penas de muitos animais.

As ceras ajudam a

planta a reduzir a

evaporação


54

As ceras que revestem as penas, tornam essas superfícies impermeáveis à água.

http://www.reflexosonline.com/reflexos.php?gp_utilizador=1789&p=3


55

O urso-polar possui uma camada de gordura subcutânea que funciona como

isolante térmico, permitindo manter a temperatura do seu corpo.

Função dos lípidos


56

Reserva energética / produção de calor;

Função estrutural – membranas celulares com colesterol

e fosfolípidos;

Função protectora – ex. ceras;

Função vitamínica – constituição das vitaminas E e K

Função hormonal – hormonas sexuais são esteróides;

Função de transporte – de vitaminas A, D, E e K.

Ácidos nucleicos


57

São as principais moléculas envolvidas em

processos de controlo celular.

Existem dois tipos de ácidos nucleicos:

ADN – Ácido Desoxirribonucleico;

RNA – Ácido Ribonucleico.

Ambos são polímeros de nucleótidos, isto é,

são polinucleótidos.

Nucleótidos


58

Os nucleótidos, unidades estruturais, dos ácidos

nucleicos são constituídos por:

Base azotada;

Pentose;

Grupo fosfato.

Constituição do nucleótido


59

OCH2

H

H

HH H

O

H

Pentose ( açucar )

OPO

O

Fosfato

O-

Base

azotada

NH2

N

H N

H

N

N

H

Pentoses


60

OHOH2C

H

H

HH H

OH

OH

Desoxirribose ( só no DNA )

1´

5´

4´

3´ 2´

Ribose ( só no RNA )

OHOH2C

H

OH

HH H

OH

OH

1´

5´

4´

3´ 2´

DNA RNA

Bases azotadas


61

Existem cinco tipos de bases azotadas:

Adenina (A);

Guanina (G);

Citosina (C);

Timina (T);

Uracilo (U).

Bases azotadas


62

Citosina

H

H

N

H

O

N

N

HH

HN

H

O

O

N

H3C H

Timina (só no DNA)

Guanina

O

N

N N

H

N

NH

H

H

H

Purinas ou

anel duplo

Pirimidinas

AdeninaN

H

N

HN

H

N

N

H

H

HN

H

O

O

N

H H

Uracilo (só no RNA)

Ácidos nucleicos


63

A Timina é exclusiva do DNA, sendo substituída, no

RNA, por Uracilo.

No DNA, as bases ligam-se entre si por

complementaridade da seguinte forma:

A-T

C-G

Esta ligação permite que duas cadeias

complementares se liguem, formando uma dupla

cadeia que se enrola em hélice.

Ácidos nucleicos


64

Comparação entre DNA e RNA


65

TIPO DE CADEIA PENTOSE BASES AZOTADAS

DNA Dupla Dexosiribose

Adenina (A)

Timina (T)

Guanina (G)

Citosina (C)

RNA Simples,

por vezes dobradaRibose

Citosina (C)

Guanina (G)

Adenina (A)

Uracilo (U)

Resumindo…


66


67

V - BIOMOLÉCULAS

Documents

Transcript of V - BIOMOLÉCULAS