Biomoléculas

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Biomoléculas

  1. 1. Escola Secundária c/ 3º ciclo D. Manuel I Biologia – Geologia (10º ano)Diversidade na Biosfera
  2. 2. Constituintes básicos dos seres vivos A vida apresenta uma dualidade característica: vs O nosso planeta está repleto de Mas todas elas são constituídas milhões de espécies pela mesma unidade estrutural diferentes… e funcional… a CÉLULA! E a composição destas? … será distinta ou semelhante? Haverá também uma unidade a nível químico entre todos os seres vivos?... by Ana Kastro
  3. 3. Constituintes básicos dos seres vivos by Ana Kastro
  4. 4. Constituintes básicos dos seres vivos A unidade biológica também se revela a nível químico!!! by Ana Kastro
  5. 5. Constituintes básicos dos seres vivos A unidade biológica também se revela a nível químico!!! by Ana Kastro
  6. 6. Constituintes básicos dos seres vivosQuando se analisa a matéria que constitui os seres vivos, encontram- se principalmente os seguintes elementos: ▪ Carbono Os compostos orgânicos caracterizam- se por apresentarem carbono associado a hidrogénio! by Ana Kastro
  7. 7. Constituintes básicos dos seres vivos Moléculas que, entre outros elementos, contém carbono; sãoMACROMOLÉCULAS de grande dimensão… FUNÇÕES: enzimática, estrutural, armazenamento de informação… Para além das gigantes macromoléculas, os seres vivos apresentam ainda na sua constituição, vários tipos de sais (cálcio, magnésio , etc) – estes são inorgânicos (nãocontêm carbono), mas são igualmente importantes : ossos, músculos, … by Ana Kastro
  8. 8. Constituintes básicos dos seres vivos Não possuem carbono ligado a cadeias de H’s BIOMOLÉCULAS Possuem carbono ligado a cadeias de H’s by Ana Kastro
  9. 9. Constituintes básicos dos seres vivos ▪ Estrutura molecular simples: H2O ▪ 75 – 90% da massa celular… ▪ Meio onde ocorrem todas as reacções químicas celulares vitais… Porque … ▪ É um excelente solvente! (pode entrar como reagente ou como produto final das mesmas) by Ana Kastro
  10. 10. Constituintes básicos dos seres vivos Por que será que a água dissolve tão bem os sais? A molécula de água é polar! O átomo de oxigénio contém no seu núcleo mais protões (carga +) que os átomos de hidrogénio. Assim, os electrões vão-de distribuir de forma desigual (aproximam-se mais do átomo de oxigénio pois são por ele atraídos e esta zona ficará mais negativa). Assim, gera-se um “pólo positivo” e um “pólo negativo” na molécula de H2O! … e maior probabilidade de ligação a iões e outras moléculas, formando compostos estáveis! by Ana Kastro
  11. 11. Constituintes básicos dos seres vivos Esta polaridade permite a ligação (por pontes de hidrogénio – ligações fracas) entre moléculas de água entre si e também entre estas e outras substâncias que também sejam polares ou que contenham carga…! Está explicado o elevado poderEntre as moléculas de água formam-se pontes dehidrogénio que tornam esta solvente da água! molécula mais coesa! by Ana Kastro
  12. 12. O solvente ideal… Nas extremidades das patas deste animal é facilmente verificável que a água é coesa…
  13. 13. Explica por que motivo num ambiente natural é muito difícil Por ser uma molécula encontrar água polar, aumenta a pura? facilidade com que outras substâncias se No sangue, por exemplo, várias substâncias -como sais minerais, vitaminas, açucares, entre misturam a elaoutras - são transportadas dissolvidas na água. (rapidamente se geram pontes de hidrogénio entre a água e Nas plantas, os sais minerais dissolvidos na aquelas substâncias) água são levados das raízes às folhas
  14. 14. Constituintes básicos dos seres vivos Outras características…▪ No estado sólido a sua densidade é menor que no estado líquido… ▪ A água ajuda a manter uma temperatura estável, funcionando como um regulador térmico (consegue absorver algum calor – para passar a vapor é necessária uma elevada quantidade de energia…) As moléculas de água podem absorver grande quantidade de calor sem que sua temperatura fique elevada, pois parte desta energia é utilizada no enfraquecimento das ligações de hidrogénio! by Ana Kastro
  15. 15. Por funcionar como um bom reguladortérmico, em cidades próximas do litoral épequena a diferença entre a temperaturadurante o dia e durante a noite. Já emcidades distantes do litoral, essa diferença detemperatura é bem maior. Quando o dia está muito quente, suamos mais. Pela evaporação do suor (água) eliminado, libertamos o calor excedente no corpo. ..
  16. 16. Constituintes básicos dos seres vivos Compostos inorgânicos pouco abundantes mas com elevada Cálcio, magnésio, flúor, potássio, fósforo, iodo, etc… importância…▪ Intervêm na formação do endosqueleto:ossos, dentes ou exosqueleto (insectos)… ▪ Podem funcionar ▪ Intervêm na actividade dos como activadores de músculos e células nervosas moléculas (na sua ausência estas ficam inoperantes) ▪ Fazem parte da constituição de moléculas by Ana Kastro fundamentais: clorofila, hemoglobina…
  17. 17. Constituintes básicos dos seres vivos São como os Legos!!! … Feitas de pequenas “peças” – monómeros, (baixo peso molecular) que se vão ligando umas às outras, formando construções de grande dimensão – polímeros (formados pela repetição dos monómeros)! Peptídeo – formado por vários aminoácidos! by Ana Kastro
  18. 18. Constituintes básicos dos seres vivos Reacção de condensação / Reacção de hidrólise: quebram-se as ligações entresíntese: ligação entre monómeros - os monómeros (o polímero é desdobrado) – para tal éimplica a libertação de uma molécula necessário o consumo / adição de uma molécula de água de H2O! by Ana Kastro
  19. 19. Constituintes básicos dos seres vivos▪ São compostos orgânicos quaternários  constituídos por átomos de C, O, H e N (podem conter outros) AMINOÁCIDOS (prótidos mais simples – monómeros) PEPTÍDEOS PROTEÍNAS by Ana Kastro
  20. 20. Constituintes básicos dos seres vivosAMINOÁCIDOS by Ana Kastro
  21. 21. Constituintes básicos dos seres vivosAMINOÁCIDOS EXISTEM APENAS CERCA DE 20 AMINOÁCIDOS… ▪ Todos têm ligado a um átomo de carbono, um grupo amina (NH2), um grupo carboxilo (COOH) e um átomo de hidrogénio. O que os distingue entre si é a porção R – grupo radical, a qual varia de aminoácido para aminoácido. by Ana Kastro
  22. 22. Constituintes básicos dos seres vivosAMINOÁCIDOS Os aminoácidos são as unidadesestruturais dos prótidos!!! Aminoácido: valina Aminoácido: lisina by Ana Kastro
  23. 23. Constituintes básicos dos seres vivosPEPTÍDEOS ▪ A união entre 2 ou mais aminoácidos forma os peptídeos (já são polímeros de prótidos!) ▪ A ligação entre dois aminoácidos (reacção de condensação) dá-se sempre entre o grupo carboxilo de um e o grupo amina de outro (com libertação de uma molécula de água)… Trata-se de uma ligação covalente (forte) Ligação peptídica denominada ligação peptídica! by Ana Kastro
  24. 24. Constituintes básicos dos seres vivosPEPTÍDEOS Podem gerar-se assim, vários tipos de peptídeos: ▪ Dipeptídeos (formados por 2 aminoácidos) ▪ Tripeptídeos (formados por 3 aminoácidos) ▪ Oligopeptídeos (entre 2 a 20 aminoácidos) ▪ Polipeptídeos (formados por mais de 20Kastro by Ana aminoácidos)
  25. 25. Constituintes básicos dos seres vivos PEPTÍDEOS O QUE OS DISTINGUE?▪ O número de aminoácidos;▪ O tipo de aminoácidos;▪ A sequência de aminoácidos .(dois peptídeos com 15 aminoácidos ligados entre si podem ser diferentes: bastaque a sequência de a.a. seja também diferente!) by Ana Kastro
  26. 26. Constituintes básicos dos seres vivos PROTEÍNAS▪ Prótidos mais complexos;▪ Formadas por uma ou mais cadeias polipeptídicas;▪ Apresentam uma estrutura tridimensional definida evários níveis de organização… by Ana Kastro
  27. 27. Constituintes básicos dos seres vivos PROTEÍNAS Estrutura das Proteínas ▪ Quando a proteína corresponde a uma sequência linear de aminoácidos numa longa cadeia, diz-se que apresenta: ESTRUTURA PRIMÁRIA! by Ana Kastro
  28. 28. Constituintes básicos dos seres vivos PROTEÍNAS Estrutura das Proteínas ▪ Quando aminoácidos afastados se ligam entre si (por pontes de hidrogénio – ligações fracas), a molécula é obrigada a ficar enrolada em hélice ou a fazer pregas! Nesta situação diz-se que apresenta: ESTRUTURA SECUNDÁRIA by Ana Kastro
  29. 29. Constituintes básicos dos seres vivos PROTEÍNAS Estrutura das Proteínas ▪ Quando uma proteína com estrutura secundária se dobra sobre si mesmo (por estabelecimento de pontes de hidrogénio), ficando com uma forma globular, diz-se que apresenta uma: ESTRUTURA TERCIÁRIA by Ana Kastro
  30. 30. Constituintes básicos dos seres vivos PROTEÍNAS Estrutura das Proteínas ▪ Quando várias proteínas globulares (com estrutura terciária) / cadeias polipeptídicas se ligam entre si, diz-se que a proteína apresenta uma: ESTRUTURA QUATERNÁRIA by Ana Kastro
  31. 31. Constituintes básicos dos seres vivos PROTEÍNAS Estrutura das Proteínas A estrutura quaternária seriam vários fios de telefone diferentes, todos enrolados e ligados entre si!!!! Podem por isso formar-se milhares de Estrutura proteínas diferentes…! primária Estrutura by Ana Kastro secundária Estrutura terciária
  32. 32. Constituintes básicos dos seres vivos PROTEÍNAS Estrutura das Proteínas by Ana Kastro
  33. 33. Constituintes básicos dos seres vivos PROTEÍNAS Desnaturação… ▪ Diz-se que ocorre desnaturaçãoquando a proteína perde a sua estrutura tridimensional… (é que a estrutura das proteínas é mantida porligações fracas e, por isso, expostas ao calor, à agitação, a sais, a ácidos, etc, essas ligações facilmente são quebradas…) http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/proteinstructure.html by Ana Kastro
  34. 34. Constituintes básicos dos seres vivos PROTEÍNAS Desnaturação… ▪ Algumas proteínas, após desnaturação e ao serem devolvidas às condições anteriores ao processo, podem recuperar sua configuração espacial natural. Todavia, na maioria dos casos, nos processos de desnaturação por altas temperaturas ou por variações extremas de pH, as modificações são irreversíveis (e a função da proteína é completamente alterada). AA actividade biológica de uma proteína clara do ovo solidifica-se, ao ser cozida, não depende apenas da sua estrutura mas não se liquefaz quando arrefece. primária! by Ana Kastro
  35. 35. Constituintes básicos dos seres vivos PROTEÍNAS by Ana Kastro
  36. 36. Constituintes básicos dos seres vivos PROTEÍNAS Funções by Ana Kastro
  37. 37. Muitas vezes apelidados de“açúcares” ou Hidratos de Carbono!
  38. 38. Constituintes básicos dos seres vivos▪ São compostos orgânicos ternários  constituídos por átomos de C, O, H MONOSSACARÍDEOS (glúcidos mais simples – monómeros) OLIGOSSACARÍDEOS POLISSACARÍDEOS by Ana Kastro
  39. 39. Constituintes básicos dos seres vivos  MONOSSACARÍDEOS Fórmula geral: (CH2O)n Os monossacarídeos (muitas vezes apelidados de“oses”) são classificados de acordo com o númerode átomos de carbono que possuem (…de acordo com o número “n” que pode variar entre 3 e 7)▪ Trioses 3C▪ Tetroses 5C▪ Pentoses 5C (ribose e desoxirribose –componente do DNA)▪ Hexoses 6C (glucose – o mais importante“combustível” para a maioria dos seres by Ana vivos) Kastro
  40. 40. Constituintes básicos dos seres vivos MONOSSACARÍDEOS As hexoses, quando em solução aquosa, apresentam uma estrutura em anel de carbono (como se cada vértice correspondesse a um átomo de C) by Ana Kastro
  41. 41. Constituintes básicos dos seres vivos MONOSSACARÍDEOSOs monossacarídeos são sólidos brancos, cristalinos, solúveis em água, sendo a maioria de sabor doce! by Ana Kastro
  42. 42. Constituintes básicos dos seres vivos OLIGOSSACARÍDEOS Os oligossacarídeos são moléculas orgânicas formadas pela união de 2 a 10 moléculas de Ligação de condensação que se estabelece entre monossacarídeos. os vários monómeros by Ana Kastro
  43. 43. Constituintes básicos dos seres vivos  OLIGOSSACARÍDEOS Glucose Frutose Glucose GlucoseTrissacarídeos: formados por 2 monossacarídeos (e assim sucessivamente…) by Ana Kastro
  44. 44. Constituintes básicos dos seres vivos  POLISSACARÍDEOS Estes, ao contrário dos anteriores, não possuem um sabor adocicado…)Os polissacarídeos são moléculasorgânicas formadas pela união de mais de 10 moléculas de monossacarídeos – normalmente, são ▪ AMIDO constituídos por longas cadeias de ▪ CELULOSE monómeros ▪ GLICOGÉNIO ▪ QUITINA Polissacarídeos Polissacarídeos de reserva energética estruturais by Ana Kastro cadeias de (correspondem a longas glucose)
  45. 45. Constituintes básicos dos seres vivos POLISSACARÍDEOS by Ana Kastro
  46. 46. Constituintes básicos dos seres vivos POLISSACARÍDEOS AMIDO GLICOGÉNIO CELULOSE by Ana Kastro
  47. 47. Muitas vezes apelidados de gorduras…
  48. 48. Constituintes básicos dos seres vivos▪ São compostos orgânicos muito heterogéneos  constituídos por átomos de C,O, H e por outros elementos: P,´(fósforo) S (enxofre), N (azoto) .. ▪ Apresentam uma característica inconfundível: não se misturam com a água (são insolúveis naquela). as aves aquáticas beneficiam da insolubilidade dos lípidos na água; elas lubrificam as penas com uma substância oleosa produzida por uma glândula especial localizada na cauda, o que faz as penas repelirem a água, impedindo que se molhem…▪ Apenas são solúveis em solventes orgânicos (como o éter, clorofórmio, etc) by Ana Kastro
  49. 49. Constituintes básicos dos seres vivosLÍPIDOS DE RESERVA: glicerídeosLÍPIDOS ESTRUTURAIS: fosfolípidosLÍPIDOS REGULADORES by Ana Kastro
  50. 50. Constituintes básicos dos seres vivos LÍPIDOS DE RESERVA: glicerídeosResultam da ligação entre uma molécula de glicerol com 1, 2 ou 3 de ácidos gordosformarão os mono, di ou triglicéridos (estes são as principais reservas de gordura nos animais)!!! Ácidos gordos e glicerol serão os monómeros dos lípidos! by Ana Kastro
  51. 51. Constituintes básicos dos seres vivosLÍPIDOS DE RESERVA: glicerídeos Os ácidos gordos (cadeias lineares de átomos de C com um grupo terminal COOH), podem ser saturados ou insaturados caso contenham, respectivamente, ligações simples ou duplas entre átomos de carbono (se apresentarem várias ligações duplas são polinsaturados) by Ana Kastro
  52. 52. LIGAÇÃO ÉSTER – ligação entre o glicerol e os ácidos gordos (se se tratar de um triglicérido formar-se-ão 3 moléculas de H2O)
  53. 53. Constituintes básicos dos seres vivos LÍPIDOS ESTRUTURAIS: fosfolípidos Dentro do grupo dos lípidos estruturais, podem-se destacar, pela sua importância, os fosfolípidos, que são lípidos que contêm um grupo fosfato ligado a 1 composto azotado, a 2 ácidos gordos e a 1 glicerol. by Ana Kastro
  54. 54. Os fosfolípidos são moléculas anfipáticas –isto significa que possuem uma parte polar (hidrofílica – afinidade com a água) e uma parte apolar(hidrofóbica – semafinidade com a água)
  55. 55. Zona contendo o grupo fosfato – zona hidrofílica (tem afinidade com a água) Ácidos gordos – zona hidrófoba (sem afinidade com a água)
  56. 56. Os fosfolípidos fazem parte da membrana celular – só o que é solúvel neles é que irá atravessá-la (ou então têm de existir canais de comunicação …)
  57. 57. Constituintes básicos dos seres vivosLÍPIDOS REGULADORES▪ Alguns lípidos intervêm nos processos de regulação do organismo: - esteróides, hormonas, etc… by Ana Kastro
  58. 58. Constituintes básicos dos seres vivosNota: os lípidos funcionam ainda como bons isoladores térmicos! by Ana Kastro
  59. 59. Inclui o tão famoso “DNA”…
  60. 60. Constituintes básicos dos seres vivos ▪ Em 1870, Miescher isolou substâncias (ácidos nucleicos) que tinham carácter ácido e eram formadas por carbono, hidrogénio, oxigénio, azoto e fósforo, no núcleo de células do pus… ▪ Os ácidos nucleicos são as principaismoléculas envolvidas em processos de controlo celular; constituem os pilares da informação genética / hereditariedade. by Ana Kastro Friedrich Miescher (1844-1895)
  61. 61. Constituintes básicos dos seres vivosÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO (DNA)ÁCIDO RIBONUCLEICO (RNA) ▪ Os ácidos nucleicos são construções de nucleótidos (monómeros dos ácidos nucleicos) by Ana Kastro
  62. 62. Constituintes básicos dos seres vivos O que sãoNUCLEÓTIDOS??? Pentose Os ácidos nucleicos são repetições (polímeros) destas unidades, destes nucleótidos! by Ana Kastro
  63. 63. Constituintes básicos dos seres vivos NUCLEÓTIDO POLÍMERO DE NUCLEÓTIDOS by Ana Kastro
  64. 64. Constituintes básicos dos seres vivos O QUE DISTINGUE, QUIMICAMENTE, O DNA DO RNA?▪ O tipo de pentose ▪ O tipo de base azotada DNA Desoxirribose (menos um O ligado ao C’2) RNA Ribose (apresenta um O ligado ao C’2) by Ana Kastro
  65. 65. Constituintes básicos dos seres vivos O QUE DISTINGUE, QUIMICAMENTE, O DNA DO RNA?▪ O tipo de pentose ▪ O tipo de base azotada DNA Desoxirribose (menos um O ligado DNA: só apresenta ao C’2) adenina, guanina, citosina e timina RNA RNA: só apresenta Ribose (apresenta um O adenina, guanina, ligado ao C’2) citosina e uracilo by Ana Kastro
  66. 66. Constituintes básicos dos seres vivos A NÍVEL DE ESTRUTURA, DNA E RNA TAMBÉM APRESENTAM ALGUMAS DIFERENÇAS:O DNA apresenta duas longas cadeias de nucleótidos ligadas uma à outra (estrutura dupla) e o RNA apenas apresenta uma (estrutura simples) by Ana Kastro
  67. 67. Constituintes básicos dos seres vivos O DNA apresenta duas longas cadeias de nucleótidos ligadas uma à outra (estrutura dupla) e o RNA apenas apresenta uma (estrutura simples) by Ana Kastro
  68. 68. A sequência de bases azotadas do DNA éúnica pelo que nos confere uma “impressão digital genética” inconfundível!
  69. 69. ÁGUA SAIS MINERAIS- Estrutural(faz parte da constituição dos seres vivos) - Estrutural (faz parte da constituição dos seres vivos)- Transporte de substâncias(devido ao seu elevado poder solvente) - Reguladora (fazem parte de algumas enzimas e ajudam a regular o funcionamento do organismo)- Reguladora(da temperatura corporal - suor)
  70. 70. PRÓTIDOS GLÚCIDOS- Estrutural - Estrutural(fazem parte das membranas celulares e (a quitina e a celulose fazem parte detambém dos músculos) estruturas de insectos e plantas – parede celular, respectivamente)- Reguladora (as enzimas,algumas hormonas, etc, são proteínas) - Energética e de reserva (amido e glicogénio)- Transporte (a hemoglobina éuma proteína – transporta O2)
  71. 71. LÍPIDOS ÁCIDOS NUCLEICOS- Estrutural - DNA: Armazenamento(fazem parte das membranas celulares) da informação genética (quer em seres eucariontes, quer em- Reguladora procariontes, ainda que nestes o DNA se(alguns hormonas e vitaminas têm lípidos encontre disperso no citoplama!)na sua constituição) - Intervêm na produção- Protecção(gordura subcutânea isola do frio) de proteínas (DNA e RNA)

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