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?
Tipos de Lipídios: Glicerídios
Pesquisas científicas tem mostrado os perigos do consumo
excessivo de alimentos gordurosos.
Arteriosclerose Infarto AVCs
Tipos de Lipídios: Glicerídios
Uma dieta saudável deve conter gorduras e óleos, pois entre
outras funções, eles são necessários:
Tipos de Lipídios: Glicerídios
• 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.
Tipos de Lipídios: Esteróides
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.
Tipos de Lipídios: Esteróides
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 glicerídio
combinado a um grupo fosfato.
A molécula de um fosfolipídio lembra um palito de fósforo,
com uma “cabeça” eletricamente carregada e uma haste
neutra, 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 o
processo.
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 terem
sido descobertos originalmente no núcleo das células.
A partir da década de 1940, os ácidos nucleicos passaram
a ser detalhadamente estudados, pois descobriu-se que
eles constituem os genes responsáveis pela herança
biológica.
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
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.
Estrutura dos Ácidos Nucleicos
Estrutura dos Ácidos Nucleicos
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.
Estrutura dos Ácidos Nucleicos
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.
Estrutura dos Ácidos Nucleicos
Estrutura dos Ácidos Nucleicos
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 a
construção 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 o
DNA e o RNA?
Até a próxima aula!

Aula 04 Bases Moleculares da Vida

  • 1.
    OrigemBases Moleculares daVida (Composição Química ) Prof. Hamilton Felix Nobrega
  • 4.
    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.
  • 5.
    Dentre essas substâncias destacam-se: Proteínas (10% -15%) Glicídios (1%) Lipídios (2% - 3%) Ácidos nucleicos (1%) Água (75% - 85%)
  • 6.
    Água • Molécula defórmula química H2O; • Os átomos das moléculas de hidrogênio são atraídos pelos átomos das moléculas de oxigênio (Ponte de hidrogênio);
  • 7.
    Água Atividades essenciais àvida, 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
  • 8.
    Sais Minerais São substânciasinorgânicas 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.
  • 9.
    Sais Minerais Os íonsCa++ 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.
  • 10.
    Glicídios São os chamadosaçucares, 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.
  • 11.
  • 12.
    Glicídios Fazem parte daestrutura 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.
  • 13.
  • 14.
    Lipídios São alguns tiposde 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.
  • 15.
    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.
  • 16.
    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.
  • 17.
    Uma curiosidade emrelação às margarinas: Se você já leu os rótulos, deve ter visto “fabricada com óleos vegetais hidrogenados” Sabe o que isso significa? Tipos de Lipídios: Glicerídios
  • 18.
    Pesquisas científicas temmostrado os perigos do consumo excessivo de alimentos gordurosos. Arteriosclerose Infarto AVCs Tipos de Lipídios: Glicerídios
  • 19.
    Uma dieta saudáveldeve conter gorduras e óleos, pois entre outras funções, eles são necessários: Tipos de Lipídios: Glicerídios • 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;
  • 20.
    Constituem uma categoria especialde lipídios. As suas moléculas são compostas por átomos de carbono interligados, formando quatro anéis carbônicos. Tipos de Lipídios: Esteróides
  • 21.
    O colesterol éum dos esteroides mais conhecidos, principalmente por estar associado a doenças cardiovasculares. Tipos de Lipídios: Esteróides 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.
  • 22.
    Curiosamente, as membranas deplantas e de células bacterianas não tem colesterol. Tipos de Lipídios: Esteróides É produzido principalmente em nosso organismo, principalmente pelo fígado ou absorvido de alimentos.
  • 23.
    São os principaiscomponentes das biomoléculas. Do ponto de vista químico, um fosfolipídio é um glicerídio combinado a um grupo fosfato. A molécula de um fosfolipídio lembra um palito de fósforo, com uma “cabeça” eletricamente carregada e uma haste neutra, constituída por duas “caudas” de ácido graxo. Tipos de Lipídios: Fosfolipídios
  • 24.
    Tipos de Lipídios:Fosfolipídios
  • 25.
    São pigmentos decor 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
  • 26.
    São moléculas formadaspor 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.
  • 27.
    A ligação entredois 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
  • 28.
  • 29.
    São fundamentais naestrutura 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.
  • 30.
    Além da funçãoestrutural, 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
  • 31.
    São proteínas queparticipam de processos biológicos, aumentando a sua velocidade, sem se alterar durante o processo. São chamadas de biocatalisadores. Enzimas Exemplos de enzimas vegetais Bromelina (abacaxi) Papaína Exemplos de enzimas animais Amilase Protease
  • 32.
    São assim chamadospor seu caráter ácido e por terem sido descobertos originalmente no núcleo das células. A partir da década de 1940, os ácidos nucleicos passaram a ser detalhadamente estudados, pois descobriu-se que eles constituem os genes responsáveis pela herança biológica. Ácidos Nucleicos
  • 33.
    Somos parecidos comnossos pais porque recebemos, nos gametas que nos originaram, genes maternos e paternos, constituídos por ácido desoxirribonucleico.
  • 34.
    O que éácido desoxirribonucleico?
  • 35.
  • 36.
    São constituídos portrês 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
  • 37.
  • 38.
    Os três componentesdos 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. Estrutura dos Ácidos Nucleicos
  • 39.
  • 40.
    As moléculas deDNA 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. Estrutura dos Ácidos Nucleicos
  • 41.
    As moléculas deRNA são geralmente formadas por uma cadeia única, que pode se desenrolar sobre si mesma pelo emparelhamento entre bases complementares na mesma cadeia polinucleotídica. Estrutura dos Ácidos Nucleicos
  • 42.
  • 43.
  • 44.
    • Quais elementosquímicos 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 a construção das membranas celulares?
  • 45.
    • Que tipode 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?
  • 46.
    • A formadas 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 o DNA e o RNA?
  • 47.