O documento apresenta uma introdução à bioquímica metabólica, definindo o que é bioquímica e discutindo as estruturas e funções básicas da célula, como unidade da vida. Também aborda os principais tipos de biomoléculas como carboidratos, lipídios, proteínas e enzimas, e conceitos-chave como metabolismo, anabolismo, catabolismo e fluxo de energia nas reações bioquímicas por meio de ATP e transportadores de elétrons.

1. Centro Universitário Planalto do Distrito Federal
Curso: Nutrição
Disciplina: Bioquímica Metabólica
Introdução a Bioquímica
Metabólica
2° / 2014
Prof.a: Flávia F. Mulinari
flavia.mulinari@gmail.com

2. O que é Bioquímica?
Prof.a: Flávia F. Mulinari
“A bioquímica estuda as estruturas moleculares, os mecanismos
e os processos químicos responsáveis pela vida.”
O que é
vida?
O que é um
ser vivo?
Como é
formado?
?

3. Célula
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 É a unidade básica de vida;
 Complexos de moléculas agrupados por funções;
 Possuem arquitetura específica;
 Realizam metabolismo: replicação do DNA, síntese proteica e
metabolismo energético;
 Podem ser Procarióticas ou Eucarióticas.

4. Por que estudar Bioquímica?
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Quais são as estruturas
químicas dos componentes
dos organismos vivos?
Que transformações químicas
acompanham a reprodução, o
envelhecimento e a morte celular?
Como um organismo armazena e
transmite a informação
necessária para o seu
crescimento?
Como os organismos
extraem energia do seu
ambiente para
permanecerem vivos?
Como as reações químicas
são controladas dentro das
células vivas?
Como as interações levam à existência
de estruturas macromoleculares
organizadas: células, tecidos e etc?

5. Como estudar Bioquímica?
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Reações Bioquímicas e Rotas Metabólicas que
ocorrem nos organismos para manutenção da vida
Química estrutural dos componentes da matéria
viva e sua relação com as funções biológicas
Processos e Substâncias que armazenam e
transmitem informação biológica

6. Estrutura e Organização da célula
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7. Lógica Molecular da Vida
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A estrutura de uma macromolécula determina
sua função biológica específica
Todos os organismos vivos montam suas
macro- moléculas a partir dos mesmos tipos
de subunidades
Cada gênero e espécie é definida pelo seu
conjunto distinto de macromoléculas

8. Biomoléculas
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 A química dos organismos está organizada em volta do elemento
Carbono (compões as biomoléculas);
 As biomoléculas são compostos de carbono que têm como elemento
básico: Hidrogênio (H), Oxigênio (O), Nitrogênio (N), Fósforo (P), Enxofre
(S), Cálcio (Ca), Sódio (Na), Cloro (Cl), entre outros.

9. Água
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Diferença de eletronegatividade

10. Ponte de Hidrogênio
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Pontes de Hidrogênio entre moléculas de água

11. Ponte de Hidrogênio
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Pontes de Hidrogênio entre biomoléculas
F O N Cl Br I S C P H
Eletronegatividade

12. Água
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É um solvente polar
Grupos
Polares
Grupos
Apolares
Compostos
Hidrofílicos
Glicose
Aspartato
Compostos Hidrofóbicos
Compostos Anfipáticos
Fenilalanina

13. Aminoácidos
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Estrutura comum a todos os 20 aminoácidos comuns (exceto a prolina)
Ácido Carboxílico
Amina
Grupo R Variável
Classificação dos
aminoácidos

14. Proteínas
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Região
aminoterminal
Região
carboxiterminall
Cadeia Lateral
Dipeptideo, tripeptideo etc.... polipeptideo

15. Enzimas
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 São catalisadores biológicos que aceleram as reações químicas
 Aumentam a velocidade das reações sem afetar o equilíbrio
químico;
 Quase a totalidade de reações bioquímicas são realizadas por
enzimas,principalmente o metabolismo energético;
 Permitem maior especificidade das reações (quantidade mínima
de substrato);
 A maioria são proteínas.

16. Catálise Enzimática
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Michaelis Menten

17. Catálise Enzimática
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Enzima Livre
Substrato
Complexo ES Estado de Transição
Produto
Enzima Livre
Substrato sofre
deformação

18. Carboidratos
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 São as biomoléculas mais abundantes;
 Presentes na parede celular de células vegetais e bactérias;
 Estão presentes em alimentos ricos em energia:
 Cereais: arroz, aveia, trigo;
 Raízes e tubérculos: cenoura, beterraba, mandioca, batata;
 Frutas: banana, manga, maçã;
 Mel e cana de açúcar.

19. Carboidratos
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Funções: Fornecer energia para células, reserva energética,
reconhecimento celular, estrutural, proteção, coesão entre as células;

20. Monossacarídeos
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Glicose Frutose
Hexoses

21. Dissacarídeos
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 Formados por duas moléculas de um açúcar simples;
Sacarose
Lactose

22. Polissacarídeos
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 GLICOGÊNIO: presente em maior quantidade no músculo
esqueléticos e fígado.
Reserva energética em célula animal
O
HO
OH
OHH
OH
O
HO
O
OHH
OH
O
OH
HO
HO
O
H
OH
O
OH
HO H
OH
O
OH
O
HO
O
H
OH
O
OH
HO
OH
H
O

23. Lipídios
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 Insolúveis em água;
 Funções: armazenamento de energia (gorduras e óleos); estrutural
(constituintes de membrana); co-fatores enzimáticos; transporte de
elétrons; sinalização e hormonal;
 Possuem três classe funcionais:
 Lipídeos de armazenamento;
 Lipídeos estruturais;
 Lipídeos sinalizadores, cofatores e pigmentos.

24. Lipídios de Armazenamento
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 Formados por ácidos graxos;
 Ácidos carboxílicos com cadeias de hidrocarbonetos (4 a 36 C);
 Podem conter insaturações ou não;
Quanto mais longos e menos
ligações duplas, maior a insolubilidade
em água.

25. Vitaminas e Sais Minerais
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 Vitaminas: São compostos orgânicos não relacionados quimicamente,
que “não podem” ser sintetizados pelo organismo humano e, portanto,
devem ser supridos pela dieta.
 Sais Minerais: São componentes essenciais para o funcionamento de
biomoléculas, como as enzimas (co-fatores).

26. Organismos Vivos
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Célula: Menor unidade de matéria viva
Capacidade de
multiplicação
Auto-manutenção
Transformar matéria/energia
Metabolismo

27. O que é Metabolismo?
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 Atividade celular altamente coordenada, no qual sistemas
multienzimáticos atuam conjuntamente visando 4 funções:
 Obtenção de energia química (nutrientes ou solar);
 Converter nutrientes em moléculas específicas;
 Polimerizar precursores em macromoléculas;
 Sintetizar e degradar biomoléculas de acordo com a
necessidade celular.
Energia

28. Como a energia é obtida?
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Energia Solar
Fotossíntese - Célula Vegetal
Seres autotrófitos: São capazes de utilizar como única fonte de carbono o CO2 da
atmosfera, a partir do qual eles formam todas as suas biomoléculas.
Bactérias fotossintetizantes
Plantas

29. Como a energia é obtida?
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Célula Animal
Seres heterotrófitos: Não conseguem utilizar o CO2 atmosférico, precisando obter o
carbono do ambiente, na forma de moléculas orgânicas complexas (glicose)
Energia de Nutrientes
Metabolismo Energético
Animais

30. Metabolismo
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 Metabolismo: é o
processo global pelo qual
os sistemas vivos adquirem
e utilizam a energia livre de
que necessitam para
realizarem sua funções.
 Reações Químicas
catalisadas por enzimas;
 Formam as vias
metabólicas.
Vias metabólicas

31. Metabolismo
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32. Divisão do Metabolismo
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Anabolismo: reações de síntese de moléculas orgânicas
complexas a partir de moléculas orgânicas mais simples
com consequente consumo de energia.
Catabolismo: reações de degradação de moléculas
orgânicas complexas em moléculas menores com
consequente liberação de energia.
Equilíbrio
Dinâmico

33. Anabolismo e Catabolismo
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34. Vias metabólicas
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 São irreversíveis;
 As vias catabólicas devem ser diferentes das vias anabólicas;
 Cada via metabólica apresenta um primeiro passo que compromete
o metabólito com a via;
 Todas as vias metabólicas são reguladas;
 Ocorre em locais específicos da célula (eucariotos).
Energia

35. Energia Metabólica
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 A energia liberada ou consumida no metabolismo celular, é
conservada na forma de ATP e transportadores de elétrons (NADH,
NDPH, FADH2.

36. Energia Metabólica
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 As vias metabólicas ocorrem por meio de reações de oxi-redução;
 São reações que envolvem fluxo de elétrons.
Oxidação: remoção de elétrons Redução: adição de elétrons

37. Mas.... ?????
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Mas como o ATP e os transportadores
de elétrons realizam reações de
oxidação e redução?

38. ATP
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 É uma moeda de troca energética nas células;
 Organismos fototrópicos transformam energia luminosa em energia
química sob forma de ATP;
 Heterotróficos transformam alimentos em ATP;
 O transporte de energia ocorre através do ciclo de ATP.

39. Ciclo do ATP
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40. NADH e FADH2
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 São coenzimas celulares;
 Realizam transporte de elétrons.

41. Como os elétrons podem ser
transferidos?
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42. Muito Obrigada !!!
flavia.mulinari@gmail.com