2. Conceito
• Bioquímica é a ciência que estuda os processos químicos que
ocorrem nos organismos vivos.
• Consiste no estudo da estrutura molecular e função metabólica de
componentes celulares, como água, carboidratos, proteínas, enzimas,
lipídios.
• Dentre os diversos tipos de biomoléculas, muitas são moléculas
grandes e complexas (macromoléculas), formadas pela união de
unidades fundamentais (monômeros) repetidamente, que dão
origem a longas cadeias denominadas biopolímeros.
3. Conceito
• Cada tipo de biopolímero apresenta unidades fundamentais
diferentes:
• Carboidratos – Monossacarídeos
• Proteínas – Aminoácidos
• Lipídios – Ácidos graxos
4. Histórico
• Século XIX – Cientistas procuravam entender as reações de
conversões que ocorriam em plantas e animais.
• Carl Neuberg (Pai da Bioquímica) – Propôs o termo bioquímica,
através do estudo da fermentação.
• O início das pesquisas da bioquímica se deu pelo estudo das enzimas.
5. Aplicação
• O conhecimento bioquímico é muito importante para as indústrias:
• Farmacêutica (síntese de fármacos, excipientes);
• Médica (novos tratamentos e curas para doenças, como na nutrição
alimentar);
• Agrícola (melhora da fixação de nitrogênio em plantas);
• Alimentícia (fermentação de bebidas alcoólicas, leite e derivados, produção
de chocolates);
• Cosmética(novos produtos de beleza e higiene);
• Tecnológica (produção de compostos sustentáveis de origem renovável)
6. Divisão dos Compostos
• Inorgânicos:
• Água
• Minerais.
• Orgânicos:
• Carboidratos
• Lipídios
• Proteínas
• Vitaminas
10. Função no Corpo
• Ela é o elemento mais importante do corpo, o principal componente
das células e um solvente biológico universal, por isso todas as nossas
reações químicas internas dependem dela.
• É essencial para transportar alimentos, oxigênio e sais minerais
• Está presente em todas as secreções (como o suor e a lágrima), no
plasma sanguíneo, nas articulações, nos sistemas respiratório,
digestivo e nervoso, na urina e na pele.
• Ela é encontrada até mesmo onde pouca gente imagina, é
responsável, por exemplo, por 20% dos ossos.
11. Sede
• Um ser humano pode ficar semanas sem
ingerir alimentos, mas passar de três a cinco
dias sem ingerir líquidos pode ser fatal.
• O recomendado é que se beba no mínimo 2,5
litros por dia. Quando a pessoa está com sede
é porque já passou do ponto de beber água.
12. Corpo Humano 75% Água
Perdas diárias:
Respiração - 0,4 litros
Micção - 1,2 litros
Transpiração - 0,6 litros
Evacuação - 0,1 a 0,3 litros
TOTAL - 2,5 litros
Quanta água precisa repor por dia:
Beber água - 1,5 litros. Ingerir alimentos - 1,0 litro
13. Hidratação
• Em dias muito quentes, ou quando a
pessoa faz exercícios intensos, essa
ingestão pode até superar os 6 litros,
principalmente porque o suor "desperdiça"
muito líquido na tentativa de manter a
temperatura do corpo num nível
adequado.
• É preciso se hidratar corretamente, caso
contrário o organismo gasta mais água do
que absorve
15. • Na forma sólida – gelo, a água expande-se
devido à elasticidade das ligações de
hidrogênio.
• Aumentando dessa forma seu volume e
diminuindo consequentemente sua densidade.
Densidade
16. É a propriedade de homogeneização que a água
tem de se misturar completamente com outro líquido.
A água é uma substância polar, ou seja, tem carga, logo ela é miscível
em muitas substâncias, também polares, como o etanol.
Substâncias apolares não se misturam com a água
(substâncias hidrofóbicas).
Miscibilidade
HIDROFÍLICA
HIDROFÓBICA
17. • É a propridade que dá estabilidade as gotas de água.
• Isso pode ser visto quando se coloca pequenas quantidades de água
numa superfície como o vidro: a água se mantém unida sob a forma
de gotas.
• Essa propriedade é importante para a vida. Por exemplo, quando a
água é transportada para cima, ou seja contra a gravidade.
• As fortes atrações intermoleculares mantêm as moléculas de água
unidas.
Coesão
18.
19. • A água adere a si mesma (por coesão) por ser polar. Pelo mesmo
motivo, também apresenta fortes propriedades de adesão em
superfícies.
• Pode-se observar por exemplo numa superfície de vidro muito limpa,
que a água ali depositada pode formar uma fina camada, porque as
forças moleculares entre o vidro e a água (forças adesivas) são mais
fortes que as coesivas.
• Nas células e em suas organelas, a água está em contato com
superfícies hidrofílicas, que apresentam forte atração pela água.
Adesão
20.
21. • A capilaridade se refere ao processo de a água subir por um tubo
estreito, contra a força da gravidade.
• O fenômeno acontece porque a água adere às paredes do tubo e a
tensão superficial tende a nivelar a superfície, elevando-a e, por
coesão, mais água entra na parte de baixo do tubo.
• O processo continua até que haja no tubo água suficiente para que a
força da gravidade contrabalance a força de adesão.
Capilaridade
23. • É a propriedade onde verifica-se a capacidade que um solvente tem
em interagir com um soluto de maneira mais forte do que as
partículas do soluto têm de interagir entre si.
• Devido ao seu caráter polar dissolve substâncias polares e iônicas
conhecidas como hidrofílicas
Solubilidade
24.
25. • A osmose é o nome dado ao movimento da água entre meios com
concentrações diferentes de solutos, separados por uma membrana
semipermeável.
• É um processo físico-químico importante na sobrevivência das
células.
• A água movimenta-se sempre de um meio hipotônico (menos
concentrado em soluto) para um meio hipertônico (mais concentrado
em soluto) com o objetivo de se atingir a mesma concentração em
ambos os meios (isotônicos).
Osmose
26.
27. • São importantes para assegurar um crescimento e reprodução
adequados e promover um bom estado de saúde.
• Macroelementos
Ca / P / S / K / Na
• Microelementos
Fe / Zn / I / Co
Minerais
28. MINERAL FUNÇÕES FONTES
CÁLCIO
Formação de ossos e dentes.
Lacticínios, hortaliças de
folhas verde escuro,
leguminosas
Intervém na contração muscular, no sistemanervoso e na
coagulação sanguínea.
Carência: Osteoporose
FÓSFORO
Formação de ossos e dentes.
Carne, peixe, ovo, laticínios,
oleaginosas, hortaliças,
cereais, leguminosas
Produção de energia.
Componente do material genético.
MAGNÉSIO
Componente de enzimas envolvidas em inúmeros processos
metabólicos Oleaginosas, cereais integrais,
hortaliças de folhas verde
escuro, leguminosas
Importante no mecanismode contração muscular
SÓDIO
Ajuda a regular a tensão arterial
Sal de cozinha, carnes curadas
e embutidos, queijos,
alimentos processados
Regulação dos fluídos corporais
Atua na contração muscular
Excesso: Hipertensão arterial
POTÁSSIO
Participa na regulação dos fluídos corporais
Hortaliças, frutas, carnes
Fundamental para o sistema nervoso
Participa na contração muscular
29. MINERAL FUNÇÕES FONTES
FERRO
Componente da hemoglobina, responsável pelo transporte do oxigênio
para as células
Fígado, pescado, carnes,
gema, leguminosas,
cereais integrais
Importante para o sistemaimunológico
Faz parte de inúmeras enzimas com funções diversas
Carência: Anemia
ZINCO
Importante no metabolismodos macronutrientes Carnes, pescado,
laticínios, cereais
integrais, leguminosas,
oleaginosas
Importante para o crescimento e reprodução
Ajuda o sistemaimunológico
IODO
Importante para a síntese dos hormônios da tiróide que regulam o
metabolismogeral do organismo Pescado
Carência: Bócio
COBALTO Importante para a ação da vitamina B12
Fígado, frutos do mar,
carne de aves, leite
SELÊNIO
Componente de algumas enzimas
Oleaginosas, frutos do
mar, fígado, carne, cereais
Capacidade antioxidante, particularmente
em conjunto com a vitamina E
31. • Carboidratos ou sacarídeos ou glicídios, são
componentes essenciais de todos os organismos
vivos.
• São as moléculas mais abundantes da natureza.
• Constituem a principal fonte de energia para os
seres vivos;
• Estão presentes em diversos alimentos
• Alguns são os principais elementos da dieta (amido
e açúcar).
Carboidratos
32. Monossacarídeos
• Ou açúcares simples, são os monômeros dos polissacarídeos
• Contém de 3 a 7 átomos de carbono.
• Os menores monossacarídeos,
são os que tem 3 átomos de
C (trioses).
• São solúveis em água e
não sofrem hidrólise.
33. Dissacarídeos
• São estruturas formadas por duas moléculas de monossacarídeos,
através de uma ligação glicosídica:
• Sacarose: Frutose + Glicose
• Lactose: Galactose + Glicose
• Maltose: Glicose + Glicose
34. Polissacarídeos
• São conhecidos como glicanos e compõe a maioria dos CH
encontrados na natureza.
• São CH grandes, formados pela união de mais de vinte
monossacarídeos ligados em cadeia, geralmente de hexoses –
Polímero.
• São insolúveis em água e, portanto, não alteram o equilíbrio osmótico
das células.
35. Funções
• Os polissacarídeos possuem duas funções biológicas principais:
• Armazenar combustível
• Amido
• Glicogênio
• Elementos estruturais
• Celulose
• Quitina
36. Funções
• Energética: constituem a primeira e principal substância a ser
convertida em energia calorífica nas células, sob a forma de ATP.
• Nas plantas, o carboidrato é armazenado como amido nos amiloplastos;
• Nos animais, é armazenado no fígado e nos músculos como glicogênio.
• É o principal combustível utilizado pelas células no processo
respiratório a partir do qual se obtém energia para ser gasta no
trabalho celular.
37. Funções
• Estrutural: determinados carboidratos proporcionam rigidez,
consistência e elasticidade a algumas células.
• A pectina, a hemicelulose e a celulose compõem a parede celular dos
vegetais.
• A quitina forma o exoesqueleto dos artrópodes.
• Os ácidos nucléicos apresentam carboidratos, como a ribose e a
desoxirribose, em sua estrutura.
38. Sacarose
• É o dissacarídeo mais abundante, pode ser encontrado em todo o
reino vegetal e nos é conhecido como açúcar de mesa.
• A hidrólise da sacarose leva a separação das moléculas de glicose e
frutose.
• A hidrólise é realizada através de uma enzima chamada de sacarase.
39. Lactose
• É o açúcar do leite e ocorre naturalmente somente no leite.
• Sua concentração varia de 0 a 7% dependendo da espécie animal.
• Sua hidrólise separa as moléculas de glicose e galactose e ocorre
através da enzima lactase.
40. Amido
• É um polissacarídeo sintetizado pelas plantas e estas o utiliza como
principal reserva de alimento.
• Sua hidrólise ocorre através das amilases encontradas na saliva e no
suco pancreático.
• O amido é encontrado na forma de grãos em:
• Sementes - trigo, arroz, feijão, milho.
• Caules - batata;
• Raízes - mandioca, batata-doce.
41. Glicogênio
• É o principal polissacarídeo de armazenamento das células animais.
• É um polímero formado por moléculas de glicose e é altamente ramificado e
mais compacto que o amido.
• Está presente em todas as células, mas é abundante nos músculos
esqueléticos e no fígado.
42. Celulose
• É uma substância fibrosa, resistente e insolúvel em água.
• É encontrada na parede celular de plantas, principalmente caules e
troncos.
• É um polissacarídeo linear formado por moléculas de glicose.
• É hidrolisada pela celulase.
43. • São biopolímeros apolares, ou seja, insolúveis em água.
• São geralmente translúcidos, untuosos ao tato, pouco consistentes e
apresentam densidade menor que a água.
• São muito energéticos devido elevado
número de C-H, mais que o dobro da
capacidade dos carboidratos e proteínas;
• Lipídios - 9 kcal/g
• Carboidratos - 4 kcal/g
• Proteinas - 4 kcal/g
Lipídios
44. • São os monômeros dos lipídios e podem ser divididos em três grupos:
• Saturados - apresentam apenas ligações simples entre os carbonos;
• Monoinsaturados – possuem uma ligação dupla entre carbonos;
• Poliinsaturados – possuem duas ou mais ligações duplas entre C.
• A relação direta entre dietas ricas em gorduras saturadas e ataques
cardíacos é bem conhecida.
• Ácidos graxos saturados são geralmente encontrados em gorduras
sólidas ou semi-sólidas e tendem a se acumular nas artérias. Já os
ácidos graxos insaturados são mais encontrados em óleos vegetais e
tendem a se acumular menos nas artérias.
Ácidos Graxos
45. C C C C C C C C C C C C C C C C
OH
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H H
H
H H H H H H H H H H H H H O
1
16
Ácido palmíticoou ácido hexadecanóico (saturado)
C C C C C C C C C C C C C C C C
OH
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H H
H H H H H H H H H H H O
C
C
H
H
H
H H
1
18 9
Ácido oléico ou ácido 9-octadecenóico(monoinsaturado)
C C C C C C C C C C C C C C C C
OH
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H H
H H H H H H H H H O
C
C
H
H
H
H H
1
18 9
12
Ácido linoléicoou ácido 9,12-octadiênico(poliinsaturado)
Ácidos Graxos
46. Estado Físico dos Ác. Graxos
• Os nomes, as fórmulas estruturais e os pontos de fusão (PF) de alguns ácidos
graxos aparecem no quadro a seguir.
Nome Nº de
carb.
Fórmula estrutural P.F.
(°C)
Ácidos graxos saturados
Ácido láurico 12 CH2(CH2)10COOH 44,2
Ácido palmítico 16 CH3(CH2)14COOH 63,1
Ácido esteárico 18 CH3(CH2)16COOH 69,6
Ácidos graxos monoinsaturados
Ácido palmitoléico 16 CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH -0,5
Ácido oléico 18 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH 13,4
Ácidos graxos poliinsaturados
Ácido linoléico 18 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH -5
Ácido linolênico 18 CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH -11
Ácido araquidônico 20 CH3(CH2)4(CH=CHCH2)3CH=CH(CH2)3COOH -49,5
47. ◼ Observando-a atentamente a tabela anterior, podemos concluir que:
Os pontos de fusão dos ácidos graxos saturados são bem superiores aos dos
monoinsaturados e dos poliinsaturados;
◼ Qual seria a explicação para essa diferença de pontos de fusão?
A resposta está ligada à fórmula estrutural desses compostos. Os ácidos graxos
saturados apresentam cadeias carbônicas “retas” e os insaturados cadeias
“curvas”, conforme pode ser observado pelos modelos moleculares dos ácidos
palmítico, esteárico, oléico e linoléico mostrados a seguir.
48. Note que apesar de mencionarmos que as ligações simples entre carbonos são “retas”, isso de fato não ocorre. Na verdade,
os carbonos são unidos formando um ângulo de 109°, resultando nas estruturas em zig-zag mostradas acima.
49. ◼ Note, por meio dos modelos moleculares mostrados do ácido
palmítico e do ácido esteárico, que a cadeia carbônica dos
ácidos graxos saturadostem um formato “reto”.
◼ Por outro lado, os dois modelos moleculares do ácido oléico e
do ácido linoléico, mostram que a cadeia carbônica dos ácidos
graxos insaturadostem um formato “curvo”.
50. • Os triglicerídeos são encontrados tanto em vegetais como em animais e
compõem um dos maiores grupos alimentares da nossa dieta. Assim:
• Os sólidos ou semi-sólidos a temperatura ambiente (gorduras) ocorrem
predominantemente
em animais.
• Os líquidos a temperatura
ambiente (óleos) estão
presentes predominantemente
nos vegetais e nos peixes de
águas frias.
Triglicerídeos
53. Colesterol
• O colesterol é o principal esteróide em tecidos animais, faz parte da
estrutura das membranas celulares e participa da biossíntese de
vários hormônios (cortisol, testosterona, progesterona), dos sais
biliares e da vitamina D.
• A maior parte do colesterol presente no corpo é sintetizada pelo
próprio organismo (fígado), sendo apenas uma pequena parte
adquirida pela dieta.
54. Lipoproteínas
• São complexos micelares de proteínas e lipídeos que tem a função de
transportar lipídeos (em especial triglicerídeos e colesterol) no
plasma sanguíneo.
• São estruturas que possuem externamente grupos hidrofílicos de
fosfolipídios, colesterol livre e proteínas conjugadas.
• Triglicerídeos e ésteres de colesterol são carregados internamente,
protegidos da água.
55.
56. Lipoproteínas
• De acordo com a quantidade de proteínas, as lipoproteínas podem ser
classificadas em
• LDL (low-density lipoproteins): levam colesterol do fígado para os diversos tecidos
do corpo.
• HDL (high-density lipoproteins): coletam colesterol dos tecidos e o levam de volta
ao fígado.
• Hipercolesterolemia é a presença de altos níveis de colesterol no
sangue, sendo considerado um fator de risco para aterosclerose.
• Altas ingestões de lipídeos saturados na dieta aumentam a síntese de colesterol.
• Atividades físicas elevam o nível de HDL.
57. • Biomoléculas orgânicas mais abundantes nos seres vivos
depois da água;
• Formadas pela união de monômeros - aminoácidos:
• Essenciais
• Naturais
• Nitrogênio é considerado elemento característico das
proteínas.
Proteínas
58. Proteínas
• A maioria das proteínas são sintetizadas no citoplasma da célula pela
tradução do RNA.
• São as estruturas, sob o foco da
química, de maior complexidade e
mais sofisticadas funcionalmente
que se conhece.
• O corpo humano produz cerca de
100.000 proteínas, com cada uma
tendo algumas centenas de
aminoácidos.
59. Aminoácidos
• São os monômeros das proteínas.
• Sua estrutura envolve um grupo amina
(NH2) e um grupo carboxilo (COOH).
• Atualmente são conhecidos 20 desses
denominados aminoácidos primários
ou padrão, existem alguns aminoácidos
especiais, que só aparecem em alguns
tipos de proteínas.
• Desses 20, nove são ditos essenciais, pois o organismo humano não é
capaz de produzi-los, e por isso é necessária a sua ingestão através
dos alimentos para evitar a sua deficiência no organismo.
60. Aminoácidos
• Dependendo da natureza
da cadeia lateral são
classificados em:
• Polares
• Com carga Positiva
• Com carga Negativa
• Apolares
• Neutros
• Os alimentos mais ricos
em aminoácidos essenciais
são de origem animal:
carne, ovos, leite, queijos.
Apolares
Neutros
61. Qualidade Protéica – NDPCal%
• A qualidade da proteína ingerida deve ser avaliada para que haja uma completa
ingestão dos aminoácidos essenciais – alimentos que contém proteínas de alto
valor biológico.
Procedência Fator de utilização
Ovo 1
Origem Animal 0,7
Leguminosas 0,6
Cereais e outros vegetais 0,5
63. Enzimas
• É um grupo de substâncias orgânicas de natureza normalmente
protéica (existem também enzimas constituídas de RNA, as
ribozimas), com atividade intra ou extracelular que têm funções
catalisadoras, acelerando reações químicas que, sem a sua presença,
dificilmente aconteceriam.
• Elas convertem uma substância, chamada de substrato, em outra
denominada produto, e são extremamente específicas para a reação
que catalisam.
64. • Vitamina significa “substância essencial à vida” porque regulam e protegem
o organismo. Constituem um grupo muito diversificado de substâncias que
podemos dividir em:
• Hidrossolúveis
• Lipossolúveis
Vitaminas
65. Lipossolúveis
• Vit A
• Vit D
• Vit E
• Vit K
Hidrossolúveis
• Complexo B
• B1 (Tiamina)
• B2 (Riboflavina)
• B3 (Niacina)
• B5 (Ácido Pantotênico)
• B6 (Piridoxina)
• B7 (Biotina)
• B8 (Colina)
• B12 (Cobalamina)
• Vit C (Ácido Ascórbico)
Vitaminas
66. VITAMINA FUNÇÕES FONTES
VITAMINA A
Essencial para a qualidade da visão e da pele Fígado, lacticínios,
Antioxidante
gema de ovo, hortaliças de cor
amarela e laranja e de folha
verde escuro
Importante para o crescimento, sistemaimunológico e
reprodução
Excesso: cegueira noturna e problemas de pele
VITAMINA D
Formação e manutenção dos ossos e dentes Exposição solar
Influencia a absorção e metabolismodo Ca e P Óleo de fígado de peixe,
lacticínios, peixes de água
salgada
Carência: problemas ósseos (raquitismo e osteoporose)
Excesso: perturbações da função renal
VITAMINA E Potente antioxidante, protege os tecidos das agressões
Óleos vegetais e azeite, frutos
secos, ovo, hortaliças de folha
verde escuro
VITAMINA K
Essencial na coagulação do sangue Hortaliças de folha verde
escuro, fígado, carne, manteiga,
queijo ovo, cereais integrais
Carência: hemorragias
Excesso: anemia Bactérias intestinais
67. B1
Produção de energia a partir dos nutrientes Carne, ovo, peixe, leguminosas,
cereais
Importante para o crescimento, digestão e sis.nervoso
B2
Essencial para o crescimento Lacticínios, carne, ovo, folhas V.
escuro
Participa na produção de energia
B6
Essencial para o metabolismodas PTN e dos LPD
Carne de porco, cereais integrais,
leguminosas, batata, banana
Formação dos glóbulos vermelhos e sistemanervoso
Auxilia a conversão de triptofano em vitamina B12
B9
Imp. sistemas imunológico, nervoso e cardiovascular
Fígado, hortaliças de folha verde
escuro, carne, cereais integrais
Importante no metabolismodos aminoácidos e produção dos glóbulos
vermelhos
Previne malformações no feto durante a gravidez
B12
Essencial para o crescimento e divisão celular
Fígado, leite, ovo, peixe, queijo,
carne
Participa na formação de glóbulos vermelhos e no metabolismodos
aminoácidos
B5
Participa na produção de energia Gema, fígado, Folha verde escuro,
carne, lacticínios
Formação de alguns hormônios e hemoglobina
B7 Auxilia vários processos metabólicos
Fígado, gema, peixe frutos secos e
Bactérias Intestinais
C
Manutenção dos ossos, dentes e vasos sanguíneos
Frutas cítricas, brócolis, espinafre,
acerola, pimentão
Protege o sistemanervoso contra as infecções
Antioxidante e auxilia a absorção de Ferro
69. • Representados principalmente pelas proteínas e apresentam como principal
importância a função estrutural.
• Fontes alimentares:
✓Proteína de origem animal: carnes de todos os tipos, ovos, leite e derivados
✓Proteína de origem vegetal: leguminosas e oleaginosas
Construtores
70. • Representados principalmente pelos carboidratos e lipídeos. Apresentam
como principal função o fornecimento de energia para o organismo.
• Fontes alimentares:
✓Carboidratos: cereais, leguminosas, açúcar, raízes, tubérculos.
✓Lipídeos: óleos, azeites, margarinas, manteiga.
Energéticos
71. • Representados principalmente vitaminas e minerais. Apresentam como
principal função a regulação das reações bioquímicas dentro das células.
• Fontes alimentares:
✓Vitaminas e minerais: frutas e verduras
Reguladores
72. • Constituída de 06 refeições (03 grandes refeições e 03 pequenas refeições)
✓Café da manhã
✓Lanche
✓Almoço
✓Lanche
✓Jantar
✓Lanche
Alimentação Saudável
74. Referências Bibliográficas
• ARAÚJO, J.M.A. Química de alimentos teoria e prática. Editora:
Universitária, Viçosa, 1995.
• BOBBIO, F.O.; BOBBIO, P.A. Introdução à química de alimentos. 2ª
edição. Editora: Varela, São Paulo, 1995.
• NELSON, D.L.; COX, M.M. Lehninger: Princípios de Bioquímica. 5ª
edição. Editora: Sarvier, São Paulo, 2011.