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Escola Secundária c/ 3º ciclo D. Manuel I

           Biologia – Geologia (10º ano)



Diversidade na Biosfera
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
Constituintes básicos dos seres vivos




             by   Ana Kastro
Constituintes básicos dos seres vivos


    A unidade biológica
  também se revela a nível
        químico!!!

             by   Ana Kastro
Constituintes básicos dos seres vivos


    A unidade biológica
  também se revela a nível
        químico!!!

             by   Ana Kastro
Constituintes básicos dos seres vivos
Quando 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
Constituintes básicos dos seres vivos


                                                  Moléculas que, entre outros
                                               elementos, contém carbono; são
MACROMOLÉCULAS                                      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 (não
contêm carbono), mas são igualmente importantes : ossos,
                         músculos, …
                                  by   Ana Kastro
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
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
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
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 poder
Entre as moléculas de água
   formam-se pontes de
hidrogénio que tornam esta
                                   solvente da água!
   molécula mais coesa!       by   Ana Kastro
O solvente ideal…



                    Nas extremidades das
                     patas deste animal é
                    facilmente verificável
                    que a água é coesa…
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 ela
outras - 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
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
Por funcionar como um bom regulador
térmico, em cidades próximas do litoral é
pequena a diferença entre a temperatura
durante o dia e durante a noite. Já em
cidades distantes do litoral, essa diferença de
temperatura é bem maior.




                                                  Quando o dia está muito quente,
                                                  suamos mais. Pela evaporação do suor
                                                  (água) eliminado, libertamos o calor
                                                  excedente no corpo. ..
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…
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
Constituintes básicos dos seres vivos




  Reacção de condensação /                Reacção de hidrólise: quebram-se as ligações entre
síntese: ligação entre monómeros -         os monómeros (o polímero é desdobrado) – para tal é
implica a libertação de uma molécula      necessário o consumo / adição de uma molécula de água
               de H2O!               by    Ana Kastro
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
Constituintes básicos dos seres vivos


AMINOÁCIDOS




             by   Ana Kastro
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
Constituintes básicos dos seres vivos


AMINOÁCIDOS
      Os
 aminoácidos
    são as
   unidades
estruturais dos
  prótidos!!!
                  Aminoácido: valina
                                             Aminoácido: lisina

                           by   Ana Kastro
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
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)
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: basta
que a sequência de a.a. seja também diferente!)


                              by   Ana Kastro
Constituintes básicos dos seres vivos


 PROTEÍNAS
▪ Prótidos mais complexos;
▪ Formadas por uma ou mais cadeias polipeptídicas;
▪ Apresentam uma estrutura tridimensional definida e
vários níveis de organização…


                      by   Ana Kastro
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
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
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
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
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
Constituintes básicos dos seres vivos


 PROTEÍNAS   Estrutura das Proteínas




               by   Ana Kastro
Constituintes básicos dos seres vivos


 PROTEÍNAS                   Desnaturação…
    ▪ Diz-se que ocorre desnaturação
quando a proteína perde a sua estrutura
           tridimensional…
 (é que a estrutura das proteínas é mantida por
ligações 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
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). A
A 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
Constituintes básicos dos seres vivos


 PROTEÍNAS




              by   Ana Kastro
Constituintes básicos dos seres vivos

 PROTEÍNAS   Funções




              by   Ana Kastro
Muitas vezes apelidados de
“açúcares” ou Hidratos de
        Carbono!
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
Constituintes básicos dos seres vivos

  MONOSSACARÍDEOS
 Fórmula geral: (CH2O)n
  Os monossacarídeos (muitas vezes apelidados de
“oses”) são classificados de acordo com o número
de 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
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
Constituintes básicos dos seres vivos

 MONOSSACARÍDEOS
Os monossacarídeos são sólidos brancos,
  cristalinos, solúveis em água, sendo a
          maioria de sabor doce!




                        by   Ana Kastro
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
Constituintes básicos dos seres vivos

  OLIGOSSACARÍDEOS
                                                 Glucose   Frutose




                                                 Glucose   Glucose
Trissacarídeos: formados por 2 monossacarídeos
           (e assim sucessivamente…)

                                   by   Ana Kastro
Constituintes básicos dos seres vivos

  POLISSACARÍDEOS                          Estes, ao contrário dos anteriores, não
                                               possuem um sabor adocicado…)


Os polissacarídeos são moléculas
orgânicas 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)
Constituintes básicos dos seres vivos

 POLISSACARÍDEOS




             by   Ana Kastro
Constituintes básicos dos seres vivos

 POLISSACARÍDEOS

                                  AMIDO



                               GLICOGÉNIO

                               CELULOSE


             by   Ana Kastro
Muitas vezes apelidados de
        gorduras…
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
Constituintes básicos dos seres vivos




LÍPIDOS DE RESERVA: glicerídeos
LÍPIDOS ESTRUTURAIS: fosfolípidos
LÍPIDOS REGULADORES
               by   Ana Kastro
Constituintes básicos dos seres vivos


  LÍPIDOS DE RESERVA: glicerídeos
Resultam da ligação entre
     uma molécula de
 glicerol com 1, 2 ou 3
    de ácidos gordos
formarão 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
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
LIGAÇÃO ÉSTER – ligação entre o glicerol e os ácidos gordos
   (se se tratar de um triglicérido formar-se-ão 3 moléculas de H2O)
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
Os fosfolípidos
  são moléculas
 anfipáticas –
isto significa que
   possuem uma
      parte polar
     (hidrofílica –
 afinidade com a água) e
      uma parte
         apolar
(hidrofóbica – sem
afinidade com a água)
Zona contendo o grupo fosfato – zona
  hidrofílica (tem afinidade com a água)




        Ácidos gordos – zona hidrófoba (sem
               afinidade com a água)
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 …)
Constituintes básicos dos seres vivos


LÍPIDOS REGULADORES
▪ Alguns lípidos intervêm nos processos de regulação do
                               organismo:
  - esteróides, hormonas, etc…




                          by     Ana Kastro
Constituintes básicos dos seres vivos




Nota:   os lípidos funcionam ainda como bons isoladores térmicos!

                            by   Ana Kastro
Inclui o tão famoso “DNA”…
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 principais
moléculas envolvidas em processos de controlo
 celular; constituem os pilares da informação
           genética / hereditariedade.



                            by   Ana Kastro
                                                Friedrich Miescher (1844-1895)
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
Constituintes básicos dos seres vivos


   O que são
NUCLEÓTIDOS???



                          Pentose



                  Os ácidos nucleicos são repetições (polímeros)
                       destas unidades, destes nucleótidos!
                 by   Ana Kastro
Constituintes básicos dos seres vivos




    NUCLEÓTIDO
                         POLÍMERO DE NUCLEÓTIDOS
                 by   Ana Kastro
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
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
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
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
A sequência de bases azotadas do DNA é
única pelo que nos confere uma “impressão
       digital genética” inconfundível!
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)
PRÓTIDOS                                 GLÚCIDOS
- Estrutural                             - Estrutural
(fazem parte das membranas celulares e   (a quitina e a celulose fazem parte de
também 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 é
uma proteína – transporta O2)
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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  • 5. Constituintes básicos dos seres vivos A unidade biológica também se revela a nível químico!!! by Ana Kastro
  • 6. Constituintes básicos dos seres vivos Quando 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. Constituintes básicos dos seres vivos Moléculas que, entre outros elementos, contém carbono; são MACROMOLÉCULAS 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 (não contêm carbono), mas são igualmente importantes : ossos, músculos, … by Ana Kastro
  • 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
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  • 12. 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
  • 13. 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
  • 14. 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 poder Entre as moléculas de água formam-se pontes de hidrogénio que tornam esta solvente da água! molécula mais coesa! by Ana Kastro
  • 15. O solvente ideal… Nas extremidades das patas deste animal é facilmente verificável que a água é coesa…
  • 16. 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 ela outras - 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
  • 17. 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
  • 18. Por funcionar como um bom regulador térmico, em cidades próximas do litoral é pequena a diferença entre a temperatura durante o dia e durante a noite. Já em cidades distantes do litoral, essa diferença de temperatura é bem maior. Quando o dia está muito quente, suamos mais. Pela evaporação do suor (água) eliminado, libertamos o calor excedente no corpo. ..
  • 19. 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…
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  • 21. 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
  • 22. Constituintes básicos dos seres vivos Reacção de condensação / Reacção de hidrólise: quebram-se as ligações entre síntese: ligação entre monómeros - os monómeros (o polímero é desdobrado) – para tal é implica a libertação de uma molécula necessário o consumo / adição de uma molécula de água de H2O! by Ana Kastro
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  • 24. 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
  • 25. Constituintes básicos dos seres vivos AMINOÁCIDOS by Ana Kastro
  • 26. 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
  • 27. Constituintes básicos dos seres vivos AMINOÁCIDOS Os aminoácidos são as unidades estruturais dos prótidos!!! Aminoácido: valina Aminoácido: lisina by Ana Kastro
  • 28. 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
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  • 30. 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)
  • 31. 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: basta que a sequência de a.a. seja também diferente!) by Ana Kastro
  • 32. Constituintes básicos dos seres vivos  PROTEÍNAS ▪ Prótidos mais complexos; ▪ Formadas por uma ou mais cadeias polipeptídicas; ▪ Apresentam uma estrutura tridimensional definida e vários níveis de organização… by Ana Kastro
  • 33. 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
  • 34. 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
  • 35. 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
  • 36. 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
  • 37. 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
  • 38. Constituintes básicos dos seres vivos  PROTEÍNAS Estrutura das Proteínas by Ana Kastro
  • 39. Constituintes básicos dos seres vivos  PROTEÍNAS Desnaturação… ▪ Diz-se que ocorre desnaturação quando a proteína perde a sua estrutura tridimensional… (é que a estrutura das proteínas é mantida por ligações 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
  • 40. 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). A A 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
  • 41. Constituintes básicos dos seres vivos  PROTEÍNAS by Ana Kastro
  • 42. Constituintes básicos dos seres vivos  PROTEÍNAS Funções by Ana Kastro
  • 43. Muitas vezes apelidados de “açúcares” ou Hidratos de Carbono!
  • 44. 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
  • 45. Constituintes básicos dos seres vivos  MONOSSACARÍDEOS Fórmula geral: (CH2O)n Os monossacarídeos (muitas vezes apelidados de “oses”) são classificados de acordo com o número de 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
  • 46. 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
  • 47. Constituintes básicos dos seres vivos  MONOSSACARÍDEOS Os monossacarídeos são sólidos brancos, cristalinos, solúveis em água, sendo a maioria de sabor doce! by Ana Kastro
  • 48. 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
  • 49. Constituintes básicos dos seres vivos  OLIGOSSACARÍDEOS Glucose Frutose Glucose Glucose Trissacarídeos: formados por 2 monossacarídeos (e assim sucessivamente…) by Ana Kastro
  • 50. Constituintes básicos dos seres vivos  POLISSACARÍDEOS Estes, ao contrário dos anteriores, não possuem um sabor adocicado…) Os polissacarídeos são moléculas orgânicas 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)
  • 51. Constituintes básicos dos seres vivos  POLISSACARÍDEOS by Ana Kastro
  • 52. Constituintes básicos dos seres vivos  POLISSACARÍDEOS AMIDO GLICOGÉNIO CELULOSE by Ana Kastro
  • 53. Muitas vezes apelidados de gorduras…
  • 54. 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
  • 55. Constituintes básicos dos seres vivos LÍPIDOS DE RESERVA: glicerídeos LÍPIDOS ESTRUTURAIS: fosfolípidos LÍPIDOS REGULADORES by Ana Kastro
  • 56. Constituintes básicos dos seres vivos LÍPIDOS DE RESERVA: glicerídeos Resultam da ligação entre uma molécula de glicerol com 1, 2 ou 3 de ácidos gordos formarão 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
  • 57. 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
  • 58. LIGAÇÃO ÉSTER – ligação entre o glicerol e os ácidos gordos (se se tratar de um triglicérido formar-se-ão 3 moléculas de H2O)
  • 59. 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
  • 60. Os fosfolípidos são moléculas anfipáticas – isto significa que possuem uma parte polar (hidrofílica – afinidade com a água) e uma parte apolar (hidrofóbica – sem afinidade com a água)
  • 61.
  • 62. Zona contendo o grupo fosfato – zona hidrofílica (tem afinidade com a água) Ácidos gordos – zona hidrófoba (sem afinidade com a água)
  • 63. 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 …)
  • 64. Constituintes básicos dos seres vivos LÍPIDOS REGULADORES ▪ Alguns lípidos intervêm nos processos de regulação do organismo: - esteróides, hormonas, etc… by Ana Kastro
  • 65. Constituintes básicos dos seres vivos Nota: os lípidos funcionam ainda como bons isoladores térmicos! by Ana Kastro
  • 66. Inclui o tão famoso “DNA”…
  • 67. 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 principais moléculas envolvidas em processos de controlo celular; constituem os pilares da informação genética / hereditariedade. by Ana Kastro Friedrich Miescher (1844-1895)
  • 68. 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
  • 69. Constituintes básicos dos seres vivos O que são NUCLEÓTIDOS??? Pentose Os ácidos nucleicos são repetições (polímeros) destas unidades, destes nucleótidos! by Ana Kastro
  • 70. Constituintes básicos dos seres vivos NUCLEÓTIDO POLÍMERO DE NUCLEÓTIDOS by Ana Kastro
  • 71. 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
  • 72. 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
  • 73.
  • 74. 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
  • 75. 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
  • 76. A sequência de bases azotadas do DNA é única pelo que nos confere uma “impressão digital genética” inconfundível!
  • 77. 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)
  • 78. PRÓTIDOS GLÚCIDOS - Estrutural - Estrutural (fazem parte das membranas celulares e (a quitina e a celulose fazem parte de também 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 é uma proteína – transporta O2)
  • 79. 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)