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BIOMOLÉCULAS
BIOMOLÉCULAS
     A vida apresenta uma dualidade caraterística:


 O nosso planeta está    versus      Mas todas elas são
 repleto de milhões de            constituídas pela mesma
 espécies diferentes…               unidade estrutural e
                                  funcional… a CÉLULA!
BIOMOLÉCULAS

     E a composição das células? … será distinta ou
    semelhante? Haverá também uma unidade a nível
          químico entre todos os seres vivos?...

 Quando se analisa a matéria que constitui os seres vivos,
  encontram-se principalmente os seguintes elementos:
   • Carbono (C)      Os compostos orgânicos
 • Hidrogénio (H)       caraterizam-se por
  • Oxigénio (O)      apresentarem carbono
     • Azoto (N)           associado a
                           hidrogénio!
BIOMOLÉCULAS

                                  Moléculas que, entre
 MACROMOLÉCULAS                    outros elementos,
                                   contém carbono;
 FUNÇÕES: enzimática, estrutural,   são de grande
 armazenamento de informação…        dimensão…
 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, …
BIOMOLÉCULAS
                                          Água
                  Substâncias
                  Inorgânicas
                   Não possuem         Sais minerais
                  carbono ligado a
 Constituintes     cadeias de H’s
                                        Prótidos
   básicos        Substâncias
                   orgânicas            Glícidos
                  Possuem carbono
                 ligado a cadeias de     Lípidos
                         H’s
                                       Ácidos nucleicos
BIOMOLÉCULAS
BIOMOLÉCULAS


          Estrutura molecular simples: H2O;
            75 –90% da massa celular…
            Meio onde ocorrem todas as
        reações químicas celulares vitais…
                            Porquê??
         É um excelente solvente! (pode
         entrar como reagente ou como
           produto final das mesmas).
BIOMOLÉCULAS

                                Por que será que a água dissolve
                                        tão bem os sais?
                                 A molécula de água é polar (tem
                                 pólos com cargas contrárias)!
  Assim, gera-se um
 “pólo positivo”(H) e              O átomo de oxigénio contém no seu núcleo
um “pólo negativo”(O)               mais protões (carga +) que os átomos de
                                      hidrogénio. Assim, os eletrões vão-de
 na molécula de H2O!               distribuir de forma desigual (aproximam-se
… e maior probabilidade de
ligação a iões e outras moléculas, mais do átomo de oxigénio pois são por ele
formando compostos estáveis!       atraídos e esta zona ficará mais negativa).
BIOMOLÉCULAS

                  pontes de       Esta polaridade permite a ligação (por
                  hidrogénio        pontes de hidrogénio – ligações
                                  fracas) entre as moléculas de água e
                                      também entre estas e outras
                                 substâncias que também sejam polares
                                       ou que contenham carga…!

Entre as moléculas de água formam-
se pontes de hidrogénio que tornam
     esta molécula mais coesa!
BIOMOLÉCULAS

    Explica por que motivo num ambiente natural é muito
                 difícil encontrar água pura?
  No sangue, por exemplo,            Por ser uma molécula
várias substâncias - como sais          polar, aumenta a
minerais, vitaminas, açucares,         facilidade com que
entre outras -são transportadas       outras substâncias se
      dissolvidas na água.               misturam nela!!
Nas plantas, os sais minerais         (rapidamente se geram
    dissolvidos na água são              pontes de hidrogénio
 levados das raízes às folhas.         entre a água e aquelas
                                             substâncias)
BIOMOLÉCULAS

                   Outras características…
   No estado sólido a sua         A água ajuda a manter uma
 densidade é menor que no       temperatura estável, funcionando
      estado líquido…              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!
BIOMOLÉCULAS

                                               Quando o dia está muito
                                             quente, suamos mais. Pela
                                             evaporação do suor( água)
                                            eliminado, libertamos o calor
                                                excedente no corpo...



  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.
BIOMOLÉCULAS

     Cálcio, magnésio, flúor, potássio, fósforo, iodo, etc…
    Intervêm na formação do         Compostos inorgânicos pouco
 endosqueleto: ossos, dentes ou      abundantes mas com elevada
     exosqueleto (insectos)…                importânciia!!
     Podem funcionar como
activadores de moléculas (na sua
       ausência estas ficam
          inoperantes).
Fazem parte da constituição de
moléculas fundamentais: clorofila,    Intervêm na actividade dos
         hemoglobina, …              músculos e células nervosas.
BIOMOLÉCULAS
BIOMOLÉCULAS

              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)!
        Peptídeos – formados por
          vários aminoácidos!
BIOMOLÉCULAS




   Reação de condensação/       Reação de hidrólise: quebram-se as
     síntese: ligação entre        ligações entre os monómeros (o
     monómeros - implica a       polímero é desdobrado) – para tal é
libertação de uma molécula de   necessário o consumo/ adição de uma
             H2O!                         molécula de água.
BIOMOLÉCULAS
BIOMOLÉCULAS

São compostos orgânicos quaternários constituídos por
      átomos de C, O, H e N (podem conter outros)



                       1. AMINOÁCIDOS (prótidos mais
                          simples – monómeros)
                       2. PEPTÍDEOS
                       3. PROTEÍNAS
BIOMOLÉCULAS

 1   AMINOÁCIDOS




 FÓRMULA GERAL DE UM
     AMINOÁCIDO
BIOMOLÉCULAS

 1   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.
BIOMOLÉCULAS

 1   AMINOÁCIDOS
                   Os aminoácidos são as unidades
                      estruturais dos prótidos!!!
BIOMOLÉCULAS

 2   PÉPTIDOS          A união entre 2 ou mais
                 aminoácidos forma os peptídeos (já
                      são polímeros de prótidos!).
                  A ligação entre dois aminoácidos
                   (reação 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) denominada ligação
                              peptídica!
BIOMOLÉCULAS

 2   PÉPTIDOS
BIOMOLÉCULAS

   2    PÉPTIDOS
Podem gerar-se
assim, vários tipos de
peptídeos:
  Dipeptídeos( formados
   por 2 aminoácidos)
Tripeptídeos(formados por
     3 aminoácidos)
Oligopeptídeos (entre 2 a   Número de
     20 aminoácidos)         ligações       Número de -1
                                          = aminoácidos
Polipeptídeos( formados     peptídicas
      por mais de 20
      aminoácidos)
BIOMOLÉCULAS

   2     PÉPTIDOS
                                   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 o tipo de aminoácidos que os integram sejam
 diferentes e a sequência de aminoácidos (a.a.) seja também diferente!)
BIOMOLÉCULAS

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

 3   PROTEÍNAS
                 Estrutura das Proteínas
                     Quando a proteína
                     corresponde a uma
                     sequência linear de
                   aminoácidos numa longa
                      cadeia, diz-se que
                         apresenta:
BIOMOLÉCULAS

 3   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:
BIOMOLÉCULAS

 3   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:
BIOMOLÉCULAS

 3   PROTEÍNAS
                    Estrutura das Proteínas
                      Quando várias proteínas
                     globulares (com estrutura
                 terciária) / cadeias polipeptídicas
                   se ligam entre si, diz-se que a
                      proteína apresenta uma:
BIOMOLÉCULAS

 3   PROTEÍNAS   Estrutura das Proteínas
                               Analogia: A
                                estrutura
                               quaternária
                           seriam vários fios
                               de telefone
                            diferentes, todos
                               enrolados e
                           ligados entre si!!!!
BIOMOLÉCULAS

 3   PROTEÍNAS   Estrutura das Proteínas
BIOMOLÉCULAS

  3    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…)          Porque a clara de ovo fica
                                                  branca?
http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content
                 /proteinstructure.html
BIOMOLÉCULAS

  3   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 clara do ovo solidifica, ao ser cozida, mas
                    não se liquefaz quando arrefece.

                                       A actividade biológica de uma
                                       proteína não depende apenas
                                         da sua estrutura primária!
BIOMOLÉCULAS

 3   PROTEÍNAS
BIOMOLÉCULAS

 3     PROTEÍNAS    Funções:
      FUNCÕES      PROTEÍNAS     LOCALIZAÇÃO
     Enzimática      Pepsina       Suco gástrico

     Estrutural     Queratina     Cabelo, unhas

       Defesa       Anticorpos    Plasma, tecidos

     Transporte    Hemoglobina       Sangue

     Reguladora      Insulina       Pâncreas

      Contrátil      Miosina     Tecido muscular
BIOMOLÉCULAS




          Muitas vezes apelidados de
           “açúcares” ou Hidratos de
                   Carbono!
BIOMOLÉCULAS

 São compostos orgânicos ternários constituídos por
                átomos de C, O, H.


                  1. MONOSSACARÍDEOS (glicidos
                  mais simples – monómeros)
                  2. OLIGOSSACARÍDEOS
                  3. POLISSACARÍDEOS
BIOMOLÉCULAS

 1     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).
BIOMOLÉCULAS

 1   MONOSSACARÍDEOS
          Trioses 3C
         Tetroses 4C
    Pentoses 5C (ribose e
desoxirribose – componentes
           do DNA)
   Hexoses 6C (glicose – o
mais importante “combustível”
  para a maioria dos seres
            vivos).
BIOMOLÉCULAS

 1   MONOSSACARÍDEOS
                          As pentoses e as
                        hexoses, quando em
                               solução
                        aquosa, apresentam
                       uma estrutura em anel
                        de carbono (como se
                            cada vértice
                       correspondesse a um
                            átomo de C).
BIOMOLÉCULAS

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

                             LIGAÇÃO
 2 OLIGOSSACARÍDEOS         GLICOSÍDICA
                       Ligação de condensação
                      que se estabelece entre os
                          vários monómeros.

                      Os oligossacarídeos
                          são moléculas
                       orgânicas formadas
                      pela união de 2 a 10
                          moléculas de
                        monossacarídeos.
BIOMOLÉCULAS

 3   POLISSACARÍDEOS      Estes, ao contrário dos anteriores,
                               não possuem um sabor
Os polissacarídeos são              adocicado…)
  moléculas orgânicas
formadas pela união de
mais de 10 moléculas de
  monossacarídeos –
   normalmente, são
constituídos por longas
cadeias de monómeros.
BIOMOLÉCULAS

 3   POLISSACARÍDEOS




       Polissacarídeos
         estruturais     Polissacarídeos
                           energéticos
BIOMOLÉCULAS

 3   POLISSACARÍDEOS
BIOMOLÉCULAS




          Muitas vezes apelidados
               de gorduras…
BIOMOLÉCULAS

 São compostos orgânicos muito heterogéneos,
 constituídos por átomos de C, O, H e por outros
  elementos: P, (fósforo) S (enxofre), N (azoto) ..
                        Apresentam uma caraterística
                       inconfundível: não se misturam
                         com a água (são insolúveis
                                   naquela).
                          Apenas são solúveis em
                        solventes orgânicos (como o
                            éter, clorofórmio, etc)
BIOMOLÉCULAS


            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…
BIOMOLÉCULAS



1. LÍPIDOS DE RESERVA:
glicerídeos
2. LÍPIDOS
ESTRUTURAIS:
fosfolípidos
3. LÍPIDOS
REGULADORES
BIOMOLÉCULAS

 1     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
     Ácidos gordos e glicerol serão os
         monómeros dos lípidos!!
                                              nos animais)!!!
BIOMOLÉCULAS

 1   LÍPIDOS DE RESERVA: glicerídeos
                                  LIGAÇÃO ÉSTER –
                                     ligação entre o
                                       glicerol e os
                                  ácidos gordos (se
                                      se tratar de um
                                   triglicérido formar-
                                   se-ão 3 moléculas
                                          de H2O).
BIOMOLÉCULAS

 1   LÍPIDOS DE RESERVA:     Os ácidos gordos (cadeias
           glicerídeos     lineares de átomos de C com
                             um grupo terminal COOH),
                              podem ser saturados ou
                                  insaturados caso
                                     contenham,
                             respetivamente, ligações
                              simples ou duplas entre
                                 átomos de carbono
                               (se apresentarem várias
                                 ligações duplas são
                                    polinsaturados).
BIOMOLÉCULAS

 2   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.
BIOMOLÉCULAS

 2   LÍPIDOS ESTRUTURAIS: fosfolípidos
                                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).
BIOMOLÉCULAS

 2   LÍPIDOS ESTRUTURAIS: fosfolípidos
                      Zona contendo o grupo
                      fosfato – zona hidrofílica
                      (tem afinidade com a água)



                                   Ácidos gordos – zona
                                   hidrófoba (sem afinidade
                                   com a água)
BIOMOLÉCULAS

 2   LÍPIDOS ESTRUTURAIS: fosfolípidos

                               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 …)
BIOMOLÉCULAS

 3   LÍPIDOS REGULADORES:
                             Alguns lípidos intervêm
                                nos processos de
                            regulação do organismo:
                             esteróides, hormonas,
                                      etc…
BIOMOLÉCULAS




 Nota: os lípidos funcionam ainda como bons isoladores térmicos!
BIOMOLÉCULAS




          Inclui o tão famoso “DNA”…
BIOMOLÉCULAS

 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.
BIOMOLÉCULAS



     1. ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO (DNA)
         2. ÁCIDO RIBONUCLEICO (RNA)

   Os ácidos nucleicos são
 construções de nucleótidos
   (monómeros dos ácidos
         nucleicos).
BIOMOLÉCULAS

                         Cada nucleótido é
         O que são       formado por uma
      NUCLEÓTIDOS???    pentose, uma base
                       azotada e um grupo
                           fosfato, todos
                       ligados por ligações
                             covalentes.
                       Os ácidos nucleicos
                          são repetições
                        (polímeros) destas
                            unidades, os
                           nucleótidos!
BIOMOLÉCULAS




                      (apresenta                      (menos
                          um O                         um O
                       ligado ao                       ligado
     ribose                C’2) desoxirribose         ao C’2)
 Os nucleótidos de RNA distinguem-se dos nucleótidos de
DNA pelo tipo de pentose presente, respetivamente a ribose
                    e a desoxirribose.
BIOMOLÉCULAS


                 O DNA e o RNA
           distinguem-se ainda quanto
           ao tipo de base que podem
             possuir. Na molécula de
             DNA podemos encontrar
           Adenina, Guanina, Citosina
             e Timina. No RNA existe
           Adenina, Guanina, Citosina
                    e Uracilo.
BIOMOLÉCULAS




   POLÍMERIZAÇÂO DOS NUCLEÓTIDOS
BIOMOLÉCULAS

      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).
BIOMOLÉCULAS
BIOMOLÉCULAS
BIOMOLÉCULAS

                O DNA é constituído
                  por duas cadeias
               polinucleotídicas anti-
               paralelas. As cadeias
                 mantêm-se unidas
                  por ligações por
               pontes de hidrogénio
                que se estabelecem
                    entre bases
                 complementares.
BIOMOLÉCULAS

 O DNA é o suporte universal (todos os seres vivos –
 procariontes e eucariontes) da informação hereditária /
     genética (que passa de geração em geração).
       O DNA controla toda a atividade celular.
 O DNA confere grande diversidade à vida, pois cada
    organismo contém o seu DNA, que o torna único.
                         A sequência de bases azotadas do DNA
                        é única em cada ser vivo, o que confere a
                             cada um, uma “impressão digital
                                 genética” inconfundível!!
BIOMOLÉCULAS

      ÁGUA                         SAIS MINERAIS
Estrutural (faz parte da        Estrutural (faz parte da
constituição dos seres vivos).   constituição dos seres
Transporte de                   vivos).
substâncias (devido ao seu       Reguladora (fazem
elevado poder solvente).         parte de algumas enzimas
Reguladora (da                  e ajudam a regular o
temperatura corporal - suor).    funcionamento do
                                 organismo).
BIOMOLÉCULAS

   PRÓTIDOS                          GLÍCIDOS
Estrutural (fazem parte     Estrutural (a quitina e a
das membranas celulares e    celulose fazem parte de
também dos músculos).        estruturas de insectos e
Reguladora (as              plantas – exosqueleto e parede
enzimas, algumas             celular, respetivamente).
hormonas, etc, são           Energética e de reserva
proteínas).                  (amido e glicogénio).
Transporte (a
hemoglobina é uma proteína
– transporta O2)
BIOMOLÉCULAS

        LÍPIDOS                  ÁCIDOS NUCLEICOS

Estrutural (fazem parte        DNA: Armazenamento
das membranas celulares).       da informação genética
Reguladora (alguns             (quer em seres eucariontes,
hormonas e vitaminas têm        quer em procariontes, ainda
lípidos na sua constituição.)   que nestes o DNA se
Proteção (a gordura            encontre disperso no
subcutânea isola do frio).      citoplama!).
                                Intervêm na produção
                                de proteínas (DNA e RNA).
BIOMOLÉCULAS

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  • 2. BIOMOLÉCULAS A vida apresenta uma dualidade caraterística: O nosso planeta está versus Mas todas elas são repleto de milhões de constituídas pela mesma espécies diferentes… unidade estrutural e funcional… a CÉLULA!
  • 3. BIOMOLÉCULAS E a composição das células? … será distinta ou semelhante? Haverá também uma unidade a nível químico entre todos os seres vivos?... Quando se analisa a matéria que constitui os seres vivos, encontram-se principalmente os seguintes elementos: • Carbono (C) Os compostos orgânicos • Hidrogénio (H) caraterizam-se por • Oxigénio (O) apresentarem carbono • Azoto (N) associado a hidrogénio!
  • 4. BIOMOLÉCULAS Moléculas que, entre MACROMOLÉCULAS outros elementos, contém carbono; FUNÇÕES: enzimática, estrutural, são de grande armazenamento de informação… dimensão… 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, …
  • 5. BIOMOLÉCULAS Água Substâncias Inorgânicas Não possuem Sais minerais carbono ligado a Constituintes cadeias de H’s Prótidos básicos Substâncias orgânicas Glícidos Possuem carbono ligado a cadeias de Lípidos H’s Ácidos nucleicos
  • 7. BIOMOLÉCULAS Estrutura molecular simples: H2O; 75 –90% da massa celular… Meio onde ocorrem todas as reações químicas celulares vitais… Porquê?? É um excelente solvente! (pode entrar como reagente ou como produto final das mesmas).
  • 8. BIOMOLÉCULAS Por que será que a água dissolve tão bem os sais? A molécula de água é polar (tem pólos com cargas contrárias)! Assim, gera-se um “pólo positivo”(H) e O átomo de oxigénio contém no seu núcleo um “pólo negativo”(O) mais protões (carga +) que os átomos de hidrogénio. Assim, os eletrões vão-de na molécula de H2O! distribuir de forma desigual (aproximam-se … e maior probabilidade de ligação a iões e outras moléculas, mais do átomo de oxigénio pois são por ele formando compostos estáveis! atraídos e esta zona ficará mais negativa).
  • 9. BIOMOLÉCULAS pontes de Esta polaridade permite a ligação (por hidrogénio pontes de hidrogénio – ligações fracas) entre as moléculas de água e também entre estas e outras substâncias que também sejam polares ou que contenham carga…! Entre as moléculas de água formam- se pontes de hidrogénio que tornam esta molécula mais coesa!
  • 10. BIOMOLÉCULAS Explica por que motivo num ambiente natural é muito difícil encontrar água pura? No sangue, por exemplo, Por ser uma molécula várias substâncias - como sais polar, aumenta a minerais, vitaminas, açucares, facilidade com que entre outras -são transportadas outras substâncias se dissolvidas na água. misturam nela!! Nas plantas, os sais minerais (rapidamente se geram dissolvidos na água são pontes de hidrogénio levados das raízes às folhas. entre a água e aquelas substâncias)
  • 11. BIOMOLÉCULAS Outras características…  No estado sólido a sua  A água ajuda a manter uma densidade é menor que no temperatura estável, funcionando estado líquido… 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!
  • 12. BIOMOLÉCULAS Quando o dia está muito quente, suamos mais. Pela evaporação do suor( água) eliminado, libertamos o calor excedente no corpo... 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.
  • 13. BIOMOLÉCULAS Cálcio, magnésio, flúor, potássio, fósforo, iodo, etc…  Intervêm na formação do Compostos inorgânicos pouco endosqueleto: ossos, dentes ou abundantes mas com elevada exosqueleto (insectos)… importânciia!! Podem funcionar como activadores de moléculas (na sua ausência estas ficam inoperantes). Fazem parte da constituição de moléculas fundamentais: clorofila,  Intervêm na actividade dos hemoglobina, … músculos e células nervosas.
  • 15. BIOMOLÉCULAS 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)! Peptídeos – formados por vários aminoácidos!
  • 16. BIOMOLÉCULAS Reação de condensação/ Reação de hidrólise: quebram-se as síntese: ligação entre ligações entre os monómeros (o monómeros - implica a polímero é desdobrado) – para tal é libertação de uma molécula de necessário o consumo/ adição de uma H2O! molécula de água.
  • 18. BIOMOLÉCULAS São compostos orgânicos quaternários constituídos por átomos de C, O, H e N (podem conter outros) 1. AMINOÁCIDOS (prótidos mais simples – monómeros) 2. PEPTÍDEOS 3. PROTEÍNAS
  • 19. BIOMOLÉCULAS 1 AMINOÁCIDOS FÓRMULA GERAL DE UM AMINOÁCIDO
  • 20. BIOMOLÉCULAS 1 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.
  • 21. BIOMOLÉCULAS 1 AMINOÁCIDOS Os aminoácidos são as unidades estruturais dos prótidos!!!
  • 22. BIOMOLÉCULAS 2 PÉPTIDOS A união entre 2 ou mais aminoácidos forma os peptídeos (já são polímeros de prótidos!). A ligação entre dois aminoácidos (reação 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) denominada ligação peptídica!
  • 23. BIOMOLÉCULAS 2 PÉPTIDOS
  • 24. BIOMOLÉCULAS 2 PÉPTIDOS Podem gerar-se assim, vários tipos de peptídeos: Dipeptídeos( formados por 2 aminoácidos) Tripeptídeos(formados por 3 aminoácidos) Oligopeptídeos (entre 2 a Número de 20 aminoácidos) ligações Número de -1 = aminoácidos Polipeptídeos( formados peptídicas por mais de 20 aminoácidos)
  • 25. BIOMOLÉCULAS 2 PÉPTIDOS 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 o tipo de aminoácidos que os integram sejam diferentes e a sequência de aminoácidos (a.a.) seja também diferente!)
  • 26. BIOMOLÉCULAS 3 PROTEÍNAS  Prótidos mais complexos;  Formadas por uma ou mais cadeias polipeptídicas;  Apresentam uma estrutura tridimensional definida e vários níveis de organização…
  • 27. BIOMOLÉCULAS 3 PROTEÍNAS Estrutura das Proteínas Quando a proteína corresponde a uma sequência linear de aminoácidos numa longa cadeia, diz-se que apresenta:
  • 28. BIOMOLÉCULAS 3 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:
  • 29. BIOMOLÉCULAS 3 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:
  • 30. BIOMOLÉCULAS 3 PROTEÍNAS Estrutura das Proteínas Quando várias proteínas globulares (com estrutura terciária) / cadeias polipeptídicas se ligam entre si, diz-se que a proteína apresenta uma:
  • 31. BIOMOLÉCULAS 3 PROTEÍNAS Estrutura das Proteínas Analogia: A estrutura quaternária seriam vários fios de telefone diferentes, todos enrolados e ligados entre si!!!!
  • 32. BIOMOLÉCULAS 3 PROTEÍNAS Estrutura das Proteínas
  • 33. BIOMOLÉCULAS 3 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…) Porque a clara de ovo fica branca? http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content /proteinstructure.html
  • 34. BIOMOLÉCULAS 3 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 clara do ovo solidifica, ao ser cozida, mas não se liquefaz quando arrefece. A actividade biológica de uma proteína não depende apenas da sua estrutura primária!
  • 35. BIOMOLÉCULAS 3 PROTEÍNAS
  • 36. BIOMOLÉCULAS 3 PROTEÍNAS Funções: FUNCÕES PROTEÍNAS LOCALIZAÇÃO Enzimática Pepsina Suco gástrico Estrutural Queratina Cabelo, unhas Defesa Anticorpos Plasma, tecidos Transporte Hemoglobina Sangue Reguladora Insulina Pâncreas Contrátil Miosina Tecido muscular
  • 37. BIOMOLÉCULAS Muitas vezes apelidados de “açúcares” ou Hidratos de Carbono!
  • 38. BIOMOLÉCULAS São compostos orgânicos ternários constituídos por átomos de C, O, H. 1. MONOSSACARÍDEOS (glicidos mais simples – monómeros) 2. OLIGOSSACARÍDEOS 3. POLISSACARÍDEOS
  • 39. BIOMOLÉCULAS 1 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).
  • 40. BIOMOLÉCULAS 1 MONOSSACARÍDEOS Trioses 3C Tetroses 4C Pentoses 5C (ribose e desoxirribose – componentes do DNA) Hexoses 6C (glicose – o mais importante “combustível” para a maioria dos seres vivos).
  • 41. BIOMOLÉCULAS 1 MONOSSACARÍDEOS As pentoses e as hexoses, quando em solução aquosa, apresentam uma estrutura em anel de carbono (como se cada vértice correspondesse a um átomo de C).
  • 42. BIOMOLÉCULAS 1 MONOSSACARÍDEOS Os monossacarídeos são sólidos brancos, cristalinos, solúveis em água, sendo a maioria de sabor doce!
  • 43. BIOMOLÉCULAS LIGAÇÃO 2 OLIGOSSACARÍDEOS GLICOSÍDICA Ligação de condensação que se estabelece entre os vários monómeros. Os oligossacarídeos são moléculas orgânicas formadas pela união de 2 a 10 moléculas de monossacarídeos.
  • 44. BIOMOLÉCULAS 3 POLISSACARÍDEOS Estes, ao contrário dos anteriores, não possuem um sabor Os polissacarídeos são adocicado…) moléculas orgânicas formadas pela união de mais de 10 moléculas de monossacarídeos – normalmente, são constituídos por longas cadeias de monómeros.
  • 45. BIOMOLÉCULAS 3 POLISSACARÍDEOS Polissacarídeos estruturais Polissacarídeos energéticos
  • 46. BIOMOLÉCULAS 3 POLISSACARÍDEOS
  • 47. BIOMOLÉCULAS Muitas vezes apelidados de gorduras…
  • 48. BIOMOLÉCULAS São compostos orgânicos muito heterogéneos, constituídos por átomos de C, O, H e por outros elementos: P, (fósforo) S (enxofre), N (azoto) .. Apresentam uma caraterística inconfundível: não se misturam com a água (são insolúveis naquela). Apenas são solúveis em solventes orgânicos (como o éter, clorofórmio, etc)
  • 49. BIOMOLÉCULAS 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…
  • 50. BIOMOLÉCULAS 1. LÍPIDOS DE RESERVA: glicerídeos 2. LÍPIDOS ESTRUTURAIS: fosfolípidos 3. LÍPIDOS REGULADORES
  • 51. BIOMOLÉCULAS 1 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 Ácidos gordos e glicerol serão os monómeros dos lípidos!! nos animais)!!!
  • 52. BIOMOLÉCULAS 1 LÍPIDOS DE RESERVA: glicerídeos LIGAÇÃO ÉSTER – ligação entre o glicerol e os ácidos gordos (se se tratar de um triglicérido formar- se-ão 3 moléculas de H2O).
  • 53. BIOMOLÉCULAS 1 LÍPIDOS DE RESERVA: Os ácidos gordos (cadeias glicerídeos lineares de átomos de C com um grupo terminal COOH), podem ser saturados ou insaturados caso contenham, respetivamente, ligações simples ou duplas entre átomos de carbono (se apresentarem várias ligações duplas são polinsaturados).
  • 54. BIOMOLÉCULAS 2 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.
  • 55. BIOMOLÉCULAS 2 LÍPIDOS ESTRUTURAIS: fosfolípidos 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).
  • 56. BIOMOLÉCULAS 2 LÍPIDOS ESTRUTURAIS: fosfolípidos Zona contendo o grupo fosfato – zona hidrofílica (tem afinidade com a água) Ácidos gordos – zona hidrófoba (sem afinidade com a água)
  • 57. BIOMOLÉCULAS 2 LÍPIDOS ESTRUTURAIS: fosfolípidos 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 …)
  • 58. BIOMOLÉCULAS 3 LÍPIDOS REGULADORES: Alguns lípidos intervêm nos processos de regulação do organismo: esteróides, hormonas, etc…
  • 59. BIOMOLÉCULAS Nota: os lípidos funcionam ainda como bons isoladores térmicos!
  • 60. BIOMOLÉCULAS Inclui o tão famoso “DNA”…
  • 61. BIOMOLÉCULAS 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.
  • 62. BIOMOLÉCULAS 1. ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO (DNA) 2. ÁCIDO RIBONUCLEICO (RNA) Os ácidos nucleicos são construções de nucleótidos (monómeros dos ácidos nucleicos).
  • 63. BIOMOLÉCULAS Cada nucleótido é O que são formado por uma NUCLEÓTIDOS??? pentose, uma base azotada e um grupo fosfato, todos ligados por ligações covalentes. Os ácidos nucleicos são repetições (polímeros) destas unidades, os nucleótidos!
  • 64. BIOMOLÉCULAS (apresenta (menos um O um O ligado ao ligado ribose C’2) desoxirribose ao C’2) Os nucleótidos de RNA distinguem-se dos nucleótidos de DNA pelo tipo de pentose presente, respetivamente a ribose e a desoxirribose.
  • 65. BIOMOLÉCULAS O DNA e o RNA distinguem-se ainda quanto ao tipo de base que podem possuir. Na molécula de DNA podemos encontrar Adenina, Guanina, Citosina e Timina. No RNA existe Adenina, Guanina, Citosina e Uracilo.
  • 66. BIOMOLÉCULAS POLÍMERIZAÇÂO DOS NUCLEÓTIDOS
  • 67. BIOMOLÉCULAS 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).
  • 70. BIOMOLÉCULAS O DNA é constituído por duas cadeias polinucleotídicas anti- paralelas. As cadeias mantêm-se unidas por ligações por pontes de hidrogénio que se estabelecem entre bases complementares.
  • 71. BIOMOLÉCULAS O DNA é o suporte universal (todos os seres vivos – procariontes e eucariontes) da informação hereditária / genética (que passa de geração em geração). O DNA controla toda a atividade celular. O DNA confere grande diversidade à vida, pois cada organismo contém o seu DNA, que o torna único. A sequência de bases azotadas do DNA é única em cada ser vivo, o que confere a cada um, uma “impressão digital genética” inconfundível!!
  • 72. BIOMOLÉCULAS ÁGUA SAIS MINERAIS Estrutural (faz parte da Estrutural (faz parte da constituição dos seres vivos). constituição dos seres Transporte de vivos). substâncias (devido ao seu Reguladora (fazem elevado poder solvente). parte de algumas enzimas Reguladora (da e ajudam a regular o temperatura corporal - suor). funcionamento do organismo).
  • 73. BIOMOLÉCULAS PRÓTIDOS GLÍCIDOS Estrutural (fazem parte Estrutural (a quitina e a das membranas celulares e celulose fazem parte de também dos músculos). estruturas de insectos e Reguladora (as plantas – exosqueleto e parede enzimas, algumas celular, respetivamente). hormonas, etc, são Energética e de reserva proteínas). (amido e glicogénio). Transporte (a hemoglobina é uma proteína – transporta O2)
  • 74. BIOMOLÉCULAS LÍPIDOS ÁCIDOS NUCLEICOS Estrutural (fazem parte DNA: Armazenamento das membranas celulares). da informação genética Reguladora (alguns (quer em seres eucariontes, hormonas e vitaminas têm quer em procariontes, ainda lípidos na sua constituição.) que nestes o DNA se Proteção (a gordura encontre disperso no subcutânea isola do frio). citoplama!). Intervêm na produção de proteínas (DNA e RNA).