Profa. Denise Esteves Moritz - UNISUL
BIOQUÍMICA
DOS ALIMENTOS
Aula -02
Princípios Básicos/Troca de Energia e
Matéria nos organismos vivos
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Sumário
1. Matéria e seus constituintes (átomos, moléculas,
biomoléculas)
2. Grupos funcionais
2.1 Proteínas
2.2 Carboidratos
2.3 Lipídeos
2.4 Ácidos Nucléicos
3. Ciclo de Energia
SUBSTÂNCIA
•
O que existe por si só;
•
Qualquer espécie de matéria;
•
MATÉRIA = que ocupa espaço, tem massa;
•
Energia condensada num espaço.
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OS ÁTOMOS FORMAM MOLÉCULAS
AS MOLÉCULAS FORMAM ORGANELAS
AS ORGANELAS FORMAM A CÉLULA
AS CÉLULAS FORMAM TECIDOS
OS TECIDOS FORMAM ORGÃOS
OS ORGÃOS FORMAM SISTEMA
OS SISTEMAS FORMAM CORPO
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O ÁTOMO
•
Elemento básico que compõe a matéria;
•
Estruturas e processos fisiológicos são
devidos às interações entre átomos e íons;
•
Átomo elemento que estabelece ligação
entre matéria e energia.
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Elemento químico essencial:
(deve cumprir quatro condições)
A ingestão insuficiente do elemento provoca:
• Deficiências funcionais, reversíveis se o elemento voltar a ficar
nas concentrações adequadas;
* Sem o elemento, o organismo não cresce e nem completa o
seu ciclo vital;
* O elemento influi diretamente no organismo e está envolvido
em seus processos metabólicos;
* O mesmo efeito no organismo não pode ser conseguido por
nenhum outro elemento.
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• A maioria dos elementos que compõem os seres vivos
são denominados elementos organógenos ou
bioelementos.
• São classificados segundo a sua abundância em
majoritários, traços e microtraços (oligoelementos).
• A lista seguinte mostra os bioelementos presentes no
ser humano, ordenados por ordem de abundância:
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MOLÉCULAS
•
Átomos interagem para formar
configurações estáveis;
•
Formam as MOLÉCULAS.
CAFEÍNA
NICOTINA
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BIOMOLÉCULAS
Bio = ORGANISMO VIVO
Moléculas de importancia biológica
Molécula = união de 2 ou mais
átomos distintos
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BIOMOLÉCULAS
Constituição
Carbono (C), Hidrogênio (H), Oxigênio (O) e
Nitrogênio (N)
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Classificacão das Biomoléculas
– Ácidos: possuem H+ no início da
estrutura molecular
ex: HCl
– Bases: possuem OH- no final da
estrutura molecular
ex: NaOH
– Sais: não contem H nem OH
ex: NaCl
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Importância do Carbono
Biomoléculas são esqueletos carbonados
•
Formam ligações covalentes muito estáveis:
•
C, O, H e N podem formar novas ligações covalentes
aumentando diversidade química das biomoléculas
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Importância biomoléculas
•
Interações entre biomoléculas são
fundamentais no estudo dos mecanismos de
doença;
•
60% dos novos fármacos são proteínas que
interagem com proteínas do organismo.
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Interações entre biomoléculas
•
Ligações covalentes: entre átomos;
•
Forças Van der
moléculas polares;
•
Ligações de H+: atração entre íons de cargas
opostas;
•
Interações hidrofóbicas: forças de repulsão a
água e moléculas com grupos apolares
Walls:
atração
entre
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Grupos Funcionais das
Biomoléculas Orgânicas
1. Ácido Orgânico = COOH
Ex: CH3CH2COOH
2. Alcool = OH
Ex: CH3OH (metanol)
3. Amina = NH2
Ex: CH3CH2NH2
4. Amino Ácido = NH2 e COOH
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Grupos funcionais
5. Éteres = grupo R – O - R
Ex:CH3CH2-O-CH2CH3 (éter etílico)
6. Aldeídos e Cetona = contêm grupo carbonila
(C=O)
Ex: CH3-CO-CH3 (acetona)
7. Ésteres = grupo R´- COOR
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O átomo de C
Possibilita várias ligações
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Átomo de C
Possibilita formar cadeias
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Átomo de C Possibilita
isômeros estruturais e ópticos
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Átomo de C Possibilita isomeria
cis - trans
trans
cis
H3C
H3C
CH3
H3C
H3C
CH3
CH3
CH3
H3C
H3C
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Polaridades das biomoléculas
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BIOMOLÉCULAS
Orgânicas
Lipídeos
Proteínas
Ácidos Nucléicos
Glicídeos
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Combinação de biomoléculas
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Importância biomoléculas
•
Interações entre biomoléculas são
fundamentais no estudo dos mecanismos de
doença;
•
60% dos novos fármacos são proteínas que
interagem com proteínas do organismo.
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Ex: ferritina
Armazenamento
Ex: lipases
Sistemas contrácteis
Enzimática
Hormonal
Ex: insulina
Ex: troponina
Funções
das
Proteínas
Ex: hemoglobina
Estrutural
Nutricional
Ex: caseína
Transporte
Ex: colágenio
Imunidade
Ex: imunoglobolina
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Carboidratos
Compostos orgânicos (C, O e H) aldeídos ou cetonas
Classificação:
Monossacarídeos
Dissacarídeos
Oligossacarídeos
Polissacarídeos
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Funções dos glicídios
•
Energética (metabolismo)
•
Reserva
•
Estrutural (celulose e quitina)
•
Regulação
•
Crescimento
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Ex: quitina
Ex: lactose
Antigénica
Anticoagulante
Ex: heparina
Cicatrização
Funções
dos
Glícidios
Armazenamento
Ex: líquido sinovial
Lubrificante
Estrutural
Ex: quitina
Ex: glicogênio
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Lipídios
•
Biomoléculas insolúveis em água e solúveis em
solventes orgânicos;
•
Fonte primária de energia dos seres vivos.
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Lipídios
•
Muito
energéticos
devido
elevado
número de C-H, o dobro da capacidade
dos hidratos de carbono;
•
Lipídeos - 9 kcal/g;
•
Hidratos de carbono - 4 kcal/g;
•
Classificados em 3 classes: simples,
conjugados e derivados.
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Lipídios SIMPLES
•
GLICERÍDEOS e as CÊRAS
Lipídios CONJUGADOS
• Fosfolípidios
• Glicolípidios
• Lipoproteínas
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Lipídios DERIVADOS
•
•
•
Ácidos graxos
Vitaminas D, E e K
Hormônios
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TRIGLICÉRIDES
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COLESTEROL
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Ácidos Nucléicos
•
Biomoléculas de importância no controle celular.
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Á c i d o s
N u c l e i c o s
2 tipos com constituição e estrutura distintas:
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Função dos Ácidos Nucléicos
•DNA - Armazenamento e expressão da Informação
genética;
• RNA - Síntese protéica e outros mecanismos a nível
celular.
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CICLO DA ENERGIA
Todos os seres vivos necessitam
de matéria-prima para seu
crescimento, reprodução,
desenvolvimento e reparação de
perdas. Necessitam também de
energia para a realização de seus
processos vitais. Essas
necessidades são supridas pelo
alimento orgânico.
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Ciclo de Energia
 Seres autótrofos - sintetizam seus próprios alimentos (fotossíntese
ou da quimiossíntese).
 O alimento produzido pelos autótrofos é utilizado por eles mesmos e
pelos organismos heterótrofos (organismos fotossintetizantes).
 A energia luminosa do Sol é fixada pelo autótrofo e transmitida, sob a
forma de energia química, aos demais seres vivos.
 Essa energia diminui à medida que passa pelos consumidores (parte
- realização dos processos vitais do organismo; perde-se sob a forma
de calor;
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Ciclo de Energia

Sempre restará, portanto, apenas uma parcela menor de
energia disponível para o nível seguinte.

Na transferência de energia entre os seres vivos não há
reaproveitamento da energia liberada, diz-se que essa
transferência é unidirecional e se dá como um fluxo de
energia.

A matéria, no entanto, pode ser reciclada; fala-se, então,
em ciclo da matéria ou ciclo biogeoquímico.
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Bioenergética
Células e organismos necessitam realizar trabalho para:
manutenção da vida, crescimento e reprodução;
Trabalho químico: síntese dos componentes celulares;
Trabalho osmótico: acúmulo e retenção de sais e outros
compostos contra gradiente de concentração;
Trabalho mecânico: contração muscular e movimento de
flagelos.
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Bioenergética
•
Estuda fenômenos de transferência de energia para
o trabalho celular dos seres vivos;
•
Descreve como os organismos vivos capturam,
transformam e usam energia;
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Atividade Física
• Qualquer movimento do corpo produzido pela
musculatura esquelética, gerando gasto energético.
Exercício
•
Atividade física com o objetivo de melhorar algum
componente da condição física.
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Tipos de Exercício
• Aeróbio - Baixa
intensidade e longa
duração
• Anaeróbio - Alta
intensidade e curta
duração
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Metabolismo Energético
vegetal
Sol
Energia
Nuclear
Luminosa
Fotossíntese
Energia Química
Térmica
H2O + CO2 = Carboidratos
nCO2 + nH2O + luz ---> (CH2O)n + nO2
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Metabolismo Energético
animal
BIO-QUIMICA
Alimentos
Carboidratos
Lipídios
Proteínas
• Térmica 60%
• Mecânica 20%
• Elétrica 10%
• Química 10%
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Reações celulares
As reações químicas que ocorrem nas células são
reações acopladas;
A energia liberada em uma reação é utilizada para
desencadear a reação seguinte.
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Reações químicas do metabolismo
•
Reações de fosforilação/desfosforilação: transferência
do grupo fosfato entre 2 substratos. Catalisadas pelas
enzimas quinases;
•
Reações de oxi-redução: transferência de elétrons entre
2 substratos:
Redução: ganho de elétrons
Oxidação: perda de elétrons
Professora Dra Rosi
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FIM!
BOA SEMANA!
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