Equipe: Lidiane Patrick Raquel Mayer BIOQUÍMICA Definição: Ciência que estuda a química dos processos biológicos; Ocorre em todos os seres vivos; Estuda a estrutura e a função de biomoléculas. Estudo da Bioquímica: Antes que um conceito filosófico ou religioso, a vida, aqui, deve ser tratada como o resultado da maximização de fatores físicos e químicos presentes em um sistema aberto extremamente frágil: a célula. Macromolécula: define-se como uma molécula orgânica de elevada massa molecular relativa podendo ou não apresentar unidades de repetição (aquelas que apresentam unidades de repetição são denominadas polímeros). Polímeros: são compostos químicos de elevada massa molecular relativa, resultantes de reacções químicas de polimerização. Estes contêm os mesmos elementos nas mesmas proporções relativas, mas em maior quantidade absoluta. Os polímeros são macromoléculas formadas a partir de unidades estruturais menores (os monómeros). O número de unidades estruturais repetidas numa macromolécula é chamado grau de polimerização. Ex: proteínas (peptídios): formados por aminoácidos. Biomoléculas: são compostos sintetizados por seres vivos e que participam da estrutura e do funcionamento da matéria viva. São, na sua maioria, compostos de Carbono cujas massas são formadas em 99% de C, H, O, N ou seja são as proteínas, açúcares, lipídios, DNA, etc. Classificação das Biomoléculas: Ácidos: possuem H+ no início da estrutura molecular, ex: HCI Bases: possuem OH- no final da estrutura molecular, ex: NaOH Sais: não contem H nem OH, ex: NaCI C, O, H e N podem formar novas ligações covalentes aumentando diversidade química das biomoléculas. BIOQUÍMICA DA ÁGUA BIOQUÍMICA DA ÁGUA Água: Estrutura e Propriedades Físico-químicas Permeia todas as porções de todas as células; Importância em seres vivos: transporte de nutrientes e reações metabólicas; Todos os aspectos de estrutura celular e suas funções são adaptadas ás propriedades físico-químicas da água; Taxas de água - varia de acordo coma espécie, idade e ação metabólica. Vias de eliminação: Pele, pulmões, rins e intestino. Metabolismo: A quantidade de água é diretamente proporcional á atividade metabólica da célula. Neurônio – 80% de água. Célula Óssea – 50% de água. Água: composto mais importante das células, meio onde ocorre todas as reações químicas. Estrutura da Água: Ligações Covalentes: A molécula de água está constituída pela ligação de dois átomos de hidrogénio a um de oxigénio por uma ligação covalente. Ligações Ponte de Hidrogênio: a água tem a capacidade de formar ligações de ponte de hidrogênio com outras moléculas de água e com outras moléculas. A ligação será fraca se a ligação covalente não estiver suficientemente polarizada para formar um dipolo ou se a carga negativa não for forte. A geometria da molécula de água está magnificamente apropriada para este tipo de ligação. Polaridade da Água: A água tem uma estrutura molecular simples. Ela é composta de um átomo de oxigênio e dois átomos de hidrogênio. Cada átomo de hidrogênio liga-se covalentemente ao átomo de oxigênio, compartilhando com ele um par de elétrons. O oxigênio também tem um par de elétrons não compartilhados. Assim, há 4 pares de elétrons em torno do átomo de oxigênio, dois deles envolvidos nas ligações covalentes com o hidrogênio e dois pares não-compartilhados no outro lado do átomo de oxigênio. A água é uma molécula "polar", o que quer dizer que ela tem uma distribuição desigual da densidade de elétrons. A água tem uma carga negativa parcial junto ao átomo de oxigênio por causa dos pares de elétrons não compartilhados, e tem cargas positivas parciais junto aos átomos de hidrogênio. Solubilidade da Água: A interação com solutos ocorre porque a água é um líquido polar; A água pode dissolver: sais cristalinos, compostos orgânicos polares (açúcares, cetonas), substâncias anfipáticas (proteínas, ácidos nucléicos) Funções da Água: Transporte de substâncias; Facilita reações químicas; Termorregulação; Lubrificante; Reações de Hidrólise; Equilíbrio Osmótico; Equilíbrio Ácido Base. Ionização da Água: Numa reação de ionização há sempre um par ácido-base conjugado. Para cada doador de próton (ácido) há sempre um receptor (base); A ionização é alta em ácidos fortes (HCl, H2SO4) e baixa em ácidos fracos (acético); Quanto menor o pK, maior é a força de ionização do ácido. Tampões: Substâncias que em solução aquosa dão a estas soluções a propriedade de resitir a variações do seu pH quando as mesmas são adicionadas em quantidades pequenas de ácidos (H+) ou base (OH-); O fosfato e as proteínas são os principais tampões do fluido intracelular, em consequência da presença de grupos dissociáveis contidos em resíduos de aminoácidos ácidos (glutâmico e aspártico) e básicos (lisina e histidina); Sangue: a finalidade do tampão é manter o pH do sangue praticamente constante. BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS Aminoácidos: Os aminoácidos variam na estrutura, tamanho e carga elétrica que influenciam a sua solubilidade em água; Todos os aminoácidos, exceto a glicina, o carbono está ligado a 4 diferentes grupos: carboxila, amino, grupo R e H+. Generalidades: Vegetais fabricam aminoácidos a partir de cadeias de carbono obtidas na fotossíntese e de nitrato (NO-3) retirado do ambiente; Animais não produzem aminoácidos; Os seres humanos conseguem obter aminoácidos da quebra de proteínas. Classificação dos Aminoácidos: Aminoácidos Essenciais: não podem ser criados no corpo e devem ser ingeridos na alimentação. Ex: Alanina, Glicina. Aminoácidos Não Essenciais: são aminoácidos que o corpo pode criar a partir de outros compostos químicos encontrados no corpo. Ex: Lisina, Fenilalanina. Obs: A histidina e a arginina são também aminoácidos essenciais, todavia apenas durante a infância, sendo que mais tarde passam a ser sintetizados pelo nosso organismo. Funções dos Aminoácidos Estrutura da célula; Precursor de hormônios; Receptores de proteínas e hormônios; Transporte de metabólitos e íons; Atividade enzimática; Imunidade; Gliconeogênese no jejum e diabetes; Funcionam como mensageiros químicos na comunicação entre células; Glicina, ácido γ–aminobutírico (GABA) e a dopamina são neurotransmissores; Histamina, produto da descaboxilação da histidina, potente mediador local em reações alérgicas; Tiroxina, hormônio tireóideo, derivado da tirosina. Peptídios: São polímeros de α-aminoácidos, que se polimerizam por eliminação de um mol de H2O. Ligação peptídica. Peptídios de Importância Biológica: Aspartame (adoçante artificial), Ocitocina (estimula contração uterina), Bradicinina (inibe inflamação dos tecidos), Tirotropina (hormônio da hipófise), Insulina e Glucagon (hormônios pancreáticos), Corticotropina (estimula córtex adrenal). Referencias: http://www.webbiblioteca.com/modulos/bioquimicasaude/livros/QuimOrgCap12_ESTRUTURA_A GUA.pdf http://www.uff.br/ecosed/PropriedadesH2O.pdf http://www.hipertrofia.org/forum/topic/20969-aminoacidos/ http://www.enetural.pt/print_doc.aspx?id_file=1064