A QUÍMICA DA VIDA · moléculas complexas, formadas por cadeias carbônicas. ... A molécula de água é formada por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio (H 2 O).

A QUÍMICA DA VIDA

Profa Ana Beatriz Maselli

Bioquímica:Composição dos Seres Vivos

Substâncias

Inorgânicas:

moléculas pequenas.

• Água

• Sais Minerais

Substâncias Orgânicas:

moléculas complexas,

formadas por cadeias

carbônicas.

• Glícídios

(carboidratos)

• Lipídios

• Proteínas

• Vitaminas

• Ácidos Nucleicos

Água

◦ Está presente em todos os seres vivos.

◦ Solvente universal.

◦ Muitas reações químicas corporais dependem dela.

◦ Possui função termorreguladora.

◦ Quantidade de água no corpo varia com a idade, o metabolismo e aespécie.

◦ Queda na quantidade de água, no corpo dos seres vivos, podeprovocar desidratação.

Algumas características da molécula de água:

A) Pontes de hidrogênio

A molécula de água é formada por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio (H2O).

A disposição espacial desses átomos não é linear. Essa disposição estabelece, na molécula, uma zona positiva de um lado e uma zona negativa do lado oposto. Moléculas que apresentam zonas positiva e negativa são chamadas moléculas polares. Á água é portanto uma molécula polar.

Em função da disposição de seus átomos e de sua polaridade, cada molécula de água tem a tendência de se unir a outras quatro, por atração entre cargas elétricas opostas: o hidrogênio (+) de uma molécula é atraído pelo oxigênio (-) de outra molécula. Nesses pontos de contato, estabelece-se uma ligação denominada ponte de hidrogênio.

A quantidade de água varia de

acordo com:

taxa metabólica;

Tipo de tecido;

Idade;

Espécie;

Tensão superficial

Sais Minerais

◦ Estão presentes em pequenas quantidades nascélulas.

◦ São essenciais para o metabolismo.

◦ A carência de sais minerais pode provocar o malfuncionamento do organismo.

◦ São exemplos de sais minerais: magnésio, sódio,ferro, potássio, fosfato, iodo, cálcio, cloro, flúor,enxofre, zinco, selênio etc.

OS SAIS MINERAIS APARECEM DE 3 MANEIRAS NO ORGANISMO:

◦ DISSOLVIDOS NA FORMA DE ÍONS NA ÁGUA DO CORPO;

◦ FORMANDO CRISTAIS COMO O CARBONATO E O FOSFATO;

◦ COMBINADOS COM MOLÉCULAS ORGÂNICAS COMO O MAGNÉSIO E A HEMOGLOBIA.

ÍON SÓDIO –Na ⁺

• É O ÍON POSITIVO MAIS ABUNDANTE EM ANIMAISE CORRESPONDE A 1% DO PESO ANIMAL;

•É UM DOS PRINCIPAIS FATORES DE REGULAÇÃO OSMÓTICA DO SANGUE;

• DEFICIÊNCIA: FRAQUEZA E CONVULSÕES;

•EXCESSO: CEFALÉIA, DELÍRIO, PARADA RESPIRATÓRIA.

ÍON POTÁSSIO K⁺• CONSTITUI CERCA DE 5% DO TOTAL DE MINERAIS;

•É O ÍON POSITIVO MAIS ABUNDANTE EM PLANTAS;

•ESTÁ ENVOLVIDO NO EQUILÍBRIO OSMÓTICO, NA ATIVIDADE NEUROMUSCULAR, E É IMPORTANTE COFATOR ENZIMÁTICO NA SÍNTESE PROTÉICA E NA RESPIRAÇÃO CELULAR;

•DEFICIÊNCIA: VÔMITOS, REDUÇÃO OU AUSÊNCIA DE REFLEXOS, HIPOTENSÃO, ARRITMIA ETC.

ÍON CLORO Cl⁻• CORRESPONDE A 0,12% DO PESO CORPORAL;

•PARTICIPA DA MANUTENÇÃO DO Ph SANGUÍNEO;

•É O ÍON NEGATIVO MAIS ABUNDANTE EM TODOS OS SERES VIVOS;

•É SECRETADO PELA MUCOSA COMO ÁCIDO CLORÍDRICO PARA O PROCESSO DE DIGESTÃO;

•DEFICIÊNCIA: ALCALOSE METABÓLICA;

•EXCESSO: ACIDOSE METABÓLICA.

CÁLCIO Ca⁺⁺• CORRESPONDE A CERCA DE 1.5 A 2.0% DO PESO CORPORAL;

•99% ESTÁ NOS OSSO E DENTES E 1% ESTÁ NO SANGUE;

• AFETA A TRANSMISSÃO NERVOSA, REGULA OS BATIMENTOS CARDÍACOS, ESTÁ RELACIONADO COM A LIBERAÇÃO DE NEUROTRANSMISSORES ECOM A CONTRAÇÃO MUSCULAR E SÓ É ABSORVIDO SE ESTIVER EM UM MEIO HIDROSSOLÚVEL;

•DEFICIÊNCIA: DEFORMIDADES OSSEAS COMO: OSTEOPOROSE, OSTEOMALACIA RAQUITISMO;

•EXCESSO: CALCIFICAÇÃO EXCESSIVA ÓSSEA, FALÊNCIA RENAL ETC.

MAGNÉSIO Mg⁺⁺• JUNTOS, NA FORMA IÔNICA, CÁLCIO E MAGNÉSIO CONTROLAM A PERMEABILIDADE DA MEMBRANA PROMOVENDO A ABERTURA E O FECHAMENTO DOS CANAIS;

• ESTÁ ENVOLVIDO NA FORMAÇÃO DE OSSOS E DENTES, NO FUNCIONAMENTO DO SISTEMA NERVOSO EDOS MÚSCULOS

•FAZ PARTE DA COMPOSIÇÃO DE PIGMENTOS VERDES, PERMITINDO A UTILIZAÇÃO DA ENERGIA SOLAR;

•DEFICIÊNCIA: FUNÇÃO NERVOSA ANORMAL, PERDA DE APETITE, SONOLÊNCIA , TREMORES ETC;

•EXCESSO: PRESSAÕ BAIXA, PROBLEMAS RESPIRATÓRIOS, INIBIÇÃO DA CALCIFICAÇÃO ETC.

FÓSFORO

• É O ELEMENTO MAIS ABUNDANTE DEPOIS DO CÁLCIO;

•QUANDO APARECE NA FORMA DE ÍON FOSFATO COMPÕE O ATP;

•ESTÁ PRESENTE NA FORMAÇÃO DO DNA E RNA, EM TODAS AS MEMBRANAS CELULARES INTEGRA OSSOS E DENTES, ATUA NA CONTRAÇÃO MUSCULAR;

•DEFICIÊNCIA: DOR ÓSSEA, DELÍRIO, RESISTÊNCIA À INSULINA ETC;

•EXCESSO: SENSAÇÃO DE PESO NAS PERNAS, MÁ CIRCULAÇÃO, DERRAME ETC.

FERRO• O ORGANISMO ADULTO POSSUI DE 3 5g DE FERRO;

•ATUA COMBINADO COM A HEMOGLOBINA NO TRANSPORTE DE GASES;

• FERRO -> HEMOGLOBINA -> HEMÁCIAS -> TRANSP. DE GASES;

•DEFICIÊNCIA: ANEMIA FERROPRIVA, FADIGA, FALTA DE AR ETC;

•EXCESSO: PALADAR METÁLICO, CONVULSÕES, FEBRE ETC.

IODO

• NECESSÁRIO PARA O BOM

FUNCIONAMENTO DA GLÂNDULA TIREÓIDE;

•CARÊNCIA: BÓCIO ENDÊMICO;

•EXCESSO: PODE LEVAR A PRODUÇÃO DE ANTICORPOS CONTRA A PRÓPRIA TIREÓIDE.

FLÚOR

• ATUA NA FORMAÇÃO DE OSSOS E DENTES;

• FORTALECE O ESMALTE DOS DENTES;

•CARÊNCIA: PODE PROVOCAR CÁRIES DNTÁRIAS;

•EXCESSO: MANCHAS BRANCAS OU MARRONS NOS DENTES E, ATÉ MESMO A PERDA DO ESMALTE DOS DENTES.

COBRE

COLABORA NA SÍNTESE DE HEMOGLOBINA, DA EALSTINA E DA MIELINA;

DEFICIÊNCIA: CARÊNCIA DE HEMOGLOBINA;

EXCESSO: PODE CAUSAR DISTÚRBIO GASTROINTESTINAL E DESTRUIR O FÍGADO.

ZINCO

• Combate a acne, ajuda na cicatrização de feridas, estimula as defesas imunitárias.

•CARÊNCIA: Diminui a produção de hormônios masculinos, favorece o diabete e provoca alteração no paladar.

• EXCESSO: Reduz a quantidade o Cobre no organismo.

CROMO

• Ajuda manter níveis de glicose do sangue normais.

•CARÊNCIA: Causa raquitismos em crianças; osteomalácia (amolecimento dos ossos) em adultos; deformações na coluna e Osteoporose.

•EXCESSO: Causa falência renal crônica.

Carboidratos◦ Também chamados de açúcares ou glicídios ou oses.

◦Maioria dos carboidratos possuem função energética,mas podem atuar na constituição estrutural e genética.

◦ São formados por átomos de carbono, hidrogênio eoxigênio.

◦ Podem ser classificados em: monossacarídeos,oligossacarídeos e polissacarídeos.

◦Menores moléculas de carboidratos.

◦Fórmula geral: Cn(H2O)n◦ onde n= nº de C.

◦Exemplos: trioses, tetroses, pentoses ehexoses. De acordo com o numero decarbonos

Carboidratos:Monossacarídeos

Carboidratos:Monossacarídeos

Carboidratos:Oligossacarídeos

◦ Formados por até 10 monossacarídeos.

◦ A união de 2 ou mais monossacarídeos ocorre através da reação dedesidratação (perda de uma molécula de água).

◦ Os dissacarídeos são os oligossacarídeos mais importantes.

Carboidratos:Oligossacarídeos

Exemplos de dissacarídeos:

Carboidratos:Polissacarídeos

◦ Formados por mais de 10 monossacarídeos.

Exemplos de polissacarídeos amido, celulose, glicogênio, quitina etc.

Lipídios◦ Possuem função energética e estrutural.

◦Apresentam maior quantidade de energia que oscarboidratos.

◦São a 2ª fonte de energia do organismo.

◦São formados por uma molécula de glicerolligada a três cadeias de ácidos graxos.

◦São insolúveis em água.

Lipídios

Lipídios

• Colesterol, quando em excesso o LDL pode sedepositar nas artérias causando a ateroscleroseou infarto do miocárdio.

@BIO777

Lipídios

Níveis aceitáveis de colesterol LDL de acordo com a American HeartAssociation:

Proteínas

• Substâncias orgânicas mais abundantes nos seres vivos.

• Possuem função estrutural, enzimática, hormonal, imunológica etc.

• São formadas por átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e, às vezes, enxofre.

• Os aminoácidos são as unidades proteicas.

Proteínas• Cada aminoácido é composto por um carbono alfa, um

grupamento amina e um grupamento carboxila. Junto ao carbono alfa temos o radical, o qual muda de aminoácido para aminoácido.

• Os aminoácidos são

unidos entre si pelas

ligações peptídicas.

• Podem ser classificados

em dipeptídeo,

tripeptídeo,

oligopeptídeo e

Proteínas

• Os aminoácidos são unidos entre si pelas ligações peptídicas.

Proteínas

Classificação dos aminoácidos:

• Os aminoácidos NATURAIS são os que um ser

vivo pode produzir.

• Os aminoácidos ESSENCIAIS são os que um ser

vivo não pode produzir, portanto devem ser

obtidos via alimentação.

A lista de aminoácidos naturais e essenciais muda

de espécie para espécie.

Estrutura das Proteínas

Estrutura das proteínas:

Proteínas: enzimas

• Aceleram as reações químicas.

• Possuem alta especificidade enzima-substrato (modelo da chave-fechadura)

Proteínas: fatores que influenciam as enzimas

Proteínas: atuam na imunização

Anticorpos defendem o nosso corpo.

Podemos classificar o processo de imunização em:

Imunização ativa: organismo aprende a “fabricar” anticorpos, ou pegando a doença ou através de vacinas.

Imunização passiva: quando o organismo recebe pronto os anticorpos (amamentação, placenta, soro).

Tipos de imunidade conferidas

◦ Imunização ativa artificialmente adquirida: induzir a formação de anticorpos através da introdução artificial do antígeno (de natureza humana ou animal) – VACINA.

◦ IA naturalmente adquirida: introdução acidental do antígeno (ferimento cutâneo, via oral*, respiratória) com formação de quantidade suficiente de anticorpos para evitar a instalação da doença.

Imunização passiva naturalmente adquirida: transferência de

anticorpos maternos através da placenta para o feto.

IPAA: anticorpos produzidos por um indivíduo injetados em outro

indivíduo – SORO.

Resposta primária

◦ Período de latência: é o período entre a injeção da vacina e o aparecimento dos anticorpos séricos. Varia de acordo com o desenvolvimento de sistema imunitário da pessoa, da natureza e da forma da vacina (antígeno) utilizada.

◦ Período de crescimento: é o período em que ocorre o aumento da taxa de anticorpos, que cresce de modo exponencial, atingindo o seu máximo no tempo mais variado. Varia de quatro dias a quatro semanas. Ex.: aproximadamente três semanas para toxóides tetânico e diftérico.

◦ Período de diminuição: é o período em que, depois de atingir a concentração máxima, a taxa de anticorpos tende a cair rápida e depois lentamente. Período longo, depende da taxa de síntese dos anticorpos e de sua degradação, bem como da qualidade e quantidade do antígeno.

Resposta secundária

◦Observa-se ao introduzir uma segunda ou mais doses posteriores. Para produzir anticorpos são necessários alguns dias.

SORO x VACINA

Imunobiológicos SORO VACINA

Tipo de imunização Passiva Ativa

Via Artificial Artificial

Constituição Anticorpos Antígenos

Resposta Imediata Posterior

Tempo de ação Temporária Duradoura

Proteção contra Intoxicações (venenos, toxinas) prevenir rejeição

Vírus / Bactérias

Vitaminas

Necessárias em pequenas quantidades.

Indispensáveis para o funcionamento do corpo.

Atuam como reguladoras das reações químicas.

Podem ser classificadas em:

Lipossolúveis: se dissolvem em lipídios.Ex.: vitaminas A, D, E e K.

Hidrossolúveis: se dissolvem em água.Ex.: vitamina C e vitaminas do complexo B.

São necessárias em pequeníssimas quantidades para

manter o bom funcionamento do organismo são

COFATORES ENZIMÁTICOS

Ligam-se às enzimas inativas (apoenzimas),

transformando-as em enzimas ativas (holoenzimas)

Descoberta das Vitaminas

Época das grandes navegações

Dieta pobre dos marinheiros, baseada em biscoitos secos e carne salgada

Após algumas semanas fraqueza, hemorragias, desatenção e até mortes

Poucos dias em terra firme, alimentando-se de frutas e verduras frescas

sintomas rapidamente desapareciam

Descoberta das Vitaminas

Escorbuto: doença comum entre os marinheiros

Sangramentos nasais e nas gengivas

Ingestão de laranja e limão para evitá-lo

Lei da marinha inglesa: obrigatória a ingestão dessas frutas

Hoje sabe-se que o escorbuto é causado pela deficiência de vitamina C ou ácido

ascórbico

Descoberta das Vitaminas Beribéri: doença comum em navios chineses e japoneses “Não posso, não

posso!!”

Fraqueza para levantar-se do leito enfraquecimento da musculatura que

pode levar a total paralisia

Prevenção pela simples ingestão de vegetais, carnes, leite e arroz integral,

alimentos que contém a vitamina B1 ou tiamina

VITAMINAS

Vitamina A ou Retinol Lipossolúvel

Funções no organismo:

Mantém saudáveis a pele e as mucosas proteção contra infecções

Desenvolvimento da retina bom funcionamento da visão

Avitaminose (carência)

Infecções recorrentes

Cegueira noturna e xeroftalmia (olhos secos) podem levar à cegueira definitiva

Principais fontes:

Vegetais amarelos contém β-caroteno que será convertido em vitamina A no

fígado

Fígado, manteiga e gema de ovo contém a vitamina A pronta

Vitamina B1 ou Tiamina Hidrossolúvel

Funções:

Auxilia na respiração celular conversão de glicose em energia

Mantém o tônus muscular e o bom funcionamento do sistema nervoso

Avitaminose (carência)

Beribéri

Perda do apetite

Fadiga muscular

Principais fontes:

Cereais integrais, pinhão

Feijão, Leite

Fígado, peixe

Carnes magras, pão

Vitamina B2 ou Riboflavina Hidrossolúvel

Funções no organismo:

Auxilia na respiração celular

Mantém a tonalidade saudável da pele

Atua na coordenação nervosa e na produção de células sanguíneas

Avitaminose (carência)

Ruptura da mucosa da boca, lábios, língua e bochechas

Inflamação da conjuntiva ocular

Principais fontes:

Carnes magras

Ovos, Leite

Fígado

Vegetais em folha

Vitamina B3 ou Niacina Hidrossolúvel

Funções no organismo:

Mantém o tônus muscular e o bom funcionamento do sistema digestório

Atua na coordenação nervosa

Avitaminose (carência) PELAGRA

Fraqueza

Nervosismo extremo

Distúrbios digestivos (diarréias)

Feridas na pele

Principais fontes:

Carnes magras

Ovos, Leite

Fígado

Vitamina B6 ou Piridoxina Hidrossolúvel

Funções no organismo:

Atua na respiração celular

Mantém as funções nervosas

Auxilia na formação das hemácias

Avitaminose (carência)

Doenças de pele

Extrema apatia

Distúrbios nervosos

Principais fontes:

Cereais integrais, pão

Fígado

Leite, Ovo

Carnes magras, peixes

Vitamina B9 ou Ácido Fólico Hidrossolúvel

Funções no organismo:

Síntese das bases do DNA

Multiplicação celular importante na gravidez

Avitaminose (carência)

Esterilidade masculina

Mal formação fetal espinha bífida

Obrigatório adição na farinha de trigo

Principais fontes:

Vegetais em folha e frutas

Cereais integrais

Frutos do mar

Produção por bactérias da flora intestinal

Falta de Ácido fólico na gravidez

Importante para evitar a espinha bífida ou mielomeningocele

Vitamina B12 ou Cianocobalamina Hidrossolúvel

Funções no organismo:

Renovação celular

Maturação das hemácias

Síntese de nucleotídeos

Avitaminose (carência)

Anemia perniciosa poucas hemácias

Distúrbios nervosos

Principais fontes: origem animal somente

Carne, frutos do mar

Ovo

Leite e derivados

Vitamina C ou Ácido Ascórbico Hidrossolúvel

Funções no organismo:

Mantém a integridade dos vasos sanguíneos e auxilia na

formação de colágeno manutenção da pele e gengivas

Previne infecções (discutível)

Avitaminose (carência)

Escorbuto

Insônia e nervosismo em crianças; cansaço e apatia em

adultos

Alterações gengivais e dentárias

Dores nas articulações

Principais fontes:

Laranja, limão, goiaba, acerola, kiwi, tomate, caju,

morango...Couve e Repolho

Vitamina D ou Calciferol Lipossolúvel

Não é encontrada pronta nos alimentos. A pré-vitamina D é convertida em

vitamina D por ação da radiação solar Importante tomar sol na infância

Funções no organismo:

Facilita a absorção de cálcio e fósforo no intestino formação correta de ossos

e dentes

Avitaminose (carência)

Raquitismo ossos fracos e mal formados

Principais fontes da pré-vitamina D:

Óleo de fígado de bacalhau

Fígado, Leite

Gema de ovo, cereais

ALIMENTOS RICOS EM GORDURA

raquitismo deficiência de vitamina d

A deficiência de calciferol ou a falta de exposição ao sol leva à pouca absorção de cálcio mal formação dos ossos

Vitamina E ou Tocoferol Lipossolúvel

Funções no organismo:

Promove a fertilidade e previne o aborto importante na gravidez

Antioxidante: atua na remoção de radicais livres do oxigênio, que causam o

envelhecimento precoce, doenças do coração e outros problemas.

Avitaminose (carência) difícil de ocorrer

Esterilidade masculina

Aborto

Principais fontes:

Milho, nozes, abacate

Leite

Alface e outras folhas, azeitona

Óleos de amendoim e de germe de trigo, margarina

Vitamina K ou Filoquinona Lipossolúvel

Funções no organismo:

Coagulação sanguínea

Avitaminose (carência)

Hemorragias recorrentes

Principais fontes:

Vegetais em folha

Tomate

Amêndoas e castanhas

Produzida por bactérias da flora intestinal

Ácidos Nucleicos

• Comandam as atividades celulares.

• São a base dos caracteres hereditários.

• São conhecidos por DNA ou ADN (ácido desoxirribonucleico) e o RNA ou ARN (ácido ribonucleico).

• São formados por unidades denominadas nucleotídeos.

• Cada nucleotídeo é formado por um grupo fosfato, uma pentose e uma base nitrogenada.

Ácidos Nucleicos

Ácidos Nucleicos

Diferenças entre DNA e RNA:

Diferenças

entre

DNA

e

RNA