Biomolã©culas
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Transcript of Biomolã©culas
Realizado pelo Prof. André Ferreira
Matéria Viva
Substâncias
inorgânicas
(compostos de
origem mineral que
provêm do meio
físico externo)
Substâncias
Orgânicas (compostos
em que existe carbono
ligado covalentemente
com o hidrogénio,
podendo existir
também outro tipo de
átomos )
Substâncias
Inorgânicas
ÁGUA SAIS MINERAIS
Composição química de uma bactéria – Escherichia coll
Água
(70%)
Iões e pequenas
moléculas (3%)
Macromoléculas
(27%)
Água
(70%)
Água
- A molécula de água
é formada por um
átomo de oxigénio e
por dois átomos de
hidrogénio;
-A Água é vital para a
Vida na Terra –
constituinte básico de
todas as células;
-As propriedades da água
residem no facto desta
molécula, apesar de
electronicamente neutra,
apresentar polaridade;
- A polaridade permite a
ligação entre as moléculas
de água, e também entre
estas moléculas e outras
substâncias polares,
através de pontes de
hidrogénio.;
Água
Ligações de Hidrogénio entre moléculas de água
Cloreto de Sódio - NaCl
-A polaridade
contribui para o
grande poder
solvente da água,
cujas moléculas são
capazes de
estabelecer ligações
com diversos iões,
formando compostos
mais estáveis.
FUNÇÃO
- ESTRUTURAL (meio onde
ocorrem todas as reacções
celulares);
- TRANSPORTE
(transporte de
substâncias essenciais
para a célula plasma);
-Remoção (remoção de
resíduos produzidos pela
célula – Urina);
- Regulação da
temperatura corporal
(suor)
Água
- Os Sais Minerais
encontram-se na
forma salina (exemplo
- carbonato de cálcio)
ou a forma iónica
(exemplo, Ca 2+, Cl -,
etc.). Embora
presentes em menores
quantidades, os sais
minerais são
igualmente
importantes para as
diferentes funções
vitais.
Sais minerais
Sais minerais
FUNÇÃO
- ESTRUTURAL
(Ossos);
- Regulação (Parte
integrante de algumas
enzimas);
Lípidos (2%)
Glícidos (3%)
Ácidos
Nucleicos(7%)Proteínas
(15 %)
Macromoléculas(
27%)
Todos os Seres Vivos, logo as
suas células são constituídos por
moléculas orgânicas de grandes
dimensões – Macromoléculas.
Estas são formadas por um
número relativamente reduzido de
elementos químicos,
principalmente carbono, oxigénio
e hidrogénio.
As biomoléculas desempenham
diferentes funções :estruturais,
energéticas, enzimáticas,
armazenamento e transferência de
informação.
Existem quatro grandes tipos de Macromoléculas nas células:
Macromoléculas
Prótidos Glícidos Lípidos Ácidos
nucleicos
Todas elas são formadas por conjuntos (polímeros) de unidades
estruturais, respectivamente aminoácidos, monossacarídeos, ácidos
gordos e glicerol, e nucleótidos.
- Os Prótidos são
compostos de
carbono,
hidrogénio,
oxigénio e azoto,
em associação com
outros elementos
como Mg, Fe, etc.
Prótidos
Péptidos ProteínasAminoácidos
De acordo com a complexidade, os prótidos
classificam-se em aminoácidos, péptidos e proteínas.
- Os Aminoácidos
são os prótidos
mais simples,
constituindo as
unidades
estruturais dos
péptidos e das
proteínas, já que
podem ligar-se
entre si formando
cadeias de
tamanho variável.
- Existem cerca
de 20
aminoácidos que
entram na
constituição dos
prótidos de
todas as
espécies de
seres vivos.
Radical
Grupo
Carboxilo
Grupo
Amina
Fórmula geral de um aminoácido
- Todos os aminoácidos possuem um grupo amina (NH2), um
grupo carboxilo (COOH) e um átomo de hidrogénio ligados
ao mesmo átomo de carbono. Existe ainda uma porção da
molécula (R) que varia de aminoácido para aminoácido.
Tirosina
Exemplo de um aminoácido
Radical
Grupo
Carboxilo
Grupo
Amina
Fórmula geral de um aminoácidoTirosina
Exemplo de um aminoácido
- Os Péptidos são
o resultado da
união entre dois
ou mais
aminoácidos, que
se efectua
através de uma
ligação química
covalente,
denominada
ligação peptídica.
aminoácido
- A ligação
peptídica
estabelece - se
entre o grupo
carboxilo de um
aminoácido e o
grupo amina de
outro.
A ligação peptídica estabelece - se entre o grupo
carboxilo de um aminoácido e o grupo amina de outro.
Ligação peptídica
Os péptidos formados por dois aminoácidos, denominam-
se dipéptidos, os que são formados por três, tripéptidos, e assim
sucessivamente. As cadeias péptidicas podem conter mais de
cem aminoácidos. As que contém entre 2 e 20 aminoácidos
designam – se oligopéptidos e as que ultrapassam esse número
chamam-se polipétidos.
Dipéptido
- São
macromoléculas
constituídas por uma
ou mais cadeias
polipeptídicas e
apresentam uma
estrutura
tridimensional
definida. São
moléculas com
vários níveis de
organização.
Estrutura
primária
Estrutura
Secundária
em hélice
Estrutura
Secundária
β pregueada
Estrutura
Terciária
Estrutura
quaternária
Uma estrutura primária das proteínas designa uma
sequência e aminoácidos unidos por ligações
peptídicas.
Várias cadeias podem dispor – se paralelamente e ligar-se entre si
por pontes de hidrogénio. Formam-se estruturas em folha pregueada. As
cadeias peptídicas podem enrolar –se em hélice, devido a pontes de
hidrogénio entre grupos amina e carboxilo de aminoácidos diferentes. A
conformação em hélice é a estrutura secundária mais comum.
A estrutura secundária pode, ainda, dobrar – se sobre si
própria, ficando com uma forma globular. A este tipo de conformação
dá – se o nome de estrutura terciária.
Várias cadeias globulares podem estabelecer ligações entre
si, constituindo uma estrutura quaternária.
Proteínas
Holoproteínas
(Simples)
Heteroproteínas
(Conjugadas)
As proteínas
podem ser
formadas
apenas por
aminoácidos.
As proteínas
podem ter uma
componente não
proteica – o
grupo prostético.
FUNÇÃO
- A importância biológica
das proteínas é enorme
dada a intervenção crucial
em todos os processos
biológicos
-Têm uma função enzimática
(enzimas), estrutural
(membranas celulares),
transporte (hemoglobina),
motora (proteínas contrácteis
dos músculos), hormonal
(insulina) e imunológica
(anticorpos)
Os glícidos ou hidratos de
carbono são compostos
orgânicos ternários
(constituídos por C, O e
H). De acordo com a
complexidade podem - se
considerar três grandes
grupos de glícidos:
-monossacarídeos;
-oligossacarídeos;
-polissacarídeos.
Glicose
Frutose
Os monossacarídeos ,ou
oses, são os glícidos mais
simples e são
classificados de acordo
com o número de átomos
de carbono que os
compõem (entre 3 a 9).
Os monossacarídeos, em
solução aquosa,
apresentam uma estrutura
em anel, de carbono.
Glicose
Maltose
Existem as trioses
(3C),as tetroses (4C),
as pentoses (5C), as
hexoses (6C), as
heptoses (7C), etc.
As pentoses e as
hexoses são as mais
frequentes.
Glicose
Maltose
Monossacarídeo
Glicose Frutose Sacarose
MaltoseGlicoseGlicose
Glicose Glicose
Maltose
- A ligação que une os
dois monossacarídeos
denomina – se ligação
glicosídica.
- Dois monossacarídeos
ligados formam um
dissacarídeo; se mais um
monossacarídeo se ligar
denomina –se
trissacarídeo e assim
sucessivamente.
Glicose Glicose
Maltose
- São
oligossacarídeos as
moléculas
constituídas por 2 a
10 monossacarídeos
unidos entre si. Se
este número for
superior, as
moléculas
denominam – se
polissacarídeos.
Grande parte dos polissacarídeos, como a celulose e
amilose, é formada por moléculas lineares; em alguns
polissacarídeos, como o glicogénio e a amilopectina, as moléculas
são ramificadas.
Amido
Glicogénio
Celulose
FUNÇÃO
- Os glícidos são
compostos orgânicos
com uma importante
variedade de funções :
energética, de reserva,
estrutural ( por
exemplo na parede
celular), de regulação
e de crescimento.
As principais FUNÇÕES dos Glícidos.
Exemplos de glícidos com
a função energética
- Amido (localizado nos
plastos – reserva
energética vegetal);
-Glicogénio (localizado nos
grânulos das células
hepáticas – reserva
energética animal);
- Laminarina (localizado
nos plastos – reserva
energética das algas
castanhas);
Exemplos de glícidos com
a função estrutural
- Celulose (constituinte da
parede celular dos vegetais);
- Ácido murâmico
(constituinte da parede
celular das bactérias);
- Quitina (constituinte da
carapaça de insectos e da
parede celular dos fungos);
- Os lípidos são
insolúveis em água e
solúveis em
compostos
orgânicos, como o
benzeno, o éter e o
clorofórmio.
- Apresentam
estrutura e
propriedades
químicas diversas.
Lípidos
De reserva Estruturais
Com função
reguladora
Alguns lípidos de reserva possuem dois componentes
fundamentais: ácidos gordos e glicerol.
- Os ácidos gordos são
formados por uma
cadeia linear de átomos
de carbono, com um
grupo terminal carboxilo
(COOH).
- Os ácidos gordos que
possuem átomos de
carbono ligados entre si
por ligações duplas ou
triplas, dizem – se
insaturados.
Ácido gordo
insaturado
(ácido linoleico)
- Nos ácidos
gordos saturados,
todos os átomos
de carbono estão
ligados entre si,
por ligações
simples.
Ácido gordo saturado
(ácido palmítico)
- O glicerol , ou glicerina, é
um álcool que contém três
grupos hidroxilo (OH),
capazes de estabelecer
ligações covalentes com os
átomos de carbono dos
grupos carboxilo dos ácidos
gordos.
- Esta ligação denomina – se
ligação éster, e conforme se
estabelece entre o glicerol e
um , dois ou três ácidos
gordos, assim se forma um
monoglicerídeo, um
diglicerídeo ou um
triglicerídeo.
Molécula de
glicerol
3 moléculas de
ácido gordo
Triglicerídeo
- Destacam-se pela sua
importância, os fosfolípidos,
lípidos que contém um grupo
de fosfato;
-Os fosfolípidos são os
constituintes mais
abundantes das membranas
celulares;
- A sua estrutura resulta da
ligação de uma molécula de
glicerol com dois ácidos
gordos e com uma molécula
de ácido fosfórico ;
Extremidade
polar
(hidrofilica)
Extremidade
não polar
(hidrofóbica)
Composto
azotado
Ácido
fosfórico
Glicerol
Ácidos
Gordos
Os fosfolípidos são moléculas anfipáticas, isto é, possuem
uma parte polar (hidrofílica) e uma parte não polar (hidrofóbica).
Disposição dos fosfolípidos em meio aquoso
Meio Aquoso
Meio Aquoso
- Alguns lípidos intervém
nos processos de
regulação dos
organismos, destacando
- se as hormonas
sexuais, como a
testosterona e a
progesterona, que fazem
parte do grupo dos
esteróides.
As principais FUNÇÕES dos Lípidos.
Exemplos de
Lípidos com a
função energética
- Triglicerídeos
(localizado no
sangue);
Exemplos de
Lípidos com a
função estrutural
- Fosfolípidos
(constituintes das
membranas
celulares);
-Lecitina
(constituintes das
membranas das
células nervosas);
- Ceramidas
(constituintes das
membranas
celulares);
Exemplos de
Lípidos com a
função reguladora
-Testorenona
(localizados nos
testículos);
-Progesterona
(localizados nos
ovários);
- Os ácidos nucleicos são
polímeros de nucleótidos
que armazenam a
informação hereditária;
- Existem dois tipos de
ácidos nucleicos : o DNA
(Ácido
Desoxirribonucleico) e o
RNA (Ácido Ribonucleico);
Ácidos nucleicos
RNA
(Ácido Ribonucleico)
DNA
(Ácido
Desoxirribonucleico)
Os nucleótidos são moléculas formadas pela união de
um açúcar ou pentose, uma base azotada e um grupo fosfato. ;
Base Azotada
Pentose
Grupo
Fosfato
Citosina
( C )
Timina
( T )
Uracilo
( U )
Bases Azotadas
( Bases azotadas formadas por
um anel orgânico simples com 6
átomos de carbono. )
Bases Pirimídicas
( Bases azotadas formadas por
um anel orgânico duplo. )
Bases Púricas
Adenina
( A )
Guanina
( G)
Timina (T)
Uracilo (U)
Citosina (C)
Citosina (C)
Adenina (A)
Guanina (G)
Citosina Citosina Guanina Timina Uracilo
DNA X X X X
RNA X X X X
No entanto temos de ter em conta que:
A Timina só existe no DNA e o Uracilo só existe no
RNA; as restantes são comuns aos dois compostos.
No DNA as bases ligam-se entre si por complementaridade: à
Citosina de um nucleótido de uma cadeia, liga-se uma Guanina do nucleótido
de outra cadeia; a Adenina liga – se a Timina.
Adenina
Timina
Citosina
Guanina
Pentose
DNA
(Desoxirribose)
RNA
(Ribose)
Ribose
Desoxirribose
A principal diferença entre a ribose e a desoxirribose, é
que a ribose possui um átomo de 02 a mais do que a
desoxirribose.
O grupo Fosfato confere á molécula características
ácidas.
GRUPO FOSFATO
- Quer nos eucariontes
quer nos procariontes o
DNA é o suporte universal
da informação genética
controlando a actividade
celular;
- Cada organismo é único
porque é portador de um
DNA único, do ponto de
vista informativo;
- O DNA e o RNA intervêm
na síntese de proteinas;
Realizado pelo Prof. André Ferreira