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Bioquímica Bioquímica Document Transcript

  • A QUÍMICA DOS SERES VIVOS Substâncias inorgânicas: são compostas de pequeno número de átomos e possuempequena complexidade, como a água e os sais mineraisÁgua: a maioria dos seres vivos possui de 50% a 95% de sua massa em água. Embora seja a matériamais abundante, a taxa de água varia de acordo com a espécie, a idade e o metabolismo celular.Quanto, mais jovem o organismo e quanto, maior a atividade de uma célula, maior sua taxa de água. Veja a tabela abaixo: Taxa de Água (aproximada) Espécie Seres humanos 70% Água-viva 90% Idade Bebês humanos 80% Humanos 60% idosos Metabolismo Dentina 12% Neurônios 70% 1
  • As funções da água A água é fundamental dentro ou fora das células por apresentar características como: solventeuniversal, regulador térmico, meio de transporte, lubrificante e capilaridade.Solvente universal A água é considerada solvente universal por dissolver muitas substâncias, como os açúcares,proteínas, aminoácidos, ácidos nucleicos, sais e gases. Por esse motivo, grande parte das reaçõesquímicas do metabolismo celular só é possível graças a sua presença.Regulador térmico Ao suar, a água evapora-se da pele, levando com ela o calor do corpo e reduzindo a temperaturadele. No frio, ocorre o contrário: a água quase não se evapora e, com isso, o corpo retém calor. Dessamaneira, a água funciona como importante regulador térmico.Meio de transporte O sangue é o meio de transporte de nutrientes, gases e diversassubstâncias que necessitam circular dentro do organismo vivo. A água está presente no sangue e compõe, com sais minerais eproteínas, plasma, conferindo-lhe forma líquida, possibilitando suacirculação pelo corpo. A água, na forma líquida, possibilita a circulação sanguíneaLubrificante Dentro das articulações, a água compõe o líquido sinovial. Este funciona como lubrificante,impedindo o desgaste de cartilagens ao evitar o atrito entre elas. osso sinóvia (líquido sinovial) articulação ossoCapilaridade 2
  • Em razão de as moléculas exercerem forte atração umas sobre as outras, a água consegueelevar-se dentro de tubos microscópicos, os capilares, num fenômeno chamado capilaridade. Por essemotivo, a seiva de um vegetal pode subir da raiz até as folhas mais altas. Nessa função, além depromover a capilaridade, ela também funciona como meio de transporte. A capilaridade auxilia a subida da seiva a grandesSais minerais Os sais minerais são substâncias inorgânicas, dissociadas na água ou associadas a outrasmoléculas, na forma de íons (moléculas ou átomos eletricamente carregados). Estão presentes dentro e fora da célula. Na maioria das vezes, a célula necessita dos saisminerais em pequenas quantidades. A falta desses compostos pode levar a célula à morte. Segue, na tabela, abaixo alguns dos mais importantes sais minerais: Sais Minerais Principais funções (Na forma de íons)Sódio (Na+) e potássio (K+) Promovem o equilíbrio osmótico entre a célula e o meio extracelular.Fosfatos (PO43-) Compõem as moléculas de adenosina trifosfato (ATP).Ferro (Fe2+) Compõem as moléculas de hemoglobina.Magnésio (Mg3+) Compõem as moléculas de clorofila. Compõem os ossos, auxilia a coagulação sanguínea e a contraçãoCálcio (Ca2+) muscular. -Cloro (Cl ) e carbonatos ( ) Promovem o equilíbrio ácido-básico do organismo ANEMIA FERROPRIVA Essa forma de anemia é caracterizada por uma concentração reduzida de hemoglobina no sangue e uma diminuição do conteúdo de ferro total do organismo. As causas de anemia ferropriva são: perda crônica de sangue, ingestão ou absorção deficiente de ferro e necessidade aumentada de ferro por aumento do volume de sangue, como ocorre, por exemplo, na infância, puberdade, gestação e lactação.Substâncias Orgânicas 3
  • As substâncias orgânicas são compostos formados por átomos de carbono e hidrogênio,associados ou não a outros átomos e moléculas. São eles: carboidratos, lipídios, proteínas, enzimas,ácidos nucleicos e vitaminas. 1. Carboidratos Os carboidratos (carbono e água), popularmente chamados açúcares, são também denominadoshidratos de carbono, glicídios, glucídios, glucosídeos, glicosídeos ou sacarídeos. Eles são a principalfonte de energia da célula e formam a parede celular na célula vegetal. Os carboidratos são formados a partir da reação entre gás carbônico e água, na presença de luzsolar, durante a fotossíntese de vegetais, de algumas algas e até mesmo de algumas bactérias. EQUAÇÃO GERAL DA FOTOSSÍNTESE 6CO2+6H2O Luz solar C6H12O6 + 6O2 (Glicose) A glicose é um dos tipos de carboidratos. Eles podem ser classificados, basicamente, em trêsgrupos: monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos.a) Monossacarídeos Os monossacarídeos são os carboidratos mais simples, cuja fórmula geral é (CH2O)n, em que n éum número entre 3 e 7. Dependendo do valor de n, eles serão trioses (3), tetroses (4), pentose (5),hexoses (6) e heptoses (7). Os principais monossacarídeos são glicose, frutose, galactose, ribose e desoxirribose. A frutose é um monossacarídeo encontrado nas frutas. Já a galactose entra na composição doleite. A ribose e a desorribose estão presentes nos ácidos nucleicos, respectivamente, no ácidoribonucleico (RNA) e ácido desorribonucleico (DNA).b) Dissacarídeos 4
  • Os dissacarídeos se forma pela união de dois monossacarídeos, com a perda de uma moléculade água. São exemplos: maltose, sacarose e lactose. A maltose é formada pela união de glicose + glicose e está presente no malte (com o qual se faz acerveja). A sacarose é formada pela união de glicose + frutose e está presente, por exemplo, nas frutas, nacana-de acúcar e na beterraba. A lactose é formada pela união de glicose + glicose + galactose e está presente no leite. Note que a glicose sempre está na composição dos dissacarídeos. HIDRÓLISE DOS AÇÚCARES A hidrólise (do grego hydro, água; Iysis, quebrar) dos açucares é a quebra das moléculas de um açúcar na presença de enzimas específicas e água. Abaixo, exemplo da hidrólise em dissacarídeos. enzima Maltose + H2O glicose + glicose enzima Sacarose + H2O frutose + glicose enzima Lactose + H2O galactose + glicosec) Polissacarídeos Os polissacarídeos são formados pela união de centenas ou até milhares de moléculas de glicose.São exemplos de polissacarídeos: amido, glicogênio, celulose e quitina. O amido é o carboidrato de reserva dos vegetais e acumula-se nos plastos. Deixando-se um abatata ao sol, ela começa a brotar, mesmo não estando no solo. Isso porque ela tem reserva paracrescer. Essa reserva é o amido. Os vegetais acumulam energia na forma de amido. O glicogênio é o carboidrato de reserva dos animais e acumula-se no fígado e nos músculos. Nojejum, ao faltar carboidratos no organismo, as células desses órgãos quebram glicogênio, produzindoglicose. A celulose é o carboidrato que compõe a estrutura das células vegetais. Ela forma a paredecelular. A quitina também é, como a celulose, um carboidrato que dá estrutura. Está presente na paredecelular de alguns fungos e na carapaça de insetos, aranhas, caranguejos, camarões, siris e outrosanimais.2. Lipídios Os lipídios são substâncias orgânicas de baixa solubilidade em água, porém solúveis emsolventes orgânicos, como álcool, clorofórmio, éter. Exercem função energética, fornecendo duas vezesmais energia por molécula que os carboidratos, e é estrutural, ao comporem a membrana celular. Alémdisso, originam os hormônios sexuais, são isolantes térmicos, impermeabilizam tecidos e protegem osórgãos internos contra impactos. Os lipídios mais comuns são os glicerídeos, os esteroides, os fosfolipídios, os carotenoides e asceras. 5
  • a) Glicerídeos Os glicerídeos, ou triglicerídeos, são os óleos e as gorduras, substâncias de reserva energéticapresentes nos vegetais e nos animais, respectivamente. São formados por moléculas de ácidos graxos e uma molécula de glicerol. Os ácidos graxospodem ser saturados e insaturados. Os ácidos graxos saturados, geralmente, são compostos sólidosquando à temperatura ambiente, como, por exemplo, as gorduras e os insaturados na forma líquidacomo os óleos vegetais. O glicerol é um álcool de cadeia pequena formado por três carbonos, aos quaisestão ligadas três hidroxilas (-OH). Nos animais, além de reserva energética as gorduras podem ser armazenadas em tecidoslocalizados abaixo da pele, denominado tecido adiposo, e atuar como isolante térmico e conferirproteção ao esqueleto e aos demais órgãos internos contra possíveis impactos. As aves utilizam umóleo, produzido em u a glândula especial, como impermeabilizante das penas. Nos vegetais, os óleos são encontrados principalmente em sementes (soja, feijão, ervilha, milho,por exemplo) e utilizados como fonte de energia para os seres que se alimentam deles.b) Fosfolipídios São lipídios que, além de álcool e ácido graxo, possuem ácido fosfórico e uma moléculanitrogenada. O ácido fosfórico se ioniza (perde prótons) e adquire uma carga elétrica negativa; a moléculanitrogenada ganha prótons e adquire carga elétrica positiva. O fosfolipídio fica, então, com uma regiãopolar, que se mistura com a água (região hidrólifa), e outra apolar, que não se mistura com a água(região hidrófiba), onde estão os ácidos graxos. Isso faz com que eles assumam um a arrumação típica, ao tomar parte na membrana da célula. Fonte: AMABIS, José Mariano e MARTHO, Gilberto Rodrigues. Biologia das Células. Vol. 1, Ed. Moderna. p. 67 6
  • c) Ceras Como todos os lipídios, as ceras são insolúveis em água. Nos vegetais, na forma de cutina,impermeabilizam folhas, pétalas e frutos, evitando a perda de água pela evaporação. Nos animais, por exemplo, a cera protege a lã das ovelhas e é encontrada nas cavidades docérebro de certas baleias. Faz parte da composição das secreções da orelha humana e das secreçõesde alguns insetos, como as abelhas, que a utilizam para a construção de suas colmeias.d) Carotenoides São lipídios de cor laranja ou vermelha, presentes nas células de vegetais e animais herbívoros.Nos vegetais, na forma de xantofila, auxiliam a fotossíntese. A cenoura e a batata-doce contêm umcarotenoide, chamado betacaroteno, importante para a formação de vitamina A.e) Esteroides São substâncias que, apesar de não serem propriamente ésteres de ácidos graxos, apresentamcadeias associadas aos lipídios, com os quais possuem algum as propriedades comuns. O grupo dosesteroides compreende os hormônios sexuais, os corticosteroides (hormônios da glândula supra-renal),o colesterol (presente no sangue e na membrana celular animal), os sais biliares do fígado e a vitaminaD. Quimicamente, os esteroides são formados por um álcool de várias cadeias fechadas. Testosterona - hormônio que desenvolve as características sexuais masculinas Colesterol - a partir dele são fabricados os outros esteroides Estradiol - hormônio que desenvolve as características sexuais femininas. 7
  • Progesterona - hormônio que mantém a gravidezLeitura COLESTEROL: MOCINHO OU BANDIDO? É comum, nos dias de hoje, as pessoas se queixarem de estar com o colesterol alto. O colesterol,de fato, é frequentemente relacionado às doenças do coração. Afinal, é normal ou não termos colesterolno sangue? Que tipos de dano ele realmente causa? Na verdade, o colesterol é fundamental para o organismo do homem e dos animais. Ele faz parte,por exemplo, das membranas plasmáticas celulares e é o ponto de partida para a fabricação doshormônios sexuais masculinos e femininos. Quando presente em excesso no sangue, por exemplo,pode depositar-se na parede interna das artérias que irrigam o músculo do coração, entupindo-as aospoucos e dificultando a passagem do sangue. Essa condição é chamada de aterosclerose em algunscasos, um simples coágulo pode interromper totalmente a passagem de sangue, levando o tecidocardíaco à morte por falta de oxigênio. Assim, o problema não é o colesterol em si, componente normal do organismo, mas sim seuexcesso. O colesterol é adquirido de duas maneiras. Pode ser ingerido e é abundante em carnes, queijos,gema de ovo e gorduras de origem animal ou pode ser fabricados pelo fígado a partir de outros lipídios.O fígado é o órgão chave para o controle da quantidade de colesterol: além de fabricá-lo, também adestrói, quando em excesso. Em alguns casos, no entanto, seja por excesso de ingestão de gorduras, seja por motivoshereditários, a capacidade de regulação do fígado é insuficiente; nesses casos o colesterol aumenta,com todos os riscos que isso representa. Algumas regras básicas parecem ser aceitas hoje pela maioria dos médicos. Inicialmente pareceprudente controlar a quantidade de alimentos gordurosos que ingerimos. O exercício físico regulartambém favorece a destruição do excesso de colesterol, enquanto o fumo, ao contrário, a dificulta.Pessoas pertencentes a famílias com históricos de doenças cardíacas devem ser ainda mais rigorosasquanto à dieta, ao fumo e à prática de exercícios físicos.O “bom” colesterol e o “mau” colesterol De alguns anos para cá, ampliou-se bastante a compreensão do metabolismo do colesterol nocorpo humano. Por ser um lipídio, o colesterol não se dissolve na água do sangue, sendo por issotransportado sob a forma de lipoproteínas (lipídios associados a proteínas) de duas formas diferentes:com o LDL (do inglês low density lipoprotein - lipoproteína de baixa densidade) e como HDL (highdensity lipoprotein - lipoproteína de alta densidade). A maior parte do colesterol é transportada no sangue sob a forma de LDL. Parte desse LDL émetabolizada no fígado, parte serve para fabricar membranas celulares. No entanto, quando emexcesso, o LDL se deposita nas paredes das artérias, causando a aterosclerose, de que falamos naleitura anterior. Isso justificaria o nome de “mau” colesterol dado ao LDL. 8
  • Já o HDL tende a retirar o colesterol das artérias, levando-o ao fígado, onde é convertido em bile.Há especialistas que acreditam que o HDL também remove o colesterol das placas ateroscleróticas jáexistentes, diminuindo a velocidade com que se formam. Taxas maiores de HDL afastariam dessaforma, os riscos de problemas cardíacos, justificando-se o nome de “bom” colesterol. É desejável um a taxa de colesterol total (LDL:HDL) de 200 mg/100 ml de sangue. Taxas acimade 240 m g/100 ml de sangue são considerados altos. No entanto, a proporção entre LDL e HDL pareceser fundamental para avaliar o risco de problemas no coração. Observe a tabela a seguir: Taxa Tipo de colesterol (mg/100ml de Avaliação sangue) HDL “bom” colesterol Superior a 35 Desejável HDL “bom” colesterol Abaixo de 35 Risco de doença cardíaca LDL “mau” colesterol Abaixo 130 Desejável LDL “mau” colesterol Até 160 Limite superior LDL “mau” colesterol Acima de 160 Risco de doença cardíaca Em outras palavras, taxas baixas de doenças do coração. São desejáveis, ao contrário, taxas maiores de HDL e menores de LDL, contanto, evidentemente, que a taxa de colesterol total esteja dentro da normalidade.3. Proteínas Por que a clara do ovo endurece quando levado ao fogo? É porque ela contém um a proteínachamada albumina e, uma das propriedades das proteínas é coagular-se sob aquecimento. As proteínas são grandes moléculas, compostas por centenas de moléculas menores chamadasaminoácidos.Os animoácidos Os aminoácidos são moléculas orgânicas formadas por grupos amina(NH2) e ácido carboxílico (COOH). Por terem os grupamentos amina e ácidoessas moléculas são chamadas de aminoácidos. Os grupamentos amina eácido carboxílico estão sempre ligados a um carbono, denominado decarbono alfa, que pode ligar-se a um radical R. De acordo com as variaçõesdesse radical, forma-se um aminoácido diferente. Na natureza encontram-se vinte tipos de aminoácidos diferentes, sendo possível sintetizá-lostambém em laboratórios (aminoácidos artificiais). O radical R. ao variar, faz variar também o tipo de aminoácidoAminoácidos essenciais Embora sejam encontrados na natureza, o corpo humano não consegue sintetizar todos osaminoácidos de que necessita. Os aminoácidos necessários, mas não sintetizados pelo corpo humano,chamam-se aminoácidos essenciais. Aqueles que o organismo consegue sintetizar são os aminoácidosnão-essenciais ou naturais. Os produtos derivados animais como carne, ovos, leite, contém os aminoácidos essenciais, já queos animais se alimentam de vegetais. Por isso, podemos obter esses aminoácidos ao comer vegetais ou produtos de origem animal. 9
  • AMINOÁCIDOS AMINOÁCIDOS NÃO- ESSENCIAIS ESSENCIAIS Fenilalanina Ácido aspártico Histidina Ácido glutâmico Isoleucina Alanina Leucina Arginina Lisina Asparagina Metionina Cisteína Treonina Glicina Triptofana Glutamina Valina Prolina Serina TirosinaLigação peptídica e peptídeos Uma proteína é formada pela reunião de centenas deaminoácidos. Dois aminoácidos unem-se por uma ligaçãopeptídica em que o grupo carboxila de um se liga ao grupoamina do outro. O grupo carboxila perde uma molécula dehidroxila (OH) e o grupo amina perde um hidrogênio (H). Ahidroxila e o hidrogênio, ao se juntarem, formam umamolécula de água (H2O). Dessa ligação entre aminoácidos, resulta um compostochamado peptídeo. Os peptídeos podem apresentar-se naforma de dipeptídeo (2 aminoácidos), tripeptídeo (3aminoácidos) e assim por diante. Uma molécula comaproximadamente 10 aminoácidos é chamada oligopeptídeo(grego Oligos, pouco). Como as proteínas são o resultado daunião de centenas de aminoácidos, elas denominam-se polipeptídeos (do grego polys, muitos).Estrutura das proteínas As proteínas organizam-se gradualmente em dois níveis estruturais, denominados estruturaprimária e espacial.Estrutura primária das proteínas A estrutura primária é a sequência de aminoácidos de uma proteína. Se mudarmos umaminoácido que seja, toda a sequência se modifica e teremos, então, outra proteína. Uma proteína pode ser diferente de outra pela sequência, ou pelo número de aminoácidos oupelos tipos de aminoácidos.Estrutura espacial das proteínas A estrutura espacial é a forma tridimensional da proteína, como se ela estivesse flutuando noespaço e fosse possível enxergá-la de todos os lados. A fim de exercer suas funções, uma proteína liga-se a outras substâncias como se encaixando nela. Proteína A 10 Proteína B
  • A estrutura espacial engloba três níveisestruturais: secundário, terciário e quaternário. Aestrutura secundária ocorre quando a cadeiapolipeptídica forma uma espiral; a terciária, quandoa espiral dobra sobre si mesma; e a quaternária,quando duas ou mais cadeias se juntam.Desnaturação de um a proteína A desnaturação da proteína é a perda de sua estrutura e, consequen-temente, de sua função. As proteínas, quando submetidas a temperaturas ou graus de acidez não ideais, perdem sua estrutura espacial, ficam desfigu-radas e não conseguem atuar de modo satisfatório. Nessas ocasiões, as proteínas tornam-se desnaturadas.As funções das proteínas As proteínas compõem cerca de 10% do corpo dos organismos vivos. Desempenham funçãoestrutura, de transporte, de defesa, de ativação e regulação química. A membrana celular, por exemplo, é composta por proteínas que estruturam células vizinhas eexercem importante papel na manutenção da forma celular. Essa é a função estrutural das proteínas. Durante um tipo de transporte específico, as moléculas entram e saem da célula através deproteínas presentes na membrana plasmática. Além disso, as hemácias transportam oxigênio e gáscarbônico, ligando-se a uma proteína existente em seu interior denominada hemoglobina. Por tais atividades, as proteínas exercem função de transporte no interior dos organismos vivos. Algumas proteínas, os anticorpos, reagem de forma muito específica com substâncias estranhasque entram no organismo, os antígenos. Quando os antígenos entram nos tecidos, o organismo, por meio de células especiais, osplasmócitos e os linfócitos, passa a produzir anticorpos, cuja função será eliminar os antígenos,defendendo o organismo. Certas proteínas atuam reduzindo a energia de ativação, que é a energia necessária para que asreações químicas aconteçam. Em sua presença, essas reações são aceleradas. Dessa forma, essasproteínas exercem funções de ativação e regulação química. As proteínas que agem dessa maneira sãoas enzimas. 11
  • Enzimas As enzimas geralmente são proteínas. Quando se coloca água oxigenada em uma ferida, osangue parece borbulhar. A água oxigenada (H2O2) é,instantaneamente, decomposta em água e oxigênio livre poruma enzima existente no sangue chamada catalase. Como ooxigênio é um gás, ao ser liberado em meio líquido, o sangue,fará o líquido borbulhar.Catalizadores Substâncias que aceleram reações químicas sãochamadas catalizadores. Como toda reação química requerum a energia inicial, a energia de ativação, os catalizadorestêm a propriedade de reduzir essa energia e, assim, acelerara reação química. Embora o substrato, a substância em que a enzimaatua, seja modificado, a enzima sai da reação da mesmaforma que entrou. Ao participar de uma reação, a enzima nãoé decomposta. Os catalizadores também sempre atuam em pequenas quantidades. As enzimas aceleram reações químicas em substratos específicos, ou seja, atuam emdeterminado substrato e em mais nenhum outro. Por exemplo, a amilase só atua no amido e a lípase só atua nos lipídios, isso ocorre porque as enzimas têm especificidades, isto é, sua configuração espacial deve encaixar-se perfeitamente no substrato para que a reação química possa ocorrer: é a reação chave- fechadura. A enzima é uma proteína. Algumas delas, porém necessitam de moléculas orgânicas acessórias para poderem ser ativadas, chamadas coenzimas. A parte proteica da enzima chama-se apoenzima, e esse complexo de apoenzima + coenzima é a holoenzima. Há fatores que podem acelerar ou reduzir a velocidade da reação enzimática, tais como a temperatura e o pH.Temperatura A temperatura acelera a reação enzimática, praticamente dobrandoa velocidade da reação a cada aumento de 10ºC. A partir de certo ponto,porém, se a temperatura continuar aumentando, a reação enzimáticadeclina. Tanto nas altas quanto nas baixas temperaturas a velocidade dereação é mínima ou até inexistente. O ponto em que essa velocidade émáxima chama-se ótimo de temperatura. Em nosso corpo, o ótimo de temperatura situa-se em torno de36,5ºC. Caso a temperatura do corpo humano eleve-se além de 45ºC,suas enzimas começam a sofrer desnaturação, deixando de funcionar. 12
  • Há bactérias, entretanto, em que o ótimo de temperatura está em torno de 80ºC.pH potencial hidrogeniônico O pH mede a concentração de íons H+ livres em uma solução. Essa medida nos dá a informaçãose o meio é básico ou ácido. Quanto mais íons H+ estiverem presentes na solução, menor o pH e maisácido é o meio. O oposto: quanto menos íons H+ estiverem presentes, maior o pH e mais básico é omeio. Em uma escala de 0 a 14, ponto 7 é considerado neutro. O pH do sangue humano é em torno de6,8 (levemente ácido). Já o pH da boca é em torno de 8 (básico), e o pH do estômago é em torno de 2(ácido). As enzimas que atuam no sangue, na boca e no estômago são enzimas diferentes e terãovelocidade máxima nesses respectivos pH. Fora daí, suas atividades declinam e até se interrompem.Assim, semelhante à temperatura, enzimas têm uma ótima de pH, que é o pH em que sua velocidade deatuação é máxima.Concentração de substrato Quanto maior a quantidade de substrato, maior a velocidade dareação, pois o substrato é o reagente da reação enzimática. Claro que,se aumentaram os indefinidamente o substrato, poderá chegar a horaem que as enzimas serão insuficientes, e aí a velocidade de reação 13
  • estabiliza-se. Da mesma forma, caso não haja substrato em quantidade suficiente, a velocidade dareação enzimática será limitada após certo tempo.Ácidos nucleicos Os ácidos nucleicos, encontrados pela primeira vez no núcleo das células (daí o nome nucleico),são polímeros orgânicos formados por inúmeras moléculas de nucleotídeos.Os nucleotídeos Os nucleotídeos são composto por moléculas de ácido fosfórico, açúcar e base nitrogenada. O ácido fosfórico (H3PO4) está presente no DNA e no RNA e serve para unir os açucares de doisnucleotídeos. O açúcar é um monossacarídeo formado por cinco átomos de carbono - presente - e dá estruturaao nucleotídeo. Pode ser uma desoxirribose ou uma ribose. A desoxirribose está presente apenas noácido desoxirribonucleico e a ribose, apenas no ácido ribonucleico.As bases nitrogenadas identificam o nucleotídeo e classificam-se em dois grupo: Bases púricas: adenina (A) e guanina (G). Bases pirimídicas: citosina (C), timina (T), uracila (U). Os ácidos nucleicos podem ser de dois tipos: ácido desoxirribonucleico (DNA) e ácido ribonucleico (RNA).Nucleotídeo é o complexo formado por ácido fosfórico (fosfato), açúcar e bases nitrogenadas.Desconsiderando-se a presença do ácido fosfórico, que é sempre o mesmo, a união entre uma pentosee uma base nitrogenada é um nucleosídeo.Vitaminas O termo vitamina é empregado para substâncias orgânicas necessárias em pequenasquantidades, importantes em atividades metabólicas do organismo e que não são sintetizadas por ele. As vitaminas lipossolúveis não precisam ser ingeridas diariamente, pois são dissolvidas earmazenadas nos tecidos adiposos do corpo. Já as vitaminas hidrossolúveis, por serem solúveis em 14
  • água, são transportadas pelos líquidos corporais, não sendo armazenadas em quantidadessignificativas: devem, portanto, ser consumidas diariamente. A falta de vitaminas pode causar doenças chamadas avitaminose, e a ingestão delas muito alémdas doses recomendada pode ser prejudicial, determinando as hipervitaminoses. As necessidades diárias de vitaminas são supridas por meio de uma alimentação variada. Veja a seguir dados sobre vitaminas importantes para a espécie humana. SINTOMAS DE SUA VITAMINAS PRINCIPAIS FONTES DEFICIÊNCIA Beribéli (inflamação e Carnes, legumes, cereais degeneração dos nervos), B1-Tiamina integrais e verduras. insuficiência cardíaca, distúrbio mental. Laticínios, carnes, cereais Fissuras na pele, como rachaduras B2 – Riboflavia integrais, verduras, leite, ovos e no canto da boca. Fotofobia (medo fígado. da claridade. B3 – Niacina ouH nicotinamida ou ainda Nozes, carnes, cereais integrais, Pelagra (lesões na pele, diarreia eI vitamina PP(preventiva da verduras, leite, ovos e fígado. distúrbios nervosos).D pelagra)R Carnes, laticínios, cereais Anemia, fadiga, dormência, B5 – Ácido pantotênicoO integrais e verduras. formigamento nas mãos e nos pés.S Irritabilidade, convulsões, anemia, Carnes, verduras, cereaisO B6 – Piridoxina contrações musculares integrais, leite, fígado e peixe.L involuntárias.Ú Vegetais verdes, laranja, nozes,V legumes, cereais integrais. ÉE Anemia, problemas Ácido fólico também sintetizado em nossoI gastrointestinais. corpo pelas bactérias da floraS intestinal normal. Anemia perniciosa, distúrbios do B12 – Cobalaminas Carnes, ovos e laticínios. sistema nervoso, hemácias malformadas. Distúrbios neuromusculares, H – Biotina Legumes, verduras e carnes. inflamações na pele. Escorbuto (lesões na mucosa Frutas, especialmente as cítricas, intestinal, com hemorragias; C – Ácido ascórbico verduras e legumes. sangramento das gengivas, fraqueza).L SINTOMAS DE SUA VITAMINAS PRINCIPAIS FONTESI DEFICIÊNCIAP Vegetais verdes e amarelos, Problemas de visão, A-RetinalO frutas amarelas e alaranjadas, especialmente cegueira noturna, 15
  • S fígado, leite e derivados, ema de pele escamosa e seca.S ovo, óleo de fígado de bacalhau.O D – Existem dois tipos deL vitamina D: Laticínios, gema de ovo, vegetaisÚ Calciferol, de origem ricos em óleos. Raquitismo (enfraquecimento eV vegetal, obtida a partir do Vitamina D é produzida a partir deformação dos ossos emE ergosterol ou provitamina do ergosterol ou do colesterol na crianças) e enfraquecimento dosI D; pele humana, sob a ação dos ossos nos adultos. Deidrocolesterol, de origem raios solares. animal, obtida a partir do colesterol Gérmen de trigo, cereais Possivelmente anemia e E – Tocoferol integrais, vegetais folhosos, esterilidade. óleos vegetais, gema de ovo. Vegetais, chá; também é Ausência ou dificuldade de K – Filoquinona produzida por bactérias da flora coagulação sanguínea. intestinal normal do ser humano.Exercícios de Fixação01. A velocidade de um processo celular foi medidadurante 10h Nesse período, a temperatura foiaumentada gradativamente, passando de 20 ° para C40 ° O resultado foi expresso no gráfico ao lado. C. A esse respeito, são feitas as seguintes afirmações: I. A temperatura de aproximadamente 30 ° C é ótima para as enzimas envolvidas nesse processo. II. Na temperatura de 40 ° pode ter havido desna turação completa de todas as enzimas. C, III. Se a célula fosse submetida a uma temperatura menor do que 20 ° C, ela certamente morreria, devido à falta de atividade. Assinale: a) se somente as afirmativas I e II forem corretas. b) se somente as afirmativas II e III forem corretas. c) se todas as afirmativas forem corretas. d) se somente as afirmativas I e III forem corretas. e) se somente a afirmativa II for correta.02. Embora as atividades das enzimas ptialina, pepsina e tripsina sejam bem caracterizadas nos seus respectivos pH fisiológicos em seres humanos, o gráfico abaixo demonstra estas atividades com as variações de amplitude de pH quando realizadas in vitro. 16
  • 17
  • III. No momento C, a atuação da enzima atingiu seu ponto máximo. Assinale: a) se todas as afirmativas forem corretas. b) se somente a afirmativa II for correta. c) se somente as afirmativas I e II forem corretas. d) se somente as afirmativas II e III forem corretas. e) se somente a afirmativa I for correta.06. O gráfico abaixo representa o perfil da reação bioquímica de uma catálise enzimática. Observe o gráfico e assinale a afirmativa INCORRETA: a) III representa a energia de ativação para desencadear a reação. b) II representa o estado de transição, com o máximo de energia. c) V pode ser um produto final da reação enzimática. d) I pode ser representado pelos substratos da catálise. e)IV representa diferença de energia entre a enzima e o produto.07. Considere as quatro frases seguintes. I. Enzimas são proteínas que atuam como catalisadores de reações químicas. II. Cada reação química que ocorre em um ser vivo, geralmente, é catalisada por um tipo de enzima. III. A velocidade de uma reação enzimática independe de fatores como temperatura e pH do meio. IV. As enzimas sofrem um enorme processo de desgaste durante a reação química da qual participam. São verdadeiras as frases: a) I e III, apenas. b) III e IV, apenas. c) I e II, apenas. d) I, II e IV, apenas. e) I, II, III e IV.08. A água é a substância mais abundante no planeta. A quantidade de água livre sobre a Terra atinge 1.370 milhões de km3. A água também compõe cerca de 75% do corpo dos seres vivos. Além da sua abundância, a água apresenta propriedades físicas e químicas que a tornam indispensável para a vida na Terra. Analise as afirmativas a seguir sobre as propriedades da água. I. A forte atração entre as moléculas da água, no estado líquido, denominada de coesão está relacionada à formação de pontes de hidrogênio. A coesão é responsável pela alta tensão superficial da água no estado líquido. 18
  • II. O calor específico da água é baixo quando comparado ao dos demais líquidos. Devido ao seu calor especifico, a água mantém a sua temperatura constante por mais tempo do que outras substâncias. III. O elevado peso específico da água em relação ao do ar (cerca de 800 vezes maior) possibilita a existência, nesse ambiente, de uma fauna e flora próprias, que vivem em suspensão, compreendendo o plâncton. Assinale a opção verdadeira: a) a afirmativa I é errada; b) as afirmativas I e III são corretas; c) somente a afirmativa II é correta; d) as afirmativas II e III são erradas.09. Sobre os polissacarídeos, marque a alternativa incorreta: a) São moléculas grandes, formadas pela união de vários monossacarídeos, por meio de ligações glicosídicas. b) A celulose tem função estrutural e participa da constituição da parede celular da célula vegetal. c) O amido, principal substância de reserva dos vegetais, é um polissacarídeo com função energética. d) A quitina é um polissacarídeo com dupla função: estrutural, participando da constituição do exoesqueleto de alguns animais, e energética, como principal substância de reserva dos fungos. e) O glicogênio é o polissacarídeo de reserva encontrado nos animais e pode ser armazenado em células musculares e no fígado.10. Ao estudar a química dos seres vivos, especial atenção aos glicídios – fonte energética imprescindível à vida. A molécula de glicídio possui basicamente um grupamento aldeído ou um grupamento cetônico preso a uma cadeia de carbonos com várias hidroxilas. Os glicídios mais simples, que não podem ser quebrado pela digestão em glicídios menores, são denominados monossacarídeos ou oses. Assinale a alternativa que possui, exclusivamente, exemplo de monossacarídeos. a) Glicose, Sacarose e Lactose. b) Frutose, Amido e Celulose. c) Glicose, Frutose e Glicogênio. d) Galactose, Glicose e Frutose. e) Maltose, Sacarose e Lactose.11. O colesterol é um esteroide que constitui um dos principais grupos de lipídios. Com relação a essetipo particular de lipídio, é correta afirmar que: a) na espécie humana, o excesso de colesterol aumenta a eficiência da passagem do sangue no interior dos vasos sanguíneos, acarretando a arteriosclerose. b) o colesterol participa da composição química das membranas das células animais e é precursor dos hormônios sexuais masculino (testosterona) e feminino (estrógeno). c) o colesterol é encontrado em alimentos tanto de origem animal como vegetal (por ex.: manteigas, margarinas, óleos de soja, milho etc.) uma vez que é derivado do metabolismo dos glicerídeos. 19
  • d) nas células vegetais, o excesso de colesterol diminui a eficiência dos processos de transpiração celular e da fotossíntese. e) o colesterol sempre é danoso ao organismo vivo seja ele animal ou vegetal.12. A revista Veja – edição 1858 – ano 37 – no. 24, de 16 de junho de 2004, em sua matéria de capa,A revista Veja - edição 1858 - ano 37 - nº 24, de 16 de junho de 2004, em sua matéria de capa, destaca:"Um santo remédio? Eficazes para baixar o colesterol, as estatinas já são as drogas mais vendidas nomundo". No conteúdo da matéria, as articulistas Anna Paula Buchalla e Paula Neiva discorrem sobre os efeitos desta nova droga no combate seguro aos altos níveis de colesterol. Sobre o colesterol, analise as proposições abaixo: I. O colesterol é um dos mais importantes esteróis dos esterídeos animais, produzido e degradado pelo fígado, que atua como um órgão regulador da taxa dessa substância no sangue. II. O colesterol participa da composição química da membrana das células animais, além de atuar como precursor de hormônios, como a testosterona e a progesterona. III. Quando atinge baixos níveis no sangue, o colesterol contribui para a formação de placas de ateroma nas artérias, provocando-lhes um estreitamento. IV. Há dois tipos de colesterol: O LDL e o HDL. O primeiro é o "colesterol bom", que remove o excesso de gordura da circulação sanguínea. Assinale a alternativa correta: a) Apenas a proposição I é correta. b) Apenas a proposição II é correta. c) Apenas as proposições I e II são corretas. d) Apenas as proposições III e IV são corretas. e) Todas as proposições são corretas.13. Identifique a alternativa que e adequa à natureza e à função dos compostos orgânicos. a) O amido é a principal fonte de energia em nossa alimentação e sua digestão é realizada pela enzima amilase, produzida pelo fígado e pelas glândulas salivares, resultando em moléculas de maltose que são quebradas em glicose. b) A foca, a baleia e o esquimó são exemplos de mamíferos que se ajustam bem às regiões frias, devido à grossa camada de células adiposas que armazenam lipídios, constituindo o panículo adiposo depositado em volta de órgãos e na parte profunda da pele, sendo também usado como reserva de energia. c) A sacarose, o mais doce dos monossacarídeos, é formada pela união de uma molécula de glicose com uma de frutose. É encontrada em vegetais, como a beterraba e o tomate. d) Os polissacarídeos, sacarose e maltose, são digeridos, respectivamente, pelas enzimas sacarase e maltase, produzidas no pâncreas. e) Dentre os esteroides mais importantes para a espécie humana, destaca-se o colesterol, um lipídio composto, constituído por ácidos graxos e monoálcoois de cadeia longa, que participa da composição química das membranas celulares, além de atuar como precursor dos hormônios sexuais testosterona e estrógeno.14. O esquema ao lado ilustra algumas etapas do metabolismo animal. 20
  • Tendo em vista as características do metabolismo, analise as afirmativas: I. O catabolismo se caracteriza como metabolismo construtivo, no qual o conjunto de reações de síntese será necessário para o crescimento de novas células e a manutenção de todos os tecidos, ao contrário do anabolismo. II. Uma parte do alimento ingerido é levada para a célula, onde é quebrada e oxidada, transformando-se em moléculas menores, processo chamado de respiração celular, no qual é produzida a energia necessária às diversas transformações que ocorrem no organismo. III. Os seres vivos retiram constantemente matéria e energia do ambiente, adquirindo novas moléculas que serão utilizadas na reconstrução do corpo, permitindo o crescimento e desenvolvimento do organismo. Marque a alternativa CORRETA: a) Apenas as proposições I e III são verdadeiras. b) Apenas a proposição é verdadeira. c) Apenas a proposição II e II são verdadeiras. d) Apenas as proposições III é verdadeira. e) Apenas a proposição I é verdadeira.15. Considere as seguintes alternativas que tratam de aspectos dos componentes dos seres vivos. I. As proteínas funcionam também como substâncias de defesa. II. A água não participa das reações de hidrólise. III. Os glicídios e os lipídios têm funções energéticas. Assinale: a) Se I e III estiverem corretas. b) Se somente I estiver correta. c) Se somente II estiver correta. d) Se somente III estiver correta. e) Se I e III estiverem corretas.16. A utilização de leite de vaca em substituição ao leite materno ocorre com muita frequência no nosso meio. A figura a seguir compara esses dois tipos de leite, quanto à presença de proteínas. Analise- a. 21
  • Nota: Os valores referem-se à quantidade de nitrogênio derivado dos diversos componentes proteicos e do nitrogênio não proteico. De acordo com a figura e o assunto relacionado a ela, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa CORRETA. a) Embora presentes em quantidades diferentes, os dois tipos de leite apresentam a mesma constituição proteica. b) O perfil apresentado pode justificar a ocorrência de intolerância ao leite de vaca por uma criança que sempre ingeriu leite humano. c) O teor de todas as proteínas é menor no leite humano, o que justifica a sua substituição pelo leite de vaca. d) Além das proteínas apresentadas, o leite constitui uma boa fonte de gordura, mas não apresenta nenhum teor mineral.17. Na composição celular são encontrados vários elementos, entre os quais, os sais minerais. Por serem fundamentais ao adequado funcionamento de diversas células e órgãos, esses sais aparecem em diferentes regiões do corpo humano e em diversos alimentos. Faça a correlação entre os sais minerais apresentados na COLUNA A com as informações descritas na COLUNA B. COLUNA A COLUNA B a – Sua maior reserva está nos ossos; é importante na contração muscular e na 1 – Ferro cascata de coagulação sanguínea; é encontrado em folhas verdes e casca do ovo. 2 – Potássio b – É um dos componentes da hemoglobina; é encontrado no fígado e carnes. c – Faz parte do esqueleto de vários animais, do processo de transferência de energia 3 – Iodo no interior da célula e da molécula de ácidos nucleicos; é encontrado em carnes, feijão, ervilha e peixes. d – Atua na transmissão de impulsos nervosos; é encontrado em frutas, verduras e 4 – Cálcio cereais. e – É um importante componente de um hormônio, cuja carência pode levar à 5 – Fósforo obesidade; é encontrado em frutos do mar e peixes. Assinale a alternativa que apresenta a correlação correta. a) 1-b; 2-d; 3-e; 4-a; 5-c. 22
  • b) 1-b; 2-d; 3-e; 4-c; 5-a. c) 1-d; 2-b; 3-e; 4-c; 5-a. d) 1-a; 2-d; 3-c; 4-b; 5-e. e) 1-c; 2-e; 3-d; 4-a; 5-d.18. “Burca faz mal à saúde”. Um grupo de cientistas marroquinos concluiu que a burca – vestimenta que cobre o corpo das mulheres de alto a baixo – é um fator de risco para a osteoporose, doença que causa o enfraquecimento dos ossos principalmente em mulheres mais idosas. (...) Segundo o estudo, isso acontece porque o véu impede que a pele receba a luz do Sol, (...) (Época, 26.06.2006) Sobre o fato noticiado, foram feitas as seguintes afirmações: I. A luz do Sol é fundamental para que o organismo sintetize todas as vitaminas necessárias para suas atividades metabólicas, dentre elas a vitaminas D. II. Na pele humana existe uma substância, derivada do colesterol, que em presença de raios ultravioletas do Sol converte-se em vitamina D, que é absorvida pela pele. A vitamina D é fundamental para a absorção de cálcio e fósforo, que contribuem para a rigidez dos ossos. III. Vitaminas hidrossolúveis, como a vitamina D, podem ser transportadas pelos líquidos corporais e não são armazenadas em grande quantidade pelo organismo. Desse modo, como a vestimenta promove uma maior taxa de transpiração, favorece a eliminação da vitamina D. IV. Para minimizar os efeitos do uso constante da burca, seria aconselhável que essas mulheres suplementassem sua dieta com laticínios, gema de ovo e vegetais ricos em óleos. São corretas as afirmações: a) I, II, III e IV. b) I, II e III, apenas. c) II e IV, apenas. d) II e III, apenas. e) I e IV, apenas.19. Analise as informações I, II, III e IV, em seguida, assinale a opção em que todos os números correspondem a características das vitaminas: I. São produzidas por vegetais de alguns outros organismos. II. Possuem função estrutural e energética. III. São necessárias, em doses mínimas, aos organismos. IV. Exercem papel de complemento alimentar. a) I, III e IV b) I, II e IV c) II, III e IV d) I, II e III e) I, II, III e IV20. Se aquecermos uma enzima a 70 oC durante uma hora e tentarmos utilizá-la para catalisar uma reação, o resultado será: 23
  • a) melhor porque o aumento de temperatura entre 50 e 70 oC favorece as reações enzimáticas.b) inalterado porque a enzimas são muito estáveis.c) nulo porque as enzimas só exercem a sua ação catalítica nos organismos vivos.d) nulo porque as enzimas são proteínas e se desnaturam quando aquecidas a essa temperatura.e) nulo porque as enzimas só exercem ação catalítica na temperatura ótima para a sua ação. Gabarito 01. D 02. C 03. B 04. E 05. A 06. E 07. C 08. B 09. D 10. D 11. C 12. C 13. B 14. C 15. E 16. B 17. A 18. C 19. A 20. D ANOTAÇÕES 24
  • BibliografiaALBERTS, Bruce ET AL Molecular Biology of the Cell 3 . Ed.. Nova York: Garland, 1994.AMABIS e MARTHO,Biologia das Célula Ed. Moderna, 2009.ARMÊNIO e ERNESTO, Biologia 1 , Ed Harbra , 2002.AVANCINI e FAVARETO, Ed Moderna.COOPER, Geofrei M. The cell: A Molecular Approach. 2. Ed. Sunderland (MA): Sinauer, 20000CESAR e SEZAR, Biologia 1, Ed. Saraiva, 2002.FORTEY Richard, Vida: Uma biografia não autorizada, Ed. Record, 2000JUNQUEIRA e CARNEIRO, Citologia básica, Ed Guanabara Koogan, 1972MARGULIS e SAGAN, Microcosmo, 1987LOPES Sonia, Bio 1, Ed. Saraiva, 2006Este módulo contém textos e figuras retirados integralmente da bibliografia citada. E importante salientarque o uso e exclusivamente informativo inclusive com indicações para o uso dos livros, pois eles possuem deforma criteriosa e aprofundada os resumos selecionados. 25