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Bioquimica - Aula 4

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  • 1. +Bioquímica - Universidade Católica de Brasília Carboidratos, Lipídeos e Ácidos Nucleicos Prof. Dr. Gabriel da Rocha Fernandes Universidade Católica de Brasília gabrielf@ucb.br - fernandes.gabriel@gmail.com
  • 2. + 2 O que devo saber ao fim desta aula? n Estruturas e principais funções de carboidratos e lipídeos.
  • 3. + 3 Carboidratos n Biomoléculas mais abundantes - 100 bilhões de toneladas métricas de gás carbônico e água. n Elementos da dieta. n Principal fonte de energia para a célula. n Glicanos - elementos estruturais e de protetores. n Reconhecimento e adesão intercelular. n Classes: n Monossacarídeos. n Oligossacarídeos. n Polissacarídeos.
  • 4. + 4 Monossacarídeos n Aldeidos ou cetonas com 2 ou mais grupos hidroxil. n Muitos desses carbonos são quirais. n Sólidos cristalinos, incolores e solúveis em água. n Reações geram formas cíclicas. n Esqueleto formado por cadeias de carbono não ramificadas e com ligações simples. n Cadeia aberta tem um grupo carbonil (C=O), os outros carbonos estão ligados a um hidroxil.
  • 5. + 5 Monossacarídeos n Aldose (aldeido) - grupo carbonil no final da cadeia de carbonos. n Cetose (cetona) - grupo carbonil em outra posição. n Triose, tetrose, pentose, hexose...
  • 6. + 6 Centros assimétricos
  • 7. + 7 Epímeros
  • 8. + 8 Estrutura n Monossacarídeos comuns possuem estruturas cíclicas. n Aldotetroses e todos os monossacarídeos com 5 ou mais carbonos são encontrados em forma cíclica em ambiente aquoso. n Carbonil forma ligação covalete com o oxigênio do hidroxil. n Reação geral entre alcoois e aldeidos/cetonas formando derivados hemicetais e hemiacetais.
  • 9. + 9 Hemicetais e hemiacetais
  • 10. + 10 Piranoses e furanoses
  • 11. + 11 Derivados de hexoses
  • 12. + 12 Dissacarídeos n Maltose, Lactose, Sacarose... n Dois monossacarídeos unidos por uma ligação O- glicosídica. n Grupo hidroxil de um açucar reage com o carbono anomérico do outro.
  • 13. + 13 Polissacarídeos n Polímeros de médio a alto peso molecular. n Diferenças entre os glicanos: n na identidade das unidades de monossacarídeos repetidas. n comprimento das cadeias. n tipo de ligações unindo as unidades. n grau de ramificação. n Homopolissacarídeos e heteropolissacarídeos.
  • 14. + 14 Polissacarídeos
  • 15. + 15 Funções n Energética. n Reserva. n Reconhecimento. n Estrutural. n Proteção. n Coesão entre células.
  • 16. + 16 Funções
  • 17. + 17 Funções
  • 18. + 18 Lipídeos n Insolúveis em água. n Diversas funções: n Gorduras e óleos - armazenamento de energia. n Fosfolipídeos e esteróis - elementos estruturais de membranas. n Cofatores enzimáticos. n Transportadores de elétrons. n Pigmentos fotossensíveis. n Ancoras hidrofóbicas para proteínas. n Chaperonas. n Emulsificantes. n Hormonios. n Mensageiros intracelulares.
  • 19. + 19 Funções biológicas n Armazenamento de energia n Compostos reduzidos: muita energia disponível n Natureza hidrofóbica: bom empacotamento n Isolamento do ambiente n Baixa condutividade térmica n Alta capacidade térmica (pode “absorver” calor) n Proteção mecânica (pode absorver choques) n Isolante elétrico (lipídios apolares) n Repelente de água n Natureza hidrofóbica: mantem a superfície dos organismos seca n Previne o molhar excessivo (aves) n Previne a perda de água por evaporação
  • 20. + 20 Funções biológicas n Estrutura de membranas n Principal estrutura de membranas celulares n Cofactores para enzimas n Vitamina K: formação de coagulo sanguíneo n Coenzima Q: síntese de ATP na mitocôndria n Moléculas sinalizadoras n Hormônios paracrinos (atuação local) n Hormônios esteróides (atuam em todo o corpo) n Fatores de crescimento n Vitaminas A e D (precursores hormonais) n Pigmentos n Cor dos tomates, cenouras, abóbora, algumas aves n Antioxidantes n Vitamina E
  • 21. + 21 Lipideos de armazenamento n Derivados de ácidos graxos (hidrocarbonetos). n A oxidação celular dos ácidos graxos é altamente exergônica. n Ácidos carboxílicos com cadeia de 4 a 36 carbonos. n Em alguns casos é totalmente saturada (não contém ligações duplas). n Número par de carbonos (condensações sucessivas de acetato)
  • 22. + 22 Alguns ácidos graxos
  • 23. + 23 Ácidos graxos n Atemperatura ambiente os saturados de 12:0 a 24:0 são em forma de cera enquanto os insaturados do mesmo tamanho são líquidos.
  • 24. + 24 Trigliceróis n Três ácidos graxos ligados a um glicerol. n Armazenamento. n Os adipócitos contém as lipases utilizadas para liberar os ácidos graxos dos trigliceróis. n Vantagens: n Aoxidação de trigliceróis libera mais que o dobro de energia que a oxidação de carboidratos. n Hidrofóbicos. Carregar menos água. n Isolamento térmico.
  • 25. + 25 Lipídeos estruturais em membranas n Glicerofosfolipídeos são constituintes primários das membranas celulares n Dois ácidos graxos formam ligações ester com o primeiro e segundo grupos hidroxila do L-glicerol-3-fosfato .
  • 26. + 26 Glicerofosforolipideo
  • 27. + 27 Em membranas... n Cloroplastos - Diacilglicerol e sulfolipídeos. n Archaea n Lipideos unicos. n Cadeia longa. n Estáveis em condições extremas. n Esfingnomielina. n Colesterol n Componente de membrama. n Precursor de esteroides.
  • 28. + 28 Sinalizadores, cofatores e pigmentos n Os grupos sanguíneos são determinados em parte pelo tipo de açúcar localizado nos grupos da cabeça em glicoesfingolipídios. n A estrutura do açúcar é determinada pela expressão de glicosiltransferases específicas. n Indivíduos sem atividade glicosiltransferase terão o antígeno O n Indivíduos com glicosiltransferase que transferem um grupo N-acetilgalactosamina pertencem ao grupo sangúineo A n Indivíduos com glicosiltransferase que transferem um grupo galactose para o fosfato pertencem ao grupo sangúineo B
  • 29. + 29 Esterol e colesterol n Esterol: n Núcleo do esteróide: 4 anéis fundidos n Grupo hidroxila (cabeça polar) no anel A n Várias cadeias laterais não polares n Colesterol na membrana modula a fluidez e permeabilidade. n Obtido na dieta e sintetizado no fígado. n Precursor de hormônios.
  • 30. + 30 Hormônios esteróides
  • 31. + 31 Vitaminas n D, A, E e K. n Vitamina D precursor de hormônio que regula metabolismo de cálcio. n Vitamina A pigmento fotossensível em vertebrados. E regulador da expressão gênica durante o crescimento das células epiteliais. n Vitamina E protege lipídeos de membrana. n Vitamina K age na coagulação sanguinea.
  • 32. + 32 Nucleotideos n Muitas funções: n Moeda energética. n Resposta das células a fatores externos. n Estrutura de cofatores. n Constituintes dos ácidos nucleicos. n DNA - Armazena e transmite a informação biológica. n RNA n Ribossomal n Mensageiro n Transportador n Micro
  • 33. + 33 Estrutura n 3 componentes principais: n base nitrogenada (purina ou pirimidina) n pentose n fosfato n Ligaçãocovalente do N1(purinas) e N9(pirimidinas) com C1 da pentose. O fosfato liga-se ao C5. n Purinas: Adenina e Guanina. n Pirimidinas: Citosina, Timina e Uracil
  • 34. + 34 Riboses n DNA- Desoxirribonucleotídeo - 2’-desoxi-v-ribose n RNA- Ribonucleotídeos - D-ribose
  • 35. + 35 Ligação entre nucleotídeos n Ligados por pontes de grupos fosfato. n 5’ fosfato de um nucleotídeo se liga a um hidroxil 3’ do outro.
  • 36. + 36 Pares de bases n Nucleotídeos é relativamente hidrofóbico. n Faz ligações de hidrogênio com outro nucleotídeo complementar.
  • 37. + 37 Estruturas do DNA e RNA
  • 38. + 38 Síntese de DNA
  • 39. + 39 Links n http://www.dnalc.org/files/swfs/animationlib_swf/ sangerseq.swf n http://www.dnalc.org/files/swfs/animationlib_swf/cycseq.swf n http://www.wellcome.ac.uk/stellent/groups/corporatesite/ @msh_publishing_group/documents/video/WTDV026688.swf