Bioquímica Básica: Água, Proteínas, Carboidratos e Lipídios

Água

Água: abundante, apresenta 3 estados físicos e é essencial à vida.

Propriedades da água

• Solvente universal: solubiliza diversos tipos de substâncias, em maior quantidade.
• Hidrofílicas: não se dissolvem em água.
• Hidrofóbicas: dissolvem-se em água.
• Sistema tampão: sistema que mantém o pH inalterado após a adição de ácido ou base.

Bioquímica

Bioquímica: ciência que estuda a estrutura e as propriedades das biomoléculas, sua origem, destino, controle de síntese e degradação dessas substâncias.

Citoplasma

Citoplasma: rede citoplasmática de túbulos e filamentos.

Funções: estabiliza a forma celular, estrutura e organiza o citoplasma, locomoção e transporte intracelular.

Núcleo

Núcleo: contém o genoma.

Funções: síntese de DNA e RNA.

Enzimas

Enzimas são proteínas especializadas que aceleram reações químicas. Atuam como catalisadores, aumentando a velocidade das reações e diminuindo a energia de ativação.

Classificação das enzimas

• Oxirredutases
• Transferases
• Hidrolases
• Liases
• Isomerases
• Ligases

Modelos enzimáticos

• Modelo chave-fechadura
• Modelo de encaixe induzido

Aminoácidos

• Apolar: os átomos ligados têm igual eletronegatividade.
• Polar: os átomos ligados têm diferente eletronegatividade.

Ácidos e bases

• Ácidos: substâncias que, em solução aquosa, liberam íons positivos de hidrogênio (H⁺).
• Bases: liberam hidroxilas, íons negativos (OH^-).

Ligação peptídica

Ligação química estabelecida entre um grupo carboxila e um grupo amina.

Proteínas

As proteínas são compostos orgânicos de alto peso molecular, formados pelo encadeamento de aminoácidos. Representam cerca de 50 a 80% do peso seco das células, sendo, portanto, o composto orgânico mais abundante da matéria viva.

Níveis de estrutura proteica

Estrutura primária, secundária, terciária e quaternária.

Desnaturação proteica

Alteração da estrutura proteica sem romper as ligações peptídicas.

• Física: alta temperatura.
• Química: ácidos, bases, detergentes, ureia.

Classificação das proteínas

• Globulares: forma de esfera, solúveis em água, atuam como catalisadores, transportadores e reguladores da expressão gênica.
• Fibrosas: forma de fibra, baixa solubilidade em água, funções estruturais (miosina, queratina, colágeno).
• Simples (homoproteínas): formadas apenas por aminoácidos.
• Conjugadas (heteroproteínas): aminoácidos e outros componentes não proteicos.

Carboidratos

Os carboidratos são as biomoléculas mais abundantes da natureza e desempenham uma ampla variedade de funções:

• Fonte de energia
• Reserva de energia
• Estrutural
• Matéria-prima para a biossíntese de outras biomoléculas

Isomeria

• Isômeros: compostos que possuem fórmulas moleculares iguais.
• Epímeros: isômeros que diferem na posição de apenas uma hidroxila.

Lipídios

Os lipídios são compostos de estrutura molecular variada e desempenham funções como:

• Reserva energética: fonte de energia para animais hibernantes.
• Isolante térmico: em mamíferos.
• Componente da membrana plasmática: os fosfolipídios.

Característica principal

A insolubilidade em solventes polares e solubilidade em solventes orgânicos (apolares), apresentando natureza hidrofóbica, ou seja, aversão à molécula de água.

Classificação

• Óleos: substâncias insaturadas.
• Gorduras: substâncias saturadas, encontradas nos alimentos, de origem vegetal e animal.

Fosfolipídios

Moléculas anfipáticas, possuem uma região polar (cabeça hidrofílica), com afinidade pela água, e uma região apolar (cauda hidrofóbica), que repele a água.

Glicerídeos

Podem ser sólidos (gorduras) ou líquidos (óleos) à temperatura ambiente.

Esteroides

Formados por longas cadeias carbônicas dispostas em quatro anéis ligados entre si. São amplamente distribuídos nos organismos vivos, constituindo os hormônios sexuais, a vitamina D e os esteróis (colesterol).