Guia de Bioquímica: Metabolismo, Proteínas e Lipídeos

Introdução à Bioquímica

Bioquímica: Estudo das propriedades da H₂O como solvente, das biomoléculas (proteínas, carboidratos e lipídeos) e do metabolismo.

Metabolismo

O metabolismo divide-se em duas etapas principais:

• Catabolismo (Quebra): Degradação de moléculas orgânicas complexas em moléculas simples.
• Anabolismo (Construção): Formação de moléculas compostas a partir de moléculas simples.

A membrana plasmática é formada por fosfolipídeos, ácidos nucleicos, proteínas e enzimas.

Biomoléculas e Química Orgânica

Biomoléculas: São formadas a partir de moléculas simples chamadas de moléculas orgânicas (aquelas que possuem Carbono na sua estrutura).
Exemplo: Molécula orgânica simples: Glicose. Fórmula molecular: C₆H₁₂O₆.

Funções das Moléculas Orgânicas:

• Hidrocarboneto: CH
• Álcool: C-OH
• Fenol: OH
• Aldeído: C=O-H
• Cetona: C=O
• Éster: O=C-O
• Éter: C-O-C
• Amina: -N
• Amida: O=C-NH

Reação de hidrogenação: Adição de H à cadeia molecular.

Água, pH e Equilíbrio Ácido-Base

O pH mede a acidez e a alcalinidade de uma solução. O Tampão é uma mistura de substâncias que torna o meio equilibrado, onde [OH⁻] = [H⁺].

Equilíbrio ácido-base:

• Líquido intracelular: Carga positiva (+), caráter ácido.
• Líquido extracelular: Carga negativa (-), caráter básico.

O ácido libera íons H⁺, enquanto a base libera íons OH⁻. Quanto maior a concentração de H⁺, mais ácido é o meio; quanto mais OH⁻, mais básico. Quando as quantidades são iguais, o meio é neutro.

Proteínas

As proteínas desempenham diversas funções vitais:

• Estruturais: Proteção ou resistência.
• Defesa: Anticorpos.
• Transportadoras: Transporte de íons e moléculas.
• Reguladoras: Hormônios.
• Enzimas: Catalisadores de reações biológicas.

São formadas por 20 tipos de aminoácidos. Um aminoácido proteico possui um grupo amina (NH₂-CH-CO₂H) e diferencia-se pelo seu radical. Exemplos: glicina, alanina, valina, leucina, isoleucina, serina, treonina, metionina, glutamina, asparagina e cisteína.

Ionização: Na forma não ionizada, os aminoácidos não perdem nem recebem H⁺. Na forma ionizada, perdem um H⁺ do grupo carboxílico e o grupo amina recebe um H⁺, liberando H₂O.

Níveis de Estrutura:

• Estrutura Primária: Definida pela ligação peptídica.
• Estrutura Secundária: Enrolamento da cadeia (ligações de ponte de Hidrogênio).
• Estrutura Terciária: Pontos de dissulfeto (ex: entre duas cisteínas).
• Estrutura Quaternária: União de duas ou mais subunidades.

Enzimas

As enzimas são catalisadores biológicos que aceleram reações químicas.
Esquema: Enzima + Substrato → Complexo ES → Produto + Enzima.
Exemplo: Hexoquinase, enzima que catalisa a glicose (Glicose → Glicose-6-fosfato).

Características: Especificidade (cada enzima se molda ao substrato no sítio ativo). Fatores influenciadores: pH, temperatura e concentração de substrato.

Lipídeos

Os lipídeos são monocarboxílicos, insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos.

• Funções: Armazenamento de energia, composição de fosfolipídeos e isolamento térmico.
• Composição: O lipídeo mais abundante é o triglicerídeo (ácidos graxos).
• Reação de esterificação: Glicerol + Ácido graxo → Éster + H₂O.

Reações importantes: Saponificação, Hidrogenação (adição de átomos de hidrogênio) e Esterificação.