AGUA E SAISAGUA E SAIS

MagrãoMagrãoBIOBIO

COLEGIO PESSOACOLEGIO PESSOA

Vamos começar!Vamos começar!

Os seres vivos são compostos Os seres vivos são compostos pelos mesmos elementos da pelos mesmos elementos da matéria bruta os matéria bruta os átomos;átomos;

Atualmente já se conhecem 109 Atualmente já se conhecem 109 tipos de átomos ou elementos tipos de átomos ou elementos químicos.químicos.

Os átomos raramente se Os átomos raramente se encontram isolados; quase sempre encontram isolados; quase sempre estão unidos por meio de ligações estão unidos por meio de ligações químicas, produzindo moléculas.químicas, produzindo moléculas.

A importância da bioquímica no A importância da bioquímica no metabolismometabolismo

No interior das células ocorrem, No interior das células ocorrem, reações químicas fundamentais reações químicas fundamentais à vida, como a digestão, onde a à vida, como a digestão, onde a célula ingere o alimento e o célula ingere o alimento e o “quebra” liberando energia.“quebra” liberando energia.

Ou as vezes este alimento Ou as vezes este alimento ingerido serve para produzir ingerido serve para produzir outras substâncias necessárias outras substâncias necessárias para o organismo.para o organismo.

COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE MATÉRIA VIVACOMPOSIÇÃO QUÍMICA DE MATÉRIA VIVA

Principais átomos : C, H, O, N, Principais átomos : C, H, O, N, P, S.P, S.

Principais Moléculas;Principais Moléculas;- 70% a 80% Água70% a 80% Água- 10% a 15% Proteínas10% a 15% Proteínas- 2% a 3% Lipídios2% a 3% Lipídios- 1% Glicídios1% Glicídios- 1% Ácidos nucléicos1% Ácidos nucléicos- 1% Sais Minerais1% Sais Minerais

Composição Química da Composição Química da célulacélula Os compostos celulares são Os compostos celulares são

baseados em compostos de baseados em compostos de carbonocarbono

C, H, N e O constituem quase 99% C, H, N e O constituem quase 99% do peso celulardo peso celular

Água = 70% do peso da célula, Água = 70% do peso da célula, logo a maioria das reações logo a maioria das reações químicas da célula ocorrem em químicas da célula ocorrem em ambiente aquoso.ambiente aquoso.

1 - Introdução à Bioquímica

O que é Bioquímica?

É a química da vida.

É o estudo da vida ao nível químico.

É o estudo das reações químicas que ocorrem em organismos biológicos.

A bioquímica procura entender como a vida existe a partir de moléculas intrinsecamente inanimadas (sem vida).

A bioquímica procura explicar a vida em termos químicos

Importância da Bioquímica e suas relações com outras disciplinas:

Importância para estudos ambientais:- processo microbiológicos:

tratamento de esgotos e resíduosbioremediaçãociclos biogeoquímicos (C, N, S etc.)

- toxicologia e mutagênese- destino de poluentes- fotossíntese – tipos de vegetação e adaptação

Bioquímica

Genética

Biologia celular

Reprodução

Crescimento

Metabolismo

Resposta a estímulos do ambiente/capacidade de mudança

Características que definem a vida:

Conjunto de reações químicas que processam matéria e energia

Todo organismo vivo é estruturalmente complexo e altamente organizado. 

PRINCÍPIOS GERAIS E MOLECULARES DA VIDA

- Os organismos vivos são capazes de auto-duplicar e auto-montagem

Por trás da diversidade biológica existe certa unidade de organização

10 milhões de espécies diferentes – grande diversidade

Todos os seres vivos:

nos níveis celular e molecular, há um plano de organização unificado

bioquimicamente têm as mesmas estruturas e funções básicas e um mesmo código genético.

Simplifica o entendimento da Bioquímica!

Subunidades monoméricas

Letras do alfabeto(26 tipos

diferentes)

Nucleotídeos (4 tipos

diferentes)

Aminoácidos (20 tipos

diferentes)

Sequências ordenadas lineares

DNA Palavras Proteina

Em todos os seres, as macromoléculas são construídas a partir dos mesmos tipos de unidades monoméricas:

- existência de modelos subjacentes comuns. - simplicidade básica na estrutura das macromoléculas, apesar dos bilhões de tipos de proteínas existentes em milhões de espécies de seres vivos.

- A célula é uma máquina onde ocorrem reações químicas com alto grau de controle e seletividade

Os organismos vivos são capazes de extrair e utilizar energia do seu ambiente

Os processo metabólicos são regulados e ajustados para operar com eficiência e economia

COMPONENTES QUÍMICOS COMPONENTES QUÍMICOS DA CÉLULADA CÉLULA

I.INORGÂNII.INORGÂNICOS:COS:

* Água* Água

* Sais * Sais mineraisminerais

II. ORGÂNICOSII. ORGÂNICOS

* Carboidratos* Carboidratos

* Proteínas* Proteínas

* Lipídios* Lipídios

* Vitaminas* Vitaminas

* Ácidos * Ácidos nucléicosnucléicos

ÁGUAÁGUA

(("hidróxido de hidrogênio""hidróxido de hidrogênio" ou ou "monóxido de hidrogênio""monóxido de hidrogênio" ou ainda ou ainda "protóxido de hidrogênio""protóxido de hidrogênio") é uma ) é uma substância substância líquida que parece que parece incolor a olho nu em a olho nu em pequenaspequenas quantidades, , inodora e e insípida, , essencial a todas as formas de vida, essencial a todas as formas de vida, composta por hidrogênio e oxigênio. composta por hidrogênio e oxigênio.

MOLÉCULA DE ÁGUAMOLÉCULA DE ÁGUA

PROPRIEDADES DA ÁGUAPROPRIEDADES DA ÁGUA

SOLVENTE UNIVERSALSOLVENTE UNIVERSAL

A água dissolve vários tipos de A água dissolve vários tipos de substâncias polares e iônicas substâncias polares e iônicas (hidrofílicas), como vários sais e (hidrofílicas), como vários sais e açúcar, e facilita sua interação química, açúcar, e facilita sua interação química, que ajuda metabolismos complexos.que ajuda metabolismos complexos.

PROPRIEDADES DA ÁGUAPROPRIEDADES DA ÁGUA

ALTO CALOR ESPECÍFICOALTO CALOR ESPECÍFICO

Calor específico é definido como a quantidade Calor específico é definido como a quantidade de calor que um grama de uma substância de calor que um grama de uma substância precisa absorver para aumentar sua precisa absorver para aumentar sua temperatura em 1°C sem que haja mudança temperatura em 1°C sem que haja mudança de estado físico. Devido ao alto calor de estado físico. Devido ao alto calor específico da água, seres vivos não sofrem específico da água, seres vivos não sofrem variações bruscas de temperatura.variações bruscas de temperatura.

PROPRIEDADES DA ÁGUAPROPRIEDADES DA ÁGUA

CALOR DE VAPORIZAÇÃOCALOR DE VAPORIZAÇÃO

É a quantidade de calor necessária É a quantidade de calor necessária para que uma substâncias passe para que uma substâncias passe de estado líquido para o estado de estado líquido para o estado de vapor. Devido ao elevado calor de vapor. Devido ao elevado calor de vaporização da água, uma de vaporização da água, uma superfície se resfria quando perde superfície se resfria quando perde água na forma de vaporágua na forma de vapor

PROPRIEDADES DA ÁGUAPROPRIEDADES DA ÁGUA

CAPILARIDADECAPILARIDADE

Quando a extremidade de um tubo Quando a extremidade de um tubo fino de paredes hidrófilas é fino de paredes hidrófilas é mergulhada na água, as moléculas mergulhada na água, as moléculas dessa substância literalmente dessa substância literalmente “sobem pelas paredes” internas do “sobem pelas paredes” internas do tubo, graças a coesão e a adesão tubo, graças a coesão e a adesão entre as moléculas de água. entre as moléculas de água.

FUNÇÕES DA ÁGUAFUNÇÕES DA ÁGUA

TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIASTRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS FACILITA REAÇÕES QUÍMICASFACILITA REAÇÕES QUÍMICAS TERMORREGULAÇÃOTERMORREGULAÇÃO LUBRIFICANTELUBRIFICANTE REAÇÕES DE HIDRÓLISEREAÇÕES DE HIDRÓLISE EQUILÍBRIO OSMÓTICOEQUILÍBRIO OSMÓTICO EQUILÍBRIO ÁCIDO BASEEQUILÍBRIO ÁCIDO BASE

TRANSPORTE DE TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIASSUBSTÂNCIAS

A presença de água permite a difusão A presença de água permite a difusão nos seres mais primitivos.nos seres mais primitivos.

Organismos mais evoluídos apresentam Organismos mais evoluídos apresentam sistemas circulatórios ( hemolinfa, sistemas circulatórios ( hemolinfa, sangue e seiva vegetal).sangue e seiva vegetal).

A urina é uma maneira de eliminar A urina é uma maneira de eliminar toxinas.toxinas.

As células apresentam-se em estado As células apresentam-se em estado colóidal (rico em água) o que facilita colóidal (rico em água) o que facilita transporte de substâncias.transporte de substâncias.

FACILITA REAÇÕES FACILITA REAÇÕES QUÍMICASQUÍMICAS Reações químicas ocorrem mais Reações químicas ocorrem mais

facilmente com os reagentes em facilmente com os reagentes em estado de solução.estado de solução.

Em algumas reações químicas a Em algumas reações químicas a união entre moléculas ocorre com união entre moléculas ocorre com formação de água como produto formação de água como produto ((síntese por desidrataçãosíntese por desidratação).).

Reações de quebra de moléculas Reações de quebra de moléculas em que a água participa como em que a água participa como reagente são denominadas reagente são denominadas reações reações de hidrólisede hidrólise..

TERMORREGULAÇÃOTERMORREGULAÇÃO

Seres vivos só podem Seres vivos só podem existir em uma estreita existir em uma estreita faixa de temperatura.faixa de temperatura.

A água evita variações A água evita variações bruscas de temperatura bruscas de temperatura dos organismos.dos organismos.

A transpiração diminui a A transpiração diminui a temperatura corporal de temperatura corporal de mamíferos.mamíferos.

LUBRIFICANTELUBRIFICANTE

Nas articulações e entre os órgãos a Nas articulações e entre os órgãos a água exerce um papel lubrificante água exerce um papel lubrificante para diminuir o atrito entre essas para diminuir o atrito entre essas regiões.regiões.

A lágrima diminui o atrito das A lágrima diminui o atrito das pálpebras sobre o globo ocular.pálpebras sobre o globo ocular.

A saliva facilita a deglutição dos A saliva facilita a deglutição dos alimentos.alimentos.

VARIAÇÕES NA TAXA DE ÁGUAVARIAÇÕES NA TAXA DE ÁGUA

ESPÉCIEESPÉCIE

Água-viva - 98% Água-viva - 98%

Sementes - 10% Sementes - 10%

Espécie humana - 70% Espécie humana - 70%

VARIAÇÕES NA TAXA DE ÁGUAVARIAÇÕES NA TAXA DE ÁGUA

IDADEIDADE

Feto humano – 94% de águaFeto humano – 94% de água

Recém-nascido – 69% de águaRecém-nascido – 69% de água

Adulto – 60% de águaAdulto – 60% de água

METABOLISMOMETABOLISMO

A quantidade de água é A quantidade de água é diretamente proporcional à diretamente proporcional à atividade metabólica da célula.atividade metabólica da célula.

Neurônio – 80% de águaNeurônio – 80% de água

Célula óssea – 50% de águaCélula óssea – 50% de água

METABOLISMOMETABOLISMO É o conjunto de processos físicos e de É o conjunto de processos físicos e de

reações que ocorrem em um sistema vivo e reações que ocorrem em um sistema vivo e resulta na montagem ou quebra de resulta na montagem ou quebra de moléculas complexas. É constituído por moléculas complexas. É constituído por reações anabólicas e catabólicas.reações anabólicas e catabólicas.

- Anabolismo = Reações de síntese

Absorvem energia

Exemplo: fotossíntese

- Catabolismo = Reações de degradação

Liberam energia

Exemplo: respiração

Metabolismo é...Metabolismo é...

O conjunto de O conjunto de transformações que as que as substâncias químicas sofrem no interior sofrem no interior dos organismos vivos. O termo dos organismos vivos. O termo ""metabolismo celularmetabolismo celular" é usado em " é usado em referência ao conjunto de todas as referência ao conjunto de todas as reações químicas que ocorrem nas reações químicas que ocorrem nas células. Estas reações são responsáveis células. Estas reações são responsáveis pelos processos de síntese e degradação pelos processos de síntese e degradação dos nutrientes na célula e constituem a dos nutrientes na célula e constituem a base da vida, permitindo o crescimento e base da vida, permitindo o crescimento e reprodução das células, mantendo as reprodução das células, mantendo as suas estruturas e adequando respostas suas estruturas e adequando respostas aos seus ambientes.aos seus ambientes.