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LICENCIATURA EM ENFERMAGEM
2013-2017BIOQUÍMICA – 1º SEMESTRE
PROF. ENGº. NUNO COSTA
CARGA HORÁRIA
• TOTAL - 30 AULAS 26 AULAS TEÓRICAS E TEÓRICO-PRÁTICAS 2 AULAS DE APRESENTAÇÃO DE TRABALHOS
DE GRUPO 2 AULAS PARA FREQUÊNCIA FINAL
CRITÉRIOS GERAIS DE AVALIAÇÃO% Critérios Itens de Avaliação Instrumentos
50Domínio do Conhecimento
EspecíficoAquisição e compreensão
AplicaçãoRelacionação
Análise
Registo contínuo de avaliação
Trabalhos práticos (individuais ou em grupo)
• Apresentação de um trabalho
• Participação na aula Teste (FREQUÊNCIA)
20Comunicação Oral e Escrita Compreensão
Expressão
30 Métodos de TrabalhoTécnicas de pesquisa,
selecção, organização e apresentação de
informaçãoCriatividade
Sentido crítico
BIOQUÍMICA 2/3 DA NOTA FINAL – 14 VALORES
MANUAIS ADOPTADOSLehninger, (2005). Principles of Biochemistry. 4th Ed.
Murray, (2003). Harper's Illustrated Biochemistry. McGraw-Hill Medical, 26th Ed.
BIBLIOGRAFIA FUNDAMENTAL
• GARRET, R.H. & GRISHAM, CH. M. (1995). Biochemistry.Saunders Col.. Fort Horth.
• MARKS, D.B., MARKS, A.D. & SMITH, C.M. (1996). Basic Medical Biochemistry. A Clinical Approach. Williams & Wilkins.
• STRYER, L. (2005). Biochemistry. 5ª ed., W.H. Freeman and Company, New York, Bib.
• WEIL, J.H. (2000). Bioquímica Geral. 2ª Edição. Lisboa, Fundação Calouste Gulbenkian.
CURRÍCULO DA CADEIRA
3- BIOENERGÉTICA E METABOLISMO PRINCÍPIOS DA BIOENERGÉTICA GLICÓLISE, GÉNESE GLUCOGÉNICA PRINCÍPIOS DA REGULAÇÃO METABÓLICA CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO (CLICLO DE KREBS) CATABOLISMO DOS ÁCIDOS GORDOS OXIDAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS E PRODUÇÃO DA
UREIA
4. PERCURSORES DE INFORMAÇÃO GENES E CROMOSOMAS METABOLISMO DO DNA METABOLISMO DO RNA METABOLISMO DAS PROTEÍNAS REGULAÇÃO GENÉTICA
ORIGEM DA BIOQUÍMICA
• Paracelsus (1493-1541) fundador da latroquímica (Química Médica).• Schelle (1742-1786) e Lavoisier (1743-1794) – Bases científicas
fundamentais de estruturação da Bioquímica.
• Wöhler (1800-1882) – síntese da ureia e Kolbe (1814-1884) – síntese do ácido acético e Berthelot (1827-1884) – síntese de vários compostos biológicos. Provaram que os compostos de origem biológica podiam ser sintetizados artificialmente.
• Büchner (1887) mostrou que as reações biológicas continuam a ocorrer em extratos isentos de células (homogenatos).
Papel importante na descoberta decompostos existentes nos organismos
ou produzidos por estes
Mostrou que as reações químicasestão subordinadas ao princípio da
conservação da matéria
BIOQUÍMICA• A Bioquímica é a única ciência que nasceu no século
XX.• É uma ciência que estuda principalmente a química dos
processos biológicos que ocorrem em todos os seres vivos.
• Os bioquímicos utilizam ferramentas e conceitos da química orgânica e físico-química.
• Baseia-se principalmente no estudo da estrutura e função de componentes celulares como proteínas, hidratos de carbono, lípidos, ácidos nucleicos e outras biomoléculas.
• Recentemente a Bioquímica tem se focalizado mais especificamente na química das reações enzimáticas e nas propriedades das proteínas.
• BIOQUÍMICA e ENFERMAGEM estão intimamente relacionadas.
• A Saúde depende dum balanço hormonioso das reacções bioquímicas ocorrentes no corpo humano, e a Doença reflete anormalidades nas biomoléculas, reacções bioquímicas ou processos bioquímicos.
• O conhecimento bioquímico é fundamental na compreensão das causas das doenças e na análise do diagnóstico e terapias apropriadas.
CAUSAS DAS DOENÇAS
• 1. Agentes físicos: Trauma mecânico, temperatura extrema, mudanças repentinas na pressão atmosférica, radiação, choques eléctricos.
• 2. Agentes químicos (incluem as drogas): Compostos tóxicos, drogas terapêuticas, etc.
• 3. Agentes biológicos: Vírus, bactérias, fungos, formas avançadas de parasitas.
• 4. Falta de oxigénio: Falta de aprovisionamento de sangue, decandência na capacidade do sangue transportar oxigénio, envenenamento dos enzimas oxidativos.
• 5. Desordens genéticas: Congénitas e moleculares.• 6. Reacções imunológicas: doenças auto-imunes. • 7. Desequilíbrios nutricionais: Deficiências e excessos.• 8.Desequilíbrios endócrinos: Deficiências hormonais, excessos.
UNIDADES DO SISTEMA INTERNACIONAL (SI)
UNIDADES BÁSICAS SI
GRANDEZA UNIDADE ABREVIATURA
COMPRIMENTO METRO m
MASSA QUILOGRAMA Kg
TEMPERATURA KELVIN K
QUANTIDADE DE MATÉRIA MOLE mol
T(K) = t(ºc) + 273,15
MÚLTIPLOS E SUBMÚLTIPLOSNOME DO PREFIXO SÍMBOLO FATOR MULTIPLICADOR
DECA- da 101
HECTO- h 102
QUILO- k 103
MEGA- M 106
GIGA- G 109
DECI- d 10-1
CENTI- c 10-2
MILI- m 10-3
MICRO- µ 10-6
NANO- N 10-9
PICO- P 10-12
MÉTODOS E CONCEITOS
• O objeto de estudo da Bioquímica apresenta um conjunto de especialidades e que permitem distingui-la das outras ciências.
• Dimensões do objeto de estudo:o Tamanho - µm e nm:
Metabolitos (alanina, 0,5 nm: glicose, 0,7 nm) Macromoléculas (fosfolípidos, 3,0 nm; ribonuclease, 4,0 nm; imunoglobina G,
14 nm) Complexos supramoleculares (ribossomas, 18 nm; piruvato desidrogenase,
60 nm) Organelos (mitrocôndrias, 1,5 nm) Célula (célula hepática, 20 µm)
CLASSIFICAÇÃO DOS ORGANISMOS
CÉLULA ANIMAL
CITOPLASMA
• O volume interno limitado pela membrana de plasma (citoplasma) é composto por uma solução aquosa, o citosol, é composto por uma grande variedade de partículas em suspenção cada uma com as suas funções específicas.
• O citosol é uma solução altamente concentrada contendo: o Enzimas e moléculas de RNA; o Componentes - (aminoácidos e nucleótidos);o Metabolitos - centenas de moléculas orgânicas de pequena
dimensão, intermediários nas reações biossintéticas e degradativas;
o Coenzimas - compostos essenciais para reações catalíticas;o Iões inorgânicos – catiões e aniões;o Ribossomas - pequenas partículas (compostas por moléculas de
proteínas e RNA) são locais onde ocorre a síntese de proteínas.
• Todas as células são delimitadas por uma membrana de plasma, os metabolitos estão dipersados no citosol que contém os coenzimas, iões inorgânicos e enzimas; contêm uma diversidade de genes contidos no nucleótido (procatióticos) ou no núcleo (eucarióticos).
• Os fototrofos utilizam a luz solar para viverem; • Os quimiotrofos oxidam combustíveis, passam os eletrões para os
aceitadores de electrões: compostos inorgânicos, orgânicos ou oxigénio molecular.
• As proteínas do citoesqueleto são grandes filamentos que dão às células a sua forma e rigidez e servem de passagem onde os organelos celulares movem-se pela célula.
HIERARQUIA ESTRUTURAL DAS CÉLULAS
AMINOÁCIDOS
ÁCIDOS NUCLEICOS E LÍPIDOS
ELEMENTOS ESSÊNCIAIS PARA A VIDA HUMANA
Componentes estruturais das células e tecidos - são necessários para a dieta do dia a dia (g). As necessidades são menores: para os humanos bastam algums miligramas diários de Fe, Cu, e Zn.
LIGAÇÕES CARBONO
GRUPOS FUNCIONAIS COMUNS DAS BIOMOLÉCULAS
GRUPOS FUNCIONAIS NUMA BIOMOLÉCULA
MACROMOLÉCULAS• Constituintes em maior quantidade nas células.• A síntese de macromoléculas é o processo que consome mais
energia nas células.• Estas produzem complexos supramoleculares, formando unidades
funcionais tais como os ribossomas.
Proteínas, polímeros de aminoácidos, constituem a maior fracção nas células. Algumas proteínas têm atividade catalítica (enzimas).Ácidos nucleicos, DNA e RNA, são polímeros de nucleótidos. Eles contêm e transmitem a informação genética. Polissacarídos, são polímeros de glucose que possuem duas importantes funções: contentores de energia e elementos estruturais que se ligam a certas proteínas. Lípidos são componentes estruturais das membranas (bicamada). Contêm grandes quantidades de energia, pigmentos e sinalização intracelular.
ISOMERIA• Um composto contendo carbono existe como esteroisómero na
natureza, moléculas com as mesmas ligações químicas mas com diferente estereoquímica, isto é, com diferente configuração (arranjo espacial dos átomos).
• As interações entre biomoléculas são estereoespecíficas, necessitando uma estereoquímica específica nas moléculas interagidas.
Representação da Alanina(a) Fórmula estrutural em prespetiva(b) Modelo mostrando os comprimentos relativos das ligações e os ângulos de ligação.(c) Modelos espacial onde cada átomo é mostrado corretamente no seu raio de Van Der Waals.
ISOMERIA CIS-TRANS
ASSIMETRIA MOLECULAR
(a) Quando um átomo de carbono tem 4 substituintes diferentes (A, B,X, Y), eles podem ser rearranjandos em duas maneiras que representam imagens de espelho de si próprios (enantiómeros). Este carbono assimétrico é chamado átomo quiral ou centro quiral. (b) Quando um carbono tem somente três grupos diferentes, somente uma configuração é possível e a molécula é simétrica, ou aquiral.
ORGANISMOS TRANSFORMAM ENERGIA E MATÉRIA
• Um sistema tem presente todos os reagentes e produtos, o solvente contém todos eles num espaço confinado.
• O Sistema e a Vizinhança constituiem o Universo.• Se o sistema não troca energia nem matéria com a vizinhança,
denomina-se sistema isolado.• Se o sistema troca energia mas não troca matéria com a vizinhança,
este denomina-se sistema fechado. • Se o sistema troca energia e matéria com a vizinhança este
demomina-se sistema aberto.
Um organismo vivo é um sistema aberto
Os objetivos centrais em bioenergética(o estudo das transformaçõesenergéticas nos sistemas vivos)são os meios para que o “combustível”metabólico é realizado sob anecessidade do gasto de energia nas reações químicas necessárias para a vida das células.
BIOENERGÉTICA
∆G = ∆H – T∆S
Energia livre de Gibbs
O papel fundamental do ATP no metabolismo
Trifosfato de adenosina (ATP). A remoção dogrupo fosforil terminal, é muito exergónica , ∆G<0, e esta reação é realizada ao mesmo tempo com outras reações altamente endergónicas, ∆G>0, na célula.
ATP é o intermediário químico para a libertação deenergia quando as células necessitam de energia. O seu papel na célula é análogo ao dinheiro numa economia:é “ganho/produzido” em reacções exergónicas e “gasto/consumido” em reações endergónicas.
GENÉTICA
• A propriedade mais fascinante das células e organismos vivos é a sua capacidade de se reproduzir em incontáveis gerações com grande perfeição e fidelidade. Esta continuidade implica estabilidade, ao longo de milhões de anos, na estrutura das moléculas que contêm a informação genética.
• Uma das maiores descobertas do século vinte foi a natureza química e a estrutura tridimensional do material genético, Ácido desoxiribonucleico, DNA.
• A sequenciação das subunidades monoméricas, os nucleótidos deste polímero lienar dá-nos as intruções para formação de outros componentes celulares.
• O arquivamento eficiente, reprodução das mensagens genéticas define as espécies individuais, distingue uma espécie de outra, e assegura a sua continuidade por gerações sucessivas.