BIOQUÍMICA BÁSICA

VALTER T. MOTTA

BIOQUÍMICA BÁSICA

Introdução à

bioquímica

Capítulo 1

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Introdução à bioquímica

Objetivos

1. Diferenciar entre as células procarióticas e eucarióticas

2. Relacionar a importância da água a suas propriedades físicas e

químicas.

3. Definir os termos pH, pK, o conceito de tampão e seu significado

biológico.

4. Descrever as propriedades biologicamente importantes do carbono.

5. Descrever a estrutura tridimensional das moléculas biológicas.

6. Descrever as macromoléculas como polímeros de pequenas moléculas.

7. Descrever as moléculas híbridas como conjugados de diferentes

classes de moléculas biológicas.

A bioquímica estuda as estruturas moleculares, os mecanismos

e os processos químicos responsáveis pela vida. Os organismos

vivos continuamente efetuam atividades funcionais que

permitem a sua sobrevivência, crescimento e reprodução. Para

realizar as suas funções, os seres vivos dependem da capacidade

de obter, transformar, armazenar e utilizar energia. Sem energia

eles perdem a vitalidade e morrem. A maioria dos constituintes

moleculares apresentam formas tridimensionais que executam

milhões de reações químicas entre si para manter e perpetuar a

vida. Em bioquímica, a estrutura, a organização e as atividades

potenciais dessas moléculas são examinadas na tentativa de

elucidar que aspectos promovem as indispensáveis

contribuições à manutenção da vida.

Os organismos vivos são estruturalmente complexos e

diversificados. Todavia, muitas características são comuns a

todos eles. Todos fazem uso das mesmas espécies de moléculas

complexas e extraem a energia do meio ambiente para as suas

2 • Motta • Bioquímica

funções. Quando as moléculas que compõem os seres vivos são

isoladas, estão sujeitas a todas as leis da química e da física que

regem o universo não vivo.

Apesar da grande diversidade dos processos bioquímicos que

envolvem a integração funcional de milhões de moléculas para

manter e perpetuar a vida, a ordem biológica é conservada pelos

seguintes processos: (1) síntese de biomoléculas, (2) transporte

de íons e moléculas através das membranas, (3) produção de

energia e movimento e (4) remoção de produtos metabólicos de

excreção e substâncias tóxicas.

Os processos dos seres vivos consistem de reações químicas

catalisadas por enzimas. As reações celulares, conhecidas

coletivamente como metabolismo, resultam de atividades

altamente coordenadas. Os tipos mais comuns de reações

encontradas nos processos bioquímicos são: (1) substituição

nucleófila, (2) eliminação, (3) adição, (4) isomerização e (5)

oxidação e redução.

1.1 Células: a unidade básica da vida

As células são as unidades estruturais e funcionais de todos os

organismos vivos. Elas diferem amplamente em suas estruturas

e funções, mas todas são circundadas por uma membrana que

controla o transporte de algumas substâncias químicas para

dentro e para fora da célula.

As células são classificadas de acordo com seu tamanho e

complexidade em uma das duas categorias: procarióticas e

eucarióticas.

• Procarióticas (do grego pro, antes); onde o material genético

não está delimitado em um envelope nuclear. As procarióticas

incluem bactérias e cianobactérias. São organismos

unicelulares que podem existir em associação, formando

colônias de células independentes. Não apresentam estrutura

intracelular (citoesqueleto). A sua estrutura é mantida pela

parede celular. São subdivididas em três grupos distintos

morfologicamente:

− Bactérias: microrganismos confinados por uma rígida

parede celular.

− Micoplasma: organismo pleomórfico sem parede celular.

− Cianobactérias, são capazes de utilizar a energia

eletromagnética do sol, pois são dotadas de um aparelho

membranoso fotossintético.

• Eucarióticas (do grego eu, “verdadeiro”, e karyon, “núcleo”);

onde o material genético está organizado em cromossomos e

está contido dentro de um envelope nuclear. São organismos