sábado, 26 de março de 2011

2º ano - aula 9 - Proteínas

Todo ser vivo é feito de células

As proteínas são as moléculas orgânicas mais abundantes e importantes nas células.

Toda célula adulta é constituída, aproximadamente, por 75% de água e 20% de proteínas.

Os 5% restantes são sais minerais, carboidratos, lipídios, vitaminas e ácidos nucleicos.

São encontradas em todas as partes de todas as células, uma vez que são fundamentais, sob todos os aspectos, na estrutura e função celulares.

Existem diferentes proteínas, cada uma especializada para uma função biológica.

Além disso, a maior parte da informação genética é expressa pelas proteínas.

Pode-se dizer que proteínas expressam a vontade dos genes.

Pertencem à classe dos peptídeos, pois são formadas por aminoácidos ligados entre si por ligações peptídicas.

Até sessenta e nove aminoácidos, unidos entre sí por ligações peptídicas, temos polipeptídios

A partir de setenta aminoácidos temos, então, uma proteína

Uma ligação peptídica é a união do grupo amino (-NH 2 ) de um aminoácido

com o grupo carboxila (-COOH) - grupo ácido - de outro aminoácido.

São os constituintes básicos da vida.

Tanto que seu nome deriva da palavra grega "proteios", que significa "em primeiro lugar".

Nos animais, as proteínas correspondem a cerca de 80% do peso dos músculos desidratados,

cerca de 70% da pele e 90% do sangue seco.

 A importância das proteínas, entretanto, está relacionada com suas funções no organismo, e não com sua quantidade.

Todas as enzimas conhecidas são proteínas

Essas substâncias catalisam todas as reações metabólicas

e capacitam aos organismos a construção de outras moléculas

 - proteínas, ácidos nucléicos, carboidratos e lipídios - que são necessárias para a vida.

Quanto à composição todas contêm carbono, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio, e quase todas contêm enxofre.

Algumas proteínas contêm elementos adicionais, particularmente fósforo, ferro, zinco e cobre.

Todas as proteínas, independentemente de sua função são construídas

a partir de um conjunto básico de vinte aminoácidos

Para se ter uma idéia, no jogo da mega-sena, que contem 60 números,

marcando seis números sua chance de acertar é 1 em 53.063.860,

ou seja, há a probabilidade de se formar uma sequência de seis números

cinquenta e três milhões, sessenta e três mil, oitocentos e sessenta vezes.

Imagine quantos arranjos fazem 20 aminoácidos

2º ano - aula 10 - Classificação das proteínas

- Classificação das proteínas quanto à forma -

- Proteínas Fibrosas -

Na sua maioria, as proteínas fibrosas são insolúveis nos solventes aquosos.

São formadas geralmente por longas moléculas mais ou menos retilíneas e paralelas ao eixo da fibra.

A esta categoria pertencem as proteínas de estrutura, como colágeno do tecido conjuntivo,

as queratinas dos cabelos, ou ainda a fibrina do soro sanguíneo ou a miosina dos músculos.

- Proteínas Globulares -

De estrutura espacial mais complexa, são mais ou menos esféricas.

São geralmente solúveis nos solventes aquosos.

Nesta categoria situam-se as proteínas ativas como as enzimas e transportadoras como a hemoglobina.

                                                       globulares                     fibrosas

Classificação das proteínas quanto à estrutura

1 - Estrutura Primária

- Dada pela seqüência de aminoácidos e ligações peptídicas da molécula.

- A proteína de estrutura primária lembra um fio de luz, um barbante qualquer, completamente esticado.

- É o nível estrutural mais simples e mais importante, pois dele deriva todo o arranjo espacial da molécula.

- A estrutura primária da proteína resulta em uma longa cadeia de aminoácidos semelhante

a um "colar de contas", com uma extremidade "amino terminal" e uma extremidade "carboxi terminal".

- A estrutura primária de uma proteína é destruída por hidrólise química ou enzimática

das ligações peptídicas, com liberação de peptídeos menores e aminoácidos livres.

- Sua estrutura é somente a seqüência dos aminoácidos, sem se preocupar com a orientação espacial da molécula.


2 - Estrutura Secundária

- É dada pelo arranjo espacial de aminoácidos próximos entre si na seqüência primária da proteína.

- É o último nível de organização das proteínas fibrosas, mais simples estruturalmente.

- Nessa estrutura, a proteína lembra um fio de telefone.





3 - Estrutura Terciária

- Dada pelo arranjo espacial de aminoácidos distantes entre si na seqüência polipeptídica.

- É a forma tridimensional como a proteína se "enrola".

- Ocorre nas proteínas globulares, mais complexas estrutural e funcionalmente.

- Nessa estrutura, a proteína lembra um fio de telefone enrolado várias vezes sobre si mesmo.


4 - Estrutura Quaternária

- Surge apenas nas proteínas oligoméricas.

- Como ocorre na formação da molécula da hemoglobina (tetrâmero).

- Classificação das proteínas quanto à função - 

Elas exercem funções diversas, como:

- Elementos estruturais - colágeno - e sistemas contráteis - actina e miosina

- Veículos de transporte - hemoglobina

- Hormônios - insulina

- Imunológicas - imunoglobulinas (anticorpos) IGa, IGm, IGg

- Enzimáticas - lipases

- Nutricional - caseína

Devido as proteínas exercerem uma grande variedade de funções na célula, estas podem ser divididas em dois grandes grupos:

- Dinâmicas - Transporte, defesa, catálise de reações, controle do metabolismo e contração, por exemplo;

- Estruturais - Proteínas como o colágeno e elastina, por exemplo, que promovem a sustentação estrutural da célula e dos tecidos.

2º ano - aula 11 - Classificação das proteínas qanto a constituição

1 - Proteínas simples - São também denominadas de homoproteínas e são constituídas, exclusivamente por aminoácidos.

Por hidrólise fornecem apenas aminoácidos.

Exemplos:

As Albuminas

- São encontradas nos animais e vegetais.

- São solúveis na água.

Exemplos: albumina do plasma sangüíneo e da clara do ovo.

As Globulinas

- São encontradas nos animais e vegetais

- São solúveis em água salgada.

Exemplos: anticorpos e fibrinogênio.

As Fibrosas ou Escleroproteínas 

- São exclusivas dos animais.

- São insolúveis na maioria dos solventes orgânicos.

Exemplos: colágeno, elastina e queratina.

2 - Proteínas Conjugadas
- São também denominadas heteroproteínas.

Por hidrólise liberam aminoácidos mais um radical não peptídico, denominado grupo prostético.

Ex: lipoproteínas, glicoproteínas, etc.

Dependendo do grupo prostético, tem-se:
.
Proteínas conjugadas                        Grupo prostético                                       Exemplo
Cromoproteínas                                  pigmento                                     hemoglobina e citocromos
Fosfoproteínas                                    ácido fosfórico                                       caseína (leite)
Glicoproteínas                                     carboidrato                                            mucina (muco)
Lipoproteínas                                      lipídio                                    membrana celular e vitelo dos ovos
Nucleoproteínas                                  ácido nucléico          ribonucleoproteínas e desoxirribonucleoproteínas

1º ano - aula 10 - Ciclo do Nitrogênio

A composição do ar atmosférico é a seguinte:

Nitrogênio = N2 = 70% (alguns livros trazem 78%)

Oxigênio = O2 = 21%

Carbono = CO2 = 5%

Outros gases e vapor de H2O = 4%

No fenômeno da respiração (constituido por inspiração e expiração) enchemos nossos pulmões com todos esses gases (e depois esvaziamos)

Porém, somente o O2 fica em nosso organismo, os outros do mesmo jeito que entram, saem

Com exceção de certas bactérias, nenhum ser vivo consegue capturar (fixar) nitrogênio

Nem do ar, nem do solo.

Todo ser vivo contém proteínas

Proteínas são constituídas por aminoácidos

Aminoácidos contém NH2 e o N é nitrogênio

Todo ser vivo contém DNA e RNA

DNA e RNA possuem bases nitrogenadas


Como fazer , então?

Certas bactérias nitrificantes vivem livremente no solo - as nitrobacter

Outras, como o Rhyzobium, vivem ligadas aos caules das plantas leguminosas, como por exemplo o feijão e a soja

Essa bactérias fixam o nitrogênio convertendo-o em amônia - NH4+

Esse processo é chamado amonificação

As bactérias nitrificantes convertem a amônia em nitritos - NO2-

E, posteriormente, convertem o nitrito em nitrato - NO3-

Esse processo é chamado nitrificação

O nitrato é, então, absorvido pelas plantas

Em seu metabolismo, as células vegetais separam N e O, liberando nitrogênio

Que será utilizado na síntese de aminoácidos e DNA e RNA, por exemplo.

Os animais conseguem nitrogênio ingerindo os vegetais comestíveis.


Para finalizar o ciclo, bactérias anaeróbicas - Clostridium e Pseudomonas -


Que utilizam nitrato em vez de O2 na respiração

Chamadas de desnitrificantes


Fazem o sentido inverso

nitrato > nitrito > amônia > nitrogênio

Devolvendo o N2 - no estado gasoso - para a atmosfera







sexta-feira, 25 de março de 2011

2 º ano - aula 8 - aminoácidos - aa.

Aminoácidos são moléculas orgânicas formadas por um átomo de Carbono, denominado Carbono alfa, ao qual estão ligados:

Um grupo carboxila (ácido) - COOH

Um grupo amina - NH2

Um átomo de hidrogênio

Um radical, genericamente chamado de R.

Esse radical varia de acordo com o aminoácido, ou seja,

cada um dos 20 aminoácidos existentes contém seu próprio radical, que pode variar

de um simples átomo de hidrogênio (H), como é o caso da glicina, para grupos bem mais complexos.
Existem cerca de duzentos aminoácidos na natureza, porém,

nosso organismo consegue metabolizar apenas vinte e um.


Desses, um é metabolizado somente durante o período da amamentação materna.

Após esse período, e por toda a vida, metabolizamos somente vinte aminoácidos.

Por isso, alguns livros trazem que existem vinte aminoácidos na natureza.

Aminoácidos naturais

Também chamados de aminoácidos não essenciais, são produzidos pelo próprio organismo.

Glicina,  Histidina, Alanina, Asparagina,  Serina,  Glutamina,  Cisteína,


Prolina,  Tirosina. Lisina, Ácido Aspártico, Ácido Glutâmico, Arginina.

O organismo animal é capaz de produzir apenas 12 dos 20 aminoácidos existentes na natureza,

devendo os demais serem ingeridos na alimentação.

 Já os vegetais são capazes de produzir os 20 aminoácidos.

Aminoácidos essenciais

São os aminoácidos que os animais não conseguem produzir,

mas são obrigatórios na fabricação das proteínas, portanto devem ser retirados dos alimentos.

Fenilalanina, Valina, Triptofano, Treonina, Lisina, Leucina, Isoleucina, Metionina.


LIGAÇÕES PEPTÍDICAS

São ligações que acontecem unindo dois ou mais aminoácidos.

Para que aconteça uma ligação peptídica é indispensável que ocorra a formação de uma molécula de água.

O OH do grupo ácido se une a um dos H do radical amina, formando H2O

liberando para que aconteça uma ligação química entre o C do grupo ácido e o N do radical amina.



À ligação entre dois aa. dá-se o nome de dipeptídeo

Entre tres aa., tripeptídeo

À ligação entre quatro até sessenta e nove aa. dá-se o nome de polipeptídeo


A partir de 70 aa. ligados entre sí por ligações peptídicas denominamos PROTEÍNA.





1 º - ano - aula 9 - Ciclo da Água

Um dos ciclos básicos para a vida na Terra, o ciclo da água tem seu início com a evaporação das águas dos

oceanos, lagos e rios.

 Essa evaporação se dá por causa do calor provocado pelo Sol e pela ação dos ventos, transformando a

água do estado líquido para o estado gasoso.

O vapor de água, por ser mais leve que o ar, sobe na atmosfera formando nuvens.

Quando as nuvens são atingidas por temperaturas mais baixas, o vapor de água se condensa e se transforma

em gotículas que se precipitam de volta à superfície em forma de chuva.

Nas regiões muito frias, essas gotículas se transformam em flocos de neve ao se precipitarem.

As águas da chuva ficam retidas no solo nas áreas onde há vegetação. Essa água é usada pelas plantas.

Outra parte da água acaba indo para os rios e lagos.

A água não utilizada pelas plantas passa através de pedras permeáveis e acaba se dirigindo para grandes

reservatórios no subterrâneo, formando os chamados lençóis de água, que fluem de volta para os oceanos.

A evaporação das águas da superfície terrestre é constante e novos ciclos se formam a todo instante.

O homem, os animais e as plantas também contribuem para a formação de vapor de água, por expiração

durante o processo de respiração.

Os animais participam do ciclo da água por ingestão desse líquido.

As plantas participam do ciclo por meio do fenômeno da fotossíntese.

1º ano - aula 8 - Ciclo do Carbono

Conhecido pelo homem pré-histórico sob as formas de carvão vegetal

e negro-de-fumo - material empregado em pinturas de cavernas -  o carbono se apresenta também

em dois estados elementares cristalinos:

como diamante, sua forma mais preciosa,

e como grafite, empregado desde a antiguidade na fabricação de lápis.

A maior importância do carbono, no entanto, vem do fato de toda matéria viva ser formada de combinações desse elemento.

O petróleo e o gás natural são misturas de hidrocarbonetos

 – compostos orgânicos constituídos de carbono e hidrogênio –

 e formam grandes bolsas em alguns pontos do subsolo.

 Sua origem são os restos vegetais e animais de épocas geológicas remotas,

 que ficaram recobertos por estratos durante a evolução da crosta terrestre.

A queima de combustíveis fósseis libera gás carbono na atmosfera.

Por meio do fenômeno da fotossíntese os vegetais "sequestram", retiram carbono da atmosfera.

6CO2 + 12H2O > luz do Sol estimula a clorofila > C6H12O6 + 6H2O + 6O2

O Carbono, agora, está armazenado na molécula de glicose, no Reino Vegetal


Ao ingerirmos pães, massas (que são feitas de trigo e trigo é vegetal), frutas, saladas e legumes,

estamos ingerindo a glicose constituinte do amido.

Assim, o Carbono penetra no Reino Animal


Graças a respiração celular, devolvemos Carbono ao meio ambiente.

C6H12O6 + 6O2 > respiração celular > 6CO2 + 6H2O + 38 ATPs.


Fungos e bactérias, os decompositores, ao reciclar a matéria orgânica, devolvem Carbono contido

nos cadáveres de animais e plantas (ou em partes desses) à Natureza.