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Biomoléculas e a Base Molecular da Vida. Prof. Dr. Francisco Prosdocimi franciscop@ucb.br http://www.chicopros.com. A B IOLOGIA NO S EC. XIX. Vitalismo, élan vital: característica particular e única existente apenas em organismos vivos – pensamento místico em círculos acadêmicos

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Presentation Transcript
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Biomoléculas e a Base Molecular da Vida

  • Prof. Dr. Francisco Prosdocimi
  • franciscop@ucb.br
  • http://www.chicopros.com
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A BIOLOGIA NO SEC. XIX

  • Vitalismo, élan vital: característica particular e única existente apenas em organismos vivos – pensamento místico em círculos acadêmicos
  • Desenvolvimento da bioquímica e da genética
    • Tentativa de explicar a vida em bases físicas
    • Trazer o rigor das ciências exatas para as ciências biológicas
    • Objetivo alcançado com a biologia molecular
    • Estudos do fim do sec. XIX e início do sec. XX mostram que apenas as forças químicas das moléculas inanimadas é capaz de explicar a constituição dos organismos vivos
s aco de m ol culas
SACO DE MOLÉCULAS?
  • Organismos vivos são compostos de moléculas sem-vida
  • O que distingue, então, um organismo vivo de um saco de moléculas?
    • Complexidade e Organização
    • Capacidade de extrair, transformar e utilizar a energia do ambiente
    • Capacidade de replicação
o lhando mais de p erto

ORGANISMO

OLHANDO MAIS DE PERTO

Sistemas

Órgãos

  • Por trás da diversidade anatômica existe uma incrível similaridade em nível celular e químico

A LÓGICA MOLECULAR DA VIDA

  • Poucas generalizações podem ser feitas para todos os organismos

Tecidos

Células

Organelas

Proteínas

Moléculas

Aminoácidos

Polissacarídeos

Acidos Nucléicos

A, T, C e G

Açúcares simples

a lfabeto q u mico
ALFABETO QUÍMICO
  • Todos os organismos vivos são constituídos a partir das mesmas unidades monoméricas
  • A estrutura das macromoléculas é o que determina a sua função biológica
  • Cada espécie apresenta um conjunto distinto de macromoléculas
v ida e a bund ncia de tomos
VIDA E ABUNDÂNCIA DE ÁTOMOS
  • A maioria dos constituintes moleculares dos seres vivos são compostos de átomos de C ligados a outros átomos de C, H, O, N, P e S
  • Se encontrássemos vida fora da Terra...
  • Massa celular -- 99% CHON
u m p ouco de q u mica
UM POUCO DE QUÍMICA

Hidrogênio

Água

Número de elétrons não emparelhados

Camada

Completa

Átomo

Amônia

1

8

7

Metano

6

16

Sulfeto de Hidrogênio

15

Ácido Fosfórico

t r s v ivas para o c arbono
TRÊS VIVAS PARA O CARBONO
  • Corresponde a mais de 50% do peso seco das células
  • Versatilidade na formação de ligações químicas
  • Formação de cadeias lineares, cadeias ramificadas e estruturas cíclicas
  • Compostos orgânicos – moléculas que apresentam esqueletos de carbono covalentemente ligados
b iomol culas
BIOMOLÉCULAS
  • Ácidos Nucleicos
    • Armazenamento da informação genética
  • Proteínas
    • Enzimática
    • Estrutural
    • Transporte
    • Hormônios
  • Polissacarídeos
    • Armazenamento
    • Estrutura
  • Lipídeos
    • Armazenamento
    • Estrutura
    • Hormônios

Características em comum: ALTO PESO MOLECULAR

cidos n ucleicos
ÁCIDOS NUCLEICOS
  • DNA, RNA
  • Armazenamento da informação genética
  • Polímeros de nucleotídeos
dna e rna
DNA E RNA
  • Polímeros de nucleotídeos
  • Esqueleto de ribose-fosfato ligado às bases nitrogenadas
r eplica o do dna
REPLICAÇÃO DO DNA
  • O DNA é composto por uma dupla-hélice
  • Replicação semi-conservativa: as bases presentes em uma das fitas contém toda a informação necessária para a síntese da nova fita
  • A complementaridade das bases A = T, G = C
  • As duas fitas do DNA são antiparalelas
e volu o por m uta es
EVOLUÇÃO POR MUTAÇÕES
  • A modificação das moléculas de DNA ao longo do tempo (mutação) é um dos principais fatores evolutivos
p rote nas
PROTEÍNAS
  • Moléculas mais importantes?
  • Polímeros de aminoácidos
  • Apenas 20 diferentes aminoácidos estão presentes nas moléculas biológicas

Carboxil

Amino

l igando a mino cidos
LIGANDO AMINOÁCIDOS
  • Onde acontece?
  • Quem atua como catalisador?
e strutura das p rote nas
ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS
  • Enovelamento de proteínas