Bioquímica II – Aulas teóricas

Bioquímica II

Licenciatura em Biotecnologia M. Neves

Bioquímica II – Aulas teóricas

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Docente: Marta Neves email: marta.neves@ipleiria.pt Horário de atendimento: Quinta-feira das 9.00-11:00h Gabinete 3

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1. Introdução ao metabolismo
2. Metabolismo dos hidratos de carbono

2.1. Glicólise, Fermentação e Gluconeogénese 2.2. Metabolismo do glicogénio 2.3. Via das pentoses-fosfato 3. Ciclo do ácido cítrico e ciclo do glioxilato

• Cadeia respiratória e fosforilação oxidativa
• Fotossíntese
• Metabolismo dos lípidos

6.1. Oxidação dos Ácidos Gordos 6.2. Introdução à Biossíntese de ácidos gordos

• Metabolismo dos aminoácidos

7.1. Degradação de aminoácidos. Ciclo da ureia 7.2. Introdução à biossíntese de aminoácidos 8. Espécies oxidantes e antioxidantes 8.1. Antioxidantes enzimáticos e não enzimáticos 8.2. Stress oxidativo

Programa de Bioquímica II

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Bibliografia Recomendada

1. Berg, J.M., Tymoczko, J.L. and Stryer, L. (2019). Biochemistry. 9th Edition, W.H. Freeman and Company, Inc., New York.
2. Nelson, D.L., Cox, M.M. (2021). Lehningher - Principles of Biochemistry. 8th Edition, W.H. Freeman and Company, New York.
3. Campos, L.S. (2008). Entender a Bioquímica. 5ª Edição, Escolar Editora, Lisboa.
4. Halpern, M.J. (2008). Bioquímica. Lidel, Lisboa.
5. Hipólito-Reis, C., Alçada, M.N., Azevedo, I. (2002). Práticas de Bioquímica para as Ciências da Saúde. Lidel, Lisboa.

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Critérios de Avaliação

Avaliação Contínua Componente Teórica (50%) - classificação mínima de 9,50 valores. Mini-testes no moodle, durante as aulas teóricas(5) (40%) Teste global escrito (60%) com nota mínima de 8,0 valores. Componente Prática (50%) - classificação mínima de 9,50 valores. Presença obrigatória em 75% das aulas práticas (exceto trabalhador-estudante). (i) (15%) Preparação prévia dos trabalhos laboratoriais e desempenho na execução das tarefas propostas nas aulas; (ii) (50%) Escrita e apresentação de relatórios científicos referentes aos trabalhos laboratoriais (iii) (20%) Resolução de exercícios teórico-práticos (iv) (15%) Apresentação e discussão de um artigo científico. Os critérios (ii) e (iii) e (iv) serão aplicados aos grupos de trabalho e serão alvo de avaliação cooperativa (auto e heteroavaliação). Avaliação por Exame: Componente teórica (50%) – Nota do exame escrito a realizar em época exame (nota mínima 9,5 valores). Aprovação com classificação mínima de 9,50 valores. Componente prática (50%) – Nota de exame prático a realizar em época de exame. Aprovação com classificação mínima de 9,50 valores. Nota: Os alunos que pretenderem fazer a componente prática por exame, deverão obrigatoriamente avisar o docente com pelo menos dois dias de antecedência. No caso de a aprovação da componente prática ser obtida por exame, a nota prática não fica guardada para o ano seguinte.

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1- Introdução ao Metabolismo: Fundamentos de Bioenergética

• Como é que os organismos obtêm energia do meio ambiente?

• Como é que os organismos sintetizam as biomoléculas que caracterizam as suas células?

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Metabolismo Corresponde a uma atividade celular altamente coordenada, levada a cabo por sistemas enzimáticos interligados (vias metabólicas) que desempenham quatro funções essenciais:

• Obtenção de energia química quer a partir da energia solar ou por oxidação de nutrientes
• Conversão de nutrientes em moléculas base
• Formação de macromoléculas (proteínas; polissacáridos e ácidos nucleicos) a partir de precursores
• Síntese e degradação de biomoléculas fundamentais para funções celulares específicas (lípidos membranares; mensageiros celulares; pigmentos)

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Aumento do estado de oxidação do átomo de carbono

• Diminuição da energia química armazenada na molécula
• Diminuição da energia libertada por oxidação da molécula

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Moléculas importantes na produção de energia metabólica

4 Kcal/g

•Hidratos de carbono•Proteínas

•Lípidos

9 Kcal/g

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Oxidação de substratos

Produção de ATP

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ATP Adenosina trifosfato - Molécula fundamental nos processos biológicos que envolvem trocas de energia

Ligação fosfoanidro - ligações responsáveis pelo elevado potencial energético do ATP

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Ciclo ATP-ADP Modo fundamental de troca de energia nos sistemas biológicos

ATP + H2O  ADP + Pi + H+ Gº = -7,3 Kcal /mol ATP + 2 H2O  AMP + PPi + H+ Gº = -7,3 Kcal /mol

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Transportadores de eletrões Muitas das reações do metabolismo celular são reações de oxidação redução. Anabolismo - reações de biossíntese de macromoléculas – Ocorrem reações de redução do substrato orgânico - precisam de moléculas fornecedores de eletrões (gastam potencial redutor). Catabolismo - reações de oxidação de substratos orgânicos - libertação de eletrões (geram potencial redutor). NADH e FADH2 são as principais moléculas transportadoras de eletrões que se formam na oxidação dos substratos orgânicos. NADPH é o principal dador de eletrões na biossíntese de macromoléculas.

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NAD+ / NADH NADP+ / NADPH

NAD – Nicotinamida-Adenina-dinucleótido NADP – Nicotinamida-Adenina-Dinucleótido-fosfato (Derivados da niacina ou vitamina B3)

NADH R = H NADPH R = PO32-

Nicotinamida

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FAD / FADH2

Flavina

FAD – Flavina-Adenina-Dinucleótido Deriva da Riboflavina ou vitamina B2

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Exemplos de reações de oxidação redução em que estão envolvidos os transportadores de eletrões

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Outras moléculas transportadoras

Coenzima A Transportadora de grupos acilo

Deriva do ácido pantoténico ou vitamina B5

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Outras moléculas transportadoras De uma forma geral, a transferência de grupos ativados entre biomoléculas é feita através de transportadores universais.

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1.3- Exemplos de vias metabólicas

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Mecanismos gerais de controlo do metabolismo Os processos metabólicos são regulados de três formas principais:

• Regulação da quantidade de enzimas
• Regulação da atividade enzimática
• Acessibilidade dos substratos

O controlo do metabolismo é facilitado pelo facto dos processos de síntese e de degradação de macromoléculas serem distintos. Quando um processo é ativado o outro é inibido. Normalmente grandes quantidades de ATP favorecem os processos de síntese, e inibem os processos de degradação.

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