AULA 1: INÍCIO À BIOLOGIA 1. características gerais dos seres vivos A. CÉLULA Quase todas as formas de vida são constituídas por células que, por sua vez, funcionam segundo uma bioquímica comum baseada no carbono.  Teoria Celular: a célula é a unidade funcional e morfológica dos seres vivos e surge a partir da divisão de uma célula preexistente.  A exceção a essa regra são os vírus e os príons, que não são compostos por células. # Príons: são proteínas auto replicantes-infectantes, que causam, por exemplo, a encefalopatia bovina espongiforme (ou "mal da vaca louca" ). # Vírus: - Como os vírus são parasitas intracelulares obrigatórios, ou seja, não conseguem manter a vida sozinhos, são considerados acelulares; Toda célula possui: membrana plasmática (envoltório), citoplasma, material genético e ribossomo. a) Células procariotas - não apresentam uma membrana envolvendo o material genético (carioteca), portanto o conteúdo do material genético permanece disperso no citoplasma, misturado com os outros componentes celulares. Essa região em que se localiza o cromossomo bacteiano (1 molécula de DNA circular) é o nucleóide. Citoplasma pobre e organelas, só possui ribossomo para síntese de proteínas. 1 b) Células Eucariotas - no núcleo da célula eucariota fica "guardado" o material genético e, em volta do núcleo existe uma membrana que o separa do citoplasma. Possuem núcleo verdadeiro, organizado, com carioteca. No citoplasma dessa células podem ser encontradas diversas estruturas membranosas. Os eucariontes podem ser divididos didaticamente em células animais e vegetais.  Vegetais: _ plastos (cloroplastos) _ sem centríolo (em geral) _ vacúolo de suco celular (sustenta, osmorregula, armazena, digestão) _ parede de celulose 2  Quanto ao número de células podemos classificá-las em: _ unicelulares: alguns fungos (lêvedo), algumas algas (crisófitas, euglenas, pirrófitas), todos protozoários e todos procariontes. Alguns podem formar colônia. _ multicelulares: alguns fungos, algumas algas, todos vegetais e todos animais. OBS: VÍRUS VÍRUS, VÍRUS, ORGANISMO ACELULAR NECESSITA DE HOSPEDEIRO PRA VIVER ELE É PARASITA INTRACELULAR DNA OU RNA ELE DEVE TER  Quanto a nutrição das células podemos classificá-las em: _autotrófica fotossintetizante: Produzem o própio alimento através da fotossíntese. Algumas bactérias, todos vegetais e algas. _ autotrófica quimiossintetizante: Produzem o própio alimento através da quimiossíntese. Algumas bactérias. _heterotrófico: não produzem o alimento e devem imgeri-lo. Todos animais, fungos, protozoários e algumas bactérias B. CRESCIMENTO   Os seres unicelulares: volume celular multicelulares: volume e número de céulas. 3 C. DIVERSIDADE: A VARIEDADE DOS ORGANISMOS VIVOS. Tradicionalmente, os seres vivos são divididos em cinco reinos: Monera – Protista – Fungi – Plantae – Animalia_ REINO TIPO CÉLULA DE ORGANIZAÇÃO ESTRUTURAL Monera procariótica Unicelular (solitário colonial) NUTRIÇÃO Autotrófico _ Bactérias ou (fotossíntese – (Gram +, Gram -, micoplasma), quimiossíntese ), _ Cianobactérias Heterotófico Protista eucariótica Unicelular (solitário colonial) EXEMPLOS Autotrofismo ou (fotossíntese), Heterotrofismo _ Arqueas (metanogênicas, termoacidófila) _ Algas _protozoários Multicelulares Fungi eucariótica Unicelular (solitário colonial) Heterotrofismo ou _basidiomicetos, (multi) Multicelulares Plantae eucariótica Multicelulares _ Lêvedos biológico) Autotrofismo (uni-fermento ascomicetos Briófitas (musgos/hepáticas) Pteridófitas (samambaia) Gimnsopermas (pinheiros) Animalia eucariótica Multicelulares Heterotrofismo ) Angiospermas (portadoras de flor e fruto) Invertebrados e vertebrados 4 D. MATERIAL GENÉTICO, HEREDITARIEDADE E CÓDIGO GENÉTICO Todos os organismos transmitem a sua hereditariedade através de material genético baseado em ácidos nucleicos (DNA-RNA). Os vírus podendo ser DNA (Ácido desoxirribonucléico) ou RNA (Ácido ribonucléico) E. EVOLUÇÃO: O PRINCÍPIO CENTRAL DA BIOLOGIA Charles Darwin estabeleceu a evolução como uma teoria viável ao enunciar a sua força motriz: a seleção natural. (Alfred Russel Wallace é comumente reconhecido como co-autor deste conceito). F. BIOQUÍMICA C,H,O,N,P,S (química do C é denominada orgânica) _ A composição química aproximada da matéria viva é de 75 a 85% de água; 1% de sais minerais; 1% de carboidratos; 2 a 3% de lipídios; 10 a 15% de proteínas e 1% de ácidos nucléicos. # Moléculas inorgânicas: água e sais # Moléculas orgânicas: vitaminas, ácidos nucléicos, proteínas, lipídios e glicídios G. HOMEOSTASE: ADAPTAÇÃO À MUDANÇA  A homeostase é a propriedade de um sistema aberto de regular o seu ambiente interno de modo a manter uma condição estável mediante múltiplos ajustes de um equilíbrio dinâmico controlados pela interação de mecanismos de regulação. EX: ph sanguíneo, temperatura corporal H. INTERAÇÃO COM O AMBIENTE:  Reações e resposta ao ambiente. I. OS NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DAS CÉLULAS EUCARIOTAS 5 J. REPRODUÇÃO A reprodução é uma das características comuns a todas as espécies de seres vivos. A reprodução tem importância para a manutenção da existência da espécie. Tipos de reprodução  Reprodução sexuada-gamética _ É aquela em que há participação de células especiais, os gametas. _ Os gametas são células que carregam parte do material genético que formará um novo ser. _ No animal, o gameta masculino é o espermatozóide e o gameta feminino é o óvulo. _ A união dos gametas, que dá origem a um novo ser, chama-se fecundação. _ A fecundação pode ser interna, ou seja o gameta masculino encontra o gameta feminino dentro do corpo da fêmea, ou externa, ou seja o gameta masculino encontra o gameta feminino fora do corpo da fêmea.  A reprodução assexuada-agamética _ Não envolve estas etapas especiais. _ Não há a participação dos gametas. _ Depende apenas de 1 indivíduo, _ É rápida, simples e não gera variabilidade genética. 6 L. METABOLISMO –  É o conjunto de processos químicos responsáveis pela transformação e utilização da matéria e da energia pelos organismos.  Apresenta duas etapas: anabolismo (processos de síntese) e catabolismo (processos de degradação ou análise). #Anabolismo _ Reações químicas de síntese; _ Consome energia; _ ex: síntese protéica, fotossíntese, quimiossíntese. #Catabolismo _ Reações químicas de degradação; _ Liberam energia; _ex: fermentação e respiração 7 EXERCÍCIOS APOSTILA 1 QUESTÕES PARA ANÁLISE 1. (Fuvest-SP) Quais as diferenças existentes entre células procariontes e eucariontes quanto a núcleo e citoplasma? 2. (Unicamp-SP) Imagine-se observando ao microscópio óptico comum dois cortes histológicos: um de fígado de rato e outro de folha de tomateiro. Cite duas estruturas celulares que permitiriam identificar o corte da folha do tomateiro. 3. (UFG-GO) A maioria dos pesquisadores da área biológica considera complexa a tarefa de definir se os vírus são seres vivos ou seres não-vivos. Apresente dois argumentos a favor e dois contra a inclusão dos vírus na categoria dos seres vivos. 4. (UFRJ) Por que,sem a energia do Sol, os animais não teriam energia para manter o seu metabolismo? GABARITO 1. Quanto ao núcleo: eucariontes possuem material genético envolto pelo envelope nuclear. Nas células procariontes não existe envelope nuclear nem um núcleo propriamente dito. Quantos ao citoplasma: os eucariontes apresentam organelas com membranas, como: retículo endoplasmático, complexo golgiense, mitocôndrias e lisossomos. Essas organelas estão ausentes nos procariontes. 2. Sendo de folhas, as células do tomateiro apresentam cloroplastos, identificáveis ao microscópio óptico comum. Além dessa estrutura, é fácil observar a parede de celulose (ou o vacúolo de sua célula). Essas estruturas não existem na célula animal. 3. Poderão ser escolhidos dois destes argumentos em cada opção: A favor: 8 1) Os vírus apresentam autorreprodução, embora necessitem de células hospedeira para se reproduzirem. 2) Eles apresentam capacidade de mutabilidade. 3) Apresentam capacidade de adaptação. Contra: 1) São acelulares. 2) Não possuem metabolismo próprio, necessitando, portanto, de constituintes celulares de outro organismo. São considerados parasitas obrigatórios, embora possam se reproduzir quando dentro de célula hospedeira. 4.Porque não ocorreria a síntese de açúcares por meio da fotossíntese, necessária para a respiração dos animais. 9 AULA 2: ORIGEM DA VIDA 1. INÍCIO DO PLANETA: • Teoria do Big Bang é utilizada para explicar o surgimento da Terra. Acredita-se que nosso planeta se formou há 4,5 bilhões de anos e, durante cerca de um bilhão de anos, sofreu processos importantes, como seu resfriamento, viabilizando o surgimento da vida. • surgem: galáxias, estrelas, planetas, sistemas solar 2. ORIGEM DA VIDA 2.1. Abiogênese: os seres vivos surgiam espontaneamente da matéria bruta – a hipótese da geração espontânea.  Até meados do séc. XIX acreditava-se que seres podiam surgir espontaneamente da matéria não-viva por princípio ativo. Defensores da abiogênese:  _ Helmont: (1577-1644) ... coloca-se, num canto sossegado e pouco iluminado, camisas sujas. Sobre elas espalham-se grãos de trigo, e o resultado será que, em 21 dias, surgirão ratos. 2.2. Biogênese: a biogênese não explica como se dá o processo de surgimento de uma espécie a partir da reprodução de outro indivíduo vivo. 3. EVOLUÇÃO DO PENSAMENTO a.  Redi (1626-1697) Uma das principais evidências da abiogênese era o aparecimento espontâneo de vermes em carne podre 10  (ipótese de Redi: Os seres vermiformes que surgem na carne em putrefação são larvas, um estágio do ciclo de vida das moscas. As larvas devem surgir de ovos colocados por moscas, e não por geração espontânea a partir da putrefação da carne b. Louis Pasteur(1822-1895)   Os frascos com pescoço de cisne Pasteur amoleceu os gargalos no fogo, esticando-os e curvando-os em forma de pescoço de cisne; em seguida ferveu os caldos até que saísse vapor pela extremidade dos gargalos  À medida que esfriava, o ar penetrava pelo gargalo, mas as partículas do ar ficavam retidas nas paredes do gargalo em forma de pescoço; Nenhum frasco se contaminou   Derrubada definitiva da hipótese da geração espontânea. Esse processo é utilizado até hoje na pasteurização. 11 3. HIPÓTESE PARA SURGIMENTO DA VIDA NO PLANETA Três teorias: Fixismo, panspermia, evolução química Criacionismo  É uma idéia de criação especial, segundo a qual a vida é fruto da ação consciente de um Criador. Panspermia ou Cosmozoários:  Panspermia cósmica é a teoria de Arrhenius sobre a origem da vida, baseada no surgimento da vida em outro planeta, sendo que os cosmozoários teriam alcançado a Terra através de meteoritos. Evolução química:A origem por evolução química é a mais aceita ela categoria científica.  Essa teoria propõe que a vida surgiu a partir do arranjo entre moléculas mais simples, aliadas a condições ambientais peculiares, formando moléculas cada vez mais complexas, até o surgimento de estruturas dotadas de metabolismo e capazes de se autoduplicar, dando origem aos primeiros seres vivos.  Oparin, Haldane e Miller são os precursores dessa hipótese. 12 1. Em 1929, em separado, dois cientistas, Alexandre Oparin (CH4) e John Haldane (CO2), publicaram a mesma hipótese sobre a origem da vida. 2. Segundo estes cientistas, quando da formação da Terra, a atmosfera era formada essencialmente por quatro gases: hidrogênio, vapor de água, amoníaco e metano (Oparin). 3. Estes compostos teriam reagido de forma espontânea e, no decorrer dessas reações, os átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio recombinaram formando, por síntese abiótica, os primeiros composto orgânicos- os aminoácidos 4. A energia necessária a estas reações tinha origem em radiações solares (sobretudo ultravioletas), descargas elétricas de relâmpagos, radiações de elementos radioativos, calor proveniente de zonas vulcânicas. 5. Após a sua formação na atmosfera primitiva, os primeiros compostos teriam sido transportados pela chuva para rios, lagos e oceanos onde se acumularam em grandes quantidades. 6. No mar os aminoácidos reagem e agrupam-se formando as proteínas que se aglomeram formando os coacervado-SOPA ORGÂNICA OU SOPA NUTRITIVA OBS: Coacervado: é um aglomerado de moléculas proteicas circundadas por uma camada de água salgada; foram, possivelmente, as formas mais próximas dos primeiros seres vivos. Primeiro sistema isolado (membrana) formado espontaneamente em salinidade e acidez ideal. 7. Esses coacervados não eram seres vivos, mas protobiontes 8. surge o material genético que é um ácido nucléico do tipo RNA, essas formas teriam adquirido a capacidade de reprodução e regulação das reações internas. 9. Por evolução das formas pré-biológicas, surgiriam as primeiras formas de vida: as células - seriam bactérias anaeróbias Primeiros seres vivos: - simples- unicelulares - abiogenéticos- RNA - anaeróbicos-fermentadores (ATMOSFERA SEM 02) - fotossíntese com H2S _ libera S - fotossíntese com água _ libera O2 - respiração celular - eucariontes 13  Em 1950, dois pesquisadores da Universidade de Chicago, Stanley Miller e Harold Urey, desenvolveram um aparelho em que simularam as condições supostas para a Terra primitiva. Obtiveram moléculas complexas, inclusive os aminoácidos glicina e alanina. 14 METABOLISMO DO PRIMEIRO SER VIVO A. HIPÓTESE HETEROTRÓFICA-OPARIN Segunda essa hipótese, os primeiros organismos eram estruturalmente muito simples, sendo de se supor que as reações químicas em suas células também eram simples. B.HIPÓTESE AUTOTRÓFICA Alguns cientistas acreditam que os primeiros seres vivos foram bactérias, que obtinham energia para o metabolismo a partir da reação entre substâncias inorgânicas, como fazem as bactérias encontradas atualmente nas fontes termais submarinas e em outros ambientes muito quentes (com cerca de 60 a 105ºC) e sulfurosos. A Teoria da Endossimbiose OU endossimbiogênese  Criada por Lynn Margulis, propõe que organelas ou organóides, que compõem as células tenham surgido como conseqüência de uma associação simbiótica estável entre organismos.  Mais especificamente, esta teoria postula que os cloroplastos e as mitocôndrias (organelos celulares) dos organismos eucariontes (com um verdadeiro núcleo celular) têm origem num procarionte autotrófico – provavelmente um antepassado das cianobactéria atuais   Benefícios para o procarionte: alimento e abrigo Benefícios para eucarionte: alimento e energia OBS: algas e vegetais possuem mitocôndria e cloroplasto, logo uma tripla associação. Provas da origem endossimbionte das mitocôndrias e cloroplastos * Tanto as mitocôndrias como os cloroplastos possuem DNA bastante diferente (único e circular) do que existe no núcleo celular e em quantidades semelhantes ao das bactérias; * As mitocôndrias utilizam um código genético diferente do da célula eucariótica hospedeira * Ambas organelas se encontram rodeados por duas ou mais membranas e a mais interna tem diferenças na composição em relação às outras membranas da célula e semelhanças com a dos procariotas; * Ambos se formam por fissão binária, como é comum nas bactérias. 15 16 EXERCÍCIOS ORIGEM DA VIDA 1) (UCDB-MT) Analise as afirmações: I —Quando se deixa um pedaço de carne exposto ao ar, nele podem aparecer vermes. II — Se o frasco que contém os pedaços de carne for coberto por uma gaze, os vermes aparecem na gaze e não na carne. Essas afirmações fortalecem a teoria da origem da vida chamada: a. ( ) Abiogênese. b. ( ) Geração espontânea. c. ( )Hipótese Heterotrófica d. ( ) Biogênese. e. ( )Todas as alternativas acima. 2)(UFRS) O desenho a seguir representa, de forma esquemática, o aparelho que Miller usou em suas experiências,em 1953, para testar a produção de aminoácidos a partir de uma mistura de metano, hidrogênio, amônia e água,submetida a descargas elétricas. 17 Abaixo são feitas quatro afirmações: I — Com essa experiência, Miller demonstrou que havia produção de aminoácidos em condições semelhantes às que havia na atmosfera primitiva da Terra. II — Como a circulação do material por dentro do aparelho está completamente isolada do meio externo, não houve possibilidade alguma de contaminação com outras substâncias. III — As substâncias resultantes das reações químicas acumularam -se em C e D.IV — Com essa experiência, Miller também descobriu a composição química da atmosfera primitiva da Terra. São corretas as afirmações: a. ( )I e II. b. ( )I e III. c. ( )II e IV. d. ( )II e III. e. ( ) III e IV. 3) As afirmativas a seguir estão relacionadas com origem da vida e evolução. I - O desenvolvimento de processos respiratórios aeróbicos permitiu maior aproveitamento de energia pelos organismos. II - A presença de fósseis de um mesmo organismo em vários continentes é uma das evidências de que os conti nentes já estiveram unidos. III - A ausência de oxigênio na atmosfera primitiva foi essencial para a formação das primeiras moléculas orgânicas, que, no caso contrário, teriam sido quebradas pelos radicais livres derivados do oxigênio.Quais estão corretas? a. ( )Apenas I b. ( ) Apenas II c. ( )Apenas III d. ( ) Apenas II e III e. ( )I, II e III 18 4)A hipótese mais aceita para explicar a origem da vida sobre a Terra propõe que os primeiros seres vivos eram heterótrofos. (A)Que condições teriam permitido que um heterótrofo sobrevivesse na Terra primitiva? (B)Que condições ambientais teriam favorecido o aparecimento posterior dos autótrofos? (C) Além das condições ambientais, qual o outro argumento para não se aceitar que o primeiro ser vivo tenha sido autótrofo? 5)Com o surgimento da fotossíntese, grandes concentrações de oxigênio passaram a se acumular na atmosfera. Esse acúmulo foi um dos eventos cruciais para a evolução da vida na Terra, pois, em concentrações elevadas, ooxigênio é extremamente reativo e pode causar danos aos componentes celulares.Aceita-se que a evolução das células eucarióticas se deu por endossimbiose; por esse motivo, as mitocôndrias(presentes nas células de protistas, fungos, animais e plantas) e os cloroplastos (presentes nas cél ulas de plantas e protistas) são descendentes de diferentes procariontes integrados às células primitivas por processos de fagocitose. Na evolução da célula eucariótica por endossimbiose, qual evento deve ter ocorrido primeiro: a aquisição de mitocôndrias ou a aquisição de cloroplastos? Justifique sua resposta. 19 GABARITO ORIGEM DA VIDA 1. Resposta - D 2. Resposta A 3. Resposta – E 4. A. Uma atmosfera sem presença de oxigênio, com muitos elementos simples como a amônia, metano e vapor de água. B. Pouco alimento disponível e muito dióxido de carbono na atmosfera. C. A célula autotrófica tem que ter uma maquinaria complexa demais. E o primeiro ser vivo devia ser bemsimples. 5. As mitocôndrias. Porque com o alto acumulo do oxigênio na atmosfera, as células com mitocôndrias podiamconsumir esse gás e conseguir ATP. Além disso, todos os seres vivos eucariontes possuem mitocôndria e oscloroplastos só estão presentes nos vegetais e nos protistas. 20 AULA 3: BIOQUÍMICA INORGÂNICA: ÁGUA E SAIS MINERAIS ÁGUA 1. Características  A água é formada de dois átomos de hidrogênio (H2) e um átomo de oxigênio (O).  Molécula polar, unidas por pontes de H que garante a COESÃO entre as moléculas.  A coesão resulta na TENSÃO SUPERFICIAL existente em meios aquosos  Como substância polar, tem afinidade por outras substâncias polares o que garante a ADESÃO entre essas substâncias.  As propriedades de coesão e a adesão garantem a CAPILARIDADE da água.  Possui ALTO CALOR ESPECÍFICO absorver grande quantidade de calor para alterar 10C na sua temperatura original: auxilia na manutenção da temperatura.  As formas de captação de água por um ser vivo podem ser: direta e indireta.  Formas de eliminação: evaporação, respiração, transpiração, fezes, urina, suor, fotossíntese (água é reagente e produto) Sede de reações bioquímicas: 2. Variantes do Percentual:    Idade (Maior idade-----menor água) Metabolismo (Maior metabolismos------maior água) Espécie (variável. Ex água viva 98%) SAIS MINERAIS 1. Início  Os sais minerais representam cerca de 1% do total da composição celular.  Quando os sais minerais se encontram dissolvidos em água, formam os íons. 21 Íon Principais funções Fontes alimentares 1. componente do esqueleto (99%). Leite e derivados, vegetais Cálcio 2. Está presente sob a forma iônica nos verde-escuros. músculos, participando da contração muscular, 3. auxilia no processo de coagulação. 4. Também auxilia na transmissão do impulso nervoso 1. Participa da formação e manutenção da estrutura de ossos e dentes. Fósforo Leite e derivados, carnes, aves, 2. Faz parte da molécula de ácido nucléico e peixes, cereais, legumes. 3. Componente de uma importante substância que atua na célula como reserva de energia: o ATP (trifosfato de adenosina). Potássio 1. Participa do processo de contração muscular, da Verduras regulação da pressão sangüínea, frutas, leguminosas, 2. do processo de transmissão de impulsos nervosos, carnes, leite. 3. da manutenção do equilíbrio hídrico, 4. participa da síntese de glicogênio, de proteínas e do metabolismo energético. 1.Regulação do equilíbrio hídrico. Sal comum de cozinha. Sódio 2.Participa da transmissão dos impulsos nervosos e do relaxamento muscular. 22 1. Manutenção do equilíbrio hídrico, Cloro Sal comum de cozinha. 2. formação do suco gástrico (HCl), 3. íon mais abundante no meio extracelular (Bomba de cloro e hidrogênio) 1. Participação na contração muscular. Magnési Cereais, vegetais e frutas. o 2. Ativador dos sistemas produtores de energia, constitui o núcleo da clorofila Ferro 1. É um dos constituintes das moléculas da Carnes, fígado, vegetais hemoglobina presente nas hemácias, responsável verde-escuros, leguminosas. pelo transporte de gases da respiração pelo sangue. Cobre Componente das enzimas que participam do Fígado, mariscos, nozes e metabolismo da hemoglobina junto ao ferro. Iodo Componente dos hormônios da glândula tireóidea Peixes, frutos do mar e sal (tireóide), que regulam o metabolismo. Flúor leguminosas. de cozinha. Manutenção da estrutura dos ossos e do esmalte dos Água fluorada. dentes. BIOQUÍMICA ORGÂNICA a. Carboidratos_______monossacarídeos b. Lipídeos________ácido graxo e álcool c. Proteínas_____________aminoácidos d. Vitaminas____hidrossolúveis e lipossolúveis e. Ácidos nucléicos_______nucleotídeos 23 EXERCÍCIOS ÁGUA E SAIS 1. (Acafe-SC)A alternativa que apresenta a correspondência adequada é: Sais Funções Principais minerais alimentos a) Magnésio Forma a hemoglobina Leite e frutas b) Ferro Cereais Forma a clorofila e hortaliças c) Cálcio Forma ossos e dentes Laticínios, hortaliças e folhas verdes d) Flúor Faz parte dos hormônios e) Iodo Atua no trabalho Fígado e legumes dos Carne e ovos nervos 2. (Vunesp) Os médicos de uma cidade do interior do estado de São Paulo, ao avaliarem a situação da saúde de seus habitantes, detectaram altos índices de anemia, de bócio, de cárie dentária,de osteoporose e de hemorragias constantes através de sangramentos nasais. Verificaram a ocorrência de carência de alguns íons minerais e, para suprir tais deficiências, apresentaram as propostas seguintes: I. Distribuição do leite e derivados. II. Adicionar flúor á água que abastece a cidade. III. Adicionar iodo ao sal consumido na cidade, nos da legislação vigente. IV. Incentivar os habitantes a utilizar panela de ferro na preparação dos alimentos. V. Incrementar o consumo de frutas e verduras. Diante dessas propostas, responda: Qual delas tratariam maior beneficio á população no combate á anemia? Justifique. 24 GABARITOS 1. C 2. 4. O maior benefício no combate á anemia seria aplicar a proposta IV, pois provocaria aumento na oferta de íons ferro ao alimento ingerido. No organismo, o ferro é um elemento básico para a síntese de hemoglobina e, conseqüentemente, para a produção de hemácias. Assim, maior oferta desse íon, maior síntese de hemoglobina e de hemácia, e o quadro de anemia ferropriva tende a ser revertido. 25 AULA 4: AÇÚCARES E LIPÍDIOS CARBOIDRATOS 1.   CONCEITOS GERAIS Os carboidratos são as biomoléculas mais abundantes na natureza, Apresentam como fórmula geral: [C(H2O)]n, daí o nome "carboidrato", ou "hidratos de carbono" ou glicídeos ou glucídeos  São moléculas que desempenham uma ampla variedade de funções, entre elas: - Fonte de energia; - Reserva de energia; - Estrutural; -Matéria-prima para a biossíntese de outras biomoléculas. a. MONOSSACARÍDEOS  Os monossacarídeos, também chamados de açúcares simples, consistem numa só unidade cetônica. Não são hidrolisado  Tipo estrutural com 5C (pentoses) # Desixirribose----DNA # Ribose-----RNA e ATP  As hexoses mais importantes são: - Glicose: fonte primária de energia - Galactose : leite - Frutose : frutas Diferença:  Alimento diet, ou dietético é o nome dado a qualquer alimento produzido industrialmente que apresenta ausência de determinados nutrientes (carboidratos, açúcar, sal, lactose, gordura). É utilizado por pessoas que apresentam algum distúrbio de metabolismo ou físico como, por exemplo, a hipertensão e o diabetes.  Alimentos light são os que apresentam níveis reduzidos de componentes, no mínimo menos 25% de açúcares, gordura saturada, gorduras totais, colesterol ou sódio 26 b. DISSACARÍDEOS São carboidratos ditos glicosídeos, pois são formados a partir da ligação de 2 monossacarídeos através de ligações especiais denominadas "Ligações glicosídicas".  A ligação glicosídica acarreta na liberação de água-desidratação  Principais dissacarídeos: maltose: glicose+glicose (malte) sacarose: glicose+frutose (cana, beterraba) lactose: glicose+galactose (leite) Na intolerância a glicose não há a produção da enzima lactase. Dessa forma, a lactose não pode ser hidrolisada a glicose e galactose, acarretando em complicações, entre elas diarréia e disfunções intestinais. c. POLISSACARÍDEOS  São os carboidratos complexos, macromoléculas formadas por milhares de unidades monossacarídicas ligadas entre si por ligações glicosídicas, unidas em longas cadeias lineares ou ramificadas. c.1. RESERVA: - O Amido   É o polissacarídeo de reserva da célula vegetal. Diversos órgão vegetais são ricos em amido, entre eles: _ folhas _ Raizes (cenoura, mandioca, nabo, rabanete, batata doce) _ Caules (batata-inglesa/batatinha, cará, inhame) _Sementes (soja, feijão) _ Frutos (grão de milho, grão de trigo, grão de arroz).   - O Glicogênio: É o polissacarídeo de reserva da célula animal e fungo. Presente em: fígado, músculo e reserva de fungos. 27 c.2. ESTRUTURAL: - A Celulose:  É o carboidrato mais abundante na natureza.  Possui função estrutural na célula vegetal, como um componente importante da parede celular - A quitina  É o polissacarídeo estrutural presente no exoesqueleto dos artrópodes e parede celular dos fungos. LIPÍDIOS 1. Introdução  Os lipídios são um grupo de moléculas caracterizadas por serem insolúveis na água e solúveis em solventes orgânicos (como clorofórmio e metanol).    2. Funções: São uma importante fonte de energia A reserva sob a forma de gordura. fornecem a barreira hidrofóbica que permite a partição do conteúdo aquoso das células e estruturas em compartimentos intra e extra celulares.  Constituem algumas vitaminas lipossolúveis com funções reguladoras, e hormônios esteróides que desempenham papéis importantes no controle da homeostase do corpo.    Amortecer choques, Isolante térmico Produção de bile hepática 28 3. Tipos de lipídios:    a. Triglicerídeos: 3 ácidos graxos e 1 glicerol As gorduras e óleos existentes em plantas e animais À temperatura ambiente, os óleos são líquidos e as gorduras são sólidas. Atuam como reservas de energia em animais, sendo sua mais abundante classe de lipídios. b. Os fosfolipídios  Os fosfolipídios apresentam duas grandes caudas de ácidos graxos hidrofóbicas e uma cabeça hidrofílica polar que contém fosfato. c. lipoproteínas São associações entre proteínas e lipídeos encontradas na corrente sanguínea, e que tem como função transportar e regular o metabolismo dos lipídeos no plasma. EX: LDL e HDL d. Esteróide:   São diferentes dos demais lipídios por apresentarem uma cadeia circular formando anéis O mais comum deles é o colesterol, que se encontra nas membranas, hormônios esteróides (estrogênio, progesterona, testosterona) e adrenais (andrógenos, aldosterona e cortisol), bile, vitamina D. 29  Uma parcela do colesterol precisa ser obtida pela dieta (EXÓGENO) e a outra é fabricada pelo corpo (ENDÓGENA), principalmente no fígado, que o reúne com triglicerídios e proteínas para formar os corpúsculos de HDL e LDL  O colesterol endógeno é sintetizado por praticamente todos os tecidos em seres humanos, embora o fígado, intestino, córtex adrenal e tecidos reprodutivos incluindo ovários, testículos e placenta façam as maiores contribuições ao colesterol corporal.  É de extrema importância que as células dos principais tecidos do corpo recebam um suprimento contínuo de colesterol.   Quando há excesso, o LDL acumula-se nas paredes das artérias, causando a aterosclerose. Em contrapartida, o HDL tende a retirar o colesterol das artérias, levando-o ao fígado, onde se converte em bile. Há estudos direcionados na comprovação de que o HDL também remove o colesterol das placas ateroscleróticas já existentes, diminuindo a velocidade de sua formação. Fazendo com que taxas maiores de HDL afastariam os riscos de problemas cardíacos, justificando-se o nome de "bom colesterol" e. Carotenóides (xantofila, coroteno)   São pigmentos lipídicos amarelos, vermelhos e laranjas. Estão presentes nas células de todas as plantas, nas quais desempenham papel importante no processo de fotossíntese.  Os carotenóides são importantes também para os animais sendo matéria-prima para a produção da vitamina A, essencial a nossa visão, pois é precursora do retinal, uma substância sensível à luz presente na retina dos olhos dos vertebrados 30 EXERCÍCIOS GLICIDEOS E LIPIDIOS 1. (UFPI) As moléculas orgânicas desempenham papéis vitais nos organismo. Em relação á função de algumas moléculas orgânicas e sua relação com os grupos de organismo, marque com V (verdadeiro) ou F (falso). 1. O amido é um polissacarídeo energético encontrado nas células vegetais. 2. Nos animais, o glicogênio desempenha a função de polissacarídeo estrutural. 3. A quitina tem a mesma função em célula de artrópodes e de alguns fungos, por ser um polissacarídeo estrutural. 4. A celulose é um polissacarídeo energético encontrado na maioria das células vegetais. 2. (Faa-SP) A celulose é um carboidrato, um polissacarídeo de origem vegetal e com função estrutural. É um componente presente em todos os alimentos de origem vegetal. Os seres humanos não são capazes de digerir as fibras de celulose, porém elas são importantíssimas, pois: a) fornecem energia para o corpo. b) formam estruturas esqueléticas importantes. c) são fontes de vitaminas. d) facilitam a formação e a eliminação das fezes. 3. (Unifor-CE) Atribuíram as seguintes funções aos lipídios,grupo de substâncias sempre presentes nas células: I. Como substâncias de reserva são exclusivos de células animais. II. Podem ter função energética, ou seja, fornecem energia para as atividades celulares. III. Têm função estrutural, uma vez que entram na composição das membranas celulares. É correto o que se afirma somente em: a)I. b)II c)III d)I e II e)II e III 31 4. (Unaerp-SP) Os itens I,II, III e IV da tabela a seguir correspondem,respectivamente, a: Polissacarídeo Função Localização I Energética Fígado e músculos. (mamíferos) II Energética Raízes de plantas III Estrutural Parede de células vegetais IV Estrutural Carapaça de insetos a)glicogênio,amido,celulose e quitina. b) glicogênio, amido, quitina e celulose. c)glicogênio, celulose, amido e quitina. d)amido,glicogênio,celulose e quitina. e)celulose,amido,glicogênio e quitina. GABARITO Refletindo e concluído 1.V,F,V,F 2.d 3.e 4.a 32 VITAMINAS  As vitaminas são compostos orgânicos, presentes nos alimentos, essenciais para o funcionamento normal do metabolismo. a) Hidrossolúveis _ São elas as vitaminas C e complexo B b) Lipossolúveis _ Este tipo de vitaminas necessita do auxílio de gorduras para serem absorvidas. _ As vitaminas lipossolúveis mais importantes são: A, D, E, K. FALTA V)TAM)NA C, ESCORBUTO PEGA VOCÊ E O RAQUITISMO ACONTECE PQ? FALTA VITAMINA D QUANDO HÁ CEGUEIRA NOTURNA, FALTA VITAMINA A E QUANDO HÁ UMA HEMORRAGIA, FALTA VITAMINA K FALTA VITAMINA E, RATO NÃO PEGA NENE E O BERIBERI ACONTECE PQ? FALTA V)TAM)NA B1 33 Principais funções e sintomas de sua Vitaminas Principais fontes deficiência Atua no metabolismo de carboidratos e gorduras e é necessária na respiração celular e na condução de impulsos B1 – Tiamina Carnes, legumes, cereais nervosos. integrais e verduras. A deficiência pode causar o BERIBÉRI (inflamação nervos), e degeneração insuficiência dos cardíaca, distúrbio mental. Atua na respiração celular e na produção – Laticínios, B2 Riboflavina H carnes, cereais de glóbulos vermelhos. integrais, verduras, leites, ovos e fígado. A deficiência pode causar fissuras na I pele, como rachaduras no canto da D boca (QUEILOSE), anemia e fotofobia. R O S S O B3 – Niacina L ou na respiração celular e é Nozes, carnes, cereais integrais especialmente importante para as células Ú nicotinamida V ou Atua e fígado. da epiderme, epitélio intestinal e nervos. ainda A deficiência pode causar a PELAGRA E vitamina PP (lesões na pele, diarréia e distúrbio I (preventiva nervosos). S da pelagra) 34 Vitaminas Principais fontes Principais funções e sintomas de sua deficiência – Carnes, ovos e laticínios B12 Atua nos neurônios e glóbulos vermelhos. Cobalaminas A deficiência pode causar anemia perniciosa, distúrbios do sistema nervoso e hemácias mal formadas. C – Ácido Frutas, ascórbico especialmente cítricas, verduras e legumes. as Atua na síntese de colágeno e age como antioxidante. A deficiência pode causar ESCORBUTO (lesões na mucosa intestinal como hemorragias, sangramento das gengivas, franqueza). A – Retinol Vegetais, verdes e amarelos, Necessária à manutenção da frutas amarelas e alaranjadas, integridade de pele, dos epitélios fígado, leite e derivados, gema respiratório, intestinal e urinário; atua de ovo, óleo de fígado de na síntese de pigmentos da retina. L bacalhau. A deficiência pode causar I problemas de visão, especialmente P cegueira noturna, pele escamosa e O seca. S 35 S D – Calciferol Estimula absorção de cálcio e fósforo O A vitamina D é produzida na no intestino. L pele humana, sob a ação dos A deficiência em crianças pode Ú raios solares, e no fígado, a causar V partir E precursoras I principalmente em laticínios, enfraquecimento nos ossos. S gema de ovo, vegetais ricos em raquitismo substâncias (enfraquecimento e deformação nos de presentes ossos) e, em adultos, óleos. E – Tocoferol Gérmen integrais, de trigo, vegetais cereais Age como antioxidante. Acredita-se folhosos, que a deficiência esteja relacionada à anemia e à esterilidade. óleos vegetais, gema de ovo. K – Filoquinona Vegetais, chá; também é É um dos fatores necessários à produzida por bactérias da flora coagulação sangüínea. intestinal normal humano. do ser A deficiência pode causar ausência de formação de coágulos hemorragias. VITAMINAS 1. (UFMG) O arroz dourado- geneticamente modificado- p oduz β- caroteno (vitamina A). Assim, é correto afirmar que o uso desse grão na alimentação humana resulta em beneficio para a saúde porque ele: a) b) c) d) Previne alguns tipos de cegueira. Aumenta o peristaltismo do bócio. Evita o aparecimento do bócio. Diminui a formação de coágulos. 36 e 2. (UFMG) Esta tabela se refere ao teor de minerais e vitaminas, expresso em MG por 100g de parte comestível, de alguns alimentos. Alimento Mineiras Ca P Abacate 13 47 Couve 203 63 Goiaba 22 26 Grão de 68 353 bico Fe 0,7 1,0 0,7 7,0 Vitaminas A B 20 0,07 650 0,20 26 0,04 0 0,46 C 12 92 218 5 Com base nos dados dessa tabela, assinale a alternativa que contem uma recomendação alimentar inadequada. a) Abacate para pessoas que sofrem de beribéri. b) Couve para alguém com osteoporose e xeroftalmia. c) Goiaba para quem sofre de escorbuto. d) Grão-de-bico para pessoas anêmicas. 3. (Unirio-RJ) Tomando uma grande dose de vitamina A, uma pessoa pode suprir suas necessidades por vários dias;porém, se fizer o mesmo em relação á vitamina C, não terá o mesmo efeito, necessitando de reposições diárias dessa vitamina. Essa diferença na forma de administração se deve ao fato de a vitamina: a) A ser necessária em menor quantidade. b) A ser sintetizada no próprio organismo. c) A ser lipossolúvel e ficar armazenada no fígado. d) C ser mais importante para o organismo. e) C fornecer energia para as reações metabólicas. 4. (UnB-DF/PAS) Embora o art. XXV da declaração Universal dos Direitos Humanos garanta que toda pessoa tem direito a adequada alimentação, em diferentes regiões do mundo há grande desigualdade social, que se manifesta de várias formas. Em muitos países, inclusive no Brasil, a escassez de alimentos leva parte da população a viver sob diversas condições de carência nutricional. Com relação a esse assunto, julgue os itens que se seguem. 1. As proteínas são constituídas por aminoácidos essências, não sintetizados pelo organismos. 2. Uma população que se alimente apenas de cereais e grãos apresentara carência protéica, pois as únicas fontes de proteínas para o homem são produtos de origem animal. 3. Enzima e vitaminas possuem papel antagônico no metabolismo. 4. Os alimentos são utilizados como fonte de energia no crescimento, na reparação dos tecidos e na manutenção da composição química tissular. 5. (UFPE) A desnutrição é responsável por um atraso no desenvolvimento físico e mental da criança e também predispõe o organismo a doenças, sendo assim a 37 maior causa da mortalidade infantil em nosso país. Em relação a esse problema, podemos afirmar [indique verdadeiro ou falso: ( ) a anemia diminui a oxigenação dos tecidos em conseqüência da redução das hemácias. Aparece na infância e é causada pela carência de ferro. ( ) a carência em vitamina A, causada pelo baixo consumo em verduras, manteiga, ovo e fígado, causa lesões no globo ocular, podendo levar á cegueira. ( ) em crianças com desnutrição grave ocorre um aumento da síntese dos aminoácidos necessários para proteínas celulares. ( ) as vitaminas do complexo B estão presentes nos cereais integrais; a carência em vitamina D leva ao aparecimento do escorbuto. ( )a falta da vitamina D leva ao aparecimento do raquitismo,pois atua na regulação dos níveis de cálcio no sangue. 6. (Cesgranrio-RJ) Suponha que um determinado pernilongo esteja com deficiência de vitamina A e que procure uma fonte rica nessa vitamina . Tem que optar por picar indivíduo entre um grupo de pessoas sofrendo de doenças abaixo carências. Dentre pacientes acometidos das doenças abaixo, deve ser preterido o que apresenta: a) b) c) d) e) Beribéri Cegueira noturna Escorbuto. Raquitismo Queilose. 7. (Faap-SP) Leia com atenção os versos abaixo: E foi ue de doe ças ua e feia, A mais que eu nunca vi, desempenharam muitos a vida, e em terra estranha e alheia Os ossos para sempre sepultaram. Que tão disformemente ali lhe incharam lhe incharam As gengivas na boca, que crescia A carne e juntamente apodrecia? Apodrecida com um fétido e bruto Cheiro, que o ar vizinho inficionava: Não tínhamos ali médico astuto, Cirurgião sutil menos se achava; Mas qualquer, neste oficio pouco instruído Pela carne já podre cortava, Como se fora morta; e bem convinha, Pois ue o to fi ava ue a ti ha. (Camões, Os lusíadas, canto V,81/82.) De acordo com os versos de Camões, a doença descrita é: 38 a) raquitismo, devido á falta de vitamina D. b) xeroftalmia,devido á falta de vitamina A. c) escorbuto,devido á falta de vitamina C. d) anemia,devido á falta de vitamina B12. e) beribéri,devido á falta de vitaminas B1. 8. (UFC-CE) As vitaminas foram descobertas há cerca de 100 anos e, a partir dos de 1980, invadiram as prateleiras das farmácias, na forma de suplementos vitamínicos, com dosagens acima das recomendadas pelas organizações de saúde, o que ainda hoje gera muita discussão sobre benefícios ou malefícios que esse a ho de vita i as pode a a eta ao o ga is o. Co tudo, é eleva te sa e a importância das mesmas para a saúde e de quais fontes alimentícias podemos obtê-las. Considere o quadro abaixo: Vitamina Sintomas de organismo A 1 B1 2 C 3 D 4 K 5 carência no Fontes alimentares Fígado, leite, cenoura Cereais integrais, carnes magras. Frutas cítricas Peixe, leite, gema de ovo Vegetais com folhas verdes, tomate Assinale a alternativa que preenche corretamente o quadro acima, substituído, respectivamente, os números 1, 2, 3, 4 e 5 pelos sintomas causados devido á causadas devido á carência de cada vitamina no organismo. a) Cegueira noturna, hemorragias, escorbuto, raquitismo e disfunção do sistema nervoso. b) Escorbuto, cegueira noturna, raquitismo e disfunção do sistema nervoso e hemorragia. c) Cegueira noturna, raquitismo, hemorragias, escorbuto e disfunção do sistema nervoso. d) Disfunção do sistema nervoso, raquitismo, escorbuto, cegueira noturna e hemorragia. e) Cegueira noturna, disfunção do sistema nervoso, escorbuto, raquitismo e hemorragias. GABARITO Refletindo e Concluído 1.a 2.a 3.c 4.V,F,F,V 5.F,V,F,F,V 6.b 7.c 8.e 39 40