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Existem cinco bases nitrogenadas que estão comumente presentes nos ácidos nucléicos (adenina, guanina, citosina, tiamina e uracila) e mais de trinta bases, derivadas das bases comuns, que raramente são encontradas nos ácidos nucléicos. Sendo que destas cinco bases uma só está presente no DNA (tiamina) e outra só está presente no RNA (uracila).

Nas células eucariontes o DNA é armazenado conjuntamente com proteínas em uma estrutura conhecida como cromossomo, já em células procariontes no DNA não há as proteínas e o DNA encontra-se em uma forma circular dita plasmídio que as células procariontes são capazes de trocar entre si. Cada um dos segmentos do DNA responsável pela codificação de uma proteína funcional é dito gene e o conjunto de todos genes de uma célula ou vírus representa seu genoma. Ainda há muito a aprender sobre o genoma, um exemplo deste fato é que o vírus da AIDS, ainda hoje um grande desafio para ciência só possui 10 genes, e na espécie humana há de 25.0 a 30.0 genes cujo estudo sobre a funcionalidade e mecanismos associados a expressão ainda são incipientes.

O estudo de genes, drogas que neles atuam e mutações genéticas encontram vasta possibilidade de uso como na produção de medicamentos, terapia genética, diagnósticos e desenvolvimento de processos contendo microrganismos modificados. Na Unidade 5 será descrito usos do conhecimento sobre o código genético e aplicações da Engenharia Genética em processos industriais.

O CH3 tiamina

N NH2 adenina uracila NH

A)Introdução

Os lipídeos são compostos de origem biológica solúveis em solventes orgânicos apolares (ex: n-hexano, éter de petróleo, cicloexano) e de baixa polaridade (ex: acetona, éter etílico, clorofórmio). Representam um grupo heterogêneo de compostos que contém biomoléculas como: óleos e gorduras, ácidos graxos, fosfolípídeos, colesterol, pigmentos, hidrocarbonetos, ceras, vitaminas lipossolúveis e hormônios.

São exemplos pesquisa e uso industrial de lipídeos e derivados que mostram a importância dos mesmos: produção de biodiesel; produção de óleos vegetais; produção de óleos

OCH2OO O-

NH2 O

OCH2OO O-

N NH2

OCH2OO O-

O CH3 segmento de uma fita de DNA

O citosina

NHN NH2 guanina

. bases nitrogenadas ligações de hidrogênio

Representação da molécula de DNA essenciais; produção de lacas e vernizes; produção e conservação de alimentos; desenvolvimento de novos medicamentos.

B)Diferentes compostos de interesse

Óleos e gorduras: são triacilglicerois de ácidos orgânicos com cadeia carbônica que, salvo raras exceções, são lineares com um número par de átomos de carbono e cadeia saturada ou insaturada pela presença de uma ou mais ligações duplas entre átomos de carbono. Estes ácidos orgânicos são conhecidos como ácidos graxos e são produzidos, principalmente, pela hidrólise de triacilglicerois. As duplas ligações atuam em reações de oxidação que levam a deterioração da qualidade de ácidos graxos, óleos e outros produtos que os contenham (como triacilglicerois em carnes). Os óleos são triacilglicerois líquidos a temperatura ambiente e a produção dos mesmos é feita, principalmente, por extração da fração lipídica de sementes por prensagem e uso de solventes como o cicloexano.

Biodiesel: produto da reação de esterificação de ácidos graxos com etanol ou metanol que gera glicerina (glicerol) como subproduto. Devido a facilidade da produção do etanol no Brasil o biodiesel brasileiro usa etanol como principal matéria-prima. Políticas governamentais, associadas a necessidade de fontes energéticas alternativas, e investimentos no setor energético fazem com que o uso do biodiesel seja cada vez mais pronunciado em diversos países.

Vitaminas lipossolúveis: vitaminas A (retinol), D (ex: colecalciferol), E (α-tocoferol) e K (ex: melanoquinona), serão estudadas no próximo item.

Ceras: são ésteres de ácidos e graxos e álcoois de cadeia longa. São usados na fabricação de batons, tintas, vernizes e na produção de alimentos como laranja destinada a exportação (a fruta recebe um revestimento de cera).

Fosfolipídeos: são amplamente usados na produção de chocolate, sorvetes, margarinas e emulsões como maionese. Também são utilizados em medicamentos.

Antioxidantes: substâncias como vitaminas A e E, astaxantina e licopeno são extraídos de vegetais e utilizados como suplementos alimentares e matéria-prima em processos de produção de alimentos.

CH2 CH

CH2 CH

OH C R1 O

OH C R3

OH CO R2 fosfolipídeo triacilglicerol Ácidos graxos

2.6-Vitaminas

As vitaminas também representam um grupo heterogêneo de compostos que os organismos vivos precisam como nutriente essencial em pequenas quantidades. As vitaminas atuam no organismo de forma variada como na função de coenzimas, moléculas precursoras de hormônios e em reações de oxidação necessárias na síntese de biomoléculas ou importantes na proteção do organismo da ação de radicais livres.

CH2 CH

OH P O CH2

CH3 OH lecitinas (fosfolipídeos) colesterol ácido mirístico ácido palmídio ácido esteárico ácido oléico (ω 9) ácido linoléico (ω 6) ácido linolênico (ω 3) biodiesel (exemplo de constituinte) Triacontanilpalmitato (cera de abelha)

CH2 C

CH2

A importância das mesmas em processos industriais está associado a produção e uso das mesmas no enriquecimento de alimentos, na conservação de alimentos e cosméticos e em reações de oxidoredução.

Entre as vitaminas há um especial interesse no retinol (vitamina A), α-tocoferol (vitamina E) e ácido ascórbico (vitamina C) pelas propriedades antioxidantes e no uso das vitaminas do complexo B no enriquecimento de alimentos.

2.7-ATP, ácido cítrico, ácido láctico e piruvato

O fluxo de energia nos seres vivos é estudado pelas leis fundamentais da Termodinâmica, pois os seres vivos são descritos termodinamicamente como estruturas ou sistemas dissipativas, ou seja são sistemas que utilizam fluxos de energia para aumentar sua ordem interna e operam longe do equilíbrio termodinâmico. Como as células funcionam com

NNH2

OH CH2 N

CH2 CH2 C O

CH2 OH

CH2 OH

CH2 OH ác.ascórbico (vit.C) niacina (ácido nicotínico, B3) ácido fólico (B9) retinol (vit A) pirodoxina (B6) a-tocoferol ( vit.E) temperatura constante ou pequenas variações de temperatura, torna-se necessário o uso de reações químicas como forma de transferência e armazenamento de energia. Neste sentido as células utilizam o acoplamento de reações para que a energia de uma reação espontânea possa ser utilizada no favorecimento de reações não espontâneas. Várias moléculas são importantes neste processo, mas pela extensão do assunto discutiremos quatro destas moléculas.

Entre todas as moléculas utilizadas nos processos vivos a molécula de ATP tem um papel central na conservação de energia pelas células vivas pela sua capacidade de armazenar energia na ligação do terceiro grupo fosfato e pela participação de diversas reações como as de transferência do grupo fosfato. O ATP é essencial na formação de ácidos nucléicos, movimentação de flagelos e quebra e composição de moléculas.

Há muitas outras biomoléculas não menos importantes que o ATP, entre estas constam ácido cítrico, ácido láctico, etanol e o piruvato. São exemplos de fatos que comprovam a importância deste compostos: o piruvato representa o produto final da via glicolítica (quebra da glicose) que é utilizado em diversas rotas metabólicas; o citrato, forma do ácido cítrico em meio neutro e básico, é um importante intermediário no ciclo energético em organismos aeróbicos que tem vasto exemplo de uso industrial como produção de alimentos, atua principalmente como conservante e acidulante, uso na indústria farmacêutica e de cosméticos; o ácido láctico Alimentação de crianças. O ácido láctico é uma matéria prima importante em sínteses orgânicas, curtimento de peles, produção de medicamentos (ex: purgantes) e diversos outras indústrias como no tingimento de tecidos.

Observações: 1-todas as formulas estruturais deste material foram feitas respeitando os direitos autorais com o uso de usa versão freeware do programa ACD/Labs ChemSketule. Conheça mais sobre este programa na pasta Software livre do grupo de discussão. 2-a conversão deste arquivo da forma texto para pdf foi feita utilizando a versão freeware PDF Creator, conheça mais sobre este programa .

O homem é a medida das coisas (Protágoras) Há mais risco em comprar saber do que em comprar comida(Protágoras)

CH2 C CH2 COO--OOC COO-

CH2 C CH2 COOHHOOC COOH

CH3 C COO-O CH3 C COOH

CH3 CH COOOH

ATP-trifosfato de adenosina citrato ácido cítrico piruvato ácido pirúvico lactato ácido láctico

CH3 CH COOH

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