composição química da célula - toscanobiomais | … · 2012-03-19 · usada principalmente c/...

PROF. TOSCANO

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Célula animal Célula vegetal

O que há de comum nas células?

No inicio do século XIX, a Química Inorgânica (que estuda as

substâncias que compõem objetos não-vivos), já analisava diversas

substâncias e eram capazes de identificar seus componentes

fundamentais. Além disso, já conseguiam fabricar muitos tipos de

substâncias em laboratório.

A aplicação de princípios e de métodos da Química no estudo das

substâncias produzidas pelas células levou ao

desenvolvimento da Química Orgânica, ciência que estuda

substâncias que contêm o elemento químico carbono em sua

constituição.

BIOQUÍMICA

O ramo da BIOLOGIA que estuda as

substâncias presentes nos seres vivos e as

reações químicas fundamentais à vida. A

Biologia Molecular une os conhecimentos

bioquímicos e biológicos para compreender:

funcionamento, organização e metabolismo

dos seres vivos.

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Principais elementos (98%): carbono (C), hidrogênio

(H), oxigênio (O), nitrogênio (N), fósforo (P) e

enxofre (S).

No Geral podem ser divididos em 2 grupos:

INORGÂNICOS e ORGÂNICOS.

A vida na Terra baseia-se essencialmente no

elemento CARBONO.

Composição química da célula

INORGÂNICOS – ÁGUA E SAIS MINERAIS;

ORGÂNICOS – GLICÍDIOS, LIPÍDIOS, PROTEÍNAS,

ENZIMAS, ÁCIDOS NUCLÉICOS E VITAMINAS.

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INORGÂNICOS ORGÂNICOS

Sais Minerais

Proteínas

Lipídios

Carboidratos

Ácidos Nucléicos

Composição Química da Célula:

• ANIMAIS – 60% água; 17% proteínas; 12% lipídios;

6% glicídios; 4,5% sais minerais.

• VEGETAIS-75% água; 4% proteínas; 0,5% lipídios;

18% glicídios; 2,5% sais minerais. www.toscanobiomais.wordpress.com

Composição Química Média da Célula

SUBST. INORGÂNICAS

1. ÁGUA- 65 a 75% dos seres vivos;

Substância > quantidade da célula;

> nas células embrionárias e < para + idade;

varia com a atividade celular;

É produto final de muitas reações: A+B-----C+água;

É imprescindível às HIDRÓLISEs;

Apresentam DUPLA POLARIDADE: podem se associar-se a moléculas de carga elétrica positiva e negativa:

POLARIDADE da ÁGUA

• É formada por dois átomos de Hidrogênio e um de Oxigênio (H2O).

Oxigênio

Hidrogênio

PODE SER ENCONTRADA:

Na FORMA LIVRE:

Representa 95% da água total;

Usada principalmente c/ SOLVENTE,;

como meio DISPERSANTE.

Papel desempenhado p/ ÁGUA

É o SOLVENTE universal.

É um REGULADOR DE TEMPERATURA.

É um excelente LUBRIFICANTE ,

Participa DE REAÇÕES QUÍMICAS

Atua como MECANISMO DE PROTEÇÃO

Considerações:

SAIS, OSES, PROTEÍNAS e outras substâncias

orgânicas apresentam afinidade pela água,

dissolvendo-se nela (HIDROFÍLICA).

GORDURAS e outras substâncias cujas

moléculas não têm cargas elétricas, isto é, são

apolares, não se dissolvem em água

(HIDROFÓBICA).

SAIS MINERAIS •Representam CERCA de 1% de composição

celular;

•São NECESSÁRIOS em concentrações da ordem de MILIGRAMAS por litro de cultura.

FUNÇÃO: •REGULADORES da atividade celular.

•Encontram-se na forma: INSOLÚVEL

DISSOLVIDOS em água

PRINCIPAIS SAIS FÓSFORO

• importante na regulação do metabolismo celular e no FORNECIMENTO DE FOSFATOS para ATP.

Essencial para a SÍNTESE DE ÁCIDOS NUCLÉICOS.

POTÁSSIO

• Participa do processo de EXCREÇÃO;

• PRODUÇÃO DE IMPULSO NERVOSO ( Bomba de Sódio-Potássio).

MAGNÉSIO • É CO-FATOR de várias enzimas;

• Participa na ATIVAÇÃO DAS ENZIMAS glicolíticas

• (quebra da glicose);

• Estimula SÍNTESE DE ÁCIDOS GRAXOS essenciais;

• Estimula a BOMBA SÓDIO -POTÁSSIO

CÁLCIO • Estimula o CRESCIMENTO CELULAR pela

incorporação na parede celular e membrana plasmática.

• Necessário para SÍNTESE DOS CITOCROMOS e de certo pigmentos (respiratórios).

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FERRO:

PROTEÍNAS • São constituintes básicos da vida;

• São macromoléculas complexas;

• Constituem cerca de 50 a 80% do peso seco das células eucarióticas;

• Sua estrutura são os polipeptídios, com ligações peptídicas entre os RADICAIS AMINAs (-NH2) de um aminoácido (AA) e carboxílico (-COOH) de outro, ambos ligados ao carbono alfa de cada um dos AAs;

TIPOS de PROTEÍNAS

Tipo Função

Proteínas estruturais Formar estruturas do organismo

Componentes das membranas celulares Desempenham diversas funções:

determinam o diâmetro dos poros; auxiliam

os hormônios no “reconhecimento” celular

Colágeno Componente estrutural dos músculos e

tendões

Queratina Parte da pele e do pêlo

Hormônios peptídicos (p. ex., insulina,

hormônio do crescimento)

Muitos hormônios são proteínas e exercem

efeitos sobre diversos sistemas orgânicos

Hemoglobina Transporte de oxigênio

Anticorpos Protegem o corpo contra organismos

causadores de doenças

Proteínas plasmáticas Coágulo sangüíneo; equilíbrio de líquidos

Proteínas musculares Tornam o músculo capaz de contrair

Enzimas Regulam os padrões das reações químicas

AMINOÁCIDOS

• Um PEPTÍDIO é formado quando alguns

aminoácidos se unem através de ligações

peptídicas.

• A formação de um POLIPETÍDIO ocorre quando

diversos aminoácidos se unem.

• As PROTEÍNAS são polipeptídios muito grandes,

sendo que a maioria das proteínas é composta

por mais de uma cadeia de polipeptídeos.

AMINOÁCIDOS

CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS

Quanto à composição:

Proteínas simples

Ex. albuminas, globulinas

Proteínas conjugadas

Ex. hemeproteínas, lipoproteínas, glicoproteínas

CLASSIFICAÇÃO Quanto à forma: Proteínas fibrosas: são

insolúveis em água, compridas e filamentosas. A maioria tem função estrutural ou proteção. Ex. colágeno

Proteínas globulares:

geralmente solúveis em água, formam estruturas compactas fortemente enroladas em forma globular ou esférica.

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FUNÇÃO DAS PROTEÍNAS

• MANUTENÇÃO e

• REGULARIZAÇÃO de processos

VITAIS: enzimática, transporte,

defesa e hormonal.

Ex. hemoglobina.

GRAU DE ESTRUTURAÇÃO

Ligações peptídicas

Pontes de Hidrogênio Interações de Van der Waals

Interações Eletrostáticas Interações Hidrofóbicas

Uniões Covalentes de Dissulfeto

Pontes de Hidrogênio Interações de Van der Waals

Interações Eletrostáticas Interações Hidrofóbicas

Estrutura

primária

Estrutura

secundária

Estrutura

terciária

Estrutura

quaternária

CARBOIDRATOS • OS CARBOIDRATOS SÃO TAMBÉM

CONHECIDOS COMO GLICÍDIOS OU AÇÚCARES,

SENDO AS MOLÉCULAS BIOLÓGICAS MAIS

ABUNDANTES NA NATUREZA.

• SÃO COMPOSTOS POR CARBONO,

HIDROGÊNIO E OXIGÊNIO.

• REPRESENTAM A PRINCIPAL FONTE DE ENERGIA

PARA A CÉLULA. www.toscanobiomais.wordpress.com

CARBOIDRATOS • Abrangem um dos maiores grupos de compostos

orgânicos encontrados na natureza.

• Junto com as proteínas formam os

principais constituintes dos organismos

vivos.

• São responsáveis pela energia para o

metabolismo celular

CARBOIDRATOS MONOSSACARÍDEOS

• Apresentam fórmula geral Cn(H2O), que não

podem ser hidrolisados a compostos mais

simples;

• Contêm de três a sete átomos de carbono;

• Exemplos: GLICOSE, FRUTOSE E GALACTOSE;

• Glicose é o mais importante, ele é utilizada pelas

células como fonte imediata de energia.

CLASSIFICAÇÃO

MONOSSACARÍDEOS

Ribose Desoxirribose

CLASSIFICAÇÃO

MONOSSACARÍDEOS

UTILIZAÇÃO DA GLICOSE

• A glicose é utilizada de três maneiras:

pode ser queimada imediatamente como combustível.

pode ser armazenada como glicogênio para queima posterior.

pode ser armazenada sob a forma de gordura.

CLASSIFICAÇÃO DISSACARÍDEOS OU OLIGOSSACARÍDEOS

• São açúcares duplos, contendo duas moléculas

de monossacarídeos.

• Na grande maioria são compostos cristalinos,

solúveis em água e de sabor doce.

• Exemplos: Sacarose, Lactose e Maltose.

CLASSIFICAÇÃO DISSACARÍDEOS OU OLIGOSSACARÍDEOS

CLASSIFICAÇÃO

POLISSACARÍDEOS

• São formadas por três ou mais moléculas de açúcares.

• Podem ser chamadas de glicanas.

• Os três polissacarídeos de interesse para

nós são o amido, o glicogênio e a celulose.

CLASSIFICAÇÃO POLISSACARÍDEOS

• O amido é um depósito de polissacarídeo encontrado nas plantas e é constituído por uma série de MOLÉCULAS DE GLICOSE ligadas entre si de forma ramificada.

• O glicogênio, também conhecido como “AMIDO ANIMAL”, é um polissacarídeo altamente ramificado, similar ao amido vegetal. É a forma na qual os animais armazenam glicose.

• A celulose é um polissacarídeo (VGETAIS) de cadeia reta . A celulose fornece a fibra da nossa dieta e melhora as funções digestivas .

POLISSACARÍDEOS

LIPÍDIOS São compostos orgânicos formados por

CARBONO, HIDROGÊNIO E OXIGÊNIO.

União de ÁCIDO GRAXO e ÁLCOOL

São as GORDURAS, as CERAS e ÓLEOS

INSOLÚVEIS na água.

Os LIPÍDIOS mais comuns encontrados no

nosso organismo são os TRIGLICERÍDEOS, os

FOSFOLIPÍDIOS e os ESTERÓIDES.

ONDE SÃO ENCONTRADOS: • Associados a MEMBRANA;

• Transportados pelo PLASMA;

• Barreira hidrofóbica( IMPERMEABILIZAÇÃO-

CERAS)

• FUNÇÕES REGULADORAS ou de COENZIMAS(

ÓLEOS);

• Controle da homeostase do corpo( GORDURAS)

• A maioria dos componentes NÃO PROTÉICOS.

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Meio extracelular

citoplasma

filamentos

protéicos

proteína de

reconhecimento receptor protéico proteína

transportadora

sítio ligante

bicamada lipídica

fosfolipídio colesterol

carboidrato

LIPÍDIOS NA MEMBRANA PLASMÁTICA

LIPÍDIOS MAIS COMUNS

•TRIGLICERIDEOS-

•FOSFOLIPÍDIOS-

•GLICOLIPÍDIOS-

•ESTERÓIDES-

TRIGLICERIDEOS

PLANTAS E ANIMAIS;

SÃO GLICEROL COM ÁCIDOS GRAXOS;

RESERVA DE ENERGIA EM ANIMAIS;

FORMAM CO2 E H2O NA CÉLULA.

FOSFOLIPÍDIOS

• Contêm ÁCIDOS GRAXOS unidos a uma molécula de GLICEROL.

• São moléculas ANFIPÁTICAS.

• São PRINCIPAIS componentes das MEMBRANAS CELULARES.

GLICOLIPÍDIOS •Todas as MEMBRANAS do CORPO.

•CAMADA EXTERNA da MEMBRANA

PLASMÁTICA.

•REGULAÇÃO das interações.

•Fonte de ANTÍGENOS DO GRUPO

SANGÜÍNEO.

•RECEPTORES para toxinas. www.toscanobiomais.wordpress.com

ESTERÓIDES • COLESTEROL É O MAIS IMPORTANTE.

• ESTÁ PRESENTE EM TODAS AS MEMBRANAS

CELULARES.

• É NECESSÁRIO A SÍNTESE DE

VITAMINA “D” NA PELE.

UTILIZADO PELOS OVÁRIOS

E TESTÍCULOS NA SÍNTESE DOS

HORMÔNIOS SEXUAIS.

HC CH3

(CH2)3

HOColesterol

VITAMINAS • COMPOSTOS ORGÂNICOS vitais às reações

metabólicas específicas;

• QUANTIDADES MÍNIMAS para realizar FUNÇÕES.

• CLASSIFICADAS com base na SOLUBILIDADE, ESTABILIDADE, ocorrência em alimentos.

• HIDROSSOLÚVEIS: Tiamina, Riboflavina, Niacina, Biotina, Ácido

Pantotênico, Ácido Fólico, Cobalamina, Piridoxina e Ácido Ascórbico.

• LIPOSSOLÚVEIS: Vitamina A, D, E e K.

FUNÇÕES • AGEM como COENZIMAS responsáveis por reações

químicas essenciais à saúde humana.

• MANTÊM A SAÚDE IDEAL e evita DOENÇAS CRÔNICAS.

TABELA VITAMINAS

ÁCIDOS NUCLÉICOS

DEFINIÇÕES

UNIDADE ESTRUTURAL básica

dos ácidos nucléicos (DNA e

RNA), constituídos por:

Bases PURINAS - (Adenina “A”

e Guanina “G”) ou Bases

PIRIMÍDICAS (Citosina “C” e

Timina “T”),

Açúcar, RIBOSE ou

DESOXIRRIBOSE ,e,

RADICAL ou GRUPAMENTO

FOSFATO.

NUCLEOTÍDEOS:

COMPRIMENTO LINEAR ~ de 2 Metros

Polímero formado por nucleotídeos: Açúcar – desoxirribose Bases Nitrogenadas – purinas e pirimídicas: (A=G e C T),

Fita dupla; ou dupla hélice;

Radical fosfato

PAREAMENTO DAS BASES

REPLICAÇÃO

1 molécula de DNA origina 2 moléculas de DNA (semi-conservativa)

A REPLICAÇÃO DEPENDERA:

• De um complexo multienzimático (DNA GIRASE OU TOPOISOMERASE II, PRIMASE, DNA LIGASE, DNA POLIMERASE I, DNA POLIMERASE III, etc.),

• De NUCLEOTÍDEOS LIVRES e de uma CADEIA DE DNA QUE SERVIRÁ COMO MATRIZ OU MOLDE, entre outros fatores.

ESQUEMA

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Conceito: Nucleotídeos sem TIMINA (URACILA); È fita simples; Local: Núcleo + Citoplasma;

TIPOS DE RNA 1) RNAm (mensageiro) Produzido pelo DNA no núcleo; Leva a “mensagem” ao citoplasma; Associa-se aos ribossomos.

2) RNAr (ribossômico) É o mais comprido; Matéria-prima para formar os ribossomos; Sem ribossomo não há tradução.

3) RNAt (transportador) Possui 3 bases livres, chamadas anti-códon; Captura aminoácidos e os leva aos RIBOSSOMOS;

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