Aspectos Conceituais &

Rotas Metabólicas

Prof. Henrique Santana Costa, M.Sc.

BIOQUÍMICA DA CÉLULA

Histórico 1665: Robert Hooke Compartimentos (Células)

1840: Theodor Schwann Teoria Celular

1. Todos os organismos são constituídos de uma ou mais células

2. A célula é a unidade básica de organização dos organismos

3. Toda a célula vem de outra preexistente

INTRODUÇÃO

Características Unidades de vida compartimentalizadas Complexo de moléculas agrupadas por funções Características estruturais comuns: Arquitetura Processos metabólicos: Replicação de DNA

Síntese protéica Produção de energia

Classificação: Procarióticas e Eucarióticas

CÉLULA

PROCARIOTO

EUCARIOTO → ANIMAL

EUCARIOTO → VEGETAL

Características Procariotos Eucariotos

1. Envoltório Nuclear

2. Cromossomo

3. Nucléolo

4. Divisão Celular

5. Citoplasma

6. Organelas

7. Organização Celular

Ausente

Único

Ausente

Cromossomos separados por ligação à MP

Sem Citoesqueleto

Nenhuma

Principalmente Unicelular

Presente

Múltiplos

Presente

Cromossomos separados por Microtúbulos

Citoesqueleto

Várias

Principalmente Multicelular

PROCARIOTO x EUCARIOTO

Água e Minerais

Carboidratos

ProteínasLipídios Ácidos Nucléicos

O segredo da vida!

CONSTITUINTES BIOQUÍMICOS

Água Sais Minerais

Proteínas Carboidratos Lipídios Ácidos Nucléicos

InorgânicosOrgânicos

75 a 85%

12 a 23%

2 a 3%

COMPONENTES MOLECULARES

Características Encontrado em maior quantidade nas células Solvente natural de íons, minerais e outras substâncias Indispensável para o metabolismo Conteúdo de água:

90% a 95%

Idade Atividade Metabólica

ÁGUA

Características Manutenção da pressão osmótica Manutenção do equilíbrio ácido-básico Co-fatores enzimáticos Mg Formação de ATP Pi Função reguladora e formação de ossos Ca Oligoelementos: Fe, I e outros

Cl-

Na+ e K+

Patologia Anemia Insuficiência Renal Crônica Doença óssea ou Osteoporose

SAIS MINERAIS

Características

Duas regiões → Hidrofílica (Polar) e Hidrofóbica (Apolar)

Relativamente insolúveis em água

Solúveis em solventes orgânicos

Bicamadas → Membrana Plasmática

Cabeça Polar

CaudaApolar

GrupoFosfato

Glicerol

MoléculaFosfolipídio

LIPÍDEOS

Principais Lipídeos Celulares

Cabeça Polar

CaudaApolar

GrupoFosfato

Glicerol

MoléculaFosfolipídio

Fosfolipídios → pequenas moléculas lipídicas formadas por ácido graxo e glicerol

Colesterol → constituinte de muitas membranas celulares

1. Precursor para a síntese de hormônios

Patologias

Doenças Cardiovasculares Obesidade Patológica

LIPÍDEOS

Características Monômeros ligados covalentemente

Importantes Polímeros Celulares Ácidos Nucléicos

Polissacarídeos

Polipeptídeos

POLÍMEROS BIOLÓGICOS

Características

Principal fonte de energia celular

Importantes constituintes estruturais → Parede Celular

Sinais de reconhecimento → Função informacional

Substância intercelular → Função estrutural

CARBOIDRATOS

CLASSIFICAÇÃO

CARBOIDRATOS

• Monossacarídeos

→ glicose (fonte de energia celular)

• Dissacarídeos

→ maltose

• Oligossacarídeos

→ ribose e desoxirribose

• Polissacarídeos→ glicogênio, amido, quitina e celulose

Características

Polímeros de aminoácidos

Constituem mais da metade do peso seco de uma célula

Funções

Catalisam reações químicas

Controlam a permeabilidade das membranas

Regulam a concentração de metabólitos

Reconhecem e ligam (não covalentemente) outras biomoléculas

Proporcionam movimento

Controlam a função gênica

PROTEÍNAS

AMINOÁCIDOS

Estrutura Primária

Estrutura Secundária

Estrutura Terciária

Estrutura Quaternária

NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO

CLASSIFICAÇÃO

Fibrosas

→ possuem uma estrutura filamentosa→ desenvolvem papel estrutural em células e tecidos animais→ proteínas da pele, tecido conjuntivo, cabelo, lã, seda, entre outros

Globulares

→ possuem uma estrutura enovelada e compacta→ podem ser encontradas em qualquer organismo→ realizam a maioria do trabalho bioquímico celular

Patologia

→ anemia falciforme→ desnutrição

PROTEÍNAS

Funções Importantes

Morfologia celular

Catalisadores das reações químicas

Controle da permeabilidade celularRegulação a concentração de metabólitos

Ligam a outras biomoléculas: TransporteControle da expressão gênica

PROTEÍNAS

Características

Grandes biomoléculas: Nucleotídeos Tipos DNA e RNA DNA: Cromossomos contendo genes RNA: Síntese de proteínas

ÁCIDOS NUCLÉICOS

ÁCIDOS NUCLÉICOSDNA

Polímero formado por monômeros (nucleotídeos) Açúcar + Fosfato → elementos invariáveis Bases nitrogenadas → A, G (purinas) C, T (pirimidinas)

# O grupo fosfato liga o carbono 3’ do açúcar de um nucleotídeo ao carbono 5’ do nucleotídeo seguinte através de uma ligação fosfodiéster.

◙ Você já se perguntou acerca do REAL SENTIDO DA VIDA??

5’ → 3’

ÁCIDOS NUCLÉICOS

DNA → DNA (replicação)

DNA → RNA (transcrição)

RNA → proteína (tradução)

RNA → DNA (transcrição reversa)

FLUXO DA INFORMAÇÃO GÊNICA

Alterações Numéricas → Aneuploidias (alteração do nº de cromossomos)

Síndrome de Cri-Du-Chat → miado de gato (deleção de parte do braço curto

de um dos cromossomos 5) Síndrome de Patau → 47, XX ou XY +13

Síndrome de Edwards → 47, XX ou XY +18 Síndrome de Turner → 45, X0

Síndrome de Klinefelter → 47, XXY

Síndrome do Triplo X → 47, XXX; 48, XXXY

Síndrome de Down → 47, XX ou XY +21

ÁCIDOS NUCLÉICOS

PATOLOGIAS

Alterações Estruturais → Síndromes e Cânceres

Mutações → Desordens Genéticas

ÁCIDOS NUCLÉICOS

PATOLOGIAS

A bioquímica das células apresenta constituintes inorgânicos e orgânicos

A água é o constituinte mais abundante

Existem reservas de carboidratos e lipídios, mas não de proteínas

Todos os constituintes bioquímicos são importantes, pois realizam funções vitais

Os ácidos nucléicos coordenam direta ou indiretamente todo o metabolismo celular

CONCLUSÕES