BIOQUÍMICA CELULAR

Prof: Fábio José: ( Biólogo e Analista Clínico)

Disciplina: Biologia

Uma das evidências da evolução biológica e da

ancestralidade comum dos seres vivos é que todas as formas de vidas possuem composição química semelhante.

Na composição química das células dos seres vivos, estudamos dois grandes grupos de substâncias: as substâncias inorgânicas e as substâncias orgânicas.

COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA CÉLULA

São classificados como substância inorgânica a

água e os sais minerais.

São classificados como substâncias orgânicas os carboidratos, os lipídios, as proteínas e os acidos nucleicos.

As substâncias orgânicas são formadas por cadeias carbônicas com diferentes funções orgânicas.

COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA CÉLULA

Dos elementos químicos encontrados na natureza,

quatro são encontrados com maior frequência na composição química dos seres vivos.

Esses elementos são o carbono (C), o oxigênio (O), o nitrogênio (N) e o hidrogênio (H).

Além desses elementos, outros são biologicamente como o sódio (Na), o potássio (K), o cálcio (ca), o fósforo (P), o enxofre (s), entre outros.

COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA CÉLULA

Para que ocorra a produção de moléculas,

muitas reações químicas devem ocorrer. O metabolismo é o conjunto de reações químicas que ocorrem em uma célula, órgão ou organismo.

O metabolismo está dividido em: -Anabolismo= Corresponde a síntese de moléculas - Catabolismo= Corresponde à degradação de moléculas maiores em moléculas menores.

Carboidratos são moléculas formadas por

átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio.

Essas moléculas podem ser chamadas de hidratos de carbono, glucídios, glícidios ou sacarídios.

Alguns carboidratos podem possuir outros tipos de átomos em suas moléculas, como é o caso da quitina, que possui átomos de nitrogênio em sua fórmula.

CARBOIDRATO

Estão relacionados com o fornecimento de energia

imediata para a célula e estão presentes em diversos tipos de alimentos. Os carboidratos são os principais produtos da fotossíntese.

Além de função energética, também possuem uma função estrutural, atuando como o esqueleto de alguns tipos de células, como por exemplo, a celulose e a quitina, que fazem parte do esqueleto vegetal e animal, respectivamente.

CARBOIDRATO

Os carboidratos participam da estruturas

dos ácidos nucléicos (RNA e DNA), sob a forma de ribose e desoxirribose, que são monossacarídeos com 5 átomos de carbono em sua fórmula.

O amido, um tipo de polissacarídeo energético, é a principal substância de reserva energética em plantas e fungos.

CARBOIDRATO

Os seres humanos também possuem uma substância de reserva energética, que é um polissacarídeo chamado glicogênio. 

Ele fica armazenado no fígado e nos músculos e quando o corpo necessita de energia, esse glicogênio é hidrolisado.

O glicogênio é hidrolisado em moléculas de glicose, que são carboidratos mais simples, com apenas 6 átomos de carbono.

O glicogênio é resultado da união de milhares de moléculas de glicose, assim como a celulose.

CARBOIDRATO

Os carboidratos são substâncias

extremamente importantes para a vida, e sua principal fonte são os vegetais, que os produzem pelo processo da fotossíntese.

Os vegetais absorvem a energia solar e a transforma em energia química, produzindo glicídios. E é desses glicídios que todos os outros seres vivos dependem para sobreviver.

CARBOIDRATO

Essa energia é passada para os níveis tróficos seguintes: Os herbívoros obtêm essa energia se alimentado de vegetais. Essa energia é passada para o nível seguinte, pois os carnívoros se alimentam dos herbívoros e assim por diante.

De acordo com a quantidade de com a quantidade de átomos de carbono em suas moléculas, os carboidratos podem ser divididos em:

_Monossacarídeos_Oligossacarídeos_Polissacarídeos

CARBOIDRATO

Uma classificação simplificada dos

carboidratos, ou glicídios, consiste em dividi-los e três categorias principais: monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos.

CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATO

Monossacarídeos: os mais simples

Os monossacarídeos são carboidratos simples, de formula molecular (CH2O)n, onde n é no mínimo 3 e no máximo 8.

São os verdadeiros açucares, solúveis em água e, de modo geral, de sabor adocicado. Os de menor número de átomos de carbono são as trioses (contêm três átomos de carbono).

Os biologicamente mais conhecidos são os formados por cinco átomos de carbonos (chamados de pentoses) e os formados por seis átomos de carbono (hexoses).

CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATO

As hexoses e pentoses mais conhecidas, seus

papeis biológicos e as fontes de obtenção.

CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATO

CLASSIFICAÇÃO DOS

CARBOIDRATO

Oligossacarídeos: nem tão simples, nem tão complexos Oligossacarídeos são açucares, formados pela

união de dois a seis monossacarídeos, geralmente hexoses. O prefixo oligo deriva do grego e quer dizer pouco. Os oligossacarídeos mais importantes são os dissacarídeos.

CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATO

Açucares formados pela união de duas

unidades de monossacarídeos, como, por exemplo, sacarose, lactose e maltose. 

São solúveis em água e possuem sabor adocicado. Para a formação de um dissacarídeo , ocorre reação entre dois monossacarídeos, havendo liberação de uma molécula de água.

CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATO

 É comum utilizar o termo de desidratação

intermolecular para esse tipo de reação, em que resulta uma molécula de água durante a formação de um composto originado a partir de dois outros.

O dissacarídeo sacarose, é o açúcar mais utilizado para o preparo de doces, sorvetes, para adoçar refrigerantes não dietéticos e o “cafezinho”.

CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATO

Tanto a glicose como a frutose possuem a

fórmula molecular C6H12O6.

Como ocorre a liberação de uma molécula de água para a formação de sacarose, a sua fórmula molecular possui dois hidrogênios e um oxigênio a menos.

CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATO

Polissacarídeos: os mais complexos

Como o nome sugere (poli é um termo derivado do grego e quer dizer muitos), os polissacarídeos são compostos macromoleculares (moléculas gigantes), formadas pela união de muitos (centenas) monossacarídeos. Os três polissacarídeos mais conhecidos dos seres vivos são amido, glicogênio e celulose.

Ao contrário da glicose, os polissacarídeos dela derivados não possuem sabor doce, nem são solúveis em água.

CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATO

Lipídios: Serão eles vilões?

LIPÍDIOS

As duas substâncias mais conhecidas dessa

categoria orgânica são as gorduras e os óleos. 

Se por um lado, esses dois tipos de lipídios preocupam muitas pessoas por estarem associadas a altos índices de colesterol no sangue, por outro, eles exercem importantes funções no metabolismo e são fundamentais para a sobrevivência da maioria dos seres vivos.

LIPÍDIOS

Um dos papéis dos lipídeos é o de funcionar

como eficiente reserva energética. Ao serem oxidados nas células, geram praticamente o dobro da quantidade de calorias liberadas na oxidação de igual quantidade de carboidratos. 

Outro papel dos lipídios é o de atuar como eficiente isolante térmico, notadamente nos animais que vivem em regiões frias. Depósitos de gordura favorecem a flutuação em meio aquático; os lipídios são menos densos que a água.

LIPÍDIOS

Além desses dois tipos fundamentais de

lipídios, existem outros que devem ser lembrados pelas funções que exercem nos seres vivos. São as ceras, os fosfolipídios, os esteróides, as prostaglandinas e os terpenos.

LIPÍDIOS

Como são os lipídios?

Os lipídios são compostos orgânicos insolúveis em água. Dissolvem-se bem em solventes orgânicos como o éter e o álcool. A estrutura química molecular dos lipídios é muito variável. Vamos dar a você uma noção da composição química de óleos e gorduras e alguns dos principais componentes desse grupo.

LIPÍDIOS

Óleos e gorduras 

pertencem à categoria dos ésteres e são formados por meio da reação de um álcool, chamado glicerol, com ácidos orgânicos de cadeia longa, conhecidos como ácidos graxos.

A exemplo do que ocorre com os carboidratos, a reação do glicerol com os ácidos graxos é de condensação, havendo liberação de moléculas de água.

LIPÍDIOS

Como o glicerol é um triálcool (possui três

terminações OH na molécula), três ácidos graxos a ele se ligam, formando-se o chamado triglicerídeos. Nos seres vivos, existem diversos tipos de triglicerídeos, uma vez que são muitos os tipos de ácidos graxos deles participantes.

LIPÍDIOS

Fosfolipídios 

As membranas biológicas são constituídas por fosfolipídios. Nos fosfolipídios há apenas duas moléculas de ácidos graxos – de natureza apolar – ligadas ao glicerol.

O terceiro componente que se liga ao glicerol é um grupo fosfato (daí a denominação fosfolipídio) que, por sua vez, pode estar ligado a outras moléculas orgânicas. 

Assim, cada fosfolipídio contém uma porção hidrofóbica – representada pelos ácidos graxos – e uma porção hidrofílica – corresponde ao grupo fosfato e às moléculas a ele associadas. 

LIPÍDIOS

Um fato notável é que, ao serem colocadas em água, as moléculas de fosfolipídios podem assumir o formato de um esfera, conhecida como micela:

As porções polares, hidrofílicas, distribuem-se na periferia , enquanto as caudas hidrofóbicas ficam no interior da micelas afastadas da água.

LIPÍDIOS

Prostaglandinas 

essas substâncias atuam como mensageiras químicas em muitos tecidos humanos. Seu nome deriva do fato de terem sido descobertas em componentes do sêmen humano produzidos na glândula próstata.

LIPÍDIOS

Terpenos 

lipídios de cadeia longa, componentes de pigmentos biologicamente importantes como a clorofila (pigmento vegetal participante da fotossíntese).

Uma importante categoria de terpenos é a dos carotenóides (pigmentos amarelados), dos quais o mais importante é o B-caroteno (encontrado em muitos alimentos de origem vegetal, como a cenoura, por exemplo), que é precursor da vitamina A (retinol).

LIPÍDIOS

Esteróides 

Alguns esteróides são hormônios (por exemplo, a testosterona, o hormônio sexual masculino) e outros são vitaminas (por exemplo, a vitamina D).

 O colesterol, que para os químicos é um álcool complexo, é outro exemplo de esteróide: é importante componente de membranas celulares, embora hoje seja temido como causador de obstrução (entupimento) em artérias do coração.

LIPÍDIOS

O colesterol não “anda” sozinho no sangue. Ele se liga

a uma proteína e, dessa forma, é transportado. Há dois tipos principais de combinações:

O HDL, que é o bom colesterol e o LDL que é o mau colesterol. Essas siglas derivam do inglês e significam lipoproteína de alta densidade (HDL – High Density Lipoprotein) e lipoproteína de baixa densidade (LDL – Low Density Lipoprotein).

LIPÍDIOS

O LDL transporta colesterol para diversos tecidos e também

para as artérias, onde é depositado, formando placas que dificultam a circulação do sangue, daí a denominação mau colesterol.

Já o HDL faz exatamente o contrário, isto é, transporta colesterol das artérias principalmente para o fígado, onde ele é inativado e excretado como sais biliares, justificando o termo bom colesterol.

O colesterol não existe em vegetais, o que não significa que devemos abusar dos óleos vegetais, porque afinal, a partir deles (ácidos graxos), nosso organismo produz colesterol

LIPÍDIOS

CERAS

As ceras ou cerídeos são formados por uma mistura de vários compostos orgânicos, sendo que os principais são ésteres graxos  e álcoois graxos.

Os ácidos graxos são ácidos carboxílicos que possuem apenas um grupo – COOH em uma extremidade da cadeia, que é longa, com um total de 4 a 22 átomos de carbono. Os que possuem 10 ou mais átomos de carbono são chamados de ácidos graxos superiores.

LIPÍDIOS

Ceras

As ceras ou cerídeos são formados por uma mistura de vários compostos orgânicos, sendo que os principais são ésteres graxos  e álcoois graxos.

Os ácidos graxos são ácidos carboxílicos que possuem apenas um grupo – COOH em uma extremidade da cadeia, que é longa, com um total de 4 a 22 átomos de carbono. Os que possuem 10 ou mais átomos de carbono são chamados de ácidos graxos superiores.

LIPÍDIOS

Já os álcoois graxos são álcoois primários (o grupo OH está ligado a um carbono, que, por sua vez, está ligado somente a mais um átomo de carbono) com mais de 8 carbonos na cadeia.

Os que possuem mais de 16 átomos de carbonos são chamados de álcoois graxos superiores.

As ceras podem ser de origem vegetal ou animal. A função das ceras que recobrem os vegetais, como as folhas, é de diminuir a velocidade de evaporação da água.

LIPÍDIOS

A principal característica das ceras é a sua total insolubilidade em água e isso faz com que elas sejam muito úteis a plantas e animais.

O corpo de certos animais também é revestido por ceras, como é o caso das aves aquáticas, que têm suas penas recobertas de ceras produzidas pelas glândulas uropigianas utilizadas, sobretudo, para facilitar a sua flutuação.

No ouvido humano, as ceras (ou cerume) são produzidas e expelidas pelas glândulas sebáceas e desempenham a função de proteger a estrutura contra infecções por microrganismos.

LIPÍDIOS

OBRIGADOOOO