compostos químicos celulares
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BIOMOLÉCULASBiomoléculas = moléculas encontradas nos seres vivos se
dividem em dois tipos:
MOLÉCULASORGÂNICAS
Carboidratos
Proteínas
Ácidos Nucleicos
Lipídeos
MOLÉCULAS INORGÂNICAS
Água
Sais Minerais
Macromoléculas
Polímeros constituídos por repetições de unidades menores, os monômeros.
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ELEMENTOS QUÍMICOS► Dos elementos químicos encontrados na natureza, quatro são encontrados com maior frequência na composição química dos seres vivos.
- carbono (C)
- oxigênio (O)
- nitrogênio (N)
- hidrogênio (H)
► Outros ainda são biologicamente importantes como o sódio (Na), potássio (K), cálcio (Ca), fósforo (P), enxofre (S), entre outros.
► Denomina-se elemento químico todos os átomos que possuem o mesmo número atômico.
►Átomo é a menor parte da matéria.
ESTRUTURA DO ÁTOMO
Estrutura do átomo
Número atômico (Z) = número de prótons, sendo que:
Número de prótons = número de elétrons
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ESTRUTURA DO ÁTOMO
A TABELA PERIÓDICA
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LIGAÇÕES ENTRE OS ÁTOMOSligação covalente e ligação iônica
ÍONS
► São átomos que ganharam ou perderam elétrons.
►Dois tipos:
Ânion: ganhou elétron (carregado negativamente)
Cátion: perdeu elétron (carregado positivamente)
►São extremamente importantes para o metabolismo celular
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MOLÉCULAS
► Conjunto de átomos do mesmo elemento químico ou de elementos diferentes.
Molécula da água (H2O)
Molécula do gás oxigênio (O2 )
MOLÉCULAS ORGÂNICAS
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ÁCIDOS NUCLEICOSCOMPOSIÇÃO:• Polímeros de nucleotídeos;
TIPOS:• Ácido desoxirribonucleico: DNA• Ácido ribonucleico: RNA
ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEOTÍDEO =
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DNACOMPOSIÇÃO:polímero de nucleotídeos
desoxirribonucleotídeo
DNA
ESTRUTURA:- fita dupla em hélice
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FUNÇÃO:
- conter e transmitir a informação genética;
- comanda todo o funcionamento celular.
DNA
LOCALIZAÇÃO:
- núcleo das células eucarióticas;- cloroplastos;- mitocôndrias;- citoplasma de células procarióticas
DNA
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RNACOMPOSIÇÃO:polímero denucleotídeos
ribonucleotídeo
ESTRUTURA:- fita simples
RNA
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FUNÇÃO:- atua na produção de proteínas
RNA
REPLICAÇÃO
TRANSCRIÇÃO
TRADUÇÃO
proteína
LOCALIZAÇÃO:
- citoplasma de células eucarióticas e procarióticas;- núcleo;- cloroplastos;- mitocôndrias;
RNA
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PROTEÍNASCOMPOSIÇÃO:• Polímeros de aminoácidos;
Grupo amina (NH2)
Grupo ácido carboxílico (COOH)
Essenciais(alimentação)
Não-Essenciais(produzido pelo nosso organismo)
20 tipos de aa
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20 tipos de aa
PROTEÍNAS
ReaçãoReação dede condensaçãocondensação
grupo carboxil de uma molécula grupo carboxil de uma molécula reage com o grupo amina de reage com o grupo amina de
outra, liberando uma molécula outra, liberando uma molécula de Hde H22O.O.
Ligação peptídicaLigação peptídica
Ligação peptídica
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PROTEÍNASExtremidades da proteína
Região amino-terminal
(N-terminal)
Região carboxi-terminal
(C-terminal)
PROTEÍNASLigações dissulfeto
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PROTEÍNASESTRUTURA PROTEICA:
Podem ter 4 tipos de estrutura dependendo:- tipo de aa;- tamanho da cadeia- configuração espacial da cadeia
Primária
Secundária
Terciária
Quaternária
PROTEÍNASESTRUTURA PRIMÁRIA:
-sequência de aa;
-determina forma e função da proteína
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PROTEÍNASESTRUTURA SECUNDÁRIA:
- arranjo espacial da sequência de aa próximos entre si;
- último nível de organização das proteínas fibrosas (colágeno)
- rotação das ligações entre os carbonos dos aminoácidos e seus grupamentos amina e carboxila.
- dois tipos: α- hélice e β- pregueada
PROTEÍNASα- hélice
ligações de um grupo amino + grupo carboxílico por pontes de H;
β- pregueadaEnvolve ligações de
dois ou mais segmentos
polipeptídicos, por pontes de H;
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PROTEÍNASESTRUTURA TERCIÁRIA:
Conformação tridimensional;
Resulta do enovelamento (proteína globosa) oudobramento (proteína filamentosa) da estrutura2ária;
Ligações à longa distância
PROTEÍNASESTRUTURA QUATERNÁRIA:
Associação de várias subunidades, iguais oudiferentes, através de ligações não covalentes;
Nível superior de complexidade que se podeencontrar na estrutura proteica tanto em proteínasglobulares (hemoglobina) com em fibrosas(colágeno).
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PROTEÍNAS
• Simples somente aa
• Conjugadas aa + outros compostos
(carboidratos, íons)
Hemoglobina: Fe
Clorofila: Mg
MMP: Zn
PROTEÍNAS
Fibrosas:– Forma alongada– Insolúveis– Função estrutural: queratinas, colágeno
Globulares:– Formadas por cadeias polipeptídicas que se
dobram adquirindo a forma esférica ouglobular
– Funções: enzimática, transporte, defesa ehormonal
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FUNÇÕES:
ESTRUTURAL - constituinte das membranas celulares- ossos e tendões (colágeno)- epiderme, pêlos e unhas (queratina)- músculos (actina)
PROTEÍNAS
FUNÇÕES:METABÓLICA- atua como hormônio (insulina)- atua como enzima
IMUNOLÓGICA - defesa do organismo (anticorpos)
ENERGÉTICA- último caso (desnutrição)
PROTEÍNAS
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ENZIMAS- Importante grupo de proteínas;- Participam das reações bioquímicas (catalisadores)
ENZIMAS- Específica para cada tipo de substrato- Terminação “ase”- Sensíveis à temperatura
Lipases - lipídeosGlicosidades - carboidratosNucleases - nucleotídeos
Proteínas - proteasesÁgua oxigenada – peroxidase
ATPase - ATP
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- Desnutrição- graves desequilíbrios metabólicos
PROTEÍNASCARÊNCIA
EXCESSO
- Insuficiência renal (devido ao grande esforço do rim para eliminar o excedente, já que não há reservas de aminoácidos no organismo)
CARBOIDRATOS
COMPOSIÇÃO:• Polímeros de açúcares (C,H,O)
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FUNÇÕES:
ESTRUTURAL - constituinte da parede celular vegetal (celulose)
- exoesqueleto dos artrópodes (quitina)- constituinte da matriz extracelular (ácido hialurônico)
CARBOIDRATOS
FUNÇÕES:
ENERGÉTICA- principal fonte de energia celular (glicose)
RESERVA- substância de reserva das células animais (glicogênio) e vegetais (amido)
CARBOIDRATOS
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TIPOS: sofrem hidrólise ou não
Monossacarídeos
Dissacarídeos
Polissacarídeos
CARBOIDRATOS
– Não sofrem hidrólise– Fórmula Geral: CnH2nOn n≥ 3– Propriedades:
• solúveis em água e insolúveis em solventes orgânicos
• brancos e cristalinos• maioria com saber doce• estão ligados à produção energética.
MONOSSACARÍDEOS
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Monossacarídeos
O nome genérico do monossacarídeo é dado baseado no número de carbonos + terminação “ose”
– 03 carbonos – trioses– 04 carbonos – tetroses– 05 carbonos – pentoses– 06 carbonos – hexoses– 07 carbonos – heptoses
MONOSSACARÍDEO FUNÇÃO
RIBOSE (PENTOSE)
ESTRUTURAL (RNA)
DESOXIRRIBOSE (PENTOSE)
ESTRUTURAL (DNA)
GLICOSE(HEXOSE)
ENERGIA
FRUTOSE(HEXOSE)
ENERGIA
GALACTOSE(HEXOSE)
ENERGIA
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– Glicose ou dextrose: açúcar que circula no sangue e se oxida para fornecer energia. No metabolismo humano, todos os tipos de açúcar se transformam em glicose. É encontrada no milho, na uva e em outras frutas e vegetais.
– Frutose: açúcar das frutas.– Galactose: faz parte da lactose , o açúcar do
leite.
Monossacarídeos + importantes
Oxidação do Açúcar
�Fornece energia para a realização dosprocessos vitais dos organismos.
�A oxidação (completa) fornece CO2 e H2O.
�Cada grama fornece aproximadamente 4kcal, independente da fonte.
�O oposto desta oxidação é o que ocorrena fotossíntese.
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Oxidação da Glicose
- Por hidrólise originam açúcares simples (monossacarídeos) iguais ou diferentes
- Oligossacarídeos: 3 a 10 unidades de monossacarídeos
DISSACARÍDEOS
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DISSACARÍDEO COMPOSIÇÃO FONTE
Maltose Glicose + Glicose Cereais
Sacarose Glicose + Frutose Cana-de-açúcar
Lactose Glicose + Galactose Leite
• São açúcares complexos que têm mais de 10 moléculas de monossacarídeos
POLISSACARÍDEOS
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POLISSACARÍDEO FUNÇÃO E FONTE
Glicogênio Açúcar de reserva energética de animais e fungos
Amido Açúcar de reserva energética de vegetais e algas
Celulose Função estrutural. Compõe a parede celular das células vegetais e algas
Quitina Função estrutural. Compõe a parede celular de fungos e o exoesqueleto de
artrópodes
Ácido hialurônico Função estrutural. Cimento celular em células animais
- fraqueza, tremores, mãos frias, nervosismo e tonturas;- emagrecimento (uso das reservas de gordura)
CARBOIDRATOSCARÊNCIA
- Obesidade;- arterosclerose (aumento dos triglicerídeos sangüíneos)
EXCESSO
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LIPÍDEOSCARACTERÍSTICAS GERAIS:
• Insolúveis em água, mas solúveis em solventes orgânicos;
• Substâncias hidrófobas
FUNÇÃO:
ESTRUTURAL: - constituinte das membranas celulares
ENERGÉTICA:- fonte de energia para as células
LIPÍDEOS
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FUNÇÃO:
HOMEOTERMIA- são isolantes térmicos (manutenção da temperatura constante em aves e mamíferos)
METABÓLICA- atuam como hormônios sexuais (testosterona, progesterona e estradiol)
RESERVA- formam o tecido adiposo nos animais e sementes oleaginosas nos vegetais
LIPÍDEOS
TIPOS:- Simples: somente C,H,O. Por hidrólise: ácido graxo + álcool (óleos e ceras)
-Complexos: C,H,O + S,N,P. Por hidrólise: ácido graxo + álcool + outros compostos (fosfolipídeos)
- Esteróides: C,H,O + colesterol (hormônios)
Lipídeos
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Ácidos Graxos
- São ácidos carboxílicos, com cadeia carbônicalonga, com mais de 12 carbonos;
-A cadeia carbônica pode ser saturada ou insaturada;
Lipídeos
Ácido carboxílico
Ácidos Graxos saturados
- Não possuem duplas ligações;
- São geralmente sólidos à temperatura ambiente;
- Presentes em gorduras de origem animal (carne
bovina, porco, galinha, gema do ovo... ( principalmente produtos
animais); óleo de coco, folhas de palmeiras);
Lipídeos
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Ácidos Graxos Insaturados
• Uma ou mais duplas ligações:
- monoinsaturado (uma ligação dupla)
- poliinsaturado (duas ou mais ligações duplas)
• São geralmente líquidos à temperatura ambiente;
• Presentes em óleos de origem vegetal
Lipídeos
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Ácidos Graxos Insaturados
• Não são facilmente sintetizados pelos tecidos animais;
• Devem ser ingeridos através dos alimentos;
• São essenciais ao organismo porque serve de matéria
prima para a síntese de prostaglandinas;
Lipídeos
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LIPÍDEOS
SaturadosSaturados MonoinsaturadosMonoinsaturados PoliinsaturadosPoliinsaturados
Cadeia Cadeia curtacurta
Cadeia Cadeia longalonga
�� CC66--CC1212
�� BabaçuBabaçu
�� CocoCoco
��Óleos de Óleos de
amêndoasamêndoas
�� CC1414--CC2424
�� CacauCacau
�� LeiteLeite
�� BanhaBanha
�� SeboSebo
�� DendêDendê
Ômega 9Ômega 9
�� OlivaOliva
��CanolaCanola
�� AçafrãoAçafrão
��GirassolGirassol
Ômega 6Ômega 6 Ômega 3Ômega 3
�� LinoléicoLinoléico
�� MilhoMilho
�� AlgodãoAlgodão
�� SojaSoja
�� AçafrãoAçafrão
��GirassolGirassol
�� LinolênicoLinolênico
�� LinhaçaLinhaça
�� Óleo de Óleo de pescadopescado
�� AtumAtum
��SalmãoSalmão
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CARÊNCIA
Lipídeos
- Dermatites- sensação acentuada de frio- redução na produção de hormônios e vitaminas lipossolúveis;- comprometimento da bainha de mielina (revestimento das células nervosas).
EXCESSO- ateromas (placas de gorduras aderidas à parede vascular);- “colesterol alto”- doenças cardiovasculares;- obesidade
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MOLÉCULAS INORGÂNICAS
ÁGUAÁGUAÁGUAÁGUA
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TEOR varia em função da:
• Idade;
• Grau de atividade metabólica;
• Tipo tecido ou organismo considerado;
FUNÇÃO:
EQUILÍBRIO TÉRMICO;
DISSOLUÇÃO DE SUBSTÂNCIAS;
TRANSPORTE DE COMPOSTOS;
MEIO PARA AS REAÇÕES QUÍMICAS CELULARES.
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SAIS MINERAIS
• podem estar dissolvidos;
• ou como parte de moléculas maiores.
FUNÇÕES:
ATIVAÇÃO DE ENZIMAS (co-fatores): zinco
PROMOÇÃO DE EQUILÍBRIO OSMÓTICO: cloro
FORMAÇÃO DE ESTRUTURAS ESQUELÉTICAS:cálcio
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IMPULSO NERVOSO: sódio e potássio
CONTRAÇÃO MUSCULAR: cálcio
COAGULAÇÃO SANGUÍNEA: cálcio
TRANSPORTE DE GASES: ferro
Célula Procariótica: um único compartimento
Citoplasma:DNAProteínas estruturaisEnzimasRNAsaminoácidosNucleotídeosÁguaÍonsATPÁc. GraxoCarboidratosPolissacarídeosLipídeos
Membrana plasmática:fosfolipídiosglicolipídiosproteínasglicoproteínas
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Célula eucariótica: Vários compartimentos
CITOPLASMA:Água, RNA, AminoácidosProteínas, EnzimasÍonsATPNucleotídeosÁc. GraxoCarboidratosGlicogênioAmidoPolissacarídeosLipídeos
MEMBRANA PLASMÁTICA:fosfolipídiosglicolipídioscolesterolproteínasglicoproteínas
MEMBRANA DAS ORGANELAS:Fosfolipídios, glicolipídios, Colesterol, proteínasGlicoproteínas
LÚMEN DAS ORGANELAS:Proteínas, Enzimas, Íons Lipídios, Carboidratos, Água, DNA. RNAs, aaNucleotídeos, ATP. Ác. Graxo, Polissacarídeos, Lipideos
NÚCLEO:DNA. RNAsProteínas.Enzimas.Íons. Água.