CITOQUÍMICA ou BIOLOGIA

MOLECULAR

Os principais elementos encontrados nas células são: carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio (O), nitrogênio (N), fósforo (P) e enxofre (S)= CHONPS.

Composição química da célula

Os constituintes químicos das células podem ser divididos em 2 grupos:

Inorgânicos – água e sais minerais;

Orgânicos – glicídios, lipídios, proteínas, enzimas, ácidos nucléicos e vitaminas.

Composição média geral das células :

Água : cerca de 75 a 85% do peso de qualquer ser vivo, o resto é : proteínas(10 a 15%), lipídios (2 a 3%), glicídios (1%), ácidos nucléicos (1%), além de 1% de sais minerais. -animais – 60% de água; 17% de proteínas; 12% de lipídios; 6% de glicídios; 4,5% de sais minerais.

vegetais-75% de água; 4%de proteínas; 0,5% de lipídios; 18% de glicídios; 2,5% de

sais minerais.

Água - 75% - 85%Proteínas - 10% - 15%

Lipídios - 2% - 3%Glicídios - 1%

Ácidos Nucleicos - 1%Outras substâncias - 1%

Estrutura molecular da água

Uma molécula de água é formada por dois átomos de hidrogênio ligados a um átomo de oxigênio. A água é uma molécula polar.

o

HH

Moléculas polarizadas ou moléculas polares

de hidrogênio

HH

H

-

+ +

Ligação

o o

o

H

H

ÁGUA

Importância da água para os seres vivos

-SOLVENTE UNIVERSAL; -MODERADOR DE TEMPERATURA;

-VEÍCULO DAS SUBSTÂNCIAS QUE PASSAM ATRAVÉS DA MEMBRANA;

-INDISPENSÁVEL AO METABOLISMO CELULAR;

-COESÃO E ADESÃO -TENSÃO SUPERFICIAL (AS PONTES DE HIDROGÊNIO MANTÊM AS MOLÉCULAS DE ÁGUA UNIDAS UMAS ÀS OUTRAS).;

-LUBRIFICANTE;

Propriedades da água Coesão e adesão: coesão atração entre

as moléculas; adesão- atração entre moléculas de água e de outras substâncias polares.

Poder de dissolução: hidrofílica:dissolvem;

hidrofóbica: não dissolvem. Capilaridade: sobe por capilar devido

a força de adesão e coesão geradas pelas moléculas.

Calor específico : é a quantidade de calor necessária para elevar em 1 ºC a temperatura de 1g dessa substância.

Principais sais na forma iônica:

a- Cálcio (Ca) – coagulação sangüínea; contração muscular; formação dos ossos e dentes. A carência pode determinar o raquitismo nas crianças e osteoporose nos adultos. É encontrado nas verduras, soja, leite e derivados.

b- Sódio (Na), Potássio (K), Cloro (Cl) - importante no equilíbrio osmótico, agindo no funcionamento da membrana e no impulso nervoso. O Na regula a pressão do sangue. O K é a bateria de energia dentro da célula e na condução nervosa.

c- Iodo (I) – importante para o funcionamento da tireóide. É encontrado nos peixes e frutas. Estimula a glândula tireóide. 

Sais minerais

d- Ferro (Fe) – Compõe a hemoglobina dos glóbulos vermelhos. É encontrado nos feijão, espinafre, ostras, castanhas e carnes em geral.

e- Flúor (F) – importante na formação dos ossos e do esmalte dos dentes.

f- Magnésio ( Mg )- faz parte da molécula de clorofila , ajuda os músculos a trabalhar.

g- Zinco (Zn) – participa da fabricação de insulina e de certas enzimas, estimula o crescimento e a cicatrização da pele. Encontramos nas carnes, frutos do mar, peixes, leite e ovos.

Sais minerais

h- Fósforo (P) – auxilia as células nervosas.

i- Fosfato ( PO4) – forma os nucleotídeos. ATP.

j-Cobre (Cu)-Componente de muitas enzimas. Essencial para a síntese da hemoglobina.

Sais minerais

SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS

Lipídios: Lipídios: são são ésteresésteres derivados de derivados de ácidos graxosácidos graxos superiores em reação superiores em reação com com álcooisálcoois..

Gorduras Gorduras ou óleosou óleos

Mais de 10 “C” Mais de 10 “C”

São armazenados nas células de gordura, os adipócitos, que possuem distribuições características em homens e mulheres. Atua como isolante térmico. Atuam na formação da membrana plasmática Atuam como isolante elétrico do impulso nervoso. Formam hormônios e vitaminasSão apolares.

Ácidos GraxosQuanto ao tipo de ligação C-C Saturados: somente ligações simples InsaturadosMonoinsaturado: 1 ligação C=CPoli-insaturado: 2 ou + ligações C=C

Na nutrição, as gorduras monoinsaturadas são ácidos graxos com uma ligação dupla na molécula.Estão presentes em alimentos como o azeite de oliva, canola, abacate, amendoim e alguns tipos de nozes . Ajuda a reduzir os níveis de colesterol ruim no sangue (LDL-Colesterol), sem reduzir os de HDL-Colesterol. Porém seu consumo em excesso não é recomendável. As gordura monoinsaturadas são estáveis, podem ser aquecidas, além de protegerem as polinsaturadas da oxidação,sendo estas últimas muito oxidáveis. e instáveis. Na nutrição, a gordura poliinsaturada é um ácido graxo com mais de uma ligação dupla na sua molécula. As mais "famosas" são Ômega 3 e 6. São encontradas em peixes de água fria, frutos do mar, e em óleo de canola. Todos estes são ricos em Ômega 3. Já os ricos em Ômega 6 são: óleos de girassol e soja e sementes oleaginosas. Esse tipo de gordura ajuda a aumentar as taxas do "colesterol bom", o HDL, e manter baixas as taxas do colesterol ruim, o LDL.

LipídiosLipídios

SimplesSimplesCerídeosCerídeos

GlicerídeosGlicerídeos

ComplexosComplexosFosfatídeos

Cerebrosídeos

Glicerídeos (Triglicerídeos):Glicerídeos (Triglicerídeos):

São ésteres derivados de ácidos São ésteres derivados de ácidos graxos superiores com glicerina graxos superiores com glicerina (glicerol).(glicerol).

++

Formação de Triglicerídeos:Formação de Triglicerídeos:

Ác. Graxo + Glicerina Triglicerídio + águaÁc. Graxo + Glicerina Triglicerídio + água

CC1515HH3131- COOH- COOH HO - CHHO - CH22

HO - CHHO - CH

HO - CHHO - CH22

CC1515HH3131- COOH- COOH

CC1515HH3131- COOH- COOH

CC1515HH3131- CO- CO O - CHO - CH22

O - CHO - CH

O - CHO - CH22

CC1515HH3131- CO- CO

CC1515HH3131- CO- CO

3H3H22OO++

Àc. Palmítico + Glicerina Tripalmitato de glicerila + águaÀc. Palmítico + Glicerina Tripalmitato de glicerila + água

GlicerídeosGlicerídeos

TiposTipos

E. FísicoE. Físico

OrigemOrigem

GordurasGorduras ÓleosÓleos

SólidasSólidas LíquidosLíquidos

AnimalAnimal VegetalVegetal

Hidrogenação Catalítica:Hidrogenação Catalítica:

Óleo + HÓleo + H2 2 Gordura Hidrogenada Gordura Hidrogenada

MargarinaMargarinaInsaturadoInsaturado

Reação de Reação de adiçãoadição

Cerídeos (ceras):Cerídeos (ceras):São ésteres derivados de ácidos graxos superiores com álcoois superiores.

Palmitato de cerila – Cera de carnaúba Palmitato de cerila – Cera de carnaúba

CC1515HH3131- COOC- COOC2626HH5353

Cerotato de cetila – Cera de abelhas Cerotato de cetila – Cera de abelhas

CC2525HH5151- COOC- COOC1515HH3131

Esterídeos ou esteróides :

São lipídios complexos formados São lipídios complexos formados por ácidos graxos superiores e por ácidos graxos superiores e álcoois policíclicos (esterois)álcoois policíclicos (esterois)..

Testosterona, Progesterona, Estrógenos; Vitaminas – D,E,K; Aldosterona, cortisona.

* Colesterol

Os dois tipos principais de colesterol são o HDL e o LDL. Há também o VLDL, que não tem muita importância clínica.

O HDL, também conhecido como “bom colesterol”, é uma lipoproteína de alta densidade. O “bom colesterol (HDL) remove as gorduras dos vasos sanguíneos arteriais, deixando as paredes desses vasos bem limpas e flexíveis.

O LDL, também chamado de “mau colesterol”, é uma lipoproteína de baixa densidade. O “mau colesterol” (LDL) deposita gordura nos vasos sanguíneos arteriais, deixando as paredes desses vasos estreitas e endurecidas (arteriosclerose).Note que a saúde dos vasos sanguíneos arteriais depende da relação de trabalho entre o HDL (bom colesterol) e o LDL (mau colesterol). Isto significa dizer que quanto mais alto for o HDL, melhor será a saúde dos vasos arteriais. Caso contrário, onde o LDL esteja alto, pior será a saúde dos vasos arteriais, podendo ocorrer arteriosclerose e até mesmo doenças cardiovasculares como o infarto do coração e o derrame cerebral.

Fosfatídeos (fosfolipídios): (fosfolipídios):

São lipídios mais complexos que além São lipídios mais complexos que além de glicerina e ácidos graxos possuem de glicerina e ácidos graxos possuem ácido fosfóricoácido fosfórico e e aminoálcooisaminoálcoois..

LecitinaLecitinaGema do ovoGema do ovoSoja Soja

CefalinaCefalinaCérebroCérebroSangueSangue

Cerebrosídeos :Cerebrosídeos :

São lipídios complexos formados São lipídios complexos formados por por glicoseglicose ( ou galactose), ácidos ( ou galactose), ácidos graxos superiores e graxos superiores e aminoálcooisaminoálcoois..

Tecidos nervosos e cerebraisTecidos nervosos e cerebrais

A arteriosclerose, termo genérico para espessamento e endurecimento da parede arterial, é a principal causa de morte no mundo ocidental.Um tipo de arteriosclerose é a aterosclerose, doença que atinge artérias de grande e médio calibre, como as artérias coronárias, as artérias carótidas e as artérias dos membros inferiores. É caracterizada pelo depósito de gordura, cálcio e outros elementos na parede das artérias, reduzindo seu calibre e trazendo um déficit sanguíneo aos tecidos irrigados por elas. Manifesta-se clinicamente em 10% da população acima de 50 anos, sendo isso apenas a ponta do iceberg, pois seu desenvolvimento é lento e progressivo, e é necessário haver uma obstrução arterial significativa, de cerca de 75% do calibre de uma artéria, para que surjam os primeiros sintomas isquêmicos (sintomas derivados da falta de sangue). A superfície interna irregular da artéria com arteriosclerose predispõe à coagulação sanguínea neste local, com oclusão (entupimento) arterial aguda - trombose - levando subitamente à falta de sangue para todos os tecidos nutridos por aquela artéria, que podem entrar em isquemia (sofrimento) ou necrose (morte). Por esta razão, o primeiro sinal de arteriosclerose pode ser a morte. Com risco tão elevado, é importante diagnosticar precocemente a doença para detê-la e impedir suas manifestações.

H - C - OHH - C - OH

H - C - OHH - C - OH

H - C - OHH - C - OH

HO - C - HHO - C - H

H - C - OHH - C - OH

C = OC = O

HH

HH

C = OC = O CetonaCetonaCetosesCetoses

Poliálcool + CetonaPoliálcool + Cetona

Hexose ( D-Frutose)

Estudos epidemiológicos mostraram que a arteriosclerose incide com maior frequência e intensidade em indivíduos que têm algumas características, que foram denominadas "fatores de risco":Idade - Predominante na faixa de 50 a 70 anos.Sexo - Predominante no sexo masculino, pois as mulheres são "protegidas"desviando suas gorduras sanguíneas para a produção de hormônio feminino (estrogênio). Após a menopausa a "proteção"desaparece.Hiperlipidemia - Indivíduos que têm altos níveis de gorduras circulantes no sangue, sendo o colesterol a principal delas, depositam este excesso nas artérias obstruindo-as progressivamente.Tabagismo - Os indivíduos que fumam têm um risco nove vezes maior de desenvolver a arteriosclerose que a população não fumante. A decisão de parar de fumar modifica favoravelmente a evolução dos pacientes sintomáticos.Hipertensão - A hipertensão arterial provoca alterações na superfície interna das artérias, facilitando a penetração das gorduras na parede arterial.Sedentarismo - A atividade física reduz os níveis de colesterol e favorece a circulação.História familiar - Assim como a idade e o sexo, não podemos mudar nossa herança genética, e este é um fator também importante, não devendo ser negligenciado. Há famílias que, por diversos desvios metabólicos, estão mais sujeitos à doença.

AteroscleroseAterosclerose

Dietas ricas em colesterol, gorduras, Dietas ricas em colesterol, gorduras, triglicerídios e ácidos graxos.triglicerídios e ácidos graxos.

Acarreta à formação de um trombo nas Acarreta à formação de um trombo nas artérias do corpo.artérias do corpo.

Isso leva ao sangue :Isso leva ao sangue : Fazer uma pressão maior nas paredes das Fazer uma pressão maior nas paredes das

artérias, levando à Hipertensão.artérias, levando à Hipertensão. Não passar mais por aquele vaso, causando Não passar mais por aquele vaso, causando

um Infarto Agudo do Miocárdio (IAM) ou um um Infarto Agudo do Miocárdio (IAM) ou um Acidente Vascular Cerebral (AVC)Acidente Vascular Cerebral (AVC)

AteroscleroseAterosclerose

AteroscleroseAterosclerose

Infarto Agudo

FUNÇÕES :

• ENERGÉTICA : Conversão em ATP na respiração celular;

• ESTRUTURAL: Exoesqueleto de Artrópodes, Glicocálix, Parede celular nos vegetais;

• RESERVA ENERGÉTICA: Amido nos vegetais e Glicogênio em animais e fungos;

GlicídiosGlicídios

osesoses osídiososídios

MonossacarídiosMonossacarídios HolosídiosHolosídios

OligossacarídiosOligossacarídiosPolissacarídiosPolissacarídios

DissacarídiosDissacarídios TrissacarídiosTrissacarídios

Oses: MonossacarídiosOses: Monossacarídios

F.G.= CF.G.= CnnHH2n2nOOnn

São glicídios que nunca sofrem hidrólise.

Grupos

• pentoses : n= 5 - Ribose e Desoxirribose;

• Hexoses: n=6 - Glicose Galactose Frutose

DissacarídiosDissacarídios

São glicídios que por hidrólise resultam em dois monossacarídios.

CC1212HH2222OO11 11 + H + H22O O C C66HH1212OO6 6 + C+ C66HH1212OO66

SacaroseSacarose Glicose +Glicose + FrutoseFrutose

Principais: - Sacarose – glicose + frutose;

- Maltose – glicose + glicose;

- Lactose – glicose + galactose

PolissacarídiosPolissacarídios

São glicídios que por hidrólise resultam em vários monossacarídios. Acima de 10 monossacarídios ligados

Amido:Amido: É um polissacarídio de reserva energética vegetal.

Celulose:Celulose: É um polissacarídio que constitui a parede celular vegetal. A celulose não é digerida no organismo humano.

Glicogênio:Glicogênio: É um polissacarídio que serve de reserva energética animal. Quando o organismo precisa de glicose quebra as moléculas de glicogênio dos músculos e fígado.

Quitina:Quitina: É um polissacarídio estrutural em animais. Forma o exoesqueleto de artrópodes