COMPOSIO QUMICA DAS CLULAS

A clula a unidade mnima de um organismo, ela capaz de atuar de maneira autnoma.

Alguns organismos microscpicos, como bactrias e protozorios, so clulas nicas (unicelulares), enquanto os animais e plantas so formados por muitos milhes de clulas (multicelulares) organizadas em tecidos e rgos.

Pode-se classific-las em clulas procariticas (ausncia de membrana nuclear) e eucariticas (presena de membrana nuclear). As primeiras, que incluem bactrias e clula verde-azuladas,

so clulas pequenas, de 1 a 5 m de dimetro, e de estrutura simples. O material gentico (DNA) no est rodeado por nenhuma membrana que o separe do resto da clula.

As clulas eucariticas, que formam os demais seres vivos, o matria gentico protegido por uma membrana com estrutura similar a membrana plasmtica, com presena de poro.

A estrutura da clula resulta da combinao de molculas organizadas em uma ordem muito precisa. Os componentes qumicos da clula so classificados em inorgnicos (gua e minerais) e orgnicos (Vitaminas, cidos nuclicos, carboidratos, lipdeos e protenas).

A)gua

um dos compostos mais importantes, bem como o mais abundante, sendo vital para os organismos vivos. Sua funo principal dissolver os demais compostos caractersticos dos seres vivos (solvente universal). A gua possui PH neutro=7, e isso muito importante, pois a

maioria das reaes qumicas que ocorrem no organismo ocorre em PH=7. A gua tambm possui a funo de auxiliar a manuteno da temperatura corporal desses seres. Apresenta

polaridade (carga positiva/carga negativa). Varia conforme trs fatores: - idade: quanto maior a idade, menor a quantidade (e necessidade) de gua Ex: Feto - 85% Adulto - 70% Idoso - 65%

- metabolismo: quanto maior o metabolismo, maior o requerimento de gua pela organismos. - espcie: varivel dentre as espcies de seres vivos.

Desidratao: Quando em um organismo a perda de gua for maior que o ganho, esse organismo sofre desidratao. Estima-se que a perda de apenas 10% da gua existente em nosso organismo pode levar a morte.

B) Sais minerais

Os sais minerais so substncias inorgnicas obtidas na alimentao e na ingesto de gua. Geralmente so encontrados na forma de ions, ctons ou nios, mas tambm podem ser encontrados na forma insolvel. Constituem 5 a 6% do corpo humano, sempre em quantidade

varivel e funo especfica. Sdio (Na+): Participa da regulao osmtica na clula. Alm disso, participa da transmisso

dos impulsos nervosos. Potssio (k+): Participa junto com o sdio na regulao osmtica e na transmisso dos

impulsos nervosos. Alm disso, participa dos processos de contrao muscular.

Clcio (Ca2+): Participa junto com potssio na contrao muscular. Alm disso, participam da coagulao sangnea e da composio de ossos e dentes. A carncia de clcio no

organismo pode promover vrias doenas, como: crie e a osteoporose, em que os ossos

tornam-se mais frgeis. Ferro (Fe2+): Participa da composio da molcula de hemoglobina; pigmento respiratrio,

presente nas hemcias que se combina com o oxignio e transporta esse gs pelo organismo. Alm disso, faz parte da composio dos citocromos; enzima que participa dos processos de

ESCOLA ESTADUAL DOUTOR JOAQUIM GOMES DA SILVEIRA NETO

Natureza do trabalho: Material de apoio / Exerccios 1 bimestre Data: _____/____/2014

Prof.: Tatiane / Marli Disciplina: Biologia Turma: 11,12,13,14,15

respirao celular e fotossntese. A carncia de ferro no organismo provoca uma doena chamada anemia ferropriva.

Magnsio (Mg2+): Compe a molcula de clorofila; pigmento fundamental para o processo de fotossntese. Alm disso, importante na sntese de protenas, pois o responsvel pela

manuteno da estrutura dos ribossomos. Fosfato (Po4

3-): Participa da composio dos cidos nuclicos (DNA e RNA) e da composio da molcula de ATP (adenosina trifosfato), que importante na transferncia de energia no

organismo. Iodo (I-): Participa da composio dos hormnios da tireide (triiodotirosina e tiroxina),

fundamentais para o bom desempenho do metabolismo. A falta de iodo no organismo provoca uma doena chamada bcio endmico. No combate ao bcio, por lei federal, o sal de cozinha

(NaCl) enriquecido com sais de iodo.

C)Carboidratos

So substncias orgnicas, vulgarmente chamadas de acar. Os acares, como a glicose, a frutose e a sacarose so os carboidratos mais conhecidos. A unidade bsica dos carboidratos so os monossacardeos, no qual a glicose a mais importante. A unio de dois monossacardeos

origina um dissacardeo atravs de uma ligao glicosdica. Monossacardeos Dissacardeos

Glicose + glicose maltose

Glicose + frutose sacarose

Glicose + galactose lactose

Mas tambm existem carboidratos de molculas muito grandes (macromolculas -

polissacardeos) como a celulose (presente em plantas, funo estrutural), amido (reserva energtica em vegetais) e glicognio (reserva energtica em animais). Os alimentos ricos em

carboidratos produzem a energia necessria para o funcionamento do organismo de quase todos os seres vivos. com a energia obtida dos carboidratos que temos fora para trabalhar, correr, andar e tambm brincar, etc. A energia dos carboidratos importante para manter nossa

temperatura estvel. Por isso, os alimentos ricos em carboidratos so chamados alimentos combustveis.

D)Lipdios

Os lipdios so compostos com estrutura molecular variada, apresentando diversas funes orgnicas: reserva energtica (fonte de energia para os animais hibernantes), isolante trmico

(mamferos), alm de colaborar na composio da membrana plasmtica das clulas (os fosfolipdios). So substncias cuja caracterstica principal a insolubilidade em solventes polares

e a solubilidade em solventes orgnicos (apolares), apresentando natureza hidrofbica, ou seja, averso molcula de gua. Essa caracterstica de fundamental importncia, mesmo o organismo possuindo considervel concentrao hdrica. Isso porque a insolubilidade permite

uma interface mantida entre o meio intra e extracelular.Os lipdios podem ser classificados em leos (substncias insaturadas, presena de duplas ligaes) e gorduras (substncias

saturadas, ligaes simples), encontrados nos alimentos, tanto de origem vegetal quanto animal, por exemplo: nas frutas (abacate e coco), na soja, na carne, no leite e seus derivados e tambm na gema de ovo.

C=C insaturao C-C saturao

A formao molecular mais comum dos lipdeos, constituindo os alimentos, estabelecida atravs do arranjo pela unio de um glicerol (lcool) ligado a trs cadeias carbnicas longas de

cido graxo. Dentre os lipdeos, recebem destaque os fosfolipdios, os glicerdeos, os esteroides e os cerdeos. Cerdeos classificados como lipdios simples, so encontrados na cera produzida pelas abelhas (construo da colmeia), na superfcie das folhas (cera de carnaba) e dos frutos (a manga). Exerce funo de impermeabilizao e proteo.

Fosfolipdios molculas anfipticas, isto , possui uma regio polar (cabea hidroflica), tendo afinidade por gua, e outra regio apolar (calda hidrofbica), que repele a gua. Glicerdeos podem ser slidos (gorduras) ou lquidos (leos) temperatura ambiente. Esteroides formados por longas cadeias carbnicas dispostas em quatro anis ligados entre

si. So amplamente distribudos nos organismos vivos constituindo os hormnios sexuais, a vitamina D e os esteris (colesterol). Lipdio gordura, portanto alguns alimentos ricos em lipdios so: presunto, lingia, carnes

gordas, manteiga, queijo amarelo, leite integral e requeijo. A falta desse composto no nosso

corpo pode resultar em raquitismo e o excesso em doenas cardiovasculares. Eles fazem parte

da estrutura dos seres vivos, fornecendo energia.

E)Protenas

As protenas so as molculas orgnicas mais abundantes e importantes nas clulas. Na

natureza so encontras em muitos alimentos como leite, carne, ovos, legumes e vrios outros. As protenas juntamente com os aucares e lipdios constituem a alimentao bsica dos animais.

So formadas pelos aminocidos, unidade bsica, que tem a seguinte estrutura:

As protenas desempenham um grande nmero de funes biolgicas nas clulas: Enzimas: so catalisadores biolgicos com alta especificidade. o grupo mais variado de

protenas. Praticamente todas as reaes do organismo so catalisadas por enzimas. Protenas transportadoras: Podemos encontrar protenas transportadoras nas membranas

plasmticas e intracelulares de todos os organismos. Elas transportam substncias como glicose, aminocidos, etc. atravs das membranas celulares. Tambm esto presentes no plasma

sanguneo, transportando ons ou molculas especficas de um rgo para outro. A hemoglobina presente nos glbulos vermelhos transporta gs oxignio para os tecidos. O LDL e o

HDL tambm so protenas transportadoras. Protenas estruturais: As protenas participam da arquitetura celular, conferindo formas, suporte

e resistncia, como o caso da cartilagem e dos tendes, que possuem a protena colgeno. Protenas de defesa: Os anticorpos so protenas que atuam defendendo o corpo contra os

organismos invasores, assim como de ferimentos, produzindo protenas de coagulao

sangunea como o fibrinognio e a trombina. Os venenos de cobras, toxinas bactrias e protenas vegetais txicas tambm atuam na defesa desses organismos. Protenas reguladoras: Os hormnios so protenas que regulam inmeras atividades

metablicas. Entre eles podemos citar a insulina e o glucagon, que possuem funo antagnica no metabolismo da glicose. Protenas nutrientes ou de armazenamento: Muitas protenas so nutrientes na alimentao, como o caso da albumina do ovo e a casena do leite. Algumas plantas armazenam protenas

nutrientes em suas sementes para a germinao e crescimento. Protenas de motilidade ou contrteis: Algumas protenas atuam na contrao de clulas e

produo de movimento, como o caso da actina e da miosina, que se contraem produzindo

o movimento muscular.

F) cidos Nuclicos

Os cidos nuclicos em geral so molculas grandes, constitudas de nucleotdeos. Seu nome

deriva do fato de que possuem carter cido e foram inicialmente encontradas nos ncleos das clulas, mas tambm esto presentes em outros locais: no citoplasma, nas mitocndrias e nos cloroplastos. Os dois tipos de cidos nucleicos que encontramos nas clulas so o DNA cido desoxirribonucleico, que constitui o material gentico, e o RNA cido ribonucleico. Podemos fazer uma analogia entre as molculas de DNA e o disco rgido de um computador:

ambos so capazes de atuar como os meios nos quais as informaes so armazenadas, expressas e processadas. No caso do DNA, estamos falando das informaes biolgicas: instrues para montar as molculas e componentes celulares, nos momentos adequados, e

manter a clula executando suas funes normais. Alm dessa funo, algumas molculas de RNA tambm apresentam atividade cataltica e atuam como enzimas (chamadas ribozimas).

Assim como as protenas so polmeros de aminocidos unidos por ligaes peptdicas, os cidos nuclicos tambm so polmeros, mas de nucleotdeos unidos por ligaes fosfodister. O

nucleotdeo formado por:

1. Uma base nitrogenada, que pode ser uma purina (adenina ou guanina) ou uma pirimidina

(citosina, timina ou uracila). Uma curiosidade: apesar de no fazer parte dos nucleotdeos que compem os cidos nucleicos, a cafena, uma das drogas preferidas dos trabalhadores humanos uma base nitrogenada do tipo purina, que atua como estimulante do sistema nervoso central.

Bazinga! 2. Uma pentose, um glicdio, que pode ser a ribose ou a desoxirribose, dependendo do cido

nucleico que o nucleotdeo ir compor. 3. Um grupo fosfato, uma molcula de cido fosfrico (H3PO4) ligada pentose.

Alm de terem a funo de constituir os cidos nucleicos, alguns nucleotdeos podem atuar em

outras funes, como o ATP, trifosfato de adenosina que atua em processos envolvendo transferncia de energia. Vejamos quais so as caractersticas e funes mais bsicas das molculas de DNA e RNA,

perceba as diferenas entre elas:

DNA (cido desoxirribonucleico): 1. Disco rgido das clulas. nas molculas de DNA que esto inscritas as informaes biolgicas ou genticas, informaes em linguagem codificada para que sejam produzidos os componentes celulares, nos momentos adequados, e para que a clula se mantenha funcionando

adequadamente. Essas informaes tambm podem ser transmitidas aos descendentes. 2. Pentose: desoxirribose. 3. Bases nitrogenadas: timina, guanina, citosina e adenina (T, G, C e A).

4. Estrutura: geralmente duas cadeias (de nucleotdeos) unidas por ligaes de hidrognio entre suas bases nitrogenadas.

As ligaes de hidrognio entre as bases nitrogenadas que unem as duas cadeias nucleotdicas da molcula de DNA (o pareamento entre as bases) se d da seguinte forma:

A. A pareia com T (A tambm pode se parear com U do RNA). Entre A e T se formam duas

ligaes de hidrognio. B. G pareia com C. Entre G e C se formam trs ligaes de hidrognio.

Da decorre que o n de G igual ao nmero de C, e o de A igual ao nmero de T.

RNA (cido ribonucleico):

1. Transporta as informaes armazenadas no DNA para serem lidas, processadas e executadas por componentes citoplasmticos. Nesse caso, pode se fazer uma analogia do RNA como sendo uma mdia de armazenamento removvel, uma espcie de pen drive celular. Vale notar que

existem vrios tipos de molculas de RNA, com funes diversas. 2. Pentose: ribose.

3. Bases nitrogenadas: uracila, guanina, citosina e adenina (U, G, C e A). 4. Estrutura: geralmente uma cadeia simples. EXERCCIOS

1. (UDESC 2008) Assinale a alternativa correta, em relao aos componentes qumicos da clula.

a) Os glicdios, a gua, os sais minerais, os lipdios e as protenas so componentes orgnicos.

b) As protenas, os cidos nuclicos, os lipdios e os glicdios so componentes orgnicos.

c) Os glicdios, os sais minerais, os lipdios e as protenas so componentes orgnicos.

d) A gua, os sais minerais e os glicdios so componentes inorgnicos.

e) A gua, os sais minerais, os lipdios e as protenas so componentes inorgnicos.

2. (UFSC 2006) Protenas so molculas essenciais vida, atuando como enzimas, hormnios,

anticorpos, antibiticos e agentes anti-tumorais, alm de estar presentes nos cabelos, na l, na

seda, em unhas, carapaas, chifres e penas dos seres vivos. Em relao s protenas

CORRETO afirmar que:

01. so biopolmeros constitudos de aminocidos, os quais so unidos entre si por meio de

ligaes peptdicas.

02. a produo destas molculas se d sem gasto de energia pelos organismos, j que os

aminocidos provm da alimentao.

04. todas as protenas possuem peso molecular idntico, caracterstica especial dessas

molculas.

08. a insulina, que foi o primeiro hormnio a ter sua seqncia de aminocidos conhecida,

produzida por clulas especializadas do pncreas.

16. apesar da diversidade na constituio e estruturao de seus aminocidos, essas molculas

apresentam, no seu conjunto, a mesma velocidade de degradao no meio ambiente.

32. a grande variabilidade biolgica dessas molculas permite sua utilizao para fins de

identificao pessoal, da mesma forma e com a mesma preciso que os exames de DNA.

3. O que so enzimas? Como ocorre a ao enzimtica?

4. (UTFPR 2008) Os cidos nuclicos so macromolculas essenciais vida. Todos os

organismos vivos contm cidos nuclicos na forma de DNA (cido desoxirribonuclico) e RNA

(cido ribonuclico). Alguns vrus s contm DNA, enquanto outros s possuem RNA. Sendo

assim, quais seriam as funes dos cidos nucleicos?

5. (UFSC 2009) Analise a frase e responda:

O DNA A MOLCULA BIOLGICA RESPONSVEL PELA CODIFICAO DA

INFORMAO GENTICA NOS SERES VIVOS.

Sobre esse assunto, CORRETO afirmar que:

01. a molcula de DNA formada por duas cadeias caracterizadas por seqncias de bases

nitrogenadas.

02. na molcula de DNA podem existir oito diferentes tipos de complementao de bases

nitrogenadas.

04. a quantidade de adenina presente em uma das cadeias exatamente igual quantidade de

timina da cadeia complementar.

08. na molcula de DNA podem existir cinco diferentes tipos de bases nitrogenadas.

16. no processo de mitose, cada molcula de DNA d origem a quatro molculas de DNA

exatamente iguais.

6. Cite trs diferenas entre a molcula de DNA e a de RNA.

7. (UFSC 2008) Todas as formas de vida do nosso planeta tm suas informaes genticas

codificadas nas seqncias de bases nitrogenadas dos cidos nuclicos. Assinale a(s)

proposio(es) CORRETA(S), considerando as informaes abaixo:

TTTCTAGGGCTTAGCCAGCCGCTAAATAGC

01. As seqncias 1 e 2 so complementares no DNA e, juntas, representam um segmento de

molcula de DNA.

02. Se considerarmos 1 a seqncia molde, o RNAm formado por esta seqncia conter as

mesmas bases nitrogenadas da seqncia 2, trocando-se a timina pela uracila.

04. Na seqncia 1 esto representados 30 cdons e 10 nucleotdeos.

08. A seqncia 1 pode ser a representao de um DNA ou de um RNA, dependendo de como

for lida.

16. O cdigo gentico exclusivo de cada espcie. Prova disso que determinados aminocidos,

como por exemplo a fenilalanina, so encontrados apenas na espcie humana.

32. Adenina, timina, citosina e guanina so aminocidos essenciais, presentes em todos os seres

vivos.

64. Com o seqenciamento do genoma humano foi possvel determinar a seqncia de

aminocidos de todas as protenas humanas.

8. (UNIOESTE 2008) Escolha a alternativa cujas associaes entre as duas colunas esto todas

corretas.

Col. 1:

a. cdigo gentico

b. ribossomo

c. traduo

d. cdon

e. anticdon

Col 2.:

I. Organela que traduz a fita de RNAm.

II. Sntese de protenas a partir da leitura de

RNAm.

III. Trinca de nucleotdeos, em RNAm, que

codifica um aminocido.

IV. Correspondncia entre cdons e

aminocidos por eles codificados.

V. Trinca de nucleotdeos no RNAt, complementar ao RNAm.

a) a-V; b-III; c-II; d-I; e-IV. b) a-III; b-II; c-II; d-V; e-IV. c) a-V; b-IV; c-III; d-II; e-I

d) a-IV; b-I; c-II; d-III; e-V. e) a-I; b-II; c-III; d-IV; e-V.

9. (Fuvest) A tabela mostra a composio das bases nitrogenadas pricas, adenina e guanina,

nos DNAs do homem e do boi. Quais so as porcentagens que faltam para o homem e o boi?

Justifique.

Adenina Guanina

Homem 30,4 %

Boi 21 %

10. (UNICENTRO 2007) Com relao a genes, cidos nuclicos e o fluxo da informao

gentica, correto afirmar

a) que a diferena entre as bases pricas e pirimdicas est no nmero de pontes de hidrognio,

sendo 3 pontes de hidrognio para as bases pricas e 2 pontes de hidrognio para as bases

pirimdicas.

b) que a duplicao do DNA bidirecional e semiconservativa.

c) que o fluxo da informao gentica no ocorre, em circunstncia alguma, de RNA para DNA,

mas ocorre sempre de DNA para RNA.

d) que, em eucariotos, os genes so transcritos no citoplasma.

e) que, composicionalmente, DNA e RNA diferem entre si apenas pela presena das bases

nitrogenadas Timina e Uracila, respectivamente.

11. (UEL 2008) Considere a seqncia de bases da ta no molde do DNA de um organismo

procarioto: - AAT CCG ACG GGA. Quais seriam as seqncias de bases da ta complementar do

DNA, que serve de molde para transcrio, e da ta simples de RNAm transcrito?

a) Fita molde - 3 - TTA GGC TGC CCT - 5 e RNA 5 UUT CCG UCG GGU - 3.

b) Fita molde - 3 - UUA GGC UGC CCU - 5 e RNA 5 TTA GGC TGC CCT - 3.

c) Fita molde - 3 - AAT CCG ACG GGA - 5 e RNA 5 UUA GGC UGC CCU - 3.

d) Fita molde - 3 - TTA GGC TGC CCT - 5 e RNA 5 AAU CCG ACG GGA - 3.

e) Fita molde - 3 - AAU CCG ACG GGA - 5 e RNA 5 TTA GGC TGC CCT - 3.

12. (UCPel/2006) Os lipdeos so molculas apolares que no se dissolvem em solventes

polares como a gua. Com relao aos lipdeos, podemos afirmar que:

I. so molculas ideais para o armazenamento de energia por longos perodos.

II. importantes componentes de todas as membranas celulares.

III. esto diretamente ligados sntese de protenas

IV. servem como fonte primria de energia.

V. a cutina, a suberina e a celulose so exemplos de lipdeos.

A(s) alternativa(s) correta(s) (so):

a) I, IV e V b) I e III c) II e IV d) II e V e) I e I

13- TEXTO I

Aps passar muito tempo sem se preocupar com sua sade, o Sr. Jos resolveu ir ao mdico e fazer uns exames de rotina. Em conversa com o mdico, relatou seus hbitos alimentares,

ressaltando a preferncia por frituras e carnes gordurosas. O mdico ficou alarmado ante as preferncias alimentares de seu paciente, principalmente depois de ter analisado o resultado do

seu exame de sangue e constatado um nvel de colesterol muito alto. Recomendou-lhe, ento, uma nova dieta composta de frutas, legumes e verduras. Analise a dieta recomendada pelo

mdico, apresentando argumentos que a justifiquem. TEXTO II

Depois de orientar o Sr. Jos quanto alimentao, o mdico explicou-lhe que uma dieta rica em gordura saturada e colesterol um dos fatores que pode contribuir para o acmulo de placas de

gordura nas artrias. Com isso, as artrias vo ficando endurecidas e estreitas, diminuindo o fornecimento de sangue para os rgos do corpo. Alm disso, aumenta a probabilidade de

formao de cogulos, os quais podem obstruir artrias importantes, como as que alimentam o corao. Nesse caso, pores maiores ou menores do msculo cardaco podem parar: o infarto do miocrdio, que pode provocar a morte.

Apesar dos malefcios causados por sua alta concentrao, correto afirmar que o colesterol no importante para o funcionamento do organismo? Justifique sua resposta.

14. No sal de cozinha, costuma-se adicionar sais de iodo. O iodo participa da constituio dos

hormnios da glndula tiride. A falta do iodo pode provocar nas pessoas:

a) barriga d'gua b) amarelo c) papo d) mau hlito

15. Associe os elementos qumicos da coluna superior com as funes orgnicas da coluna

inferior.

1. Magnsio 2. Potssio 3. Iodo 4. Clcio 5. Sdio 6. Ferro ( ) formao do tecido sseo ( ) transporte de oxignio ( ) assimilao de energia luminosa ( ) equilbrio de gua no corpo

( ) transmisso de impulso nervoso

16. (Ufmg) Esta tabela mostra o teor de protenas, carboidratos e lpides em alguns alimentos, expresso em gramas por 100g de peso seco.

Com base nos dados da tabela, assinale a alternativa que contm a dieta mais adequada para

um jogador de futebol antes de uma competio. a) Arroz com farinha de mandioca. b) Arroz com toucinho.

c) Carne seca com farinha de mandioca. d) Carne seca com toucinho.