Aula 2 composição química das células

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Biologia Celular Profa. Dra. Ivina Brito

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Biologia Celular

Profa. Dra. Ivina Brito

Page 2: Aula 2   composição química das células

A estrutura da célula é a consequência de uma combinação de moléculas organizadas em uma ordem muito precisa.

Compostos

Inorgânicos

Compostos

Orgânicos

Água

Sais mineraisÁcidos nucléicos

Carboidratos

Lipídios

Proteínas

Vitaminas, etc

Componentes Químicos das Células

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Proteínas15%

A água é o composto inorgânico em maior quantidade na célula

As proteínas são os compostos orgânicos em maior quantidade

na célula

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A água é o componente mais abundante dos tecidos

• Composição: H2O

• Funções:

• transporta os nutrientes e os detritos celulares

• regulação da temperatura do organismo

• facilita a eliminação das toxinas acumuladas no nosso organismo através da urina

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A água é o componente mais abundante dos tecidos

• Funções:

• permite as trocas gasosas

• é um excelente solvente e meio de suspensão

• permite reações químicas para formar novos compostos

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Polaridade da água

• Molécula polar:

• distribuição assimétrica de cargas

• Pode atrair e separar outras moléculas polares

Hidrogênio

Oxigênio-+

+ +-

H2O

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O que acontece quando adicionamos sal à água?

Sal de cozinha Na+Cl- (cloreto de sódio)

Page 8: Aula 2   composição química das células

O que acontece quando adicionamos sal à água?

Sal de cozinha Na+Cl- (cloreto de sódio)

Molécula polar

Hidrofílica

Tem atração pela água e podem se dissolver nela

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O que acontece quando adicionamos óleo à água?

Moléculas apolares

Hidrofóbica

Tem aversão pela água e não se dissolvem nela

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Polaridade da água

• A molécula de água comporta-se como dipolo

• pode se ligar a moléculas positivas, negativas ou com ambos os tipos de cargas

• Pode resultar em um ânion hidroxila (-OH) e um próton hidrogênio (H+)

Ionização da água: essencial para permitir reações químicas

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Permitem a união das moléculas de água

Tensão superficial da água

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• Atuam como substâncias reguladoras do metabolismo das células

• São obtidos pela ingestão de água e junto com alimentos como frutos,cereais, leite, peixes, etc.

• A carência de minerais pode ocasionar o mal funcionamento doorganismo

SAIS MINERAIS

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SAIS MINERAIS

Componente estrutural (ex.: cálcio e fosfato dos

ossos)

Podem se associar a moléculas maiores (ex.: ferro e

hemoglobina)

Mantém o equilíbrio osmótico das células (ex.: sódio e

potássio)

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Podem participar da transferência de energia química (fosfato do

ATP) e impulsos nervosos

SAIS MINERAIS

Podem atuar na contração muscular (ex.: cálcio)

Podem atuar como tampões (ex.: bicarbonato

no sangue)

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A estrutura da célula é a consequência de uma combinação de moléculas organizadas em uma ordem muito precisa.

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Caimbras são causadas por alterações na concentração de magnésio, potássio, sódio e

cloro

Reposição inadequada durante exercício

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• Oxigênio

• Hidrogênio

• Carbono

• Enxofre

• Nitrogênio

• Fósforo

MOLÉCULAS ORGÂNICAS

ESSENCIAIS PARA A VIDA NO PLANETA

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Associação de moléculas formam moléculas maiores

• Carboidratos• Lipídios• Proteínas• Ácidos nucléicos

MOLÉCULAS ORGÂNICAS

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CARBOIDRATOS

• São compostos orgânicos constituídos por carbono, hidrogênio eoxigênio

• São também conhecidos como glicídios ou açúcares

• Representam as moléculas biológicas mais abundantes na natureza

• Junto com as proteínas formam os principais constituintes dosorganismos vivos

• São a principal fonte de energia para a célula

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CARBOIDRATOS

• Classificação:

• Monossacarídeos

• Dissacarídeos

• Oligossacarídeos

• Polissacarídeos

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CARBOIDRATOS

• Monossacarídeos

• Fórmula geral Cn(H2O)n

• Não podem ser hidrolisados a compostos mais simples

• Contêm de 3 a 7 átomos de carbono

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CARBOIDRATOS

• Monossacarídeos

• Pentoses: 5 átomos de carbono

RiboseDesoxiribose

Matéria-prima para produção de ácido desoxiribonucleico (DNA)

Matéria-prima para produção de ácido ribonucleico (RNA)

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CARBOIDRATOS

• Monossacarídeos

• Hexoses: 6 átomos de carbono

• Glicose, Frutose e Galactose – função energética

MAIS IMPORTANTE!!

É utilizada pelas células como

fonte imediata de energia

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CARBOIDRATOS

• Dissacarídeos

• Açúcares formados pela combinação de dois monômeros de hexose

• Fórmula: C12H22011

• Importante dissacarídeo nos mamíferos:

• Lactose (glicose + galactose), o açúcar do leite

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CARBOIDRATOS

• Oligossacarídeos

• Apresentam até 20 unidades de monossacarídeos

• Encontram-se unidos a lipídios e proteínas

• Glicolipídios e glicoproteínas

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CARBOIDRATOS

• Polissacarídeos

• São polímeros maiores, ou seja, muitos monômeros de hexoxes

Amido(reserva energética das plantas)

Glicogênio(reserva energética dos animais)

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LIPÍDIOS

• Grupos de moléculas insolúveis em água

• São apolares ou hidrofóbicas

• São as gorduras, ceras e óleos

• Formados por um glicerol (álcool) ligado a três cadeias de ácido graxo

• Os lipídios mais comuns são: triglicerídeos, fosfolipídios, esteróides

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LIPÍDIOS

• Funções:

• Fornecimento de energia para as células

• Alguns tipos de lipídios participam da composição das membranas celulares

• Atuam como isolantes térmicos – controle da homeostase (gorduras)

• Barreira hidrofóbica (impermeabilização - ceras)

• Funções reguladoras ou de coenzimas (óleos)

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LIPÍDIOS

• Triglicerídeos

• Forma de gordura que circula na corrente sanguínea e é armazenada no

tecido adiposo do corpo.

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LIPÍDIOS

• Fosfolipídeos

• Moléculas anfipáticas

• Possuem um lado hidrofóbico e outro hidrofílico

• Componentes da membrana celular

Bicamada lipídica

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LIPÍDIOS

• Esteróides

• Colesterol é um dos mais importantes

• Assumem funções diferentes de acordo com os grupos químicos que estejam

unidos

• Os principais esteróides do organismo são:

• hormônios sexuais (estrógenos, progesterona, testosterona)

• hormônios supra-renais (cortisol, aldosterona)

• vitamina D e os ácidos biliares

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LIPÍDIOS

• Anabolizantes

• Hormônios esteróides

• Geralmente, são derivados da testosterona

• Promovem o crescimento e a divisão celular

• Resulta no aumento de massa muscular, força física e resistência

• Podem trazer graves consequências a saúde

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PROTEÍNAS

• São as macromoléculas mais abundantes e que ocorrem em todas as

células e em todas as partes das células

• Constituem cerca de 50 a 80% do peso seco da célula eucariótica

• São os instrumentos moleculares por meio dos quais a informação genética

se expressa

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PROTEÍNAS

• Funções:

• Enzimas, Anticorpos, Hormônios e Fatores de crescimento, Receptores

• Transportadores de membrana

• Transporte de gases e nutrientes

• Sustentação mecânica e movimento

• Armazenamento

Page 35: Aula 2   composição química das células

PROTEÍNAS

São cadeias de aminoácidos unidos por ligações peptídicas

Page 36: Aula 2   composição química das células

PROTEÍNAS

• Aminoácido

• O carbono está unido ao grupo carboxila (-COOH), ao grupo amina (-NH2), além de

um H e um resíduo lateral (R), que é diferente em cada tipo de aminoácido.

Page 37: Aula 2   composição química das células

PROTEÍNAS

• Aminoácidos

• Existem 20 aminoácidos

que se combinam em

diferentes quantidades e

sequências para formar as

proteínas

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PROTEÍNAS

• Ligação peptídica

• Ligação entre os grupos amino (-NH2) de um aminoácido e carboxílico (-COOH) de

outro aminoácido

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PROTEÍNAS

• A união de alguns aminoácidos forma os peptídeos

• Vários peptídeos formam os polipeptídeos

As proteínas são polipeptídios muito grandes, sendo que a

maioria das proteínas é composta por mais de uma cadeia de

polipeptídeos

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• Classificação:

• Quanto à composição

• simples e conjugada

• Quando à forma

• fibrosas e globulares

PROTEÍNAS

Page 41: Aula 2   composição química das células

• Classificação:

• Quanto à composição

• Simples: proteínas formadas apenas por aminoácidos

• Ex.: albuminas, globulinas

• Conjugadas: proteínas que possuem outras moléculas, além dos aminoácidos

• Glicoproteínas, lipoproteínas, metaloproteínas

• Ex.: hemeproteínas, lipoproteínas, glicoproteínas

PROTEÍNAS

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• Classificação:

• Quando à forma

• Fibrosas: são insolúveis em água, compridas e filamentosas.

• A maioria tem função estrutural. Ex. colágeno

• Globulares: geralmente solúveis em água, formam estruturas compactas

• Função relacionada com manutenção e regularização de processos

vitais: enzimática, transporte, defesa e hormonal. Ex. hemoglobina.

PROTEÍNAS

Page 43: Aula 2   composição química das células

• Níveis de organização estrutural

• Estrutura primária

• Estrutura secundária

• Estrutura terciária

• Estrutura quaternária

PROTEÍNAS

Page 44: Aula 2   composição química das células

• Níveis de organização estrutural

• Estrutura primária

• compreende a sequência dos aminoácidos unidos por ligações peptídicas que

forma a proteína

A substituição de um único aminoácido

na molécula de hemoglobina provoca a

anemia falciforme.

PROTEÍNAS

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PROTEÍNAS

Ponte de Hidrogênio

• Níveis de organização estrutural

• Estrutura secundária

• é a forma que a proteína assume como resultado

das pontes de hidrogênio entre o oxigênio e o

hidrogênio

Page 46: Aula 2   composição química das células

PROTEÍNAS

• Níveis de organização estrutural

• Estrutura secundária

α-hélice Folha β pregueada

Page 47: Aula 2   composição química das células

PROTEÍNAS

α-hélice Queratina: proteína presente nas unhas e cabelos

Page 48: Aula 2   composição química das células

PROTEÍNAS

• Níveis de organização estrutural

• Estrutura terciária

• é determinada por interações não covalentes entre as cadeias laterais dos

aminoácidos constituintes

Page 49: Aula 2   composição química das células

PROTEÍNAS

• Níveis de organização estrutural

• Estrutura quaternária

• resulta da combinação de dois ou mais

polipeptídeos, o que origina moléculas

de grande complexidade

Page 50: Aula 2   composição química das células

PROTEÍNAS

• Níveis de organização estrutural

Page 51: Aula 2   composição química das células

ÁCIDOS NUCLÉICOS

• Dois tipos:

Ácido ribonucleico (RNA)

Ácido desoxirribonucleico (DNA)

Page 52: Aula 2   composição química das células

ÁCIDOS NUCLÉICOS

• Contém toda a informação genética

• A informação genética contida no DNA é transcrita em moléculas de RNA

mensageiro é traduzido na sequência de aminoácidos, que compõe as proteínas.

Ácido desoxirribonucleico (DNA)

DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA MOLECULAR

DNA RNA PROTEÍNAS transcrição trandução

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ÁCIDOS NUCLÉICOS

• Participa da síntese de proteínas

• Existem 3 tipos de RNA:

• RNA mensageiro (RNAm)

• RNA ribossômico (RNAr)

• RNA de transferência ou transportador (RNAt)

Ácido ribonucleico (RNA)

Page 54: Aula 2   composição química das células

ÁCIDOS NUCLÉICOS

RNA mensageiro (RNAm)

Leva a informação genética - copiada do DNA – que estabelece a sequência dos aminoácidos na proteína.

Page 55: Aula 2   composição química das células

ÁCIDOS NUCLÉICOS

RNA ribossômico (RNAr)

O RNAr representa 50% da massa do ribossomo (os outros 50% são proteínas), que é o local onde ocorre a síntese de proteínas.

Page 56: Aula 2   composição química das células

ÁCIDOS NUCLÉICOS

RNA transportador (RNAt)

Os RNAt identificam e transportam os aminoácidos até o ribossomo.

Page 57: Aula 2   composição química das células

ÁCIDOS NUCLÉICOS

• São formados por nucleotídeos

PENTOSE

ÁCIDO FOSFÓRICO

BASE NITROGENADA

DNA RNA

PENTOSE desoxirribose ribose

BASES NITROGENADASadenina, guanina,citosina, timina

adenina, guanina,citosina, uracila

ÁCIDO FOSFÓRICO PO4H3 PO4H3

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ÁCIDOS NUCLÉICOS

• Estrutura da PENTOSE:

DNA RNA

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ÁCIDOS NUCLÉICOS

• Bases nitrogenadas

ADENINA

CITOSINA

GUANINA

TIMINA

URACILA

Comum para DNA e RNA

Exclusiva de DNA

Exclusiva de RNA

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ÁCIDOS NUCLÉICOS

Os nucleotídeos se unem através de

LIGAÇÕES FOSFODIÉSTER

1

23

4

5

1

23

4

5

PENTOSE

ÁCIDO FOSFÓRICO

BASE NITROGENADA

Ocorre entre o grupo hidroxila (OH) ligado ao terceiro carbono dapentose (carbono 3’) de um nucleotídeo, e o grupo fosfato ligado aocarbono 5 da pentose (carbono 5’) do nucleotídeo seguinte.

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1. Na composição química de uma célula existem componentes orgânicos e inorgânicos. Quais são esses componentes?

2. Quais as funções da água no organismo?

3. Cite 3 exemplos de sais minerais e suas funções no organismo.

4. Como os carboidratos são classificados? Cite exemplos.

5. Que tipo de lipídio está presente na membrana das células? Qual sua característica principal?

6. O que é uma ligação peptídica?

7. Fale sobre os níveis de organização estrutural das proteínas.

8. Defina os 3 tipos de RNA.

9. Cite 3 diferenças entre a molécula de DNA e a de RNA.

10. O que são ligações fosfodiéster?

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