BIOLOGIA CELULARBIOMOLÉCULAS

Esta aula está intimamente relacionada com as questões para reflexão das aulas anteriores!

O maior desafio de quem leciona Biologia Celular é “significar” as moléculas orgânicas, para prepara-los para as disciplinas que abordarão toda essa e outras temáticas com mais profundidade. A nós, da Biologia Celular, o objetivo é auxiliar o estudante a COMPREENDER que as moléculas são UNIDADES ORGÂNICAS, que apesar de não a enxergarmos a olho desarmado ou manipulá-las com nossas mãos: ELAS EXISTEM E OBEDECEM AS LEIS FÍSICAS E INTERAGEM COM AS LEIS QUÍMICAS DO AMBIENTE ONDE SE LOCALIZAM: NA CÉLULA OU FORA DELA. Uma vez construída essa percepção das moléculas orgânicas, tudo fica mais “fácil” para compreender os processos biológicos que serão aprofundados em outras disciplinas.A experiência tem nos mostrado que o estudante nos chega com o conhecimento da SIGLAS DNA (ADN) e RNA (ARN), porém com total

desconhecimento do que “são” estas SIGLAS

ORGANIZAÇÃO MOLECULAR DA CÉLULAARISTÓTELES (Filósofo Grego): 350 ANOS ANTES DE CRISTO – COMO SE DÁ A VIDA?

SE SOMOS FORMADOS PELOS MESMOS ELEMENTOS DAS COISAS SEM VIDA (INANIMADAS), O QUE NOS FAZ SERES VIVOS? Resposta: BIOMOLÉCULAS!

“(...) Aristóteles (384-322 a.C.) falam da pneuma, que seria uma espécie de matéria divina e que constituiria a vida animal. A pneuma seria um estágio intermediário de perfeição logo abaixo do da alma humana. (...) Entretanto, Aristóteles acreditava que alguns seres (insetos, enguias, ostras) apareciam de forma espontânea, (...) A idéia de geração espontânea está também presente em escritos antigos na China, na Índia, na Babilônia e no Egito, e em outros escritos ao longo dos vinte séculos seguintes, como em van Helmont, W. Harvey, Bacon, Descartes, Buffon e Lamarck. Parece que sua dispersão pelo mundo ocidental se deu por intermédio de Aristóteles, dada sua grande influência em nossa cultura. Fonte: http://dx.doi.org/10.1590/S0103-40142007000100022 

DNAPROTEÍNAS FOSFOLIPÍDIO

RNAPOLISSACARÍDEOS

1. Todas as células são formadas por “Macromoléculas Poliméricas”

Macromoléculas – Polímeros – Monômeros – Átomos

2. Os Monômeros podem ser divididos em: Homopolímeros (glicose) e Heteropolímeros (DNA e RNA)

O surgimento das macromoléculas (biomoléculas) possibilitou o aparecimento de SISTEMAS FUNCIONAIS INTEGRADOS E INTERLIGADOS:

MAQUINARIA CELULAR QUE POSSIBILITA A REPRODUÇÃO, O METABOLISMO E A MANUTENÇÃO DA CÉLULA

MAS, AFINAL, O QUE É UM “SER VIVO”?

http://professorreinaldobiologia.blogspot.com.br/

COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA CÉLULA

96 a 99% da Massa Total de uma Células é composta por:

1.Carbono2.Hidrogênio3.Oxigênio4.Nitrogênio

Elementos raros na crosta terrestre. O silício poderia substituir o Carbono?

PARA REFLEXÃO

Segundo as teorias atuais uma entidade é um ser vivo se exibe todos os seguintes fenômenos pelo menos uma vez durante a sua existência :

1.DESENVOLVIMENTO: passagem por várias etapas distintas e sequenciais, que vão da concepção à morte.

2.CRESCIMENTO: absorção e reorganização cumulativa de matéria oriunda do meio; com excreção dos excessos e dos produtos "indesejados".3.Movimento: em meio interno (dinâmica celular), acompanhada ou não de locomoção no ambiente.

4.REPRODUÇÃO: capacidade de gerar entidades semelhantes a si própria.

5.RESPOSTA A ESTÍMULOS: capacidade de "sentir" e avaliar as propriedades do ambiente e de agir seletivamente em resposta às possíveis mudanças em tais condições.

6.EVOLUÇÃO (ADAPTAÇÃO): capacidade das sucessivas gerações “transformarem-se” gradualmente e de adaptarem-se ao meio.

• Para quem quiser “passear” um pouco fora da Biologia, ler: ADAM SMITH (“DOR ALHEIA”).

Fonte: SILVA JÚNIOR, CÉSAR DA; SASSON, SEZAR - BIOLOGIA CÉSAR E SEZAR - VOLUME ÚNICO - 3. EDIÇÃO REFORMULADA - 2003 - EDITORA SARAIVA - ISBN 85-02-04456-7, HTTP://PT.WIKIPEDIA.ORG/WIKI/VIDA#DEFINI.C3.A7.C3.A3O_BIOL.C3.B3GICA_MODERNA

ALGUNS DILEMAS DA BIOLOGIA MODERNA

FRENTE À DEFINIÇÃO MAIS ATUAL E APARTE AS PROPOSTAS NÃO CORROBORADAS, POR CERTO SABE-SE QUE BIOLOGICAMENTE VIDA É UM FENÔMENO NATURAL QUE PODE SER

DESCRITO COMO UM PROCESSO CONTÍNUO DE REAÇÕES QUÍMICAS METABÓLICAS OCORRENDO EM UM AMBIENTE EVOLUTIVAMENTE ESTRUTURADO DE FORMA A TORNAR

PROPÍCIAS A OCORRÊNCIA E MANUTENÇÃO DE TAIS REAÇÕES; QUE FAZEM-SE SEMPRE SOB CONTROLE DIRETO OU INDIRETO DE UM GRUPO DE MOLÉCULAS ESPECIAIS, OS ÁCIDOS

DESOXIRRIBONUCLEICOS , OU SIMPLESMENTE DNA.A PRESENÇA DE DNA OU, DE FORMA "EQUIVALENTE", RNA, É NA ATUALIDADE CONDIÇÃO NECESSÁRIA À DEFINIÇÃO DE SER VIVO, CONTUDO DISCUTE-SE AINDA SE A PRESENÇA DE

FORMA POTENCIALMENTE FUNCIONAL DESSA MOLÉCULA É OU NÃO CONDIÇÃO SUFICIENTE PARA DEFINI-LA.

BACTERIÓFAGO

A CLASSIFICAÇÃO DOS VÍRUS COMO SERES VIVOS OU NÃO AINDA ENCONTRA-SE INCERTA.

HTTP://PT.WIKIPEDIA.ORG/WIKI/VIDA#DEFINI.C3.A7.C3.A3O_BIOL.C3.B3GICA_MODERNA

http://www.cellsalive.com/img/phagedna.gif

http://whyfiles.org/132aids2/images/virus_movie.gif

Os átomos que constituem a matéria orgânica geralmente tem suas órbitas externas incompletas, tornando-se altamente reativos, ou seja, apresentam uma forte tendência para interagir com outros átomos:

Através de Ligações e Interações Químicas

OS ÁTOMOS SÃO CARENTES!

Gilbert Newton Lewis

Vários são os tipos de ligações químicas entre os átomos e o entendimento desses tipos de ligações leva à compreensão de como são formadas as biomoléculas que possibilitam a existência da vida. Este será um assunto muito sucintamente abordado em nossa disciplina, pois vocês a estudarão de forma muito mais aprofundada em outra disciplina neste semestre!

LIGAÇÕES COVALENTES (MAIS ESTÁVEIS): ocorre um compartilhamento entre os elétrons da última órbita. Os aminoácidos ligam-se covalentemente para formar a estrutura primária (ligações peptídicas).LIGAÇÕES NÃO-COVALENTES: menos estáveis, porém dão grande plasticidade à molécula com baixo gasto energético. Possibilitam alterações, montagens e desmontagens de moléculas – microtúbulos e microfilamentos. Tipos: 1. Pontes de Hidrogênio, 2. Ligações Eletrostáticas e 3. Interações Hidrofóbicas.

A CÉLULA SURGIU E SE ADPTOU NO AMBIENTE AQUÁTICO HÁ 4 BILHÕES DE ANOSA ÁGUA É A MOLÉCULA MAIS ABUNDANTE DE TODAS AS CÉLULAS SEM EXCEÇÃO

MOLÉCULA DIPOLAR1. Solvente2. Influi na configuração e propriedades biológicas das biomoléculas (moléculas polares, apolares e anfipáticas)3. Meio onde ocorre todas as reações metabólicas celulares4. As moléculas de água (solvente) penetram entre as partículas do soluto, que pode ser um sal, açúcar, gases etc.

Quando penetram na partícula, as moléculas de água promovem a separação das partículas, dissolvendo-as. A mistura formada é chamada de solução.

HOJE PARAMOS POR AQUI!

Alguns assuntos não seguem a sequência dos livros, pois o Professor estudou várias fontes

para realizar essas aulas. Além disso, por experiência e atuar na área, muitas informações

fragmentadas em capítulos são “unidas” na tentativa de dar ao conteúdo uma coerência

maior.

O que fazer?

CONSULTAR OS ÍNDICES REMISSIVOS DOS LIVROS!

AS PROTEÍNAS: são formadas por monômeros de L-aminoácidos, os aminoácidos apresentam EM COMUM um grupo carboxila e um grupo amina ligados um carbono alfa. O que os fazem diferente são as cadeias laterais ligadas ao carbono alfa (ou radical).

3

Os monômeros se unem por ligações peptídicas (ligações covalentes), formando polipeptídios, proteínas e enzimas.

Somente 20 tipos diferentes de aminoácidos são utilizados pelas células para produção de

proteínas

amida

ORGANIZAÇÕES ESTRUTURAIS DAS PROTEÍNAS

Estrutura Primária: ligações peptídicas

Estrutura Secundária: ligações peptídicas, pontes de hidrogênio

Estrutura Terciaária: ligações peptídicas, pontes de hidrogênio, ligações dissulfeto, interações hidrofóbicas

Estrutura Quaternária

O entendimento destas estruturas é fundamental importância, não devido aos aspectos acadêmicos, mas devido a sua aplicabilidade em várias áreas das ciências, principalmente na área da Saúde. No próximo semestre, estudarão com maior profundidade em disciplina correlata.

2. ORGANIZAÇÃO MOLECULAR DA CÉLULA

PROTEÍNAS COMPONENTES

MOLECULARES MAIS DIVERSIFICADOS DA

CÉLULA

1. Função Enzimática

2. Estrutural (citoesqueleto)

3. Informacional (hormônios protéicos)

4. Motricidade Celular (actina e miosina)

5.Pequena importância como fonte de energia

2. ORGANIZAÇÃO MOLECULAR DA CÉLULA

ÁCIDOS NUCLÉICOS: DNA & RNA

2. ORGANIZAÇÃO MOLECULAR DA CÉLULA

2. ORGANIZAÇÃO MOLECULAR DA CÉLULA

2. ORGANIZAÇÃO MOLECULAR DA CÉLULA

LIPÍDIOS

2. ORGANIZAÇÃO MOLECULAR DA CÉLULA

POLISSACARÍDEOS

2. ORGANIZAÇÃO MOLECULAR DA CÉLULA

http://www.columbia.edu/cu/biology/courses/c2005/lectures/lec14_10.html

https://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjj2Mm8us_LAhUGW5AKHUUGBEwQjRwIBw&url=http%3A%2F%2Fgifsoup.com%2Fview%2F5182123%2Fprotein-synthesis.html&psig=AFQjCNHyw8dgtY45x4oPeKz8K3sREo8OMw&ust=1458569619554759

POLIRRIBOSSOMOS!

BIBLIOGRAFIA

ALBERTS, B., BRAY, D., JOHNSON, A., LEWIS, J., RAFF, M.; ROBERTS, K.; WALTER, P. Fundamentos da Biologia Celular. Uma Introdução à Biologia Molecular da Célula. Porto Alegre: Artes Médicas Sul, 1999, 757p.

ALBERTS, JOHNSON, A., LEWIS, J., RAFF, M., ROBERTS, K., WALTER, P. Molecular Biology of the Cell. 4th. ed. New York: Garland Publishing, 2002, 1463p.

DE ROBERTIS JUNIOR, E.M.F., HIB, J.; PONZIO, R. Biologia Celular e Molecular. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2003, 413p.

JUNQUEIRA, L.C., CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular. 7ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2000. 339p.