Constituição celular

Constituição celular

Nathalia Fuga – CHE Página 1

Bases macromoleculares da

constituição celular a- pronas

1.1 – Movimento dos íons

1.2 Bases iônicas do potencial de repouso

a – potencial de equilíbrio

b – permeabilidade iônica relativa ao potencial de repouso

2 Propriedades do potencial de ação

3 Condução do potencial de ação

1 Introdução

2 Proteínas

3 Ácidos nucleicos

4 Lipídios

5 Polissacarídeos

1 – Introdução

As moléculas que formam as células são formadas pelos mesmos átomos que

formam os seres inanimados, entretanto existem em proporções diferentes. As células

possuem 99% de átomos de hidrogênio, carbono, oxigênio e nitrogênio. Outra

característica da matéria viva é a presença de macromoléculas, ou seja, moléculas com

alto peso molecular. Essas macromoléculas são polímeros, formadas por repetições de

unidades menores, chamadas monômeros. Os polímeros formados por monômeros

semelhantes são chamados de homopolímeros, os heteropolímeros são formados por

monômeros diferentes.

A substância presente em maior quantidade no interior da célula é a água. O

meio líquido possibilita a realização das reações químicas, já que facilita o choque dos

diferentes átomos. Algumas características físico-químicas da água possibilitam a

manutenção da temperatura corpórea, ideal para algumas reações químicas. O fato de a

água ser um dipolo (possuir um polo positivo –H e um negativo – O), também é

importante, já que faz com que a molécula de água tenha afinidade tanto com íons

positivos quanto com íons negativos. Por esse motivo a água “funciona” muito bem

como solvente.

A origem da água no organismo pode ser:

a) Endógena - Aquela proveniente das reações químicas que ocorrem no próprio

organismo, com liberação de água.

Exemplo: água liberada durante a síntese de proteínas, polissacarídeos, lipídios e ácidos

nucléicos e, ainda, no final da respiração celular.

b) Exógena - Aquela proveniente da ingestão.

Exemplo: água contida nos alimentos ingeridos.

A taxa de água em um organismo pode variar em função de três fatores:

a) Atividade: normalmente, quanto maior a atividade metabólica de um tecido,

maior é a taxa de água que nele se encontra.

b) Idade: geralmente, a taxa de água decresce com o aumento da idade. Assim, um

feto humano de três meses tem 94% de água e um recém-nascido tem

aproximadamente 69%.



Sabendo isso, podemos deduzir quais as funções principais da água no organismo!!!

a) Solvente universal - Atua como dissolvente da maioria das substâncias celulares. É o

líquido em que estão dispersas as partículas da célula. É fundamental para as reações

químicas que ocorrem no organismo.

b) Transporte: transporta substâncias dentro ou fora das células.

c) Excreção: é uma via de excreção, ou seja, arrasta para fora do corpo as substâncias

nocivas produzidas pelo indivíduo, assim como as que estão em excesso.

d) Termorregulação: é importante fator de termorregulação dos seres vivos. O calor

específico da água (ou seja, número de calorias necessárias para elevar a temperatura

de 1 grama de água de 14,5'C para (15,5'C) é o valor mais alto entre os solventes

comuns, ou seja, igual a 1. Sabemos, experimentalmente, que quanto maior o calor

específico de uma substância, menores variações de temperatura ela experimenta

pois, quando se fornece calor a tal substância, determinada quantidade de calor é

absorvida. Graças a isso, a água contida nos organismos vivos conserva,

praticamente, constante a temperatura de tais organismos em relação ao seu ambiente.

b- pronas

1.3 – Movimento dos íons

1.4 Bases iônicas do potencial de repouso

a – potencial de equilíbrio

b – permeabilidade iônica relativa ao potencial de repouso

2 Propriedades do potencial de ação

3 Condução do potencial de ação

c) Espécie: no homem, a água representa 65% do peso do corpo; em certos fungos,

83% do peso é de água; já nas medusas (águas-vivas) encontramos 98% de água.

Os organismos mais "desidratados" são as sementes e os esporos de vegetais (10

a 20% de água). Sabemos, no entanto, que eles estão em estado de vida latente,

somente voltando à atividade se a disponibilidade de água aumentar.

As propriedades físico-químicas da água são muito importantes do ponto de vista

biológico. Dentre elas podemos citar:

a) Calor específico: muito alto. Atua no equilíbrio da temperatura dentro da célula,

impedindo mudanças bruscas de temperatura, que afetam o metabolismo celular.

b) Poder de dissolução: muito grande. É, por isso, considerada o solvente universal.

Essa propriedade é muito importante, pois todas as reações químicas celulares

ocorrem em solução. Além disso, a água é importante meio de transporte de

substâncias dentro e fora das células.

c) Tensão superficial: grande. Moléculas com cargas aderem fortemente às

moléculas de água, o que permite a manutenção da estabilidade coloidal.



Os aminoácidos são ácidos orgânicos que encerram em sua molécula um ou mais

grupamentos Amina. Qualquer molécula de aminoácido tem um grupo carboxila (COOH)

e um grupo amina ligados a um átomo de carbono. Nesse mesmo carbono, ficam ligados

ainda um átomo de hidrogênio e um radical (R).

As proteínas são formadas por 20 tipos de

aminoácidos. Destes 20 tipos, 9 devem ser obtidos a partir dos alimentos, pois eles não

são sintetizados no corpo. Portanto, são chamados de “aminoácidos essenciais”. É

necessário compensar estes “aminoácidos essenciais” a partir dos alimentos, em

quantidade bem balanceada e adequada.

As macromoléculas têm diferentes graus de afinidade pela água. Os polímeros possuem

estruturas que têm afinidade pela água (compostos polares) ou que não têm afinidade pela água

(compostos apolares). Moléculas com alto teor de grupamentos polares têm afinidade pela água

e são chamadas de hidrofílicas. As moléculas hidrofílicas são solúveis em água. Moléculas que

possuem alto teor de grupamentos apolares são pouco ou insolúveis em água, e são chamadas de

hidrofóbicas.

2 – Proteínas

As proteínas são macromoléculas formadas por aminoácidos unidos por ligações

peptídicas. Cadeias com peso molecular acima de 6000 dáltons são chamadas de

proteínas, e abaixo de 6000 dáltons são polipeptídeos. Embora existam mais de 150

aminoácidos só 20 são encontrados nas

proteínas. As proteínas podem ser simples ou

conjugadas. As simples são formadas apenas

por aminoácidos, enquanto as conjugadas

possuem uma parte não-protéica (grupo

prostético), são alguns exemplos as

glicoproteínas, as lipoproteínas e as

fosfoproteínas.

As proteínas possuem estrutura tridimensional. Essa forma tridimensional é

chamada de configuração nativa e aparece quando a proteína está em condição ideal de

pH e temperatura.

O número e a sequência de aminoácidos determina a estrutura primária da

proteína. Essa estrutura é mantida pelas ligações peptídicas. As cadeias se enrolam e se

dobram de uma maneira complexa formando uma estrutura típica e definida para cada



proteína. A isso chamamos estrutura secundária. Essa configuração se deve as pontes de

hidrogênio entre os aminoácidos da mesma cadeia, adquirindo forma de hélice.

A cadeia com a estrutura secundária dobra-se de novo sobre si formando

estruturas globosas ou alongadas, essa estrutura é a estrutura terciária. Muitas proteínas

têm mais de uma cadeia, cada cadeia é chamada de subunidades. O modo específico

como essas subunidades se juntam formam a estrutura quaternária.

As enzimas são um tipo

específico de proteína dotadas

da capacidade de acelerar

reações tanto de síntese como

de degradação, sendo as

grandes responsáveis pela

maquinaria química

intracelular. O composto que

sofre a ação enzimática é o

substrato. A molécula

enzimática possui sítios ativos

que se combinam com o substrato exercendo a ação enzimática. A especificidade das

enzimas é bastante variável, e sua forma tridimensional é importante para sua ação.

Algumas enzimas necessitam de outras substâncias para agir, essas substâncias são

chamadas de co–fatores.

Os principais fatores que podem alterar a ação enzimática são: temperatura,

concentração do substrato, presença de ativadores e inibidores e pH do meio.

3 – Ácidos nucléicos

Os ácidos nucléicos são polímeros de nucleotídeos. Cada nucleotídeo é formado por

um ácido fosfórico, uma pentose e uma base nitrogenada (púrica ou pirimídica). As

bases púricas são adenina e

guanina as pirimídicas são timina,

citosina e uracila. Os ácidos

nucléicos são moléculas

informacionais que controlam o

metabolismo básico celular, síntese

de macromoléculas, diferenciação

celular e transmissão do

patrimônio genético de uma célula

para as suas descendentes.

Em sua estrutura primária, os ácidos nucleicos (DNA e RNA) podem ser vistos

como uma cadeia linear composta de unidades químicas simples chamadas



nucleotídeos. Um nucleotídeo é um composto químico e possui três partes: um grupo

fosfato, uma pentose (molécula de açúcar com cinco carbonos) e uma base orgânica.

Os ácidos nucléicos são de dois tipos:

- ácido desoxirribonucléico (DNA) possui como pentose, uma desoxirribose e como

bases nitogenadas adenina, guanina, citosina e

timina (A,G,C,T). Sua função é armazenar e

transmitir informações genéticas.

- ácido ribonucleico (RNA) possui ribose e

suas bases são adenina, guanina, citosina e uracila

(A,G,C,U). Sua função é transmitir a informação

do DNA para as proteínas.

Moléculas de DNA compõem-se de duas

fitas, que se ligam entre si formando uma

estrutura helicoidal, conhecida como hélice dupla.

As duas fitas unem-se pela ligação regular das

bases de seus nucleotídeos. A base A sempre

liga-se a base T (por 2 pontes de hidrogênio) e a

base G sempre liga-se a base C (por 3 pontes de

hidrogênio).

O RNA é uma molécula intermediária na síntese de proteínas, ela faz a

intermediação entre o DNA e as proteínas. Ele é formado por uma cadeia de

nucleotídeos, que, por sua vez, são formados por um grupo fosfato, um açúcar (ribose),

e uma base nitrogenada.



4 – Lipídios

São compostos constituídos principalmente de carbono, oxigênio e hidrogênio, e

sua natureza é hidrofóbica, que são extraídos de células e tecidos por solventes

orgânicos não-polares, como éter, clorofórmio e benzeno e compreendem substâncias

com molécula muito diferentes. Os lipídios são classificados de acordo com a função

em:

Lipídios de reserva nutritiva: que incluem gorduras neutras e ácidos graxos como o

glicerol.

Lipídios estruturais: são componentes de todas as membranas celulares. Suas moléculas

são longas e possuem uma extremidade polar (com carga elétrica) e uma longa cadeia

apolar. A extremidade polar é hidrofílica e a cadeia apolar é hidrofóbica, portanto

solúvel em lipídio. São exemplos: fosfolipídios, glicolipídios e colesterol.

5 – Polissacarídeos

São os carboidratos complexos, macromoléculas formadas por milhares de

unidades monossacarídicas ligadas entre si por ligações glicosídicas, unidas em longas

cadeias lineares ou ramificadas. Os polissacarídeos podem ser simples quando formados

por um único tipo de monossacarídeo, como o amido e o glicogênio, ou complexos,

quando formados por mais de um tipo de monossacarídeo. Os polissacarídeos possuem

duas funções biológicas principais, como forma armazenadora de combustível e como

elementos estruturais.

Os polissacarídeos mais importantes são os formados pela polimerização

da glicose, em número de 3:

- O Amido: É o polissacarídeo de reserva da célula vegetal, formado por

moléculas de glicose ligadas entre si através de numerosas ligações a (1,4) e poucas

ligações a (1,6), ou "pontos de ramificação" da cadeia. Sua molécula é muito linear, e

forma hélice em solução aquosa.

- O Glicogênio: É o polissacarídeo de reserva da célula animal. Muito

semelhante ao amido, possui um número bem maior de ligações a (1,6), o que confere

um alto grau de ramificação à sua molécula. Os vários pontos de ramificação constituem

um importante impedimento à formação de uma estrutura em hélice.

- A Celulose: É o carboidrato mais abundante na natureza. Possui função

estrutural na célula vegetal, como um componente importante da parede celular.

Semelhante ao amido e ao glicogênio em composição, a celulose também é um

polímero de glicose, mas formada por ligações tipo b (1,4). Este tipo de ligação

glicosídica confere á molécula uma estrutura espacial muito linear, que forma fibras

insolúveis em água e não digeríveis pelo ser humano.

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