O documento discute as células e seus componentes. Apresenta as características gerais das células, incluindo que são unidades de vida compartimentalizadas que realizam processos metabólicos vitais. Também descreve as diferenças entre células procariotas e eucariotas, e lista os principais constituintes bioquímicos das células, como água, sais minerais, carboidratos, proteínas, lipídios e ácidos nucleicos.
Bioenergética II - Fotossíntese e Quimiossíntese - Aulas 33 e 34.
Composição química dos seres vivos
1.
2. (Composição química dos seres vivos)
Livro 1 - página 128 a 152
(Célula e seus componentes – Introdução)
Livro 1 – página 160 a 166
3. Histórico
1665: Robert Hooke → Compartimentos (Células)
1840: Theodor Schwann → Teoria Celular
1. Todos os organismos são
constituídos de uma ou
mais células
2. A célula é a unidade básica
de organização dos
organismos
3. Toda a célula vem de
outra preexistente
INTRODUÇÃO
4. Características
Unidades de vida compartimentalizadas
Complexo de moléculas agrupadas por funções
Características estruturais comuns: Arquitetura
Processos metabólicos: Replicação de DNA
Síntese protéica
Produção de energia
Classificação: Procarióticas e Eucarióticas
CÉLULA
7. • Seres Heterótrofos.
• Ausência de organela
associada à fotossíntese
(cloroplasto).
• Ausência de parede celular.
• Vacúolo pequeno.
• Seres Autótrofos.
• Presença de cloroplasto.
• Presença de parede celular.
• Ausência de lisossomos.
• Vacúolo grande.
8.
9.
10. Características Procariotos Eucariotos
1. Envoltório Nuclear
(carioteca)
2. Cromossomo
3. Nucléolo
4. Citoplasma
5. Organelas membranosas
6. Organização Celular
Ausente
Único
Ausente
Sem Citoesqueleto
Nenhuma
Unicelulares
Presente
Múltiplos
Presente
Citoesqueleto
Várias
Uni e Multicelulares
PROCARIOTO x EUCARIOTO
11. SERES UNICELULARES
Possuem uma única célula.
Bactérias, protozoários, leveduras.
Podem ser procariontes (bactérias) ou eucariontes
(protozoários, fungos (leveduras), algas unicelulares).
14. Água
Sais Minerais
Proteínas
Carboidratos
Lipídios
Ácidos nucleicos
Vitaminas
InorgânicosOrgânicos
75 a 85%
12 a 23%
2 a 3%
COMPONENTES MOLECULARES
15. Características
Encontrada em maior quantidade nas células
Solvente natural de íons, minerais e outras substâncias
Indispensável para o metabolismo
Agente regulador da temperatura corporal
Conteúdo de água é variável:
90% a 95%
Idade Atividade Metabólica
ÁGUA
16. Características
Manutenção da pressão osmótica
Manutenção do equilíbrio ácido-básico
Co-fatores enzimáticos → Mg
Função reguladora e formação de ossos → Ca
Oligoelementos: Fe, I e outros
Cl-
Na+
e K+
Patologias
Anemia
Insuficiência Renal Crônica
Doença óssea ou Osteoporose
SAIS MINERAIS
17.
18. Características
Duas regiões → Hidrofílica (Polar) e Hidrofóbica (Apolar)
Relativamente insolúveis em água
Solúveis em solventes orgânicos
Bicamadas → Membrana Plasmática
Cabeça
Polar
Cauda
Apolar
Grupo
Fosfato
Glicerol
Molécula
Fosfolipídio
LIPÍDIOS
19. Principais Lipídios Celulares
Cabeça
Polar
Cauda
Apolar
Grupo
Fosfato
Glicerol
Molécula
Fosfolipídio
Fosfolipídios → pequenas moléculas lipídicas
formadas por ácido graxo e glicerol
Colesterol → constituinte membranas celulares
animais. Precursor para a síntese de hormônios
sexuais. Ingerido da alimentação se associa a
proteínas plasmáticas (LDL e HDL).
Patologias
Consumo de alimentos ricos
em gordura trans
Doenças Cardiovasculares
Obesidade Patológica
LIPÍDIOS
20. Características
Principal fonte de energia celular
Importantes constituintes estruturais → Parede Celular
Sinais de reconhecimento → Função informacional
Substância intercelular → Função estrutural
CARBOIDRATOS
21. CLASSIFICAÇÃO
CARBOIDRATOS
• Monossacarídeos
→ glicose (fonte de energia celular)
• Dissacarídeos
→ maltose, sacarose, lactose
• Oligossacarídeos
→ ribose e desoxirribose
• Polissacarídeos
→ glicogênio, amido, quitina e celulose
22.
23.
24. Características
Polímeros de aminoácidos
Constituem mais da metade do peso seco de uma célula
Funções
Catalisam reações químicas (enzimas)
Controlam a permeabilidade das membranas
Regulam a concentração de metabólitos
Reconhecem e ligam (não covalentemente) outras biomoléculas
Defesa imunológica
Hormônios
Controlam a função gênica
PROTEÍNAS
25. Unidade estrutural das proteínas.
Composição química: C, H, O, N e S.
Existem 20 tipos diferentes, todos com a mesma
estrutura química básica, se diferenciando apenas
pelo radical (R).
Podem ser classificados como:
Aminoácidos essenciais: não são sintetizados
Aminoácidos não essenciais ou naturais: são sintetizados
Aminoácidos
26. Estrutura dos aminoácidos
Grupo Amina: NH2
Carbono Central: Carbono α
Grupo Carboxila: COOH
Radical: R (Variável para cada um dos 20 tipos de aminoácidos
27.
28. Ligação Peptídica
Ligação entre dois aminoácidos vizinhos ao
longo de toda cadeia proteica.
Reação de síntese por desidratação.
Ocorre entre o grupamento amina de um
aminoácido e o grupamento carboxila do
aminoácido vizinho.
Através dela, formam-se:
Dipeptídeo: 2 aminoácidos
Tripeptídeo: 3 aminoácidos...
Polipeptídeo: mais de 20 aminoácidos
Proteína: mais de 50 aminoácidos
31. CLASSIFICAÇÃO
Fibrosas
→ Possuem uma estrutura filamentosa
→ Desenvolvem papel estrutural em células e tecidos animais
→ Proteínas da pele, tecido conjuntivo, cabelo, lã, seda etc.
Globulares
→ Possuem uma estrutura enovelada e compacta
→ Podem ser encontradas em qualquer organismo
→ Realizam a maioria do trabalho bioquímico celular
Patologia
→ anemia falciforme
→ desnutrição
PROTEÍNAS
32. Funções Importantes
Morfologia celular
Catalisadores das reações químicas
Controle da permeabilidade celular
Regulação a concentração de metabólitos
Ligam a outras biomoléculas: Transporte
Controle da expressão gênica
PROTEÍNAS
33. Proteínas Estruturais: participam da estrutura das
células e tecidos.
• Colágeno: proteína de alta resistência, encontrada na
pele, nas cartilagens, nos ossos e tendões.
• Actina e Miosina: proteínas contráteis, abundantes nos
músculos, onde participam do mecanismo da contração
muscular.
• Queratina: proteína impermeabilizante encontrada na
pele, no cabelo e nas unhas. Evita a dessecação, o que
contribui para a adaptação do animal à vida terrestre.
• Albumina: proteína mais abundante do sangue,
relacionada com a regulação osmótica e com a viscosidade
do plasma (porção líquida do sangue).
IMPORTÂNCIA BIOLÓGICA DAS PROTEÍNAS
34. Proteínas Hormonais: muitos hormônios de nosso
organismo são de natureza proteica. Hormônios são
substâncias produzidas pelas glândulas endócrinas e que,
uma vez lançadas no sangue, vão estimular ou inibir a
atividade de certos órgãos. É o caso do insulina e do
glucagon, hormônios produzidos no pâncreas e que se
relacionam com e manutenção da glicemia. Outros exemplos:
hormônios da tireóide, da hipófise etc.
Proteínas de Defesa: Coletivamente chamadas de
anticorpos. O anticorpo combina-se, quimicamente, com o
antígeno (molécula estranha ao organismo), de maneira a
neutralizar seu efeito. A reação antígeno-anticorpo é
altamente específica, o que significa que um determinado
anticorpo neutraliza apenas o antígeno responsável pela sua
formação. Os anticorpos são produzidos por certas células
do corpo (linfócitos, um dos tipos de glóbulos brancos do
sangue). As proteínas de defesa são também denominadas
gamaglobulinas.
35. PROTEÍNAS DE DEFESA
xVACINAS SOROS
Imunização Ativa;
Ação Preventiva;
Constituídas por
antígenos que são o próprio
agente causador da
doença, normalmente
atenuados ou mortos;
Estimulam nosso
sistema imunológico a
produzir anticorpos contra
aqueles antígenos
específicos.
Imunização Passiva;
Ação Curativa;
Constituídos por
anticorpos que ajudarão o
sistema imunológico do
organismo a combater um
antígeno específico.
Ação mais rápida.
36. Proteínas de Nutrição: Servem como fontes de
aminoácidos, incluindo os essenciais requeridos pelo
homem e outros animais. Esses aminoácidos podem,
ainda, ser oxidados como fonte de energia no mecanismo
respiratório. Nos ovos de muitos animais (como os das
aves) o vitelo, material que se presta à nutrição do
embrião, é particularmente rico em proteínas.
Proteínas de Coagulação: vários são os fatores da
coagulação que possuem natureza proteica, como por
exemplo: fibrinogênio, globulina anti-hemofílica,
protrombina, presentes no plasma.
Proteínas de Transporte: Participam do transporte de
gases respiratórios. A principal é a hemoglobina, proteína
responsável pelo transporte de oxigênio no sangue.
37. Proteínas Enzimáticas: As enzimas são fundamentais
como moléculas reguladoras das reações biológicas.
Dentre as proteínas com função enzimática podemos citar,
as lipases, as proteases, as carboidrases etc.
TODA ENZIMA É UMA PROTEÍNA, MAS NEM TODA
PROTEÍNA É UMA ENZIMA.
IMPORTANTE
38. ENZIMAS
Tipos especiais de proteínas que atuam como
catalisadores biológicos, acelerando as reações
químicas e diminuindo a energia de ativação das
reações que ocorrem no interior das células.
39. ENZIMAS
NOMENCLATURA
1) Radical do nome do substrato + sufixo ASE
Ex.: lactase, lipase, sacarase, amilase.
2) Radical do nome da reação catalisada pela enzima +
sufixo ASE
Ex.: hidrolase, polimerase, oxirredutase.
3) Denominações consagradas pelo uso
Ex.: ptialina, pepsina, tripsina.
Obs: Catalase
Importância na degradação do peróxido de hidrogênio
(H2O2), produzido após o metabolismo de gorduras. É
um enzima produzida pelo fígado.
40. ENZIMAS
PROPRIEDADES
1) São catalisadores específicos
Para cada tipo de substrato existe um tipo de enzima.
MODELO CHAVE-FECHADURA
A enzima possui uma conformação tridimensional
que se encaixa perfeitamente ao seu substrato.
Essa região de encaixe é chamada de centro ativo
(sítio ativo).
Algumas vezes, o centro ativo da enzima não possui a
forma idêntica de seu substrato. Isso só ocorre a enzima
se liga ao substrato. É o que chamamos de encaixe
induzido.
44. FATORES QUE INFLUENCIAM NAS REAÇÕES ENZIMÁTICAS
INIBIDORES E ATIVADORES ENZIMÁTICOS
Ambos são capazes de se ligar ao sítio ativo da
enzima.
Podem complementar a forma de encaixe da enzima
ao seu substrato (ativadores).
Ex.: COFATORES (íons, como Mg+2
, Ca+2
)
COENZIMAS (moléculas orgânicas, como vitaminas
(Coenzima A, formada pela vitamina B5)
Podem impedir a ligação da enzima ao seu substrato
(inibidores)
Ex.: Cianeto (inibe enzimas da cadeia respiratória,
antibióticos inibem enzimas bacterianas...)
47. CONCENTRAÇÃO DE SUBSTRATO
Quanto maior a concentração do substrato, maior será a
velocidade da reação enzimática, até um certo ponto.
A partir deste ponto, as enzimas estarão todas ligadas a
um substrato e a velocidade da reação permanecerá a
mesma.
FATORES QUE INFLUENCIAM NAS REAÇÕES ENZIMÁTICAS
48. Cada enzima possui uma temperatura ótima, na qual
a velocidade da reação é máxima.
A elevação da temperatura acelera as reações
químicas porque aumenta o movimento vibratório das
moléculas.
Para cada tipo de organismo, existe uma temperatura
ótima.
TEMPERATURA
FATORES QUE INFLUENCIAM NAS REAÇÕES ENZIMÁTICAS
49. A queda na velocidade da reação após a temperatura
ótima ocorre em função da desnaturação da enzima.
Quando aquecida em excesso, a enzima (proteína) perde
sua configuração tridimensional e se desnatura.
50. Cada enzima possui um pH ótimo, no qual a
velocidade da reação é máxima.
O grau de acidez ou de basicidade do meio interfere
na atividade enzimática.
Em nosso corpo, temos tecidos e órgãos com
diferentes valores de pH. As enzimas que atuam em
cada um desses locais devem ter como pH ideal o pH da
região onde atuam.
pH
FATORES QUE INFLUENCIAM NAS REAÇÕES ENZIMÁTICAS
53. ÁCIDOS NUCLÉICOS
DNA
Polímero formado por monômeros (nucleotídeos)
Açúcar + Fosfato → elementos invariáveis
Bases nitrogenadas → A, G (purinas) C, T (pirimidinas)
55. A bioquímica das células apresenta constituintes inorgânicos
e orgânicos
A água é o constituinte mais abundante
Existem reservas de carboidratos e lipídios em nosso corpo.
Todos os constituintes bioquímicos são importantes, pois
realizam funções vitais. Alguns são requeridos em maior
quantidade, outros são necessários em pequenas
quantidades.
Os ácidos nucléicos coordenam direta ou indiretamente todo
o metabolismo celular (núcleo da célula).
CONCLUSÕES