Aula 2 composição química das células

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Aula 2 composição química das células

  1. 1. Biologia Celular Profa. Dra. Ivina Brito
  2. 2. A estrutura da célula é a consequência de uma combinação de moléculas organizadas em uma ordem muito precisa. Compostos Inorgânicos Compostos Orgânicos Água Sais minerais Ácidos nucléicos Carboidratos Lipídios Proteínas Vitaminas, etc Componentes Químicos das Células
  3. 3. Proteínas 15% A água é o composto inorgânico em maior quantidade na célula As proteínas são os compostos orgânicos em maior quantidade na célula
  4. 4. 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
  5. 5. 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
  6. 6. Polaridade da água • Molécula polar: • distribuição assimétrica de cargas • Pode atrair e separar outras moléculas polares Hidrogênio Oxigênio- + + + - H2O
  7. 7. O que acontece quando adicionamos sal à água? Sal de cozinha  Na+Cl- (cloreto de sódio)
  8. 8. 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
  9. 9. O que acontece quando adicionamos óleo à água? Moléculas apolares Hidrofóbica Tem aversão pela água e não se dissolvem nela
  10. 10. 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
  11. 11. Permitem a união das moléculas de água Tensão superficial da água
  12. 12. • 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 do organismo SAIS MINERAIS
  13. 13. 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)
  14. 14. 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)
  15. 15. A estrutura da célula é a consequência de uma combinação de moléculas organizadas em uma ordem muito precisa.
  16. 16. Caimbras são causadas por alterações na concentração de magnésio, potássio, sódio e cloro Reposição inadequada durante exercício
  17. 17. • Oxigênio • Hidrogênio • Carbono • Enxofre • Nitrogênio • Fósforo MOLÉCULAS ORGÂNICAS ESSENCIAIS PARA A VIDA NO PLANETA
  18. 18. Associação de moléculas formam moléculas maiores • Carboidratos • Lipídios • Proteínas • Ácidos nucléicos MOLÉCULAS ORGÂNICAS
  19. 19. CARBOIDRATOS • São compostos orgânicos constituídos por carbono, hidrogênio e oxigênio • São também conhecidos como glicídios ou açúcares • Representam as moléculas biológicas mais abundantes na natureza • Junto com as proteínas formam os principais constituintes dos organismos vivos • São a principal fonte de energia para a célula
  20. 20. CARBOIDRATOS • Classificação: • Monossacarídeos • Dissacarídeos • Oligossacarídeos • Polissacarídeos
  21. 21. CARBOIDRATOS • Monossacarídeos • Fórmula geral Cn(H2O)n • Não podem ser hidrolisados a compostos mais simples • Contêm de 3 a 7 átomos de carbono
  22. 22. CARBOIDRATOS • Monossacarídeos • Pentoses: 5 átomos de carbono RiboseDesoxiribose Matéria-prima para produção de ácido desoxiribonucleico (DNA) Matéria-prima para produção de ácido ribonucleico (RNA)
  23. 23. CARBOIDRATOS • Monossacarídeos • Hexoses: 6 átomos de carbono • Glicose, Frutose e Galactose – função energética MAIS IMPORTANTE!! É utilizada pelas células como fonte imediata de energia
  24. 24. CARBOIDRATOS • Dissacarídeos • Açúcares formados pela combinação de dois monômeros de hexose • Fórmula: C12H22011 • Importante dissacarídeo nos mamíferos: • Lactose (glicose + galactose), o açúcar do leite
  25. 25. CARBOIDRATOS • Oligossacarídeos • Apresentam até 20 unidades de monossacarídeos • Encontram-se unidos a lipídios e proteínas • Glicolipídios e glicoproteínas
  26. 26. CARBOIDRATOS • Polissacarídeos • São polímeros maiores, ou seja, muitos monômeros de hexoxes Amido (reserva energética das plantas) Glicogênio (reserva energética dos animais)
  27. 27. 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
  28. 28. 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)
  29. 29. LIPÍDIOS • Triglicerídeos • Forma de gordura que circula na corrente sanguínea e é armazenada no tecido adiposo do corpo.
  30. 30. LIPÍDIOS • Fosfolipídeos • Moléculas anfipáticas • Possuem um lado hidrofóbico e outro hidrofílico • Componentes da membrana celular Bicamada lipídica
  31. 31. 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
  32. 32. 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
  33. 33. 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
  34. 34. PROTEÍNAS • Funções: • Enzimas, Anticorpos, Hormônios e Fatores de crescimento, Receptores • Transportadores de membrana • Transporte de gases e nutrientes • Sustentação mecânica e movimento • Armazenamento
  35. 35. PROTEÍNAS São cadeias de aminoácidos unidos por ligações peptídicas
  36. 36. 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.
  37. 37. PROTEÍNAS • Aminoácidos • Existem 20 aminoácidos que se combinam em diferentes quantidades e sequências para formar as proteínas
  38. 38. PROTEÍNAS • Ligação peptídica • Ligação entre os grupos amino (-NH2) de um aminoácido e carboxílico (-COOH) de outro aminoácido
  39. 39. 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
  40. 40. • Classificação: • Quanto à composição • simples e conjugada • Quando à forma • fibrosas e globulares PROTEÍNAS
  41. 41. • 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
  42. 42. • 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
  43. 43. • Níveis de organização estrutural • Estrutura primária • Estrutura secundária • Estrutura terciária • Estrutura quaternária PROTEÍNAS
  44. 44. • 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
  45. 45. 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
  46. 46. PROTEÍNAS • Níveis de organização estrutural • Estrutura secundária α-hélice Folha β pregueada
  47. 47. PROTEÍNAS α-hélice Queratina: proteína presente nas unhas e cabelos
  48. 48. PROTEÍNAS • Níveis de organização estrutural • Estrutura terciária • é determinada por interações não covalentes entre as cadeias laterais dos aminoácidos constituintes
  49. 49. PROTEÍNAS • Níveis de organização estrutural • Estrutura quaternária • resulta da combinação de dois ou mais polipeptídeos, o que origina moléculas de grande complexidade
  50. 50. PROTEÍNAS • Níveis de organização estrutural
  51. 51. ÁCIDOS NUCLÉICOS • Dois tipos: Ácido ribonucleico (RNA) Ácido desoxirribonucleico (DNA)
  52. 52. 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
  53. 53. 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)
  54. 54. ÁCIDOS NUCLÉICOS RNA mensageiro (RNAm) Leva a informação genética - copiada do DNA – que estabelece a sequência dos aminoácidos na proteína.
  55. 55. 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.
  56. 56. ÁCIDOS NUCLÉICOS RNA transportador (RNAt) Os RNAt identificam e transportam os aminoácidos até o ribossomo.
  57. 57. ÁCIDOS NUCLÉICOS • São formados por nucleotídeos PENTOSE ÁCIDO FOSFÓRICO BASE NITROGENADA DNA RNA PENTOSE desoxirribose ribose BASES NITROGENADAS adenina, guanina, citosina, timina adenina, guanina, citosina, uracila ÁCIDO FOSFÓRICO PO4H3 PO4H3
  58. 58. ÁCIDOS NUCLÉICOS • Estrutura da PENTOSE: DNA RNA
  59. 59. ÁCIDOS NUCLÉICOS • Bases nitrogenadas ADENINA CITOSINA GUANINA TIMINA URACILA Comum para DNA e RNA Exclusiva de DNA Exclusiva de RNA
  60. 60. 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 da pentose (carbono 3’) de um nucleotídeo, e o grupo fosfato ligado ao carbono 5 da pentose (carbono 5’) do nucleotídeo seguinte.
  61. 61. 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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