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                 ESTRUTURA QUÍMICA E
                METABOLISMO CELULAR
A Citologia estuda a célula, sua estrutura e funções. No entanto para podermos
entender bem uma célula precisamos primeiro conhecer do que ela é feita.

Componentes químicos da célula


                                             CÉLULAS         CÉLULAS
                 CONSTITUINTES               ANIMAIS         VEGETAIS
                                               %                %

                        Água                     60              75

                Substâncias minerais            4,3             2,45

                               Glicídios        6,2             18,0

             Substâncias
                                Lipídios        11,7             0,5
              orgânicas

                               Proteínas        17,8             4,0

Água

Um dos componentes básicos da célula é a água. A água é solvente universal; para
que as substâncias possam se encontrar e reagir, é preciso existir água.

A água também ajuda a evitar variações bruscas de temperatura, pois apresenta
valores elevados de calor específico, calor de vaporização e calor de fusão.

Organismos pecilotérmicos não podem viver em lugares com temperaturas abaixo de
zero, pois como não são capazes de controlar a temperatura do corpo a sua água
congelaria e os levaria à morte.

Nos processos de transporte de substâncias, intra e extracelulares, a água tem
importante participação, assim como na eliminação de excretas celulares.

A água também tem função lubrificante, estando presente em regiões onde há atrito,
como por exemplo, nas articulações.

Variação da taxa de água nos seres vivos.

A quantidade de água varia de acordo com alguns fatores:
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1º - Metabolismo: é o conjunto de reações químicas de um organismo, podendo ser
classificado como metabolismo energético e plástico. Quanto maior a atividade química
(metabolismo) de um órgão, maior o teor hídrico.



                     Quantidade de água em porcentagens do
                      peso total em alguns órgãos humanos

 Encéfalo de embrião                                          92,0

 Músculos                                                     83,4

 Cérebro                                                      77,8

 Pulmões                                                      70,9

 Coração                                                      70,9

 Osso                                                         48,2

 Dentina                                                      12,0

2º - Idade: o encéfalo do embrião tem 92% de água e o do adulto 78%.A taxa de
água em geral decresce com a idade.

3º - Espécie: na espécie humana há 64% de água e nas medusas (água-viva)
98%.Esporos e sementes vegetais são as estruturas com menor proporção de água
(15%).

Sais Minerais

Aparecem na composição da célula sob duas formas básicas: imobilizada e dissociada.
Se apresentam sob a forma imobilizada como componentes de estruturas esqueléticas
(cascas de ovos, ossos, etc.). Sob forma dissociada ou ionizada aparecem como na
tabela abaixo:



  Cálcio    Componente dos ossos e dentes. Ativador de certas enzimas. Por exemplo :
  (Ca2+)    enzimas da coagulação .

Magnésio
         Faz parte da molécula de clorofila; é necessário, portanto , à fotossíntese.
( Mg2+)

            Presente na hemoglobina do sangue, pigmento fundamental para o
  Ferro
            transporte de oxigênio. Componente de substâncias importantes na
  (Fe2+)
            respiração e na fotossíntese (citocromos e ferrodoxina).
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         Tem concentração intracelular sempre mais baixa que nos líquidos externos.
 Sódio   A membrana plasmática, por transporte ativo, constantemente bombeia o
 (Na+)   sódio, que tende a penetrar por difusão. Importante componente da
         concentração osmótica do sangue juntamente com o K .

         É mais abundante dentro das células que fora delas. Por transporte ativo, a
         membrana plasmática absorve o potássio do meio externo. Os íons sódio e
Potássio
         potássio estão envolvidos nos fenômenos elétricos que ocorrem na
  (K+)
         membrana plasmática, na concentração muscular e na condução
         nervosa.

Fosfato Componente dos ossos e dentes. Está no ATP, molécula energética das
(PO4-3) atividades celulares. É parte integrante do DNA e RNA, no código genético.

 Cloro
         Componente dos neurônios (transmissão de impulsos nervosos ).
 (Cl-)

 Iodo
         Entra na formação de hormônios tireoidianos.
  (I-)



Glicídios

Os glicídios são também conhecidos como açúcares, sacarídios, carboidratos ou hidratos de
carbono. São moléculas compostas principalmente de: carbono, hidrogênio, oxigênio. Os
açúcares mais simples são os monossacarídios, que apresentam fórmula geral             .O
valor de n pode variar de 3 a 7 conforme o tipo de monossacarídio. O nome do açúcar é dado
de acordo com o número de átomos de carbono da molécula, seguido da terminação OSE. Por
exemplo, triose, pentose,hexose. São monossacarídios importantes: glicose, frutose, galactose,
ribose e desoxirribose.

                               n     Fórmula        Nome

                               3                    Triose

                               4                    Tetrose

                               5                   Pentose

                               6                    Hexose

                               7                   Heptose
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A junção de dois monossacarídeos dá origem a um dissacarídio.Ex. sacarose.

Quando temos muitos monossacarídeos ligados, ocorre a formação de um polissacarídeo, tal
como o amido, o glicogênio, a celulose, a quitina, etc.

Os glicídios são a fonte primária de energia para as atividades celulares, podendo também
apresentar funções estruturais, isto é, formar estruturas celulares. Enquanto as plantas
produzem seus próprios carboidratos, os animais incorporam-nos através do processo de
nutrição.




(conjunto das transformações químicas)
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                                                        Anabolismo - reações químicas de
                                                        síntese,   que  "juntando"moléculas
                                                        simples produzem moléculas maiores


Metabolismo                                             Catabolismo - reações químicas de
                                                        análise     (decomposição)     que
                                                        "quebrando"    moléculas   grandes
                                                        separam suas unidades menores




                                  Tabela - Monossacarídeos
           Carboidrato                             Papel biológico


           Ribose
                           Uma das matérias-primas      necessárias   à   produção   de   ácido
Pentoses                   ribonucléico.

           Desoxirribose
                           Matéria-prima necessária à produção de ácido desoxirribonucléico
                           (DNA).

           Glicose         é a molécula mais usada pelas células para obtenção de energia. é
                           fabricada pelas partes verdes dos vegetais, na fotossíntese.
                           Abundante em vegetais, no sangue, no mel.
Hexoses
           Frutose
                           Outra hexose, também com papel fundamentalmente energético.

           Galactose
                           Um dos monossacarídeos constituinte da lactose do leite. Papel
                           energético.
                                          Tabela

                                      Monossacarídeos       Onde é encontrado e papel
                       Carboidrato
                                       constituintes                biológico

 DISSACARÍDEOS             Sacarose   glicose + frutose Em muitos vegetais. Abundante na
                                                        cana-de-açúcar e na beterraba. Papel
                                                        energético.
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                            Lactose     glicose + galactose Encontrado no leite. Papel energético.

                                                           Encontrado em alguns vegetais.
                                                           Provém da digestão do amido no tubo
                            Maltose      glicose + glicose
                                                           digestivo   de     animais.   Papel
                                                           energético.

                                                         Encontrados em raízes, caules e
                                        muitas moléculas folhas. O excesso de glicose produzido
                            Amido
                                           de glicose    na fotossíntese é armazenado sob
                                                         forma de amido.

                                                         Componente esquelético da parede de
                                        muitas moléculas células vegetais, funcionando como
   POLISSACARÍDEOS         Celulose
                                           de glicose    reforço.  é   o   carboidrato  mais
                                                         abundante na natureza.

                                                         Encontrado no fígado e nos músculos.
                                        muitas moléculas
                           Glicogênio                    Constitui a reserva energética dos
                                           de glicose
                                                         animais.


  IDENTIFICAÇÃO PRÁTICA DE ALGUNS CARBOIDRATOS
   Reagente Lugol      •   identificação de amido (polissacarídeo).
    (cor castanho-
        clara)         •   muda sua cor para azul-violeta (roxa).


                       •   aquecido na presença de glicose forma um precipitado amarelo-
       Reagente            escuro (alaranjado).
      Benedict
      (cor azul)       •   aquecido na presença de sacarose forma um precipitado amarelo-
                           claro.




Lipídios

A principal propriedade deste grupo de substâncias é o fato de serem insolúveis em
água. Essas substâncias são formadas por C, H e O, mas em proporções diferentes da
dos carboidratos.

Fazem parte deste grupo as gorduras, os óleos, as ceras e os esteróides. As gorduras e
os óleos formam o grupo dos triglicerídios, pois, por hidrólise, ambos liberam um
álcool chamado glicerol e 3 "moléculas" de ácidos graxos. O ácido graxo pode ser
saturado ou insaturado. O saturado é aquele onde há somente ligações simples entre
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os átomos de carbono, como por exemplo, o ácido palmítico e o ácido esteárico. O
ácido graxo insaturado possui uma ou mais ligações duplas entre os carbonos, como,
por exemplo, o ácido oléico.

R = 10 ou mais átomos de carbono.




Um lipídio é chamado "gordura" quando está no estado sólido à temperatura
ambiente; caso esteja no estado líquido será denominado "óleo".

As ceras são duras à temperatura ambiente e macias quando são aquecidas. As ceras,
por hidrólise, liberam "uma" molécula de álcool e ácidos graxos, ambos de cadeia
longa.

Os esteróides são lipídios de cadeia complexa. Como exemplo pode-se citar o
colesterol e alguns hormônios: estrógenos, testosterona.




IDENTIFICAÇÃO PRÁTICA DE LIPÍDIOS
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                   •   insolúvel em água; flutua na água, por ter menor
      Sudam            densidade.
III
      (vermelho)   •   solúvel em lipídios, os quais cora em vermelho, flutuando
                       ambos na superfície da água.

Funções dos lipídios nos seres vivos.

a) são constituintes da membrana plasmática e de todas as membranas internas da
célula (fosfolipídios);




b) fornecem energia quando oxidados pelas células. São normalmente usados como
reserva energética;

c) fazem parte da estrutura de algumas vitaminas (A, D, E e K);

d) originam alguns hormônios (andrógenos, progesterona, etc.);

e) ajudam na proteção, pois as ceras são encontradas na pele, nos pêlos, nas penas,
nas folhas, impedindo a desidratação dessas estruturas, através de um efeito
impermeabilizante.
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Proteínas

São os principais constituintes estruturais das células. Elas têm três papéis fundamentais:

1º - estruturam a matéria viva(função plástica), formando as fibras dos tecidos;

2º - aceleram as reações químicas celulares (catálise) - neste caso as proteínas são
chamadas de enzimas (catalisadores orgânicos);

3º funcionam como elementos de defesa (anticorpos).

As proteínas são macromoléculas orgânicas formadas pela junção de muitos aminoácidos
(AA). Os aminoácidos são as unidades (monômeros) que constituem as proteínas
(polímeros). Qualquer aminoácido contém um grupo carboxila e um grupo amina.




A fórmula geral de um aminoácido está representada abaixo:




A ligação química entre dois AA chama-se ligação peptídica, e acontece sempre entre o C
do radical ácido de um AA e o N do radical amina do outro AA.
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Quando a ligação ocorre entre 2 AA chamamos a molécula formada de dipeptídio. Quando
ocorre com 3 AA chamamos de tripeptídio. Acima de 4 AA a molécula é chamada de
polipeptídio. As proteínas são sempre polipeptídios (costuma ter acima de 80 AA).

                    IDENTIFICAÇÃO PRÁTICA DE PROTEÍNAS

  Reagente Millon         •   aquecido forma um precipitado vermelho com a proteína.
    (incolor)
                          •        muda a cor azul-clara para violácea (arroxeada).
  Reação do Biureto
 (CuSO4 + NaOH)
     (cor azul)


Existem vinte tipos diferentes de AA que fazem parte das proteínas. Um mesmo AA pode
aparecer várias vezes na mesma molécula.


                    Aminoácidos                 Aminoácidos
                    essenciais                  não essenciais

                                                Alanina (Ala)
                    Histidina (His)
                                                Arginina (Arg)
                    Isoleucina (Iso)
                                                Asparagina (Asn)
                    Leucina (Leu)
                                                Ácido aspártico (Asp)
                    Lisina (Lis)
                                                Cisteína (Cis)
                    Metionina (Met)
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                                             Ácido glutâmico (Glu)
                    Fenilalanina (Fen)

                                             Glicina (Gli)
                    Treonina (Tre)
                                             Glutamina (Gln)
                    Triptofano (Tri)
                                             Prolina (Pro)
                    Valina (Val)
                                             Serina (Ser)

                                             Tirosina (Tir)



Parte desses AA são essenciais (precisam ser obtidos da alimentação), a partir dos quais o
organismo pode sintetizar todos os demais (AA naturais).




O que diferencia um AA de outro é o radical R.
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                                               Se o número de aminoácidos, que
formam determinada molécula, for superior a 80, convencionalmente, ela será
chamada de proteína. Apesar de existirem somente 20 AA, o número de proteínas
possível é praticamente infinito.

As proteínas diferem entre si devido:

a) a quantidade de AA na molécula,

b) os tipos de AA,

c) a seqüência dos AA na molécula.

Duas proteínas podem ter os mesmos AA nas mesmas quantidades, porém se a
seqüência dos AA for diferente, as proteínas serão diferentes. Exemplo: imagine que
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cada letra da palavra AMOR seja um AA. Quantas palavras diferentes podemos
escrever com essas letras?

ROMA, MORA, OMAR, RAMO, etc.

A seqüência dos AA na cadeia polipeptídica é o que chamamos de estrutura primária
da proteína. Se a estrutura primária de uma proteína for mudada, a proteína é
mudada. A estrutura primária é importante para a forma espacial da proteína.

O fio protéico (estrutura primária) não fica esticado, mas sim enrolado como um fio de
telefone (forma helicoidal), devido à projeção espacial da ligação peptídica.Essa forma
é chamada de estrutura secundária.

Em muitas proteínas a própria hélice (estrutura secundária) sofre dobramento sobre si
mesma, adquirindo forma globosa chamada de estrutura terciária.

É essa estrutura terciária (espacial = tridimensional) que determina a função
biologicamente ativa, fazendo a proteína trabalhar como enzima, anticorpo, etc.

Vários fatores tais como, temperatura, grau de acidez (pH), concentração de sais e
outros podem alterar a estrutura espacial de uma proteína, sem alterar a sua estrutura
primária. Este fenômeno é chamado de desnaturação.




Uma das funções das proteínas é a função estrutural, pois fazem parte da arquitetura
das células e tecidos dos organismos.


 PROTEÍNAS ESTRUTURAIS

 PROTEÍNA                 PAPEL BIOLÓGICO



                          Proteína presente nos ossos, cartilagens e tendões, e
         Colágeno         também na pele. Aumenta a resistência desses tecidos à
                          tração.
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                         Recobre a superfície da pele dos vertebrados terrestres. É o
                         mais abundante componente de unhas, garras, corpos, bicos
        Queratina        e pêlos dos vertebrados. Impermeabilizando as superfícies
                          corpóreas, diminuindo a desidratação.


   Actina e miosina
                         Principais constituintes do   músculo.   Responsáveis   pela
                         contratilidade do músculo.
 Albumina
                         Proteína mais abundante do plasma sangüíneo, conferindo-
                         lhe viscosidade, pressão osmótica e função tampão.

 Hemoglobina
                         Proteína presente nas hemácias. Relacionada ao transporte
                         de gases pelas células vermelhas do sangue.

Além da função estrutural as proteínas atuam como catalisadoras das reações
químicas que ocorrem nas células. São as enzimas. A maior parte das informações
contidas no DNA dos organismos, é referente à fabricação de enzimas.

Cada reação que ocorre na célula necessita de uma enzima específica, isto é,
uma mesma enzima não catalisa duas reações diferentes. A especificidade das enzimas
é explicada pelo modelo da chave (reagente) e fechadura (enzima). A forma
espacial da enzima deve ser complementar à forma espacial dos reagentes
(substratos). As enzimas não são descartáveis, uma enzima pode ser usada diversas
vezes. A desnaturação de uma enzima implica na sua inatividade, pois perdendo
sua forma espacial ela não consegue mais se encaixar ao seu substrato específico.


     HOLOENZIMA =             APOENZIMA +     COENZIMA     +   COFATOR




     (enzima conjugada)       (proteína)      (orgânica)       (inorgânica)




     estrutura 3                                VITAMINA       sal=íon

     (atividade biológica)
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O inibidor enzimático tem forma semelhante ao substrato (reagente). Encaixando-se
na enzima, bloqueia a entrada do substrato, inibindo a reação química.

A temperatura é um fator importante na velocidade da atividade enzimática. A
velocidade da reação enzimática aumenta com o aumento da temperatura até certo
limite, então a velocidade diminui bruscamente. Para cada tipo de enzima existe uma
temperatura ótima. Para os seres humanos, a maioria das enzimas tem sua
temperatura ótima de funcionamento entre 35 e 40º C.



  Muitas enzimas para poderem funcionar precisam de um " ajudante" chamado de cofator. Os
  cofatores podem ser íons metálicos, como o cobre, zinco e manganês. Se o cofator é uma
  substância orgânica, ele é denominado coenzima. A maioria das vitaminas necessárias ao
  nosso organismo atua como coenzima.

  Vitaminas são substâncias orgânicas essenciais, que têm de ser obtidas do alimento, uma
  vez que o organismo não consegue fabricá-las.



  VITAMINAS




            HOLOENZIMA =            APOENZIMA + COENZIMA         + COFATOR




            (enzima conjugada)      (proteína)      (orgânica)     (inorgânica)
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       estrutura 3                              VITAMINA      sal=íon

       (atividade biológica)




                                  VITAMINAS



   Vitaminas           Uso no corpo             deficiência         Principais fontes

                   Necessária    para     o                       Vegetais
                   crescimento normal e                           amarelos
                   para o funcionamento Cegueira        noturna; (cenoura, abóbora,
       A
                   normal dos olhos, do xeroftalmina,      “olhos batata doce, milho),
                   nariz, dos pulmões. secos”    em     crianças; pêssego, nectarina,
antixeroftálmica
                   Previne resfriados e cegueira total.           abricó, gema de ovo,
                   várias infecções . Evita                       manteiga,
                   a “cegueira noturna”.                          fígado.

                   Auxilia na oxidação
                                                                    Cerais   na   forma
                   dos       carboidratos.
                                           Perda de apetite, fadiga integral   e   pães,
                   Estimula o apetite.
                                           muscular, nervosismo, feijão, fígado, carne
       B1          Mantém      o     tônus
                                           beribéri (homem) e de          porco,   ovos,
                   muscular e o bom
                                           polineurite              fermento de padaria,
   (tiamina)       funcionamento        do
                                           (pássaros).              vegetais         de
                   sistema       nervoso.
                                                                    folhas.
                   Previne beribéri.

                   Auxilia na oxidação Ruptura da mucosa Vegetais de folhas
       B2          dos          alimentos. da boca, dos lábios, da (couve,    repolho,
                   Essencial à respiração língua e das bochechas. espinafre      etc),
 (riboflavina)     celular.  Mantém      a                         carnes     magras,
                   tonalidade saudável da                          ovos, fermento de
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                     pele.    Atua        na
                     coordenação                                     padaria, fígado, leite.
                     motora.

                                             Inércia e falta de
                     Mantém     o     tônus
                                             energia,     nervosismo
                     nervoso e muscular e                             Lêvedo de cerveja,
      B (PP)                                 extremo,      distúrbios
                     o bom funcionamento                              carnes        magras,
                                             digestivos,     pelagra
                     do aparelho digestório.                          ovos, fígado, leite.
(ácido nicotínico)                           (homem)     e    língua
                     Previne a pelagra.
                                             preta (cães).

                                                                    Lêvedo de cerveja,
        B6                                  Doenças     de    pele,
                     Auxilia a oxidação dos                         cereais  integrais,
                                            distúrbios nervosos,
                     alimentos. Mantém a                            fígado,     carnes
   (piridoxina)                             inércia   e    extrema
                     pele saudável.                                 magras,      peixe,
                                            apatia.
                                                                    leite.

                                                                     Fígado. Leite e seus
        B12       Importante       para     a
                                                                     derivados,        em
                  maturidade              das Anemia perniciosa.
                                                                     carnes,       peixes,
(cianocobalamina) hemácias.
                                                                     ostras e leveduras.

                                            Inércia e fadiga em Frutas             cítricas
(ácido ascórbico)                           adutos,     insônia    e (limão,          lima,
                     Previne     infecções.
                                            nervosismo           em laranja),     tomate,
                     Mantém a integridade
        C                                   crianças, sangramento couve,      repolho     e
                     dos vasos sangüíneos
                                            das           gengivas, outros vegetais de
                     e a saúde dos dentes.
 Anti-escorbútica                           inflamações         nas folha,      pimentão,
                     Previne escorbuto.
                                            juntas,           dentes morango,     abacaxi,
                                            alterados, escorbuto. goiaba, caju.

  (ergosterol =
                                             Problemas           nos
  precursor da       Atua no metabolismo
                                             dentes, ossos fracos,
   vitamina D)       do cálcio e do fósforo.                           Lêvedo,   óleo   de
                                             contribui   para       os
                     Mantém os ossos e os                              fígado de bacalhau,
                                             sintomas   da    artrite,
        D            dentes     em     bom                             gema     de    ovo,
                                             raquitismo,
                     estado.   Previne    o                            manteiga
                                             osteomalácia
  Anti-raquítica     raquitismo.
                                             (adultos).
   (- tocoferol)
                     Promove a fertilidade. Esterilidade do macho, Óleo de germe de
        E            Previne o aborto. Atua aborto. Oxidação de trigo,           carnes
                     no sistema nervoso ácidos              graxos magras,   laticínios,
  Anti-oxidante      involuntário   ,    no insaturados          e alface, óleo      de
                     sistema muscular e enzimas                    amendoim.
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                    nos            músculos
                                            mitocondriais.
                    involuntários.

                                                               Vegetais     verdes,
                  Atua na coagulação do Hemorragias            tomate,    castanha,
                  sangue.      Previne prolongadas: retarda o espinafre,     alface,
Anti- hemorrágica
                  hemorragias.          processo de cogulação. repolho, couve, óleos
                                                               vegetais.

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Biomoleculas

  • 1. Vestibular1 – A melhor ajuda ao vestibulando na Internet Acesse Agora ! www.vestibular1.com.br ESTRUTURA QUÍMICA E METABOLISMO CELULAR A Citologia estuda a célula, sua estrutura e funções. No entanto para podermos entender bem uma célula precisamos primeiro conhecer do que ela é feita. Componentes químicos da célula CÉLULAS CÉLULAS CONSTITUINTES ANIMAIS VEGETAIS % % Água 60 75 Substâncias minerais 4,3 2,45 Glicídios 6,2 18,0 Substâncias Lipídios 11,7 0,5 orgânicas Proteínas 17,8 4,0 Água Um dos componentes básicos da célula é a água. A água é solvente universal; para que as substâncias possam se encontrar e reagir, é preciso existir água. A água também ajuda a evitar variações bruscas de temperatura, pois apresenta valores elevados de calor específico, calor de vaporização e calor de fusão. Organismos pecilotérmicos não podem viver em lugares com temperaturas abaixo de zero, pois como não são capazes de controlar a temperatura do corpo a sua água congelaria e os levaria à morte. Nos processos de transporte de substâncias, intra e extracelulares, a água tem importante participação, assim como na eliminação de excretas celulares. A água também tem função lubrificante, estando presente em regiões onde há atrito, como por exemplo, nas articulações. Variação da taxa de água nos seres vivos. A quantidade de água varia de acordo com alguns fatores:
  • 2. Vestibular1 – A melhor ajuda ao vestibulando na Internet Acesse Agora ! www.vestibular1.com.br 1º - Metabolismo: é o conjunto de reações químicas de um organismo, podendo ser classificado como metabolismo energético e plástico. Quanto maior a atividade química (metabolismo) de um órgão, maior o teor hídrico. Quantidade de água em porcentagens do peso total em alguns órgãos humanos Encéfalo de embrião 92,0 Músculos 83,4 Cérebro 77,8 Pulmões 70,9 Coração 70,9 Osso 48,2 Dentina 12,0 2º - Idade: o encéfalo do embrião tem 92% de água e o do adulto 78%.A taxa de água em geral decresce com a idade. 3º - Espécie: na espécie humana há 64% de água e nas medusas (água-viva) 98%.Esporos e sementes vegetais são as estruturas com menor proporção de água (15%). Sais Minerais Aparecem na composição da célula sob duas formas básicas: imobilizada e dissociada. Se apresentam sob a forma imobilizada como componentes de estruturas esqueléticas (cascas de ovos, ossos, etc.). Sob forma dissociada ou ionizada aparecem como na tabela abaixo: Cálcio Componente dos ossos e dentes. Ativador de certas enzimas. Por exemplo : (Ca2+) enzimas da coagulação . Magnésio Faz parte da molécula de clorofila; é necessário, portanto , à fotossíntese. ( Mg2+) Presente na hemoglobina do sangue, pigmento fundamental para o Ferro transporte de oxigênio. Componente de substâncias importantes na (Fe2+) respiração e na fotossíntese (citocromos e ferrodoxina).
  • 3. Vestibular1 – A melhor ajuda ao vestibulando na Internet Acesse Agora ! www.vestibular1.com.br Tem concentração intracelular sempre mais baixa que nos líquidos externos. Sódio A membrana plasmática, por transporte ativo, constantemente bombeia o (Na+) sódio, que tende a penetrar por difusão. Importante componente da concentração osmótica do sangue juntamente com o K . É mais abundante dentro das células que fora delas. Por transporte ativo, a membrana plasmática absorve o potássio do meio externo. Os íons sódio e Potássio potássio estão envolvidos nos fenômenos elétricos que ocorrem na (K+) membrana plasmática, na concentração muscular e na condução nervosa. Fosfato Componente dos ossos e dentes. Está no ATP, molécula energética das (PO4-3) atividades celulares. É parte integrante do DNA e RNA, no código genético. Cloro Componente dos neurônios (transmissão de impulsos nervosos ). (Cl-) Iodo Entra na formação de hormônios tireoidianos. (I-) Glicídios Os glicídios são também conhecidos como açúcares, sacarídios, carboidratos ou hidratos de carbono. São moléculas compostas principalmente de: carbono, hidrogênio, oxigênio. Os açúcares mais simples são os monossacarídios, que apresentam fórmula geral .O valor de n pode variar de 3 a 7 conforme o tipo de monossacarídio. O nome do açúcar é dado de acordo com o número de átomos de carbono da molécula, seguido da terminação OSE. Por exemplo, triose, pentose,hexose. São monossacarídios importantes: glicose, frutose, galactose, ribose e desoxirribose. n Fórmula Nome 3 Triose 4 Tetrose 5 Pentose 6 Hexose 7 Heptose
  • 4. Vestibular1 – A melhor ajuda ao vestibulando na Internet Acesse Agora ! www.vestibular1.com.br A junção de dois monossacarídeos dá origem a um dissacarídio.Ex. sacarose. Quando temos muitos monossacarídeos ligados, ocorre a formação de um polissacarídeo, tal como o amido, o glicogênio, a celulose, a quitina, etc. Os glicídios são a fonte primária de energia para as atividades celulares, podendo também apresentar funções estruturais, isto é, formar estruturas celulares. Enquanto as plantas produzem seus próprios carboidratos, os animais incorporam-nos através do processo de nutrição. (conjunto das transformações químicas)
  • 5. Vestibular1 – A melhor ajuda ao vestibulando na Internet Acesse Agora ! www.vestibular1.com.br Anabolismo - reações químicas de síntese, que "juntando"moléculas simples produzem moléculas maiores Metabolismo Catabolismo - reações químicas de análise (decomposição) que "quebrando" moléculas grandes separam suas unidades menores Tabela - Monossacarídeos Carboidrato Papel biológico Ribose Uma das matérias-primas necessárias à produção de ácido Pentoses ribonucléico. Desoxirribose Matéria-prima necessária à produção de ácido desoxirribonucléico (DNA). Glicose é a molécula mais usada pelas células para obtenção de energia. é fabricada pelas partes verdes dos vegetais, na fotossíntese. Abundante em vegetais, no sangue, no mel. Hexoses Frutose Outra hexose, também com papel fundamentalmente energético. Galactose Um dos monossacarídeos constituinte da lactose do leite. Papel energético. Tabela Monossacarídeos Onde é encontrado e papel Carboidrato constituintes biológico DISSACARÍDEOS Sacarose glicose + frutose Em muitos vegetais. Abundante na cana-de-açúcar e na beterraba. Papel energético.
  • 6. Vestibular1 – A melhor ajuda ao vestibulando na Internet Acesse Agora ! www.vestibular1.com.br Lactose glicose + galactose Encontrado no leite. Papel energético. Encontrado em alguns vegetais. Provém da digestão do amido no tubo Maltose glicose + glicose digestivo de animais. Papel energético. Encontrados em raízes, caules e muitas moléculas folhas. O excesso de glicose produzido Amido de glicose na fotossíntese é armazenado sob forma de amido. Componente esquelético da parede de muitas moléculas células vegetais, funcionando como POLISSACARÍDEOS Celulose de glicose reforço. é o carboidrato mais abundante na natureza. Encontrado no fígado e nos músculos. muitas moléculas Glicogênio Constitui a reserva energética dos de glicose animais. IDENTIFICAÇÃO PRÁTICA DE ALGUNS CARBOIDRATOS Reagente Lugol • identificação de amido (polissacarídeo). (cor castanho- clara) • muda sua cor para azul-violeta (roxa). • aquecido na presença de glicose forma um precipitado amarelo- Reagente escuro (alaranjado). Benedict (cor azul) • aquecido na presença de sacarose forma um precipitado amarelo- claro. Lipídios A principal propriedade deste grupo de substâncias é o fato de serem insolúveis em água. Essas substâncias são formadas por C, H e O, mas em proporções diferentes da dos carboidratos. Fazem parte deste grupo as gorduras, os óleos, as ceras e os esteróides. As gorduras e os óleos formam o grupo dos triglicerídios, pois, por hidrólise, ambos liberam um álcool chamado glicerol e 3 "moléculas" de ácidos graxos. O ácido graxo pode ser saturado ou insaturado. O saturado é aquele onde há somente ligações simples entre
  • 7. Vestibular1 – A melhor ajuda ao vestibulando na Internet Acesse Agora ! www.vestibular1.com.br os átomos de carbono, como por exemplo, o ácido palmítico e o ácido esteárico. O ácido graxo insaturado possui uma ou mais ligações duplas entre os carbonos, como, por exemplo, o ácido oléico. R = 10 ou mais átomos de carbono. Um lipídio é chamado "gordura" quando está no estado sólido à temperatura ambiente; caso esteja no estado líquido será denominado "óleo". As ceras são duras à temperatura ambiente e macias quando são aquecidas. As ceras, por hidrólise, liberam "uma" molécula de álcool e ácidos graxos, ambos de cadeia longa. Os esteróides são lipídios de cadeia complexa. Como exemplo pode-se citar o colesterol e alguns hormônios: estrógenos, testosterona. IDENTIFICAÇÃO PRÁTICA DE LIPÍDIOS
  • 8. Vestibular1 – A melhor ajuda ao vestibulando na Internet Acesse Agora ! www.vestibular1.com.br • insolúvel em água; flutua na água, por ter menor Sudam densidade. III (vermelho) • solúvel em lipídios, os quais cora em vermelho, flutuando ambos na superfície da água. Funções dos lipídios nos seres vivos. a) são constituintes da membrana plasmática e de todas as membranas internas da célula (fosfolipídios); b) fornecem energia quando oxidados pelas células. São normalmente usados como reserva energética; c) fazem parte da estrutura de algumas vitaminas (A, D, E e K); d) originam alguns hormônios (andrógenos, progesterona, etc.); e) ajudam na proteção, pois as ceras são encontradas na pele, nos pêlos, nas penas, nas folhas, impedindo a desidratação dessas estruturas, através de um efeito impermeabilizante.
  • 9. Vestibular1 – A melhor ajuda ao vestibulando na Internet Acesse Agora ! www.vestibular1.com.br Proteínas São os principais constituintes estruturais das células. Elas têm três papéis fundamentais: 1º - estruturam a matéria viva(função plástica), formando as fibras dos tecidos; 2º - aceleram as reações químicas celulares (catálise) - neste caso as proteínas são chamadas de enzimas (catalisadores orgânicos); 3º funcionam como elementos de defesa (anticorpos). As proteínas são macromoléculas orgânicas formadas pela junção de muitos aminoácidos (AA). Os aminoácidos são as unidades (monômeros) que constituem as proteínas (polímeros). Qualquer aminoácido contém um grupo carboxila e um grupo amina. A fórmula geral de um aminoácido está representada abaixo: A ligação química entre dois AA chama-se ligação peptídica, e acontece sempre entre o C do radical ácido de um AA e o N do radical amina do outro AA.
  • 10. Vestibular1 – A melhor ajuda ao vestibulando na Internet Acesse Agora ! www.vestibular1.com.br Quando a ligação ocorre entre 2 AA chamamos a molécula formada de dipeptídio. Quando ocorre com 3 AA chamamos de tripeptídio. Acima de 4 AA a molécula é chamada de polipeptídio. As proteínas são sempre polipeptídios (costuma ter acima de 80 AA). IDENTIFICAÇÃO PRÁTICA DE PROTEÍNAS Reagente Millon • aquecido forma um precipitado vermelho com a proteína. (incolor) • muda a cor azul-clara para violácea (arroxeada). Reação do Biureto (CuSO4 + NaOH) (cor azul) Existem vinte tipos diferentes de AA que fazem parte das proteínas. Um mesmo AA pode aparecer várias vezes na mesma molécula. Aminoácidos Aminoácidos essenciais não essenciais Alanina (Ala) Histidina (His) Arginina (Arg) Isoleucina (Iso) Asparagina (Asn) Leucina (Leu) Ácido aspártico (Asp) Lisina (Lis) Cisteína (Cis) Metionina (Met)
  • 11. Vestibular1 – A melhor ajuda ao vestibulando na Internet Acesse Agora ! www.vestibular1.com.br Ácido glutâmico (Glu) Fenilalanina (Fen) Glicina (Gli) Treonina (Tre) Glutamina (Gln) Triptofano (Tri) Prolina (Pro) Valina (Val) Serina (Ser) Tirosina (Tir) Parte desses AA são essenciais (precisam ser obtidos da alimentação), a partir dos quais o organismo pode sintetizar todos os demais (AA naturais). O que diferencia um AA de outro é o radical R.
  • 12. Vestibular1 – A melhor ajuda ao vestibulando na Internet Acesse Agora ! www.vestibular1.com.br Se o número de aminoácidos, que formam determinada molécula, for superior a 80, convencionalmente, ela será chamada de proteína. Apesar de existirem somente 20 AA, o número de proteínas possível é praticamente infinito. As proteínas diferem entre si devido: a) a quantidade de AA na molécula, b) os tipos de AA, c) a seqüência dos AA na molécula. Duas proteínas podem ter os mesmos AA nas mesmas quantidades, porém se a seqüência dos AA for diferente, as proteínas serão diferentes. Exemplo: imagine que
  • 13. Vestibular1 – A melhor ajuda ao vestibulando na Internet Acesse Agora ! www.vestibular1.com.br cada letra da palavra AMOR seja um AA. Quantas palavras diferentes podemos escrever com essas letras? ROMA, MORA, OMAR, RAMO, etc. A seqüência dos AA na cadeia polipeptídica é o que chamamos de estrutura primária da proteína. Se a estrutura primária de uma proteína for mudada, a proteína é mudada. A estrutura primária é importante para a forma espacial da proteína. O fio protéico (estrutura primária) não fica esticado, mas sim enrolado como um fio de telefone (forma helicoidal), devido à projeção espacial da ligação peptídica.Essa forma é chamada de estrutura secundária. Em muitas proteínas a própria hélice (estrutura secundária) sofre dobramento sobre si mesma, adquirindo forma globosa chamada de estrutura terciária. É essa estrutura terciária (espacial = tridimensional) que determina a função biologicamente ativa, fazendo a proteína trabalhar como enzima, anticorpo, etc. Vários fatores tais como, temperatura, grau de acidez (pH), concentração de sais e outros podem alterar a estrutura espacial de uma proteína, sem alterar a sua estrutura primária. Este fenômeno é chamado de desnaturação. Uma das funções das proteínas é a função estrutural, pois fazem parte da arquitetura das células e tecidos dos organismos. PROTEÍNAS ESTRUTURAIS PROTEÍNA PAPEL BIOLÓGICO Proteína presente nos ossos, cartilagens e tendões, e Colágeno também na pele. Aumenta a resistência desses tecidos à tração.
  • 14. Vestibular1 – A melhor ajuda ao vestibulando na Internet Acesse Agora ! www.vestibular1.com.br Recobre a superfície da pele dos vertebrados terrestres. É o mais abundante componente de unhas, garras, corpos, bicos Queratina e pêlos dos vertebrados. Impermeabilizando as superfícies corpóreas, diminuindo a desidratação. Actina e miosina Principais constituintes do músculo. Responsáveis pela contratilidade do músculo. Albumina Proteína mais abundante do plasma sangüíneo, conferindo- lhe viscosidade, pressão osmótica e função tampão. Hemoglobina Proteína presente nas hemácias. Relacionada ao transporte de gases pelas células vermelhas do sangue. Além da função estrutural as proteínas atuam como catalisadoras das reações químicas que ocorrem nas células. São as enzimas. A maior parte das informações contidas no DNA dos organismos, é referente à fabricação de enzimas. Cada reação que ocorre na célula necessita de uma enzima específica, isto é, uma mesma enzima não catalisa duas reações diferentes. A especificidade das enzimas é explicada pelo modelo da chave (reagente) e fechadura (enzima). A forma espacial da enzima deve ser complementar à forma espacial dos reagentes (substratos). As enzimas não são descartáveis, uma enzima pode ser usada diversas vezes. A desnaturação de uma enzima implica na sua inatividade, pois perdendo sua forma espacial ela não consegue mais se encaixar ao seu substrato específico. HOLOENZIMA = APOENZIMA + COENZIMA + COFATOR (enzima conjugada) (proteína) (orgânica) (inorgânica) estrutura 3 VITAMINA sal=íon (atividade biológica)
  • 15. Vestibular1 – A melhor ajuda ao vestibulando na Internet Acesse Agora ! www.vestibular1.com.br O inibidor enzimático tem forma semelhante ao substrato (reagente). Encaixando-se na enzima, bloqueia a entrada do substrato, inibindo a reação química. A temperatura é um fator importante na velocidade da atividade enzimática. A velocidade da reação enzimática aumenta com o aumento da temperatura até certo limite, então a velocidade diminui bruscamente. Para cada tipo de enzima existe uma temperatura ótima. Para os seres humanos, a maioria das enzimas tem sua temperatura ótima de funcionamento entre 35 e 40º C. Muitas enzimas para poderem funcionar precisam de um " ajudante" chamado de cofator. Os cofatores podem ser íons metálicos, como o cobre, zinco e manganês. Se o cofator é uma substância orgânica, ele é denominado coenzima. A maioria das vitaminas necessárias ao nosso organismo atua como coenzima. Vitaminas são substâncias orgânicas essenciais, que têm de ser obtidas do alimento, uma vez que o organismo não consegue fabricá-las. VITAMINAS HOLOENZIMA = APOENZIMA + COENZIMA + COFATOR (enzima conjugada) (proteína) (orgânica) (inorgânica)
  • 16. Vestibular1 – A melhor ajuda ao vestibulando na Internet Acesse Agora ! www.vestibular1.com.br estrutura 3 VITAMINA sal=íon (atividade biológica) VITAMINAS Vitaminas Uso no corpo deficiência Principais fontes Necessária para o Vegetais crescimento normal e amarelos para o funcionamento Cegueira noturna; (cenoura, abóbora, A normal dos olhos, do xeroftalmina, “olhos batata doce, milho), nariz, dos pulmões. secos” em crianças; pêssego, nectarina, antixeroftálmica Previne resfriados e cegueira total. abricó, gema de ovo, várias infecções . Evita manteiga, a “cegueira noturna”. fígado. Auxilia na oxidação Cerais na forma dos carboidratos. Perda de apetite, fadiga integral e pães, Estimula o apetite. muscular, nervosismo, feijão, fígado, carne B1 Mantém o tônus beribéri (homem) e de porco, ovos, muscular e o bom polineurite fermento de padaria, (tiamina) funcionamento do (pássaros). vegetais de sistema nervoso. folhas. Previne beribéri. Auxilia na oxidação Ruptura da mucosa Vegetais de folhas B2 dos alimentos. da boca, dos lábios, da (couve, repolho, Essencial à respiração língua e das bochechas. espinafre etc), (riboflavina) celular. Mantém a carnes magras, tonalidade saudável da ovos, fermento de
  • 17. Vestibular1 – A melhor ajuda ao vestibulando na Internet Acesse Agora ! www.vestibular1.com.br pele. Atua na coordenação padaria, fígado, leite. motora. Inércia e falta de Mantém o tônus energia, nervosismo nervoso e muscular e Lêvedo de cerveja, B (PP) extremo, distúrbios o bom funcionamento carnes magras, digestivos, pelagra do aparelho digestório. ovos, fígado, leite. (ácido nicotínico) (homem) e língua Previne a pelagra. preta (cães). Lêvedo de cerveja, B6 Doenças de pele, Auxilia a oxidação dos cereais integrais, distúrbios nervosos, alimentos. Mantém a fígado, carnes (piridoxina) inércia e extrema pele saudável. magras, peixe, apatia. leite. Fígado. Leite e seus B12 Importante para a derivados, em maturidade das Anemia perniciosa. carnes, peixes, (cianocobalamina) hemácias. ostras e leveduras. Inércia e fadiga em Frutas cítricas (ácido ascórbico) adutos, insônia e (limão, lima, Previne infecções. nervosismo em laranja), tomate, Mantém a integridade C crianças, sangramento couve, repolho e dos vasos sangüíneos das gengivas, outros vegetais de e a saúde dos dentes. Anti-escorbútica inflamações nas folha, pimentão, Previne escorbuto. juntas, dentes morango, abacaxi, alterados, escorbuto. goiaba, caju. (ergosterol = Problemas nos precursor da Atua no metabolismo dentes, ossos fracos, vitamina D) do cálcio e do fósforo. Lêvedo, óleo de contribui para os Mantém os ossos e os fígado de bacalhau, sintomas da artrite, D dentes em bom gema de ovo, raquitismo, estado. Previne o manteiga osteomalácia Anti-raquítica raquitismo. (adultos). (- tocoferol) Promove a fertilidade. Esterilidade do macho, Óleo de germe de E Previne o aborto. Atua aborto. Oxidação de trigo, carnes no sistema nervoso ácidos graxos magras, laticínios, Anti-oxidante involuntário , no insaturados e alface, óleo de sistema muscular e enzimas amendoim.
  • 18. Vestibular1 – A melhor ajuda ao vestibulando na Internet Acesse Agora ! www.vestibular1.com.br nos músculos mitocondriais. involuntários. Vegetais verdes, Atua na coagulação do Hemorragias tomate, castanha, sangue. Previne prolongadas: retarda o espinafre, alface, Anti- hemorrágica hemorragias. processo de cogulação. repolho, couve, óleos vegetais.