Este documento descreve os constituintes básicos dos seres vivos. Afirma que apesar da diversidade de espécies, todas as formas de vida são constituídas pela mesma unidade estrutural e funcional - a célula. Explora a composição química das células, identificando que os seres vivos são constituídos principalmente por água, carbono, proteínas, lipídios, ácidos nucleicos e sais minerais. Além disso, discute a estrutura e função destas moléculas complexas que formam a base da

1. Escola Secundária c/ 3º ciclo D. Manuel I
Biologia – Geologia (10º ano)
Diversidade na Biosfera

2. Constituintes básicos dos seres vivos
A vida apresenta uma dualidade característica:
vs
O nosso planeta está repleto de Mas todas elas são constituídas
milhões de espécies pela mesma unidade estrutural
diferentes… e funcional… a CÉLULA!
E a composição destas? … será distinta ou
semelhante? Haverá também uma unidade a
nível químico entre todos os seres vivos?...
by Ana Kastro

3. Constituintes básicos dos seres vivos
by Ana Kastro

4. Constituintes básicos dos seres vivos
A unidade biológica
também se revela a nível
químico!!!
by Ana Kastro

5. Constituintes básicos dos seres vivos
A unidade biológica
também se revela a nível
químico!!!
by Ana Kastro

6. Constituintes básicos dos seres vivos
Quando se analisa a matéria que constitui os seres vivos, encontram-
se principalmente os seguintes elementos:
▪ Carbono
Os compostos
orgânicos caracterizam-
se por apresentarem
carbono associado a
hidrogénio!
by Ana Kastro

7. Constituintes básicos dos seres vivos
Moléculas que, entre outros
elementos, contém carbono; são
MACROMOLÉCULAS de grande dimensão…
FUNÇÕES: enzimática, estrutural,
armazenamento de informação…
Para além das gigantes macromoléculas, os seres vivos
apresentam ainda na sua constituição, vários tipos de sais
(cálcio, magnésio , etc) – estes são inorgânicos (não
contêm carbono), mas são igualmente importantes : ossos,
músculos, …
by Ana Kastro

8. Constituintes básicos dos seres vivos
Não possuem
carbono ligado a
cadeias de H’s
BIOMOLÉCULAS
Possuem carbono
ligado a cadeias
de H’s
by Ana Kastro

12. Constituintes básicos dos seres vivos
▪ Estrutura molecular simples: H2O
▪ 75 – 90% da massa celular…
▪ Meio onde ocorrem todas as reacções químicas
celulares vitais…
Porque …
▪ É um excelente solvente!
(pode entrar como reagente ou como produto final das
mesmas)
by Ana Kastro

13. Constituintes básicos dos seres vivos
Por que será que a água dissolve tão bem os sais?
A molécula de água é polar!
O átomo de oxigénio contém no seu núcleo mais
protões (carga +) que os átomos de hidrogénio. Assim,
os electrões vão-de distribuir de forma desigual
(aproximam-se mais do átomo de oxigénio pois são por
ele atraídos e esta zona ficará mais negativa).
Assim, gera-se um “pólo positivo” e
um “pólo negativo” na molécula de
H2O!
… e maior probabilidade de ligação a iões e outras moléculas,
formando compostos estáveis!
by Ana Kastro

14. Constituintes básicos dos seres vivos
Esta polaridade permite a ligação (por pontes de
hidrogénio – ligações fracas) entre moléculas de água
entre si e também entre estas e outras substâncias que
também sejam polares ou que contenham carga…!
Está explicado o elevado poder
Entre as moléculas de água
formam-se pontes de
hidrogénio que tornam esta
solvente da água!
molécula mais coesa! by Ana Kastro

15. O solvente ideal…
Nas extremidades das
patas deste animal é
facilmente verificável
que a água é coesa…

16. Explica por que
motivo num
ambiente natural é
muito difícil
Por ser uma molécula
encontrar água polar, aumenta a
pura? facilidade com que
outras substâncias se
No sangue, por exemplo, várias substâncias -
como sais minerais, vitaminas, açucares, entre misturam a ela
outras - são transportadas dissolvidas na água. (rapidamente se geram pontes
de hidrogénio entre a água e
Nas plantas, os sais minerais dissolvidos na aquelas substâncias)
água são levados das raízes às folhas

17. Constituintes básicos dos seres vivos
Outras características…
▪ No estado sólido a sua densidade é menor que no estado líquido…
▪ A água ajuda a manter uma temperatura estável,
funcionando como um regulador térmico
(consegue absorver algum calor – para passar a vapor é
necessária uma elevada quantidade de energia…)
As moléculas de água podem absorver grande quantidade de calor sem
que sua temperatura fique elevada, pois parte desta energia é utilizada no
enfraquecimento das ligações de hidrogénio!
by Ana Kastro

18. Por funcionar como um bom regulador
térmico, em cidades próximas do litoral é
pequena a diferença entre a temperatura
durante o dia e durante a noite. Já em
cidades distantes do litoral, essa diferença de
temperatura é bem maior.
Quando o dia está muito quente,
suamos mais. Pela evaporação do suor
(água) eliminado, libertamos o calor
excedente no corpo. ..

19. Constituintes básicos dos seres vivos
Compostos inorgânicos pouco
abundantes mas com elevada
Cálcio, magnésio, flúor, potássio, fósforo, iodo, etc… importância…
▪ Intervêm na formação do endosqueleto:
ossos, dentes ou exosqueleto (insectos)…
▪ Podem funcionar ▪ Intervêm na actividade dos
como activadores de
músculos e células nervosas
moléculas (na sua ausência
estas ficam inoperantes)
▪ Fazem parte da constituição de moléculas
by Ana Kastro
fundamentais: clorofila, hemoglobina…

21. Constituintes básicos dos seres vivos
São como os Legos!!!
… Feitas de pequenas “peças” – monómeros,
(baixo peso molecular) que se vão ligando umas às
outras, formando construções de grande dimensão –
polímeros (formados pela repetição dos
monómeros)!
Peptídeo – formado por
vários aminoácidos!
by Ana Kastro

22. Constituintes básicos dos seres vivos
Reacção de condensação / Reacção de hidrólise: quebram-se as ligações entre
síntese: ligação entre monómeros - os monómeros (o polímero é desdobrado) – para tal é
implica a libertação de uma molécula necessário o consumo / adição de uma molécula de água
de H2O! by Ana Kastro

24. Constituintes básicos dos seres vivos
▪ São compostos orgânicos quaternários  constituídos por átomos de C, O, H e N
(podem conter outros)
AMINOÁCIDOS (prótidos mais simples – monómeros)
PEPTÍDEOS
PROTEÍNAS
by Ana Kastro

25. Constituintes básicos dos seres vivos
AMINOÁCIDOS
by Ana Kastro

26. Constituintes básicos dos seres vivos
AMINOÁCIDOS
EXISTEM APENAS CERCA DE 20 AMINOÁCIDOS…
▪ Todos têm ligado a um átomo de carbono, um grupo
amina (NH2), um grupo carboxilo (COOH) e um
átomo de hidrogénio. O que os distingue entre si é a
porção R – grupo radical, a qual varia de aminoácido
para aminoácido.
by Ana Kastro

27. Constituintes básicos dos seres vivos
AMINOÁCIDOS
Os
aminoácidos
são as
unidades
estruturais dos
prótidos!!!
Aminoácido: valina
Aminoácido: lisina
by Ana Kastro

28. Constituintes básicos dos seres vivos
PEPTÍDEOS ▪ A união entre 2 ou mais aminoácidos
forma os peptídeos (já são polímeros de
prótidos!)
▪ A ligação entre dois aminoácidos
(reacção de condensação) dá-se sempre
entre o grupo carboxilo de um e o
grupo amina de outro (com libertação
de uma molécula de água)… Trata-se de
uma ligação covalente (forte)
Ligação peptídica denominada ligação peptídica!
by Ana Kastro

30. Constituintes básicos dos seres vivos
PEPTÍDEOS
Podem gerar-se assim, vários tipos de peptídeos:
▪ Dipeptídeos (formados por 2 aminoácidos)
▪ Tripeptídeos (formados por 3 aminoácidos)
▪ Oligopeptídeos (entre 2 a 20 aminoácidos)
▪ Polipeptídeos (formados por mais de 20Kastro
by Ana aminoácidos)

31. Constituintes básicos dos seres vivos
PEPTÍDEOS O QUE OS DISTINGUE?
▪ O número de aminoácidos;
▪ O tipo de aminoácidos;
▪ A sequência de aminoácidos .
(dois peptídeos com 15 aminoácidos ligados entre si podem ser diferentes: basta
que a sequência de a.a. seja também diferente!)
by Ana Kastro

32. Constituintes básicos dos seres vivos
 PROTEÍNAS
▪ Prótidos mais complexos;
▪ Formadas por uma ou mais cadeias polipeptídicas;
▪ Apresentam uma estrutura tridimensional definida e
vários níveis de organização…
by Ana Kastro

33. Constituintes básicos dos seres vivos
 PROTEÍNAS Estrutura das Proteínas
▪ Quando a proteína corresponde a uma
sequência linear de aminoácidos numa longa
cadeia, diz-se que apresenta:
ESTRUTURA PRIMÁRIA!
by Ana Kastro

34. Constituintes básicos dos seres vivos
 PROTEÍNAS Estrutura das Proteínas
▪ Quando aminoácidos afastados se
ligam entre si (por pontes de hidrogénio –
ligações fracas), a molécula é obrigada a
ficar enrolada em hélice ou a fazer
pregas! Nesta situação diz-se que
apresenta:
ESTRUTURA SECUNDÁRIA
by Ana Kastro

35. Constituintes básicos dos seres vivos
 PROTEÍNAS Estrutura das Proteínas
▪ Quando uma proteína com estrutura
secundária se dobra sobre si mesmo (por
estabelecimento de pontes de hidrogénio), ficando
com uma forma globular, diz-se que
apresenta uma:
ESTRUTURA TERCIÁRIA
by Ana Kastro

36. Constituintes básicos dos seres vivos
 PROTEÍNAS Estrutura das Proteínas
▪ Quando várias proteínas globulares
(com estrutura terciária) / cadeias
polipeptídicas se ligam entre si, diz-se
que a proteína apresenta uma:
ESTRUTURA QUATERNÁRIA
by Ana Kastro

37. Constituintes básicos dos seres vivos
 PROTEÍNAS Estrutura das Proteínas
A estrutura quaternária seriam vários
fios de telefone diferentes, todos
enrolados e ligados entre si!!!!
Podem por isso formar-se milhares de Estrutura
proteínas diferentes…! primária
Estrutura
by Ana Kastro secundária Estrutura
terciária

38. Constituintes básicos dos seres vivos
 PROTEÍNAS Estrutura das Proteínas
by Ana Kastro

39. Constituintes básicos dos seres vivos
 PROTEÍNAS Desnaturação…
▪ Diz-se que ocorre desnaturação
quando a proteína perde a sua estrutura
tridimensional…
(é que a estrutura das proteínas é mantida por
ligações fracas e, por isso, expostas ao calor, à
agitação, a sais, a ácidos, etc, essas ligações
facilmente são quebradas…)
http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/proteinstructure.html
by Ana Kastro

40. Constituintes básicos dos seres vivos
 PROTEÍNAS Desnaturação…
▪ Algumas proteínas, após desnaturação e
ao serem devolvidas às condições
anteriores ao processo, podem recuperar
sua configuração espacial natural. Todavia,
na maioria dos casos, nos processos de
desnaturação por altas temperaturas ou
por variações extremas de pH, as
modificações são irreversíveis (e a função
da proteína é completamente alterada). A
A actividade biológica de uma proteína clara do ovo solidifica-se, ao ser cozida,
não depende apenas da sua estrutura mas não se liquefaz quando arrefece.
primária!
by Ana Kastro

41. Constituintes básicos dos seres vivos
 PROTEÍNAS
by Ana Kastro

42. Constituintes básicos dos seres vivos
 PROTEÍNAS Funções
by Ana Kastro

43. Muitas vezes apelidados de
“açúcares” ou Hidratos de
Carbono!

44. Constituintes básicos dos seres vivos
▪ São compostos orgânicos ternários  constituídos por átomos de C, O, H
MONOSSACARÍDEOS (glúcidos mais simples – monómeros)
OLIGOSSACARÍDEOS
POLISSACARÍDEOS
by Ana Kastro

45. Constituintes básicos dos seres vivos
 MONOSSACARÍDEOS
Fórmula geral: (CH2O)n
Os monossacarídeos (muitas vezes apelidados de
“oses”) são classificados de acordo com o número
de átomos de carbono que possuem (…de acordo
com o número “n” que pode variar entre 3 e 7)
▪ Trioses 3C
▪ Tetroses 5C
▪ Pentoses 5C (ribose e desoxirribose –
componente do DNA)
▪ Hexoses 6C (glucose – o mais importante
“combustível” para a maioria dos seres by Ana
vivos) Kastro

46. Constituintes básicos dos seres vivos
 MONOSSACARÍDEOS
As hexoses, quando
em solução aquosa,
apresentam uma
estrutura em anel de
carbono
(como se cada vértice
correspondesse a um
átomo de C)
by Ana Kastro

47. Constituintes básicos dos seres vivos
 MONOSSACARÍDEOS
Os monossacarídeos são sólidos brancos,
cristalinos, solúveis em água, sendo a
maioria de sabor doce!
by Ana Kastro

48. Constituintes básicos dos seres vivos
 OLIGOSSACARÍDEOS
Os oligossacarídeos são
moléculas orgânicas formadas
pela união de 2 a 10 moléculas de Ligação de condensação
que se estabelece entre
monossacarídeos. os vários monómeros
by Ana Kastro

49. Constituintes básicos dos seres vivos
 OLIGOSSACARÍDEOS
Glucose Frutose
Glucose Glucose
Trissacarídeos: formados por 2 monossacarídeos
(e assim sucessivamente…)
by Ana Kastro

50. Constituintes básicos dos seres vivos
 POLISSACARÍDEOS Estes, ao contrário dos anteriores, não
possuem um sabor adocicado…)
Os polissacarídeos são moléculas
orgânicas formadas pela união de
mais de 10 moléculas de
monossacarídeos – normalmente, são ▪ AMIDO
constituídos por longas cadeias de
▪ CELULOSE
monómeros ▪ GLICOGÉNIO ▪ QUITINA
Polissacarídeos Polissacarídeos
de reserva energética estruturais
by Ana Kastro cadeias de
(correspondem a longas
glucose)

51. Constituintes básicos dos seres vivos
 POLISSACARÍDEOS
by Ana Kastro

52. Constituintes básicos dos seres vivos
 POLISSACARÍDEOS
AMIDO
GLICOGÉNIO
CELULOSE
by Ana Kastro

53. Muitas vezes apelidados de
gorduras…

54. Constituintes básicos dos seres vivos
▪ São compostos orgânicos muito heterogéneos  constituídos por átomos de C,
O, H e por outros elementos: P,´(fósforo) S (enxofre), N (azoto) ..
▪ Apresentam uma característica inconfundível: não
se misturam com a água (são insolúveis
naquela).
as aves aquáticas beneficiam da insolubilidade dos lípidos na água;
elas lubrificam as penas com uma substância oleosa produzida
por uma glândula especial localizada na cauda, o que faz as penas
repelirem a água, impedindo que se molhem…
▪ Apenas são solúveis em solventes orgânicos (como o éter, clorofórmio, etc)
by Ana Kastro

55. Constituintes básicos dos seres vivos
LÍPIDOS DE RESERVA: glicerídeos
LÍPIDOS ESTRUTURAIS: fosfolípidos
LÍPIDOS REGULADORES
by Ana Kastro

56. Constituintes básicos dos seres vivos
LÍPIDOS DE RESERVA: glicerídeos
Resultam da ligação entre
uma molécula de
glicerol com 1, 2 ou 3
de ácidos gordos
formarão os mono, di ou
triglicéridos (estes são as
principais reservas de gordura
nos animais)!!!
Ácidos gordos e glicerol serão
os monómeros dos lípidos! by Ana Kastro

57. Constituintes básicos dos seres vivos
LÍPIDOS DE RESERVA: glicerídeos
Os ácidos gordos (cadeias
lineares de átomos de C
com um grupo terminal
COOH), podem ser
saturados ou
insaturados caso
contenham,
respectivamente, ligações
simples ou duplas entre
átomos de carbono
(se apresentarem várias ligações
duplas são polinsaturados)
by Ana Kastro

58. LIGAÇÃO ÉSTER – ligação entre o glicerol e os ácidos gordos
(se se tratar de um triglicérido formar-se-ão 3 moléculas de H2O)

59. Constituintes básicos dos seres vivos
 LÍPIDOS ESTRUTURAIS: fosfolípidos
Dentro do grupo dos lípidos
estruturais, podem-se destacar,
pela sua importância, os
fosfolípidos, que são lípidos que
contêm um grupo fosfato ligado a
1 composto azotado, a 2 ácidos
gordos e a 1 glicerol.
by Ana Kastro

60. Os fosfolípidos
são moléculas
anfipáticas –
isto significa que
possuem uma
parte polar
(hidrofílica –
afinidade com a água) e
uma parte
apolar
(hidrofóbica – sem
afinidade com a água)

62. Zona contendo o grupo fosfato – zona
hidrofílica (tem afinidade com a água)
Ácidos gordos – zona hidrófoba (sem
afinidade com a água)

63. Os fosfolípidos fazem parte da membrana celular – só o que é
solúvel neles é que irá atravessá-la (ou então têm de existir
canais de comunicação …)

64. Constituintes básicos dos seres vivos
LÍPIDOS REGULADORES
▪ Alguns lípidos intervêm nos processos de regulação do
organismo:
- esteróides, hormonas, etc…
by Ana Kastro

65. Constituintes básicos dos seres vivos
Nota: os lípidos funcionam ainda como bons isoladores térmicos!
by Ana Kastro

66. Inclui o tão famoso “DNA”…

67. Constituintes básicos dos seres vivos
▪ Em 1870, Miescher isolou substâncias (ácidos nucleicos) que
tinham carácter ácido e eram formadas por carbono, hidrogénio,
oxigénio, azoto e fósforo, no núcleo de células do pus…
▪ Os ácidos nucleicos são as principais
moléculas envolvidas em processos de controlo
celular; constituem os pilares da informação
genética / hereditariedade.
by Ana Kastro
Friedrich Miescher (1844-1895)

68. Constituintes básicos dos seres vivos
ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO (DNA)
ÁCIDO RIBONUCLEICO (RNA)
▪ Os ácidos nucleicos são construções de nucleótidos
(monómeros dos ácidos nucleicos)
by Ana Kastro

69. Constituintes básicos dos seres vivos
O que são
NUCLEÓTIDOS???
Pentose
Os ácidos nucleicos são repetições (polímeros)
destas unidades, destes nucleótidos!
by Ana Kastro

70. Constituintes básicos dos seres vivos
NUCLEÓTIDO
POLÍMERO DE NUCLEÓTIDOS
by Ana Kastro

71. Constituintes básicos dos seres vivos
O QUE DISTINGUE, QUIMICAMENTE, O DNA DO RNA?
▪ O tipo de pentose ▪ O tipo de base azotada
DNA
Desoxirribose
(menos um O ligado
ao C’2)
RNA
Ribose
(apresenta um O
ligado ao C’2)
by Ana Kastro

72. Constituintes básicos dos seres vivos
O QUE DISTINGUE, QUIMICAMENTE, O DNA DO RNA?
▪ O tipo de pentose ▪ O tipo de base azotada
DNA
Desoxirribose
(menos um O ligado
DNA: só apresenta
ao C’2) adenina, guanina,
citosina e timina
RNA RNA: só apresenta
Ribose
(apresenta um O adenina, guanina,
ligado ao C’2) citosina e uracilo
by Ana Kastro

74. Constituintes básicos dos seres vivos
A NÍVEL DE ESTRUTURA, DNA E RNA TAMBÉM APRESENTAM
ALGUMAS DIFERENÇAS:
O DNA apresenta duas longas cadeias de nucleótidos ligadas uma à outra (estrutura
dupla) e o RNA apenas apresenta uma (estrutura simples)
by Ana Kastro

75. Constituintes básicos dos seres vivos
O DNA apresenta
duas longas cadeias de
nucleótidos ligadas
uma à outra
(estrutura dupla) e o
RNA apenas
apresenta uma
(estrutura simples)
by Ana Kastro

76. A sequência de bases azotadas do DNA é
única pelo que nos confere uma “impressão
digital genética” inconfundível!

77. ÁGUA SAIS MINERAIS
- Estrutural
(faz parte da constituição dos seres vivos)
- Estrutural
(faz parte da constituição dos seres vivos)
- Transporte de substâncias
(devido ao seu elevado poder solvente)
- Reguladora
(fazem parte de algumas enzimas e ajudam a
regular o funcionamento do organismo)
- Reguladora
(da temperatura corporal - suor)

78. PRÓTIDOS GLÚCIDOS
- Estrutural - Estrutural
(fazem parte das membranas celulares e (a quitina e a celulose fazem parte de
também dos músculos) estruturas de insectos e plantas – parede
celular, respectivamente)
- Reguladora (as enzimas,
algumas hormonas, etc, são proteínas) - Energética e de reserva
(amido e glicogénio)
- Transporte (a hemoglobina é
uma proteína – transporta O2)

79. LÍPIDOS ÁCIDOS NUCLEICOS
- Estrutural - DNA: Armazenamento
(fazem parte das membranas celulares)
da informação genética
(quer em seres eucariontes, quer em
- Reguladora procariontes, ainda que nestes o DNA se
(alguns hormonas e vitaminas têm lípidos encontre disperso no citoplama!)
na sua constituição)
- Intervêm na produção
- Protecção
(gordura subcutânea isola do frio) de proteínas (DNA e RNA)