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Composição Química da Célula
Composição Química da Célula
Inorgânicos
• Água
• Sais Minerais
Orgânicos
• Proteínas
• Lipídios
• Carboidratos
• Ácidos Nucleicos
Composição Química da Célula
POLARIDADE DA ÁGUA
• A molécula de água é formada por dois átomos de Hidrogênio e um
de Oxigênio (H2O). A molécula de água forma polos, logo é uma
molécula do tipo polar, sendo que o oxigênio é mais eletronegativo
que os hidrogênios, atraindo para si os pares de elétrons que deveria
compartilhar por igual com os hidrogênios, ocorrendo então a
distribuição não uniforme da nuvem eletrônica, conforme podemos
observar na figura abaixo:
ÁGUA ENCONTRA-SE NA CÉLULA
Na forma livre
Representa 95% da água total, é a parte
usada principalmente como solvente para
os solutos e como meio dispersante
ÁGUA
 A água é um solvente
universal.
 A água é um regulador de
temperatura.
 A água é um lubrificante ideal,
 A água participa de reações
químicas
 A água atua como mecanismo
de proteção
PROTEÍNAS
• São constituintes básicos da vida;
• São macromoléculas complexas;
• Constituem cerca de 50 a 80% do peso seco da célula
eucariótica;
• Tem como base de sua estrutura os polipeptídios formados
de ligações peptídicas entre os grupos amino (-NH2) de um
aminoácido e carboxílico (-COOH) de outro, ambos ligados
ao carbono alfa de cada um dos aminoácidos;
PROTEÍNAS
Tipo Função
Proteínas estruturais
Componentes das membranas celulares Desempenham diversas funções:
determinam o diâmetro dos poros; auxiliam
os hormônios no “reconhecimento” celular
Colágeno Componente estrutural dos músculos e
tendões
Queratina Parte da pele e do pêlo
Hormônios peptídicos (p. ex., insulina,
hormônio do crescimento)
Muitos hormônios são proteínas e exercem
efeitos sobre diversos sistemas orgânicos
Hemoglobina Transporte de oxigênio
Anticorpos Protegem o corpo contra organismos
causadores de doenças
Proteínas plasmáticas Coágulo sangüíneo; equilíbrio de líquidos
Proteínas musculares Tornam o músculo capaz de contrair
Enzimas Regulam os padrões das reações químicas
AMINOÁCIDOS
• Um peptídio é formado quando alguns aminoácidos se unem
através de ligações peptídicas.
• A formação de um polipetídio ocorre quando diversos
aminoácidos se unem.
• As proteínas são polipeptídios muito grandes, sendo que a
maioria das proteínas é composta por mais de uma cadeia de
polipeptídeos.
AMINOÁCIDOS
CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS
Quanto à composição:
 Proteínas simples
Ex. albuminas, globulinas
 Proteínas conjugadas
Ex. hemeproteínas, lipoproteínas, glicoproteínas
(HEMOGLOBINA CONTÉM FERRO) (CONTÉM LIPÍDEO) (CONTÉM AÇÚCAR)
CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS
Quanto à forma:
 Proteínas fibrosas: são insolúveis em
água, compridas e filamentosas. A
maioria tem função estrutural ou
protetiva. Ex. colágeno
 Proteínas globulares: geralmente
solúveis em água, formam estruturas
compactas fortemente enroladas em
forma globular ou esférica.
Função relacionada com manutenção
e regularização de processos vitais:
enzimática, transporte, defesa e
hormonal. Ex. hemoglobina.
GRAU DE ESTRUTURAÇÃO DAS PROTEÍNAS
Ligações
peptídicas
Pontes de Hidrogênio
Interações de Van der Waals
Interações Eletrostáticas
Interações Hidrofóbicas
Uniões Covalentes de Dissulfeto
Pontes de Hidrogênio
Interações de Van der Waals
Interações Eletrostáticas
Interações Hidrofóbicas
Estrutura
primária
Estrutura
secundária
Estrutura
terciária
Estrutura
quaternária
CARBOIDRATOS
• Os carboidratos são também conhecidos como
glicídios ou açúcares, sendo as moléculas biológicas
mais abundantes na natureza.
• São compostos por carbono, hidrogênio e oxigênio.
• Representam a principal fonte de energia para a
célula.
CARBOIDRATOS
• Abrangem um dos maiores grupos de compostos
orgânicos encontrados na natureza.
• Junto com as proteínas formam os principais
constituintes dos organismos vivos.
• São responsáveis pela energia que move o ser vivo
CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS
MONOSSACARÍDEOS
• São compostos com uma fórmula geral Cn(H2O), que
não podem ser hidrolisados a compostos mais
simples.
• Contêm de três a seis átomos de carbono.
• Exemplos: Glicose, Frutose e Galactose
• Glicose é o mais importante dos três e é utilizada
pelas células como fonte imediata de energia.
CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS
MONOSSACARÍDEOS
Ribose Desoxirribose
CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS
MONOSSACARÍDEOS
UTILIZAÇÃO DA GLICOSE
• A glicose é utilizada de três maneiras:
 pode ser queimada imediatamente como
combustível.
 pode ser armazenada como glicogênio para queima
posterior.
 pode ser armazenada sob a forma de gordura.
CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS
DISSACARÍDEOS OU OLIGOSSACARÍDEOS
• São açúcares duplos, contendo duas moléculas de
monossacarídeos.
• Na grande maioria são compostos cristalinos,
solúveis em água e de sabor doce.
• Exemplos: Sacarose, Lactose e Maltose.
CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS
DISSACARÍDEOS OU OLIGOSSACARÍDEOS
CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS
POLISSACARÍDEOS
• São formadas por três ou mais moléculas de
açúcares.
• Podem ser chamadas de glicanas.
• Os três polissacarídeos de interesse para nós são o
amido, o glicogênio e a celulose.
CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS
POLISSACARÍDEOS
• O amido é um depósito de polissacarídeo encontrado nas
plantas e é constituído por uma série de moléculas de
glicose ligadas entre si de forma ramificada.
• O glicogênio, também conhecido como “amido animal”, é
um polissacarídeo altamente ramificado, similar ao amido
vegetal. O glicogênio é a forma na qual os seres vivos
armazenam glicose.
• A celulose é um polissacarídeo de cadeia reta encontrado
nas plantas. A celulose fornece a fibra da nossa dieta e
melhora as funções digestivas de diversas maneiras.
CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS
POLISSACARÍDEOS
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LIPÍDIOS
• São compostos orgânicos formados por carbono,
hidrogênio e oxigênio.
• União de ácido graxo e álcool
• São as gorduras, ceras e óleos
• Insolúveis na água.
• Os lipídios mais comuns encontrados no nosso organismo
são os triglicerídeos, os fosfolipídios e os esteróides.
ONDE SÃO ENCONTRADOS
• Associados a membrana;
• Transportados pelo plasma;
• Barreira hidrofóbica( impermeabilização- ceras)
• Funções reguladoras ou de coenzimas( óleos);
• Controle da homeostase do corpo( gorduras)
• A maioria dos componentes não protéicos.
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Meio extracelular
citoplasma
filamentos
protéicos
proteína de
reconhecimento receptor protéico
proteína
transportadora
sítio ligante
bicamada
lipídica
fosfolipídio colesterol
carboidrato
LIPÍDIOS NA MEMBRANA PLASMÁTICA
LIPÍDIOS MAIS COMUNS
• Triglicerideos
• Fosfolipídios
• Glicolipídios
• Esteróides
Triglicerideos
 Plantas e animais;
 São triésteres de glicerol com ácidos graxos;
 Reserva de energia em animais;
 Formam CO2 e H2O na célula.
FOSFOLIPÍDIOS
• Contêm ácidos graxos unidos a uma molécula de glicerol.
• São moléculas anfipáticas.
• São os principais componentes das membranas celulares.
GLICOLIPÍDIOS
• Todas as membranas do corpo.
• Camada externa da membrana plasmática.
• Regulação das interações.
• Antígenos do grupo sanguíneo.
• Receptores de toxinas.
ESTERÓIDES
• Colesterol é o mais importante.
• Está presente em todas as
membranas celulares.
• É necessário para a síntese de
vitamina D na pele.
• É utilizado pelos ovários e
testículos na síntese dos
hormônios sexuais.
HC CH3
(CH2)3
CH3
HC
CH3
CH3
HO
Colesterol
VITAMINAS
• São compostos orgânicos imprescindíveis para algumas
reações metabólicas específicas, requeridos pelo corpo
em quantidades mínimas para realizar funções celulares.
• São usualmente classificadas em dois grupos com base na
sua solubilidade, estabilidade, ocorrência em alimentos.
CLASSIFICAÇÃO
• HIDROSSOLÚVEIS
Tiamina, Riboflavina, Niacina, Biotina, Ácido Pantotênico,
Ácido Fólico, Cobalamina, Peridoxida e Ácido Ascórbico.
• LIPOSSOLÚVEIS
Vitamina A, D, E e K.
FUNÇÕES
• Agem muitas vezes como coenzimas ou como parte de
enzimas responsáveis por reações químicas essenciais à
saúde humana.
• Mantêm a saúde ideal e a prevenção de doenças
crônicas.
ÁCIDOS NUCLÉICOS
DEFINIÇÕES
É unidade estrutural básica
dos ácidos nucléicos (DNA e
RNA), constituídos por
bases purinas (A, G) ou
pirimídicas (C, T), ribose ou
desoxirribose e ainda
grupamento fosfato.
 NUCLEOTÍDEOS:
Seu comprimento linear seria de 2 m de comprimento.
É um polímero formado por
nucleotídeos, sendo o açúcar
desoxirribose e as bases purinas
e pirimídicas (C, T, G, A),
proporcionando formação de
uma fita dupla.
DNA
PAREAMENTO DAS BASES
A=T
C G
Está envolvido em decifrar a informação do DNA e carregar sua
instrução.
Assim como o DNA, o RNA também é
composto por nucleotídeos, porém difere
em certos aspectos:
• O açúcar é uma ribose;
• A base pirimídica timina é substituída pela
uracila;
• Forma somente fita de RNA simples, isto
implica que haverá uma porcentagem
diferente de A com T e C com G
RNA
TIPOS DE RNA
1) RNAm (mensageiro)
Produzido pelo DNA no núcleo;
Leva a “mensagem” ao citoplasma;
Associa-se aos ribossomos.
2) RNAr (ribossômico)
É o mais comprido;
Matéria-prima para formar os ribossomos;
Sem ribossomo não há tradução.
3) RNAt (transportador)
Em certa região, apresenta 3 bases livres, chamadas anti-
códon;
Captura os aminoácidos do citoplasma e os leva aos ribossomos;
O mesmo aminoácido pode ser carregado por 2 ou 3 tipos de RNA-t.
ELEMENTOS MINERAIS
• Representam cerca de 1% do total da composição celular;
• São necessários em concentrações da ordem de miligramas
por litro de cultura.
FUNÇÃO
• Atuam principalmente como reguladores
da atividade celular.
• Encontram-se na forma:
• Insolúvel
• Dissolvidos em água
FÓSFORO
• É importante na regulação do metabolismo celular e no
fornecimento de fosfatos para a geração de energia.
• É essencial para a síntese de ácidos nucléicos e adenosina
trifosfato (ATP).
SÓDIO
• Controla o equilíbrio da água
• Impulsos nervosos
• Contração muscular
• Ritmo cardíaco
www.bioaula.com.br
POTÁSSIO
• Participa do processo de excreção
• Produção de impulso nervoso ( Bomba de
Sódio-Potássio)
Função do sódio e do potássio
MAGNÉSIO
• É co-fator de várias enzimas;
• Participa na ativação das enzimas glicolíticas( quebra da
glicose);
• Estimula a síntese de ácidos graxos essenciais;
• Estimula a Bomba Sódio -Potássio
ELEMENTOS MINERAIS
• Cálcio: Estimula o crescimento celular pela incorporação
na parede celular e membrana plasmática. Principal
constituinte mineral dos ossos.
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hemoglobina.

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  • 2. Composição Química da Célula Inorgânicos • Água • Sais Minerais Orgânicos • Proteínas • Lipídios • Carboidratos • Ácidos Nucleicos
  • 4. POLARIDADE DA ÁGUA • A molécula de água é formada por dois átomos de Hidrogênio e um de Oxigênio (H2O). A molécula de água forma polos, logo é uma molécula do tipo polar, sendo que o oxigênio é mais eletronegativo que os hidrogênios, atraindo para si os pares de elétrons que deveria compartilhar por igual com os hidrogênios, ocorrendo então a distribuição não uniforme da nuvem eletrônica, conforme podemos observar na figura abaixo:
  • 5. ÁGUA ENCONTRA-SE NA CÉLULA Na forma livre Representa 95% da água total, é a parte usada principalmente como solvente para os solutos e como meio dispersante
  • 6. ÁGUA  A água é um solvente universal.  A água é um regulador de temperatura.  A água é um lubrificante ideal,  A água participa de reações químicas  A água atua como mecanismo de proteção
  • 7. PROTEÍNAS • São constituintes básicos da vida; • São macromoléculas complexas; • Constituem cerca de 50 a 80% do peso seco da célula eucariótica; • Tem como base de sua estrutura os polipeptídios formados de ligações peptídicas entre os grupos amino (-NH2) de um aminoácido e carboxílico (-COOH) de outro, ambos ligados ao carbono alfa de cada um dos aminoácidos;
  • 8. PROTEÍNAS Tipo Função Proteínas estruturais Componentes das membranas celulares Desempenham diversas funções: determinam o diâmetro dos poros; auxiliam os hormônios no “reconhecimento” celular Colágeno Componente estrutural dos músculos e tendões Queratina Parte da pele e do pêlo Hormônios peptídicos (p. ex., insulina, hormônio do crescimento) Muitos hormônios são proteínas e exercem efeitos sobre diversos sistemas orgânicos Hemoglobina Transporte de oxigênio Anticorpos Protegem o corpo contra organismos causadores de doenças Proteínas plasmáticas Coágulo sangüíneo; equilíbrio de líquidos Proteínas musculares Tornam o músculo capaz de contrair Enzimas Regulam os padrões das reações químicas
  • 9. AMINOÁCIDOS • Um peptídio é formado quando alguns aminoácidos se unem através de ligações peptídicas. • A formação de um polipetídio ocorre quando diversos aminoácidos se unem. • As proteínas são polipeptídios muito grandes, sendo que a maioria das proteínas é composta por mais de uma cadeia de polipeptídeos.
  • 11. CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS Quanto à composição:  Proteínas simples Ex. albuminas, globulinas  Proteínas conjugadas Ex. hemeproteínas, lipoproteínas, glicoproteínas (HEMOGLOBINA CONTÉM FERRO) (CONTÉM LIPÍDEO) (CONTÉM AÇÚCAR)
  • 12. CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS Quanto à forma:  Proteínas fibrosas: são insolúveis em água, compridas e filamentosas. A maioria tem função estrutural ou protetiva. Ex. colágeno  Proteínas globulares: geralmente solúveis em água, formam estruturas compactas fortemente enroladas em forma globular ou esférica. Função relacionada com manutenção e regularização de processos vitais: enzimática, transporte, defesa e hormonal. Ex. hemoglobina.
  • 13. GRAU DE ESTRUTURAÇÃO DAS PROTEÍNAS Ligações peptídicas Pontes de Hidrogênio Interações de Van der Waals Interações Eletrostáticas Interações Hidrofóbicas Uniões Covalentes de Dissulfeto Pontes de Hidrogênio Interações de Van der Waals Interações Eletrostáticas Interações Hidrofóbicas Estrutura primária Estrutura secundária Estrutura terciária Estrutura quaternária
  • 14. CARBOIDRATOS • Os carboidratos são também conhecidos como glicídios ou açúcares, sendo as moléculas biológicas mais abundantes na natureza. • São compostos por carbono, hidrogênio e oxigênio. • Representam a principal fonte de energia para a célula.
  • 15. CARBOIDRATOS • Abrangem um dos maiores grupos de compostos orgânicos encontrados na natureza. • Junto com as proteínas formam os principais constituintes dos organismos vivos. • São responsáveis pela energia que move o ser vivo
  • 16. CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS MONOSSACARÍDEOS • São compostos com uma fórmula geral Cn(H2O), que não podem ser hidrolisados a compostos mais simples. • Contêm de três a seis átomos de carbono. • Exemplos: Glicose, Frutose e Galactose • Glicose é o mais importante dos três e é utilizada pelas células como fonte imediata de energia.
  • 19. UTILIZAÇÃO DA GLICOSE • A glicose é utilizada de três maneiras:  pode ser queimada imediatamente como combustível.  pode ser armazenada como glicogênio para queima posterior.  pode ser armazenada sob a forma de gordura.
  • 20. CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS DISSACARÍDEOS OU OLIGOSSACARÍDEOS • São açúcares duplos, contendo duas moléculas de monossacarídeos. • Na grande maioria são compostos cristalinos, solúveis em água e de sabor doce. • Exemplos: Sacarose, Lactose e Maltose.
  • 22. CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS POLISSACARÍDEOS • São formadas por três ou mais moléculas de açúcares. • Podem ser chamadas de glicanas. • Os três polissacarídeos de interesse para nós são o amido, o glicogênio e a celulose.
  • 23. CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS POLISSACARÍDEOS • O amido é um depósito de polissacarídeo encontrado nas plantas e é constituído por uma série de moléculas de glicose ligadas entre si de forma ramificada. • O glicogênio, também conhecido como “amido animal”, é um polissacarídeo altamente ramificado, similar ao amido vegetal. O glicogênio é a forma na qual os seres vivos armazenam glicose. • A celulose é um polissacarídeo de cadeia reta encontrado nas plantas. A celulose fornece a fibra da nossa dieta e melhora as funções digestivas de diversas maneiras.
  • 28. LIPÍDIOS • São compostos orgânicos formados por carbono, hidrogênio e oxigênio. • União de ácido graxo e álcool • São as gorduras, ceras e óleos • Insolúveis na água. • Os lipídios mais comuns encontrados no nosso organismo são os triglicerídeos, os fosfolipídios e os esteróides.
  • 29. ONDE SÃO ENCONTRADOS • Associados a membrana; • Transportados pelo plasma; • Barreira hidrofóbica( impermeabilização- ceras) • Funções reguladoras ou de coenzimas( óleos); • Controle da homeostase do corpo( gorduras) • A maioria dos componentes não protéicos.
  • 30. www.bioaula.com.br Meio extracelular citoplasma filamentos protéicos proteína de reconhecimento receptor protéico proteína transportadora sítio ligante bicamada lipídica fosfolipídio colesterol carboidrato LIPÍDIOS NA MEMBRANA PLASMÁTICA
  • 31. LIPÍDIOS MAIS COMUNS • Triglicerideos • Fosfolipídios • Glicolipídios • Esteróides
  • 32. Triglicerideos  Plantas e animais;  São triésteres de glicerol com ácidos graxos;  Reserva de energia em animais;  Formam CO2 e H2O na célula.
  • 33. FOSFOLIPÍDIOS • Contêm ácidos graxos unidos a uma molécula de glicerol. • São moléculas anfipáticas. • São os principais componentes das membranas celulares.
  • 34. GLICOLIPÍDIOS • Todas as membranas do corpo. • Camada externa da membrana plasmática. • Regulação das interações. • Antígenos do grupo sanguíneo. • Receptores de toxinas.
  • 35. ESTERÓIDES • Colesterol é o mais importante. • Está presente em todas as membranas celulares. • É necessário para a síntese de vitamina D na pele. • É utilizado pelos ovários e testículos na síntese dos hormônios sexuais. HC CH3 (CH2)3 CH3 HC CH3 CH3 HO Colesterol
  • 36. VITAMINAS • São compostos orgânicos imprescindíveis para algumas reações metabólicas específicas, requeridos pelo corpo em quantidades mínimas para realizar funções celulares. • São usualmente classificadas em dois grupos com base na sua solubilidade, estabilidade, ocorrência em alimentos.
  • 37. CLASSIFICAÇÃO • HIDROSSOLÚVEIS Tiamina, Riboflavina, Niacina, Biotina, Ácido Pantotênico, Ácido Fólico, Cobalamina, Peridoxida e Ácido Ascórbico. • LIPOSSOLÚVEIS Vitamina A, D, E e K.
  • 38. FUNÇÕES • Agem muitas vezes como coenzimas ou como parte de enzimas responsáveis por reações químicas essenciais à saúde humana. • Mantêm a saúde ideal e a prevenção de doenças crônicas.
  • 40. DEFINIÇÕES É unidade estrutural básica dos ácidos nucléicos (DNA e RNA), constituídos por bases purinas (A, G) ou pirimídicas (C, T), ribose ou desoxirribose e ainda grupamento fosfato.  NUCLEOTÍDEOS:
  • 41. Seu comprimento linear seria de 2 m de comprimento. É um polímero formado por nucleotídeos, sendo o açúcar desoxirribose e as bases purinas e pirimídicas (C, T, G, A), proporcionando formação de uma fita dupla. DNA
  • 43. Está envolvido em decifrar a informação do DNA e carregar sua instrução. Assim como o DNA, o RNA também é composto por nucleotídeos, porém difere em certos aspectos: • O açúcar é uma ribose; • A base pirimídica timina é substituída pela uracila; • Forma somente fita de RNA simples, isto implica que haverá uma porcentagem diferente de A com T e C com G RNA
  • 44. TIPOS DE RNA 1) RNAm (mensageiro) Produzido pelo DNA no núcleo; Leva a “mensagem” ao citoplasma; Associa-se aos ribossomos. 2) RNAr (ribossômico) É o mais comprido; Matéria-prima para formar os ribossomos; Sem ribossomo não há tradução. 3) RNAt (transportador) Em certa região, apresenta 3 bases livres, chamadas anti- códon; Captura os aminoácidos do citoplasma e os leva aos ribossomos; O mesmo aminoácido pode ser carregado por 2 ou 3 tipos de RNA-t.
  • 45. ELEMENTOS MINERAIS • Representam cerca de 1% do total da composição celular; • São necessários em concentrações da ordem de miligramas por litro de cultura.
  • 46. FUNÇÃO • Atuam principalmente como reguladores da atividade celular. • Encontram-se na forma: • Insolúvel • Dissolvidos em água
  • 47. FÓSFORO • É importante na regulação do metabolismo celular e no fornecimento de fosfatos para a geração de energia. • É essencial para a síntese de ácidos nucléicos e adenosina trifosfato (ATP).
  • 48. SÓDIO • Controla o equilíbrio da água • Impulsos nervosos • Contração muscular • Ritmo cardíaco www.bioaula.com.br
  • 49. POTÁSSIO • Participa do processo de excreção • Produção de impulso nervoso ( Bomba de Sódio-Potássio)
  • 50. Função do sódio e do potássio
  • 51. MAGNÉSIO • É co-fator de várias enzimas; • Participa na ativação das enzimas glicolíticas( quebra da glicose); • Estimula a síntese de ácidos graxos essenciais; • Estimula a Bomba Sódio -Potássio
  • 52. ELEMENTOS MINERAIS • Cálcio: Estimula o crescimento celular pela incorporação na parede celular e membrana plasmática. Principal constituinte mineral dos ossos. • Ferro: É necessário para síntese dos citocromos, da hemoglobina.