O documento descreve os principais componentes químicos da célula, incluindo água, sais inorgânicos, ácidos nucléicos, carboidratos, lipídios e proteínas. Ele explica a estrutura e função desses componentes, como o DNA armazena e transmite informação genética, e como as enzimas catalisam reações químicas na célula.

1. Ciências Moleculares e Celulares
COMPONENTES QUÍMICOS DA CÉLULA
Pva, 04.03.2013
Dra. Solana M. Boschilia

2. Componentes químicos da célula
• Desenvolvimento de vários
métodos de
fracionamento elementos
sub-celulares

3. Componentes químicos da célula
Pode-se classificar os componentes químicos em:
Inorgânicos Orgânicos
Sais e água Ácidos nucleicos
Carboidratos
Lipídios
• 75-85% água Proteínas
• 2-3% sais inorgânicos
• Restante= compostos orgânicos

4. Componentes orgânicos da célula
• A maior parte das estruturas celulares contém lipídios e
moléculas muito grandes macromoléculas ou polímeros
que são monômeros que se conectam por meio de ligações
covalentes.
• Três polímeros são importantes:
1. Ácidos nucléicos
2. Polissacarídeos
3. Proteínas.

5. Água
• Exceto osso e dente, a água é o componente mais abundante
nos tecidos;
• O conteúdo de água do organismo varia de acordo com idade e
atividade metabólica
Ex. 90-95% de água no embrião e decai com idade.
• Atua como solvente natural de íons e como meio de dispersão
coloidal da maior parte de macromoléculas. Indispensável para
a atividade biológica processos fisiológicos ocorrem só em
meio AQUOSO.

6. Água
• Na célula, a água tem duas frações:
Ligada Livre
5% unida frouxamente a 95% total usada como
outras moléculas por solvente para solutos e
ligação não covalente como meio de dispersão

7. Água
A molécula da água é morfológica e eletricamente assimétrica
Dipolo pode se ligar eletrostaticamente com ambos tipos de carga.

8. Água
• A tendência da água de combinar íons negativos e positivos é
frequentemente MAIOR do que a tendência de os íons
combinarem entre si.
ex. NaCl + H2O altamente instáveis.

9. Sais
• A concentração de íons entre dentro e fora da célula é diferente.
• Os sais dissociados em ânions (Cl) e cátions (Na e K) são
importantes para manter a pressão osmótica e o equilíbrio ácido-
base da célula.
• A retenção de íons na célula aumento pressão osmótica, ou
seja, entrada de água.
• Indispensável para atividade celular certos elementos de Mn, Cu,
Co, I, Se, Ni, Mo e Zn.

10. Sais
K+
Cl-
Mg+2
HPO4-2 Na+
HCO3-

11. Ácidos nucléicos
• São macromoléculas de enorme importância biológica depósito
de informação genética;
• Todos os seres vivos DNA e RNA
• Vírus DNA OU RNA
DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA MOLECULAR
DNA transcrição RNA tradução proteínas
A informação do DNA é copiada em moléculas de RNAm, cujas
sequencias de nucleotídeos contém o código que estabelecem a
sequencia dos a.a. nas proteínas.

12. Ácidos nucléicos
• Nos eucariotos DNA no núcleo integrando os cromossomos
• Mitocôndrias e cloroplastos
 RNA localiza-se tanto no núcleo quanto no
citoplasma.

13. Ácidos nucléicos
• Os ácidos nucleicos contem CH (pentoses), bases nitrogenadas e
ácido fosfórico. A hidrólise gera:
DNA RNA
Pentose desoxirribose ribose
Bases purina Adenina, Guanina A, G
pirimidina Citosina, Timina C, Uracila
Ácido fosfórico H3PO4 H3PO4

14. Ácidos nucléicos
• A molécula do ácido nucléico é um polímero cujos monomeros são
nucleotídeos sucessivamente ligados por ligações fosfodiéster.
Seu eixo tem pentoses Liga o carbono 3´da
e fosfatos e as bases pentose do nucleotídeo
surgem ligadas às com o carbono 5´da
pentoses pentose do nucleotídeo
seguinte
• As bases nitrogenadas tem 2 tipos:
Purinas: tem 2 anéis fundidos entre si (A e G)
Pirimidinas: tem anel heterocíclico (T e C) ou U (RNA)

15. Ácidos nucléicos
• Outras diferença entre DNA e RNA DNA sempre em dupla;
Nucleosídeo: combinação de pentose +base
Nucleotídeo: combinação de pentose+base+ácido fosfórico.
ex. adenosina (adenina +pentose)
ex. adenosina trifosfato (adenina +pentose+fosfato)

16. DNA

17. DNA
• E. coli  3.400.000 pares de bases= 1.4 mm
• Ser humano 1200 x isso de pares de bases = 1.70m
• Em cada molécula de DNA, a quantidade de A=T e C=G.
Características do DNA:
1. Dupla hélice em torno de um eixo central;
2. Ambas cadeias são ligadas entre pontes de H estabelecidas
entre os pares de bases. Os pares possíveis são:
A-T, T-A, C-G e G-C
As últimas são mais estáveis, 3 pontes.

18. DNA
3. A base das cadeias variam consideravelmente, porém as cadeias
são complementares.
Quando vai ter replicação e as cadeias se separam, uma delas
serve de molde para a síntese de uma nova cadeia complementar,
gerando duas moléculas filhas da mesma composição da progenitora
DESENHO no quadro

19. RNA
• Não é só uma fita simples, pode dobrar-se e se ligar, pareando-se;
• ~ DNA;
• Muda só a U no lugar de T;
• Só tem uma cadeia de nucleotídeos;
• Três tipos:
• RNAm- leva a informação genética, copiada do DNA
que estabelece a sequência dos a.a. na proteína;
• RNAr- representa 50% da massa do ribossomo (outros
50% são proteínas) que é a estrutura que proporciona o
apoio molecular para as reações químicas que originam
a síntese proteica;
• RNAt- identifica e transporta os a.a. ao ribossomo.

20. Carboidratos
• Compostos de C, H e O principal fonte de energia para a célula e
são constituintes estruturais importantes das membranas
celulares e matrix extracelular;
• De acordo com o número de monômeros classificam-se em:
• Monossacarídeos- açucares simples com fórmula geral :
Cn(H20)n
São classificados de acordo com o número de C que possuem: triose,
tetrose, pentose, hexose.
Ex. ribose e desoxirribose pentose
glicose hexose

21. Carboidratos
• Dissacarídeos- açucares formados pela combinação de 2
monomeros de hexoses, com a perda de uma molécula de água.
Fórmula:
C12H22O11
Ex. lactose glicose +galactose
• Oligossacarídeos- no organismo, os oligossacarídeos não estão
livres, e sim unidos a proteínas e lipídios de modo que fazem
parte de glicolípidios e glicoproteínas. Podem ter cadeias
ramificadas com distintos tipos de monossacarídeos.

22. Carboidratos
• Polissacarídeos- resultam da combinação de muitos monomeros
de hexoses, com a perda de uma molécula de água.
Fórmula:
C6H10O5
‘
• Quando hidrolizam, dão lugar os monossacarideos.
Ex. amido e glicogênio reservas de célula vegetal e animal
celulose elemento estrutural da parede celular.
** são todos polímeros de glicose, o que muda são os tipos de
ligações entre seus monômeros.

23. Lípidios
• Grupo de moléculas caracterizadas por sua insolubilidade em água
e solubilidade em solutos orgânicos. Tais propriedades são devidas
às suas longas cadeias hidrocarbonadas que são estruturas não
polares e hidrófobas.
• Os lipídios mais comuns são:
• Triacilglicerol são triésteres dos ácidos graxos com glicerol. Cada
ácido graxo é constituido por uma longa cadeia hidrocarbonada,
cuja fórmula é:

24. Lípidios
• Os depósitos intracelulares de lipideos , os quais o glicerol está
esterificado por 3 ácidos graxos ficam em células como os
adipócitos.
• Fosfolipídios: tem extremidades polares formadas por glicídios, em
geral D-galactose.
• São classificados em :
• Cerebrosídeos abundantes nas membranas das
células nervosas. Ex. bainha de mielina
• Gangliosídeo

25. Lípidios
• Esteróides- são lipídeos derivados de um composto chamado:
CICLOPENTANOPERIDROFENANTRENO
O mais importante: Colesterol
• Só os animais tem;
• Encontrado nas membranas, outras partes da célula e fora
dela.
• Diminui a fluidez das membranas.

26. Proteínas
Proteínas

27. Proteínas
Monômero é uma pequena molécula que pode ligar-se a outros
monômeros, formando moléculas maiores polímeros.
Os monômeros que compõem as proteínas são os AMINOÁCIDOS (aa).
Um aa é um ácido orgânico no qual o C unido ao grupo carboxila
(-COOH) está também ligado a um grupo amina (-NH2). Além disso,
esse C se encontra ligado a um H e um radical (-R), que é diferente
para cada aa.

28. Proteínas
Ex. Alanina
 funções relevantes na
organização, conservação, no
crescimento, no funcionamento, R
na reconstrução e reprodução
dos organismos.
 Constituem o componente orgânico mais abundante na célula e
quando oxidadas podem fornecer energia, apesar de ter função
plástica ou estrutural.
 Várias funções na célula e no organismo: as enzimas; alguns
hormônios (insulina); anticorpos que são fundamentais no
mecanismo de defesa do organismo.

29. Proteínas
Existem 20 tipos de aa existentes nas proteínas:
Dois são ácidos:

30. Proteínas
Existem 20 tipos de aa existentes nas proteínas:
Três são básicos:

31. Proteínas
Existem 20 tipos de aa existentes nas proteínas:
Cinco são
neutros polares:
hidrófilos

32. Proteínas
Existem 20 tipos de aa existentes nas proteínas:
Cinco são
neutros não
polares:
hidrófobos

33. Proteínas
Ligação peptídica: união do grupo carboxila de um aa com o grupo
amina do outro.
Dipeptídio
Tripeptídeo
Oligopeptídeo
Polipeptídeo
Proteínas conjugadas ligadas a porções não protéicas.
Ex: glicoproteínas, lipoproteínas, nucleoproteínas.

34. Proteínas
Níveis de organização estrutural das proteínas:
1. Primária-
sequência de aa que
formam a cadeia
protéica;

35. Proteínas
Níveis de organização estrutural das proteínas:
2. Secundária-
configuração
espacial da proteína-
α-hélice
Folha dobradaβ

36. Proteínas
Níveis de organização estrutural das proteínas:
3. Terciária
É consequência da
formação de novas
dobraduras nas
estruturas
α-hélice e
Folha dobrada β,
dando configuração
3D para a proteína

37. Proteínas
Níveis de organização estrutural das proteínas:
4. Quarternária
Combinação de 2 ou
mais polipeptídeos,
originando moléculas
de grande
complexidade
ex. ribossomo (~50
tipos de proteínas)

39. Enzimas
A síntese e degradação de várias moléculas ocorrem por
intermédio das ENZIMAS.
Elas atuam dentro de uma estreita faixa de temperatura e pH;
Ela são catalizadores biológicos;
aceleram as reações químicas sem se
modificar, podendo ser usadas mais de uma vez.

40. Enzimas
As enzimas (E) são proteínas ou glicoproteínas que tem um ou mais
lugares denominados sítios ativos, os quais se unem ao substrato
(S).
E+S [ES] E+P

41. Enzimas
As enzimas podem ser
inibidas reversível ou
irreversivelmente;