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ESPECÍFICA COMP QUIM CEL

O documento discute a composição química das células, incluindo: 1) As substâncias inorgânicas mais importantes são a água e sais minerais como cálcio e sódio. 2) As substâncias orgânicas incluem carboidratos, lipídios, proteínas e ácidos nucleicos. 3) A água é essencial para as reações químicas celulares e o transporte de substâncias. Sais minerais também são necessários para o metabolismo.

Educação◦
COMPOSIÇÃO QUÍMICA CELULAR Biologia – prof. Marcia Marlise Biologiaprofma.blogspot.com
INTRODUÇÃO • 95% COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS SERES VIVOS: CHONPS • BIOLOGICAMENTE IMPORTANTES: sódio (Na), potássio (K), cálcio (Ca), fósforo (P), enxofre (S), entre outros. • SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS E ORGÂNICAS
ELEMENTOS QUÍMICOS NA NATUREZA Nesta representação, a freqüência dos elementos que ocorrem na crosta de terra é indicada pela altura do bloco. Os elementos encontrados em quantidades significativas em organismos vivos são protegidos no azul.
Bioquímica: Composição dos Seres Vivos • Água Substâncias Inorgânicas: moléculas pequenas. • Sais Minerais • Glícídios (carboidratos) • Lipídios Substâncias Orgânicas: moléculas complexas, • Proteínas formadas por cadeias • Vitaminas carbônicas. • Ácidos Nucleicos
Água • Está presente em todos os seres vivos. • Solvente universal = polarizada; Subst. Hidrofóbicas e hidrofílicas • Muitas reações químicas corporais dependem dela. • Possui função termorreguladora. • Quantidade de água no corpo varia com a idade, o metabolismo e a espécie. • Queda na quantidade de água, no corpo dos seres vivos, pode provocar desidratação.
Apresenta grande importância sob o ponto de vista biológico devido às suas propriedades físico-químicas: Calor específico - muito alto, Atua no equilíbrio da temperatura dentro da célula, impedindo mudanças bruscas de temperatura, que afetam o metabolismo celular. Poder de solvente - muito grande. É, por isso, considerada o solvente universal. Essa propriedade é muito importante, pois todas as reações químicas celulares ocorrem em solução. Além disso, a água é importante meio de transporte de substâncias dentro e fora das células. • Pode ser um produto → síntese de desidratação (união de aa) • Pode ser um reagente em hidrólise Sacarose + água → glicose + frutose
Capilaridade – capacidade que a água tem de “subir pelas paredes” de vasos (hidrófilos) = transporte de xilema e floema. Tensão superficial/Coesão = pte de H - grande. Moléculas com cargas aderem fortemente às moléculas de água, o que permite a manutenção da estabilidade coloidal.
Sais Minerais • Estão presentes em pequenas quantidades nas células. • São essenciais para o metabolismo. • A carência de sais minerais pode provocar o mal funcionamento do organismo. • São exemplos de sais minerais: magnésio, sódio, ferro, potássio, fosfato, iodo, cálcio, cloro, flúor, enxofre, zinco, selênio etc.
SAIS MINERAIS Livres no reino mineral ou nos seres vivos = reguladores da atividade das células • Podem ser solúveis ou insolúveis em água. • FORMA IÔNICA: sais minerais solúveis dissolvidos em água, formam os íons. É nessa forma que eles desempenham a sua atividade reguladora fundamental. • FORMA IMOBILIZADA: sais minerais insolúveis em água entram na composição de estruturas esqueléticas e de sustentação, como os ossos, nos vertebrados, ou os pólipos de corais ou carapaças de algas diatomáceas, entre outras.
SAIS MINERAIS – principais íons • Íon Cálcio (Ca) ++ esqueleto, contração muscular, coagulação. • Íon Magnésio (Mg) 2+ clorofila • Íon Fosfato (PO4) 3- (componente do ATP e de nucleotídeos) • Íon Fluoreto (F) - cáries • Íon Zinco (Zn) ++ enzimas • Íon Iodeto (I) - hormônios da tireóide • Íon Ferro (Fe) ++ hemoglobina • Íon Sódio (Na) + líquido extracelular, estímulos nervosos nos neurônios • Íon Potássio (K) + contração muscular, estímulos nervosos e ao equilíbrio hídrico
Carboidratos • Também chamados de açúcares ou glicídios. • Maioria dos carboidratos possuem função energética, mas podem atuar na constituição estrutural e genética. • São formados por átomos de C, H e O. • Podem ser classificados em: monossacarídeos, oligossacarídeos/dissacarídeos e polissacarídeos.
Carboidratos: Monossacarídeos • Menores moléculas de carboidratos = MONOSSACARÍDEOS (3 A 7 CARBONOS) • Fórmula geral: Cn(H2O)n – onde n= nº de C. • Exemplos: trioses, tetroses, pentoses e hexoses, heptose.
Carboidratos: Monossacarídeos
TIPOS DE CARBOIDRATOS - MONOSSACARÍDEOS • HIDROSSOLÚVEIS E ADOCICADOS Fórmula Nome Função PENTOSES C5H10O5 Ribose Componente do RNA C5H10O4 Desoxirribose Componente do DNA HEXOSES C6H12O6 Glicose Energética Frutose Galactose
Carboidratos: Oligossacarídeos • Formados pela união de 2 até 10 monossacarídeos = ligação glicosídica. • A união de 2 ou mais monossacarídeos ocorre através da reação de síntese desidratação (perda de uma molécula de água). • Os dissacarídeos são os oligossacarídeos mais importantes =hidrosolúveis e adocicados
Carboidratos: Oligossacarídeos Exemplos de dissacarídeos:
Carboidratos: Polissacarídeos • Formados por centenas, milhares de monossacarídeos. Exemplos de polissacarídeos
TIPOS DE CARBOIDRATOS – POLISSACARÍDEOS • SÃO MOLÉCULAS GRANDES (POLÍMEROS OU MACROMOLÉCULAS) • REPETIÇÃO DE MUITAS MOLÉCULAS DE MONOSSACARÍDEO • INSOLÚVEIS E SEM SABOR ADOCICADO • PRINCIPAIS: – CELULOSE: FORMA A PAREDE CELULAR DE VEGETAIS. – QUITINA: FORMA O EXOESQUELETO DE ARTRÓPODES/ PAREDE CEL FUNGOS. – AMIDO: RESERVA ENERGÉTICA DE VEGETAIS. – GLICOGÊNIO: RESERVA ENERGÉTICA DOS ANIMAIS/FUNGOS.
Lipídios • Possuem função energética e estrutural. • Apresentam maior quantidade de energia que os carboidratos. • São a 2ª fonte de energia do organismo. • São formados por C, H e O (uma molécula de glicerol ligada a três cadeias de ácidos graxos). • São insolúveis em água, e solúveis em subst. Orgânicas apolares como, éter e álcool.
Lipídios
Lipídios - GLICERÍDIOS • SÃO OS ÓLEOS E AS GORDURAS; • FORMADOS POR ÁC. GRAXO E GLICEROL; • FUNÇÃO ESTRUTURAL E ENERGÉTICA; • À TEMPERATURA AMBIENTE OS ÓLEOS SÃO LÍQUIDOS E AS GORDURAS SÃO SÓLIDAS. ÁCIDOS GRAXOS Saturados – sólidos a temperatura ambiente GORDURA ANIMAL/TECIDO ADIPOSO Insaturados - líquidos a temperatura ambiente ÓLEOS/SEMENTES
Lipídios – CERÍDIOS / CERAS • FORMADOS POR ÁCIDOS GRAXOS COM ÁLCOOL DE CADEIA LONGA (ATÉ 16 C). • SÃO ALTAMENTE INSOLÚVEIS NA ÁGUA. • NOS VEGETAIS IMPERMEABILIZAM EVITANDO A TRANSPIRAÇÃO EXCESSIVA E PROTEÇÃO = FOLHAS E FRUTOS. • CERAS DE ABELHA, CERA DE OUVIDO (CERÚMEN), GLÂNDULA SEBÁCEA E URUPIGIANA... SÃO CERAS ANIMAIS.
Lipídios - fosfolipídios
Lipídios - ESTERÓIDES • APRESENTAM 4 ANÉIS DE C INTERLIGADOS. • FORMADOS POR ÁC. GRAXO E ÁLCOOL; • O COLESTEROL É O PRINCIPAL: SERVE DE MATÉRIA PRIMA PARA OS DEMAIS. • ALÉM DE FORMAR HORMÔNIOS ENTRAM NA COMPOSIÇÃO DAS MEMBRANAS CELULARES E DA BILE. • ♂ TESTOSTERONA • ♀ PROGESTERONA E ESTRÓGENO
COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS O COLESTEROL NO SANGUE O colesterol forma um complexo com os lipídeos e proteínas, chamado lipoproteína - LDL A LDL (Low-Density Lipoproteins) acaba sendo oxidada por radicais livres presentes na célula.
COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS Esta oxidação aciona um mecanismo de defesa e, imediatamente, glóbulos brancos juntam-se ao sítio, e este fica inflamado Cria-se uma placa no meio do vaso sanguíneo; ocorre uma deposição lenta de cálcio = ATEROSCLEROSE, numa tentativa de isolar a área afetada.
COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – LIPÍDIOS Isto pode interromper o fluxo sanguíneo normal e vir a provocar inúmeras doenças cardíacas. De fato, a concentração elevada de LDL no sangue é a principal causa de cardiopatias.
COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – LIPÍDIOS Plantas – produzem fitoalexínas RESVERATROL - nas cascas da uva HDL sanguíneo High-Density Lipoproteins - HDL É responsável pelo transporte reverso do colesterol - carrega o colesterol em excesso de volta para o fígado = BILE. Vitis sp.
Lipídios - ESTERÓIDES • Colesterol, quando em excesso o LDL pode se depositar nas artérias causando a aterosclerose ou infarto do miocárdio.
Proteínas • Substâncias orgânicas mais abundantes nos seres vivos. • Possuem função estrutural, enzimática, hormonal, imunológica etc. • São formadas por átomos de C, H, O e, às vezes, S. • Os aminoácidos são as unidades proteicas. • Unem-se em n° de dezenas, centenas ou milhares = cadeia polipeptídica.
Proteínas • Cada aminoácido é composto por um carbono alfa, um grupamento amina e um grupamento carboxila e um hidrogênio. Junto ao carbono alfa temos o radical, o qual muda de aminoácido para aminoácido. • Os aminoácidos são unidos entre si pelas ligações peptídicas. • Podem ser classificados em dipeptídeo, tripeptídeo, oligopeptídeo e polipeptídeo.
Proteínas Classificação dos aminoácidos: • Os aminoácidos NATURAIS são os que um ser vivo pode produzir. • Os aminoácidos ESSENCIAIS são os que um ser vivo não pode produzir, portanto devem ser obtidos via alimentação. A lista de aminoácidos naturais e essenciais muda de espécie para espécie.
Proteínas Classificação dos aminoácidos: Naturais Essenciais Glicina Histidina Fenilalanina Alanina Asparagina Valina Serina Glutamina Triptofano Cisteína Prolina Treonina Tirosina Lisina Ácido Aspártico Leucina Ácido Glutâmico Isoleucina Arginina Metionina
Proteínas • Os aminoácidos são unidos entre si pelas ligações peptídicas.
Proteínas Estrutura das proteínas:
Proteínas Estrutura das proteínas – FUNÇÃO E FORMA • A FUNÇÃO DE CADA PROTEÍNA DEPENDE DE SUA FORMA. • PROTEÍNAS PODEM SER MATERIAL DE CONSTRUÇÃO DOS SERES VIVOS: FUNÇÃO ESTRUTURAL. • PROTEÍNAS PODEM PROMOVER REAÇÕES QUÍMICAS (CATALISADORES) E SÃO CHAMADAS ENZIMAS.
Proteínas Estrutura das proteínas – FUNÇÃO E FORMA • A FORMA DA PROTEÍNA É DETERMINADA PELA SUA ESTRUTURA: • PRIMÁRIA: É DADA PELA SEQÜÊNCIA DE AMINOÁCIDOS. É FILAMENTOSA. A TROCA DE UM AMINOÁCIDO PODE ALTERAR SUA FORMA. • SECUNDÁRIA: É O FILAMENTO PRIMÁRIO ENROLADO EM ESPIRAL. • TERCIARIA: A ESPIRAL SECUNDÁRIA SE ENROLA FORMANDO UMA ESFERA. • QUATERNARIA: É O MODO COMO AS PROTEÍNAS TERCIÁRIAS SE DISPÕEM (2 OU +).
Proteínas Estrutura das proteínas:
Ordem dos Espiral da A secundária Várias proteínas aminoácidos estrutura dobrada sobre terciárias. primária si em globo.
Desnaturação de Proteínas: • É A ALTERAÇÃO DA FORMA (ESTRUTURA) DA PROTEÍNA POR EFEITO DA TEMPERATURA, PH, SALINIDADE. PODE SER IRREVERSÍVEL OU REVERSÍVEL. • CLARA DE OVO: NO OVO CRU É PROTEINA NATIVA. APÓS FRITA OU COZIDA É PROTEÍNA É DESNATURADA. • CASEÍNA (DO LEITE) ACRESCENTANDO ÁCIDO (LIMÃO OU VINAGRE) COALHA, VIRA PARACASEÍNA (COALHADA – é a proteína desnaturada).
Proteínas: enzimas • Aceleram as reações químicas; • Diminuem o gasto de energia na reação; • Possuem alta especificidade enzima-substrato (modelo da chave-fechadura).
Proteínas: enzimas
Proteínas: atuam na imunização • Anticorpos defendem o nosso corpo. • Podemos classificar o processo de imunização em: • Imunização ativa: organismo aprende a “fabricar” anticorpos, ou pegando a doença ou através de vacinas. • Imunização passiva: quando o organismo recebe pronto os anticorpos (amamentação, placenta, soro).
Vitaminas • Necessárias em pequenas quantidades. • Indispensáveis para o funcionamento do corpo. • Atuam como reguladoras das reações químicas. Podem ser classificadas em: • Lipossolúveis: se dissolvem em lipídios. Ex.: vitaminas A, D, E e K. • Hidrossolúveis: se dissolvem em água. Ex.: vitamina C e vitaminas do complexo B.
V I T A M I N A S
Vitaminas - DOENÇAS (O balancê,..., quero dançar com você) Sem a vitamina C, Escorburto pega você E o raquitismo acontece, porquê? Falta a vitamina D. Quando há cegueira noturna, Falta a vitamina A Quando há hemorragia, Falta a vitamina K Sem a vitamina E, Rato não vai ter nenê E o beri-beri acontece porque, Falta a vitamina B (um)
Ácidos Nucleicos • Comandam as atividades celulares. • São a base dos caracteres hereditários. • São conhecidos por DNA ou ADN (ácido desoxirribonucleico) e o RNA ou ARN (ácido ribonucleico). • São formados por unidades denominadas nucleotídeos. • Cada nucleotídeo é formado por um grupo fosfato, uma pentose e uma base nitrogenada.
Ácidos Nucleicos C G T A
Ácidos Nucleicos Para memorizar as bases nitrogenadas e diferenciá-las, guarde: PUlGA (pulga): PU = púrica, G = guanina, A = adenina; PITUCa (pituca): PI = pirimidina, T = timina, U = uracila e C = citosina;
Ácidos Nucleicos Diferenças entre DNA e RNA:
Diferenças entre DNA e RNA