3 Componentes químicos I _Carboidratos e Lipídeos

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07/03/2017
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Componentes químicos I: Componentes químicos I: 
Carboidratos e LipídeosCarboidratos e Lipídeos
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
DO SUL DE MINAS GERAIS – campus POÇOS DE CALDAS
Disciplina: BIOLOGIA CELULAR
PROFESSORA: Alexandra Manoela Oliveira Cruz
Capítulo: 2 (Alberts et al., 2011- 3ª edição)
Introdução
“Inicialmente, é difícil aceitar a ideia de que os 
organismos vivos sejam meramente um sistema químico... 
Hoje sabe-se que não há nada nos organismos vivos que 
desobedeça as leis da química e da física. Entretanto, a 
química da vida, sem dúvida, é de um tipo muito 
especial” (Alberts et al., 2011).
• A química, de certo modo, determina tudo na 
biologia!
“A química da vida...”
• 1º) Se baseia em compostos de carbono (química orgânica)
• 2º) Depende de reações que ocorrem em soluções aquosas e 
na faixa de temperatura relativamente estreita
• 3º) A química da célula é extremamente complexa
• 4º) Dominada e coordenada por cadeias enormes de moléculas 
poliméricas
P. celular
Componentes Químicos das Células
Cromossomo
DNA Nucleotídeo
M. Plasmática
M. Plasmática
Proteínas Aminoácidos
Celulose Monossacarídeos
Fosfolipídeos Ác. graxos
Polímeros Monômeros
Componentes Químicos das Células
� Vermelho (Rosa) � constituem 99% do total de átomos do corpo humano
� Azul � constituem 0,9% do total de átomos do corpo humano
� Verde � elementos traços
Os átomos
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Ligação covalente e ligação iônica
Ligação covalente Ligação iônica
Elétrons são compartilhados
entre átomos
Elétrons são transferidos de 
um átomo a outro Figura 2.7 ou 2.8 no livro novo
Ligação iônica
Ligação simples vs ligação dupla
As ligações duplas carbono-carbono são mais curtas e mais rígidas do que ligações 
simples carbono-carbono
Composição de uma célula bacteriana
As macromoléculas são abundantes nas células
Água
Painel 2-2
A polaridade da molécula de água
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Ligações de hidrogênio
Ligação de hidrogênio
Ligação de hidrogênio
A água como solvente: 
Moléculas hidrofílicas
Moléculas hidrofílicas
Água + Sal
A água como solvente: 
Moléculas hidrofóbicas
Moléculas hidrofóbicas
Água + Óleo
A água como solvente
Principais moléculas orgânicas 
encontradas nas células
Formação de macromoléculas e 
complexos macromoleculares
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Principais moléculas orgânicas 
encontradas nas células
Unidades monoméricas Macromoléculas
CarboidratosCarboidratos
�Nutrição humana
� Fonte de energia pela oxidação de
carboidratos
�Reserva energética
� Ex.: amido, glicogênio
�Elementos estruturais
� Ex.: quitina, celulose
Carboidratos: Funções
� Fórmula empírica (hidratos de carbono): C:H:O 1:2:1
� Podem conter outros elementos como: Nitrogênio, fósforo e
enxofre
Carboidratos: Características gerais
Composto orgânico constituído por poliidroxialdeídos ou 
poliidroxicetonas
Principais Classes de carboidratos:
� Monossacarídeos
� Oligossacarídeos
� Polissacarídeos (+ de 20 unidades de monossacarídeos)
Cetona Aldeído
Carboidratos
Definição: poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas
Gliceraldeído (Aldotriose) Diidroxiacetona (Cetotriose)
CetosesAldoses
Pentoses
A família das Aldoses
Três carbonos Quatro carbonos
D-gliceraldeído D-eritrose D-treose
Cinco carbonos
D-ribose D-arabinose D-xilose D-lixose
Seis carbonos
D-alose D-altrose D-glicose D-manose D-gulose D-idose D-galactose D-talose
Trioses Tetroses
Hexoses
MONOSSACARÍDEOS
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A família das Cetoses
Três 
carbonos
Diidroxiacetona
Quatro carbonos
D-eritrulose
Seis carbonos
D-psicose D-frutose
D-sorbose D-tagose
Cinco carbonos
D-ribulose
D-xilulose
Pentoses
Trioses Tetroses
Hexoses
MONOSSACARÍDEOS
Derivados de açúcares
glucosamina
N-acetilglucosamina
Ácido glucorônico
Painel 2-3
Ciclilização de carboidratos Reações de Condensação e hidrólise
Condensação Hidrólise
Monossacarídeo Monossacarídeo
Dissacarídeo
Dois 
monossacarídeos 
podem se unir para 
formar um 
dissacarídeo
Dissacarídeos
DISSACARÍDEOS
� Em que diferem os dissacarídeos?
�Tipo de monossacarídeo� Glicose, Frutose, Galactose e Manose
�Tipo de ligação entre os monossacarídeos� α ou β
�Carbonos envolvidos na ligação�(1�4), (1�2), (1�1)
Trealose
α-D-glicopiranosil-α-D-glicopiranosideo
Glc(α1�1α)Glc
A trealose está presente 
na hemolinfa dos insetos
Lactose
β-D-galactopiranosil-(1�4)-β-D-glicopiranose
Gal(β1�4)Glc
A lactose está 
presente no leite!
α-glicose β-frutose
Sacarose
Dissacarídeos
DISSACARÍDEOS
β-D-frutofuranosil-α-D-glicopiranosideo
Fru(2β�1α)Glc = Glc(1α�2β)Fru
A sacarose é o 
dissacarídeo 
encontrado nas 
plantas
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Dissacarídeos
DISSACARÍDEOS
Oligossacarídeos e Polissacarídeos
OLIGOSSACARÍDEOS E POLISSACARÍDEOS
Oligossacarídeos Complexos
Oligossacarídeos:
Polissacarídeos:
Cadeia curta de monossacarídeos ligados repetidamente
Glicogênio Glicose
Cadeias longas de monossacarídeos ligados repetidamente
-Sequência de açúcares não é 
repetida;
-Associam com outras moléculas 
como proteínas e lipídeos. Oligossacarídeo que participa 
da molécula que determina os 
grupos sanguíneos
Grânulos de glicogênio
Glicogênio
POLISSACARÍDEOS
O Glicogênio é uma 
reserva energética 
encontrada nos 
animais
Amido
POLISSACARÍDEOS
Amilose
Amilopectina
Grãos de amido
POLISSACARÍDEOS
Amido
O Amido é uma 
reserva energética 
encontrada nos 
vegetais
Celulose
Unidades de D-glucose ligadas por ligações β 1,4
POLISSACARÍDEOS
A celulose é um 
polissacarídeo 
estrutural 
encontrada nos 
vegetais
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LipídeosLipídeos
Lipídeos: Introdução
• Grupo de compostos com estrutura bastante variada
• Formados por longa cadeia hidrocarbonada ou 
múltiplos anéis aromáticos (esteróides)
• Alta solubilidade em compostos orgânicos
• Insolúveis em água
� Funções: 
� Armazenamento de energia
� Elementos estruturais de membranas biológicas
� Isolamento térmico
� Pigmentos
� Hormônios
Ácidos graxos
- Os ácidos graxos são unidades 
constitutivas dos lipídeos
- São moléculas anfipáticas 
(porção hidrofílica e hidrofóbica)
Ácido Palmítico
-(A): Fórmula estrutural
-(B): Modelo esfera-bastão
-(C): Modelo de preenchimento espacial
� Possui cauda saturada
Saturação vs insaturação
Saturação vs insaturação
Ácido esteário, 18 carbonos, saturado
Ácido linoléico, 18 carbonos, insaturado
Duplas ligações cis
Azeite de 
oliva (líquido)
Manteiga 
(sólido)
Gordura animal 
(sólido)
(25º C)
Á
ci
do
s 
gr
ax
os
 (
%
 d
o 
to
ta
l)
C16 e C18
saturado
C16 e C18
não saturado
C4 e C14
saturado
Saturação vs insaturação
- O grau de 
insaturação dos ácidos 
graxos determinas as 
propriedades físicas 
da substância
- Quanto maior o 
número de insaturações
= maior a fluidez da 
substância 
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Glicerol Ácidos graxos
Triacilglicerol
Painel 2-4
Lipídeos de reserva
Painel 2-4
Lipídeos estruturais
Fosfolipídeos
Esfingomielina Fosfatidilcolina
Dupla 
ligação
Cabeça polar
Cauda apolar
Lipídeos estruturais Lipídeos estruturais
Figura 2.18 ou 2.20
Lipídeos estruturais na membrana
Fosfolipídeo
Lipídeo de membrana
Cabeça polar
(hidrofílica)
Cauda apolar
(hidrofóbica)
Bicamada lipídica
Lipossomo
Organização dos lipídeos estruturais