Citologia: Estudo das Células

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Biologia celular e genética
Citologia
A Citologia ou Biologia Celular
é o ramo da Biologia que estuda as
células.
A palavra citologia deriva do
grego kytos, célula e logos, estudo.
A citologia foca-se no estudo
das células, abrangendo a sua
estrutura e metabolismo.
O nascimento da citologia e a
invenção do microscópio são fatos
relacionados. Em 1663, Robert
Hooke cortou um pedaço de cortiça
e a observou no microscópio. Ele
notou que existiam compartimentos,
os quais ele denominou de células e
acabou sendo considerado o pai da
citologia.
A partir daí, a citologia
começou a desenvolver-se como
ciência. O avanço dos microscópios
contribuiu para que as estruturas
das células fossem observadas e
estudadas.
Porém, tudo indica que o
primeiro a fazer observações
microscópicas de materiais
biológicos foi o neerlandês Antonie
Van Leeuwenhoek, dessa forma, ele
acabou sendo considerado o pai da
microbiologia.
Célula
A célula é a menor unidade
funcional e estrutural dos seres
vivos.
Teoria celular
A Teoria Celular foi criada por
Matthias Schleiden e Theodor
Schwann e afirma que todos os
seres vivos são formados por
células.
O estabelecimento da Teoria
Celular foi possível graças ao
desenvolvimento da microscopia.
A Teoria Celular apresenta
postulados importantes para o
estudo da Citologia:
➔ Todos os organismos são
compostos por células.
➔ A célula é a unidade estrutural
da vida.
➔ As células podem surgir
somente por divisão de uma
célula pré existente.
➔ Toda célula tem estrutura e
funcionamento.
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Biologia celular e genética
Os vírus e a Teoria Celular
Um primeiro ponto
importante a ser considerado é que
os vírus não são considerados seres
vivos, uma vez que eles não
possuem uma estrutura de célula.
Eles são parasitas
intracelulares obrigatórios, o que
significa que são completamente
dependentes de outras células para
se reproduzir. Apesar de não
possuírem células, eles dependem
de células vivas para realizarem suas
atividades vitais.
Isso comprova que atividades
essenciais à vida só ocorrem no
interior de células vivas, conforme
postulado pela Teoria Celular.
Vírus
➔ Não possui célula
➔ Não possuem metabolismo
próprio
➔ Possui DNA ou RNA
➔ É um parasita intracelular
obrigatório
Ou seja, fora de uma célula, o
vírus é apenas uma partícula viral.
É importante ressaltar que o
corpo humano tem cerca de 200 tipos
de células diferentes.
Classificação celular
As células podem ser divididas
em dois tipos: as procariontes e
eucariontes.
Procariontes
A principal característica da
célula procarionte é a ausência de
carioteca delimitando o núcleo
celular. O núcleo da célula
procarionte não é individualizado.
As células procariontes são as
mais primitivas e possuem
estruturas celulares mais simples.
Esse tipo celular pode ser
encontrado nas bactérias.
Eucariontes
As células eucariontes são
mais complexas. Essas possuem
carioteca individualizando o núcleo,
além de vários tipos de organelas.
Além disso, as células
eucariontes ainda podem ser
divididas em dois grandes grupos, as
células vegetais e as células animais.
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Biologia celular e genética
Bioquímica celular
Composição química da célula
Substâncias
inorgânicas
Substâncias
orgânicas
Água Carboidratos
Sais minerais Lipídios
Proteínas
Enzimas
Vitaminas
Ácidos
nucleicos
Água
Características
➔ Molécula polarizada → Possui
carga elétrica
➔ É considerada solvente
universal
➔ Possui alta tensão superficial
➔ Possui alto calor específico
O calor específico é definido como a
quantidade de energia necessária
para que 1 g de uma substância sofra
aumento ou diminuição de
temperatura de 1°C.
Funções da água
➔ Transporte de substâncias
➔ Lubrificação
➔ Manutenção da temperatura
Água como reagente
Quando a água participa de
uma reação como reagente, o
processo recebe o nome de reação
de hidrólise (do grego, lise = quebra).
Isso acontece porque a água
promove a quebra da molécula que
está reagindo com ela.
Água como produto
Quando a água participa de
uma reação como produto, o
processo recebe o nome de reação
de síntese por desidratação, pois são
retirados átomos de H e O da
molécula, que se unem, formando
uma molécula de água. isso ocorre
nas ligações entre aminoácidos para
formar as proteínas.
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Biologia celular e genética
Partes básicas da célula
As células apresentam partes
morfológicas diferenciadas. As
partes principais da célula são:
membrana plasmática, citoplasma e
núcleo celular.
Membrana plasmática
É uma estrutura
semipermeável, responsável pelo
transporte e seleção de substâncias
que entram e saem da célula.
Reveste as células dos seres
procariontes e eucariontes.
Apenas com o
desenvolvimento do microscópio
eletrônico foi possível a observação
da membrana plasmática.
Funções
As funções da membrana plasmática
são:
➔ Permeabilidade Seletiva,
controle da entrada e saída
de substâncias da célula;
➔ Proteção das estruturas
celulares;
➔ Delimitação do conteúdo
intracelular e extracelular,
garantindo a integridade da
célula;
➔ Transporte de substâncias
essenciais ao metabolismo
celular;
➔ Reconhecimento de
substâncias, graças a
presença de receptores
específicos na membrana.
Estrutura e constituição
A membrana plasmática
apresenta o denominado
"modelo do mosaico fluido”.
Ele foi desvendado pelos biólogos
estadunidenses Seymour Jonathan
Singer e Garth L. Nicolson, em 1972.
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Biologia celular e genética
O nome "mosaico fluido"
deve-se pela presença de estruturas
flexíveis e fluidas, com grande
poder de regeneração.
A membrana plasmática é
quimicamente constituída por
lipídios (glicolipídeos e os
fosfolipídeos) e proteínas. Por isso, é
reconhecida por sua composição
lipoproteica.
Além disso, nas células
eucariontes animais há também a
presença de colesterol e
carboidratos.
Os fosfolipídios estão
dispostos em uma camada dupla, a
bicamada fosfolipídica. Eles estão
conectados às gorduras e proteínas
que compõem as membranas
celulares.
Os fosfolipídios apresentam
uma porção polar e outra apolar. A
porção polar é hidrofílica e volta-se
para o exterior. A porção apolar é
hidrofóbica e voltada para o interior
da membrana.
Os fosfolipídios movem-se,
porém, sem perder o contato. Isso
permite a flexibilidade e
elasticidade da membrana.
As proteínas são
representadas por enzimas,
glicoproteínas, proteínas
transportadoras e antígenos. As
proteínas podem ser integrais ou
carreadoras.
Proteínas integrais: atravessam a
bicamada lipídica lado a lado.
Proteínas carreadoras: situam-se
em apenas um dos lados da
bicamada.
Características da membrana
plasmática
➔ Possui uma espessura muito
fina (8Nm)
➔ A sua composição é
lipoproteica
➔ Possui carboidratos e
colesterol (células animais)
O colesterol ajuda a manter a
maleabilidade da célula, mantendo
sempre constante a temperatura
corporal.
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Biologia celular e genética
Membrana plasmática -
especializações
Microvilosidades
➔ Intestino e rins dos
mamíferos.
➔ Serve para aumentar a
superfície de contato →
melhor absorção dos
nutrientes.
Junção aderente
➔ Impede a passagem de
líquidos pela barreira.
Desmossomo
➔ Une fortemente uma célula a
outra.
➔ Presente principalmente na
célula epitelial.
Junção GAP ou comunicante
➔ Permite a comunicação e a
troca de substâncias entre
duas células.
Membrana plasmática - Transporte
Soluto
➔ Tudo o que vai ser dissolvido
Solvente
➔ Água → aquilo que vai
dissolver
Transporte passivo
➔ Não gasta energia → ATP
Transporte ativo
➔ Há gasto de energia
Transporte passivo - sem gasto
de ATP
O transporte passivo é o tipo
de transporte de substâncias através
da membrana plasmática que ocorre
sem gasto de energia.
Não há gasto de energia
porque as substâncias deslocam-se
naturalmente do meio mais
concentrado para o menos
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Biologia celular e genética
concentrado, ou seja, a favor do
gradiente de concentração.
Otransporte de substâncias
ocorre até que as concentrações
dentro e fora da célula sejam
igualadas.
Tipos de Transporte Passivo
Existem três tipos de
transporte passivo: a difusão
simples, a difusão facilitada e a
osmose.
Difusão Simples
A difusão simples consiste no
transporte de solutos lipofílicos
através da membrana plasmática.
A difusão é um processo lento.
Entretanto, quando as diferenças de
concentração são muito altas, o
processo é acelerado.
Um exemplo de difusão é a
troca de gases durante a respiração,
pois o gás oxigênio e o gás carbônico
estão em concentrações diferentes
nos alvéolos pulmonares.
Difusão Facilitada
A difusão facilitada é o
transporte de substâncias que não
se dissolvem em lipídios. Assim, as
substâncias contam com o auxílio de
proteínas, as permeases, para
atravessar a membrana plasmática.
As permeases capturam
substâncias como glicose e
aminoácidos e facilitam a sua
entrada na célula.
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Biologia celular e genética
Osmose
A osmose é um tipo especial
de difusão. Consiste apenas na
passagem de água através da
membrana plasmática.
A osmose é a passagem de
água de um meio menos
concentrado (hipotônico) para outro
mais concentrado (hipertônico).
Transporte ativo - com gasto de
ATP
O transporte ativo é o que
ocorre através da membrana celular
com gasto de energia.
Nesse caso, o transporte de
substâncias ocorre do local de
menor para o de maior
concentração. Ou seja, contra um
gradiente de concentração.
Dentre as substâncias que
podem ser transportadas ativamente
através da membrana estão: íons de
sódio, potássio, ferro, hidrogênio,
cálcio e alguns tipos de açúcares e
de aminoácidos.
Tipos de Transporte Ativo
O transporte ativo pode ser
classificado conforme a fonte de
energia utilizada para a realização
do processo.
Transporte Ativo Primário
Nesse tipo de transporte, a
energia é derivada da quebra do ATP
ou de outro composto de fosfato
com energia.
Um exemplo é a Bomba de
Sódio e Potássio, que ocorre em
todas as células do corpo.
O processo ocorre devido às
diferenças de concentrações dos
íons sódio (Na+) e potássio (K+)
dentro e fora da célula.
Para manter a diferença de
concentração dos dois íons no meio
interno e externo da célula, é
preciso utilizar energia na forma de
ATP. Assim, a bomba de sódio e
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Biologia celular e genética
potássio é um tipo de transporte
ativo.
A bomba de sódio e potássio
está diretamente relacionada com a
transmissão de impulsos nervosos e
contração muscular.
Funcionamento da Bomba de Sódio
e Potássio
Em condições normais, a
concentração de Na+ é mais baixa
dentro da célula do que no ambiente
extracelular. Enquanto isso, a
concentração de K+ é mais alta
dentro da célula do que no ambiente
extracelular.
Nessa situação, naturalmente,
o Na+ entra na célula e o K+ sai da
célula, por difusão. Isso porque os
solutos tendem a se manter em
equilíbrio de concentração.
Entretanto, para realizar o seu
metabolismo, a célula precisa
manter as diferenças de
concentração entre os dois íons. Isso
quer dizer que o Na+ precisa se
manter em baixa concentração
dentro da célula e o K+ em alta
concentração.
O funcionamento da bomba
de sódio e potássio é possível devido
duas condições básicas:
(1) - A presença de proteínas
transmembranas ao longo de toda a
membrana plasmática. Essas
proteínas contém sítios específicos
para ligação dos íons Na+ e K+;
(2) - O gasto de ATP, já que a célula
precisa manter a diferença de
concentração entre os íons. Por isso,
a bomba de sódio e potássio é um
tipo de Transporte Ativo.
As proteínas transmembranas
expulsam o Na+ que entra na célula
e buscam o K+ que sai da célula.
A cada acionamento da bomba
de sódio e potássio, 3 Na+ se ligam
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Biologia celular e genética
aos seus sítios específicos na
proteína. O ATP também liga-se à
proteína e perde um radical fosfato,
transformando-se em ADP. Isso
provoca a alteração da conformação
da proteína que libera os íons de Na+
no meio extracelular.
No mesmo momento, os 2 K+
se ligam à proteína em seus sítios
específicos. O fosfato é liberado e a
proteína retoma sua conformação
original, liberando os íons de K+ no
interior da célula.
Transporte Ativo Secundário
Também denominado de
transporte acoplado.
Esse tipo de transporte
chama-se secundário por não
utilizar diretamente a energia
metabólica do ATP e depende de
proteínas transportadoras
encontradas na membrana.
A energia para a realização
desse tipo de transporte depende da
energia gasta pela bomba de sódio e
potássio.
A bomba de sódio e potássio
gera diferentes concentrações
destes íons entre os dois lados da
membrana.
O sódio ao ser transportado
para fora da célula durante o
transporte primário, concentra-se
nesta região. Esse gradiente
representa o armazenamento de
energia.
Assim, o sódio estará sempre
se deslocando para dentro da célula,
pois seguirá a favor do seu gradiente
de concentração.
Outras substâncias podem se
aproveitar desse gradiente de
concentração e serem transportadas
juntamente com o sódio.
Quando forem transportadas
na mesma direção, chama-se
co-transporte ou simporte.
Quando ocorre na direção
oposta, denomina-se
contra-transporte ou anti
transporte.
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Biologia celular e genética
Transporte em Bloco
Esse tipo de transporte ocorre
quando as células transferem grande
quantidade de substâncias para
dentro ou para fora do meio
intracelular.
É característico por envolver
alterações morfológicas na célula.
Podem ser por Endocitose ou
Exocitose:
A endocitose e a exocitose são
dois processos de transporte de
substâncias, que envolvem a entrada
e a saída de grandes partículas da
célula.
Endocitose: é o processo de entrada
de partículas na célula por meio de
vesículas chamadas endossomos.
Pode ocorrer de três formas:
fagocitose, endocitose mediada e
pinocitose.
Exocitose: é o processo de
eliminação das partículas digeridas
para fora da célula.
A endocitose e a exocitose são
dois tipos de transporte ativo, ou
seja, há gasto de energia durante os
processos.
O lisossomo é a organela
envolvida nesses processos, pois é a
responsável pela digestão
intracelular.
Sais minerais
➔ Elementos traços,
oligoelementos
➔ São pequenos elementos
químicos, eletricamente
carregados (íons)
Cálcio (Ca)
É o sal mineral mais
abundante nos organismos
vertebrados.
FUNÇÕES:
➔ Formação e manutenção dos
ossos e dentes
➔ Contração muscular
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Biologia celular e genética
➔ Coagulação sanguínea
➔ Transmissão de impulsos
nervosos (participa
ativamente do processo de
memorização)
ALIMENTOS: laticínios, sardinha,
sementes de gergelim.
Fósforo
O cálcio se encontra no nosso
organismo como fosfato de cálcio.
FUNÇÕES:
➔ Formação e manutenção dos
ossos e dentes
➔ Formação dos ácidos
nucleicos e ATP
➔ Constituição do fosfolipídios
➔ Indispensável para o sistema
nervoso
ALIMENTOS: sementes de abóbora,
sardinhas e castanhas
Potássio
FUNÇÕES:
➔ Permite a contração da
musculatura
➔ Transmissão de impulsos
nervosos (bomba de sódio e
potássio)
➔ Metabolismo energético (ATP)
➔ Equilíbrio hídrico
ALIMENTOS: banana, tomate, peixe
Sódio
FUNÇÕES:
➔ Relaxamento muscular
➔ Transmissão de impulso
nervoso (bomba de sódio e
potássio)
➔ Equilíbrio hídrico
ALIMENTOS: carnes, queijos e
frutos do mar
Obs: Sódio em excesso causa
distúrbios cardíacos
Cloro
FUNÇÕES:
➔ Equilíbrio hídrico
➔ Composição do suco gástrico
ALIMENTOS: espinafre, laranja e ovo
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Biologia celular e genética
Magnésio
FUNÇÕES:
➔ Contração muscular
➔ Formação e manutenção de
ossos e dentes
➔ Está envolvido no
metabolismos dos
carboidratos
➔ Composição da clorofila
ALIMENTOS: abacate, banana e
magnésio
Ferro
FUNÇÕES:
➔ Composição da hemoglobina
(proteína sanguínea)
➔ Carência de ferro causa
anemia
➔ Responsável por fixar o
oxigênio
ALIMENTOS: farinha de peixe,
vegetais verdes escuros e fígado
Zinco
FUNÇÕES:
➔ Metabolismode carboidratos
e proteínas
➔ Cicatrização
➔ Memorização
ALIMENTOS: tomate, beterraba e
nozes
Cobre
FUNÇÕES:
➔ Formação da hemoglobina
ALIMENTOS: nozes, carne vermelha
e ostras
Iodo
FUNÇÕES:
➔ Essencial para o crescimento
➔ Funcionamento da tireoide
➔ Carência: doença de bócio –
quando falta iodo para a
tireoide, ela produz menos
hormônios T4 e assim a
hipófise manda uma
sinalização para que as células
da tireóide aumentem
ALIMENTOS: nozes, sal de cozinha
iodado e ovos
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Biologia celular e genética
Citoplasma
O citoplasma é a região da
célula onde se encontra o núcleo e
as organelas, além de outras
estruturas com funções específicas.
É constituído de substância fluida
denominada citosol.
A membrana é o que delimita
a substância fluida e viscosa,
chamada citoplasma, onde ficam as
organelas e o núcleo, que por sua
vez contém o material genético
(DNA e RNA).
Não devemos esquecer que
nas células procariontes, típicas de
bactérias e arqueas, não há núcleo e
o material genético fica espalhado
pelo citoplasma.
Citosol e Citoesqueleto
Atualmente, com a evolução
da biologia molecular, já se sabe que
o citoplasma de células eucariontes
pode conter diversas estruturas com
funções específicas. Desse modo,
sabemos que há duas regiões no
citoplasma: o citosol e o
citoesqueleto.
A região que é mais fluida
chamada hialoplasma, é onde ficam
mergulhadas muitas estruturas
membranosas chamadas organelas
citoplasmáticas, além de grânulos
compostos de RNA e proteínas, os
ribossomos.
E na região denominada
citoesqueleto, está presente uma
complexa estrutura de redes
formadas por microtúbulos e
microfilamentos, que podem ser
compostos de moléculas de proteína
ou de actina (como no caso dos
músculos).
Funções
No citosol acontece a maior
parte das atividades celulares,
sempre associado às organelas. A
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Biologia celular e genética
síntese de proteínas, por exemplo, é
uma das reações mais importantes.
No processo de produção da
cadeia polipeptídica, participam o
ribossomo e as moléculas de DNA e
RNA. Outra atividade essencial é a
respiração celular que produz a
energia que será utilizada pelas
células do corpo, parte desse
processo ocorre no citoplasma e
outra parte dentro das
mitocôndrias, como no Ciclo de
Krebs.
Os filamentos do
citoesqueleto são uma espécie de
armação ou esqueleto que tem como
funções dar forma à célula e
permitir movimentos tanto de
organelas como da célula como um
todo.
Composição Química
O citoplasma é composto em
grande parte por água, mas também
por moléculas orgânicas, em
especial macromoléculas como
proteínas e enzimas. Além disso,
também estão presentes lipídios e
polissacarídeos.
O citoplasma é a região da
célula que mais possui água devido
a quantidade de reações metabólicas
que ali ocorrem.
Núcleo Celular
O núcleo é a região da célula
onde se encontra o material
genético (DNA) dos organismos
tanto unicelulares como
multicelulares.
O núcleo é o que caracteriza
os organismos eucariontes e os
diferencia dos procariontes que não
possuem núcleo.
Função
O núcleo é como o "cérebro"
da célula, pois é a partir dele que
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Biologia celular e genética
partem as "decisões". É onde se
localizam os cromossomos
compostos de moléculas de ácido
desoxirribonucleico, DNA, que
carrega toda a informação sobre as
características da espécie e
participa dos mecanismos
hereditários.
Bioquímica das substâncias
orgânicas
Biomoléculas
As biomoléculas são
compostos sintetizados pelos seres
vivos e que estão envolvidas em seu
metabolismo.
São em geral moléculas
orgânicas, compostas
principalmente de carbono, além de
hidrogênio, oxigênio e nitrogênio.
As principais biomoléculas são:
Lipídeos
➔ Moléculas apolares
➔ Insoluveis em agua
Funções
➔ Maleabilidade da membrana
➔ Promove elasticidade
➔ Atua como reserva de energia
➔ É um isolante térmico
Proteínas
As proteínas são as
substâncias orgânicas mais
abundantes nos animais, além disso
são macromoléculas formadas por
uma sequência de aminoácidos.
Aminoácidos
Os aminoácidos são moléculas
orgânicas que possuem, pelo menos,
um grupo amina - NH2 e um grupo
carboxila - COOH em sua estrutura.
Estrutura de um aminoácido:
O grupo radical R pode ser de
20 tipos diferentes.
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Biologia celular e genética
Função das proteínas
➔ Estrutura/sustentação →
Colágeno
➔ Transporte → hemoglobina
➔ Defesa → Anticorpos
➔ Hormonal → Insulina e
dopamina
➔ Enzimática
➔ Absorção de luz solar
Ligação peptídica
As proteínas são polímeros de
aminoácidos ligados entre si por
ligações peptídicas. Uma ligação
peptídica é a união do grupo amino
(-NH2) de um aminoácido com o
grupo carboxila (-COOH) de outro
aminoácido.
É importante ressaltar que
durante esse processo, ocorre a
perda de uma molécula de água.
Forma estrutural das proteínas
Estrutura primária das proteínas
A estrutura primária
corresponde à sequência linear dos
aminoácidos unidos por ligações
peptídicas.
Em algumas proteínas, a
substituição de um aminoácido por
outro pode causar doenças e até
mesmo levar à morte.
Estrutura Secundária
A estrutura secundária
corresponde ao primeiro nível de
enrolamento helicoidal.
É caracterizada por padrões
regulares e repetitivos que ocorrem
localmente, causada pela atração
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Biologia celular e genética
entre certos átomos de aminoácidos
próximos.
Estrutura Terciária
A estrutura terciária
corresponde ao dobramento da
cadeia polipeptídica sobre si mesma.
Na estrutura terciária, a
proteína assume uma forma
tridimensional específica devido o
enovelamento global de toda a
cadeia polipeptídica.
Estrutura Quaternária
Enquanto muitas proteínas
são formadas por uma única cadeia
polipeptídica. Outras, são
constituídas por mais de uma cadeia
polipeptídica.
A estrutura quaternária
corresponde a duas ou mais cadeias
polipeptídicas, idênticas ou não, que
se agrupam e se ajustam para formar
a estrutura total da proteína.
Estruturas espaciais das proteínas
As estruturas espaciais das
proteínas são resultantes do
enrolamento e dobramento do
filamento protéico sobre si mesmo.
As propriedades funcionais
das proteínas dependem da sua
estrutura espacial. Somente a
estrutura terciária e quaternária
são funcionais.
Uma proteína pode mudar a
sua conformação com base em
alguns fatores como a temperatura.
Desnaturação proteica
Para que possam
desempenhar suas funções
biológicas, as proteínas precisam
apresentar sua conformação natural.
O calor, acidez, concentração
de sais, a radiação, entre outras
condições ambientais podem alterar
a estrutura espacial das proteínas.
Com isso, suas cadeias
polipeptídicas desenrolam e perdem
a conformação natural.
Quando isso ocorre,
chamamos de desnaturação
proteica.
O resultado da desnaturação é
a perda da função biológica
característica daquela proteína.
Entretanto, a sequência de
aminoácidos não é alterada. A
desnaturação corresponde apenas a
19
Biologia celular e genética
perda de conformação espacial das
proteínas.
Enzimas
As enzimas são proteínas que
catalisam reações químicas as quais
ocorrem em seres vivos.
Elas aceleram a velocidade
das reações, o que contribui para o
metabolismo. Sem as enzimas,
muitas reações seriam
extremamente lentas. Além disso,
elas gastam menos energia durante
a reação.
A maioria das enzimas são
proteínas de conformação terciária.
Durante a reação, as enzimas
não mudam sua composição e
também não são consumidas. Assim,
elas podem participar várias vezes
do mesmo tipo de reação, em um
intervalo de tempo pequeno.
Como funcionam?
Cada enzima é específica para
um tipo de reação. Ou seja, elas
atuam somente em um determinado
composto e efetuam sempre o
mesmo tipo de reação.
O composto sobre o qual a
enzima age é genericamente
denominado substrato. A grande
especificidade enzima-substrato
está relacionada à forma
tridimensional de ambos.
A enzima se liga a uma
moléculade substrato em uma
região específica denominada sítio
de ligação. Para isso, tanto a enzima
quanto o substrato sofrem mudança
de conformação para o encaixe.
Eles se encaixam
perfeitamente como chaves em
fechaduras. A esse comportamento
damos o nome de Teoria da
Chave-Fechadura.
Entre os fatores que alteram a
atividade das enzimas estão:
Temperatura: A temperatura
condiciona a velocidade da reação.
20
Biologia celular e genética
Temperaturas extremamente altas
podem desnaturar as enzimas. Cada
enzima atua sob uma temperatura
ideal que é chamada de temperatura
ótima.
PH: Cada enzima possui uma faixa
de pH considerada ideal. Dentro
desses valores a atividade é máxima.
Tempo: Quanto mais tempo a
enzima tiver contato com o
substrato, mais produtos serão
produzidos.
Concentração da enzima e do
substrato: Quanto maior a
concentração da enzima e do
substrato, maior será a velocidade
da reação.
Classificação das enzimas
Simples
São aquelas formadas apenas
por uma parte proteica, isto é, não
há associações com substâncias de
outra natureza química.
Enzimas Conjugadas
São enzimas formadas pela
associação de uma parte proteica
com outra parte não protéica,
denominada, grupo prostético.
Cofator
➔ Enzima + Sais minerais
Coenzima
➔ Enzima + Vitaminas
Carboidratos
➔ Açúcares
➔ Glicidos
➔ Sacarídeos
➔ Fonte de energia primária
➔ Na membrana plasmática,
participam do
reconhecimento celular
É um composto formado
basicamente por carbono (C),
hidrogênio (H) e oxigênio (O). Por
isso, quimicamente, recebe o nome
de hidrato de carbono, cuja fórmula
geral é Cx(H2O)y.
Funções
Energética
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Biologia celular e genética
➔ Respiração celular pelo
mecanismo de síntese de ATP.
Nos organismos eucariontes a
respiração celular ocorre na
mitocôndria.
Nas células, a energia é obtida
a partir da glicose, conforme a
equação global a seguir.
C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O +
energia
Reserva de energia
Amido
➔ Reserva de energia de algas e
algumas plantas
Glicogênio
➔ Reserva de energia de fungos
e animais
Função estrutural
A célula vegetal é a unidade
formadora do tecido das plantas,
sendo constituída de organelas e
material genético, delimitados por
uma parede celular.
O principal componente da
parede celular é a celulose, um
polissacarídeo composto por
inúmeras moléculas de glicose.
A celulose faz com que as
células dos vegetais possuam uma
estrutura fixa, que é responsável
pela proteção, sustentação e
resistência. Esse carboidrato
também regula o acesso de água na
célula e a interação entre células
vizinhas.
Parede celular
➔ Plantas, algas e bactérias
Quitina
➔ Encontrada no exoesqueleto
de artrópodes (insetos).
Celulose
➔ Parede celular das plantas
Classificação dos carboidratos
Monossacarídeos
São carboidratos constituídos
por aldoses, que possuem o grupo
aldeído (-CHO) na cadeia, e cetoses,
que possuem o grupo funcional
cetona (C=O).
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Biologia celular e genética
De acordo com o número de
carbonos, os monossacarídeos são
classificados em trioses (3C),
tetroses (4C), pentoses (5C), hexoses
(6C) e heptoses (7C).
Exemplo de hexose
A glicose é uma hexose
produzida na fotossíntese. Já a
frutose é uma hexose encontrada
nas frutas.
Exemplo de pentose
Dissacarídeos
Os dissacarídeos
correspondem aos carboidratos
solúveis formados por mais de um
monossacarídeo unidos por ligações
O-glicosídicas.
Fazem parte desse grupo os
dissacarídeos, junção de dois
monossacarídeos, e os
trissacarídeos, que correspondem à
união de três monossacarídeos em
uma molécula.
Exemplos:
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Biologia celular e genética
A união entre
monossacarídeos tem como produto
a água, logo, ocorre a síntese por
desidratação. Além disso, a quebra
de monossacarídeos ocorre por
hidrólise.
Polissacarídeos
Os polissacarídeos são vários
monossacarídeos unidos por
ligações glicosídicas em uma longa
cadeia polimérica.
Exemplo:
Amido: reserva energética dos
vegetais.
Glicogênio: reserva energética dos
animais.
Celulose: componente estrutural da
parede celular dos vegetais.
Os três polissacarídeos acima
são polímeros que possuem fórmula
molecular (C6H10O6)n, pois são
formados pela união de várias
moléculas de glicose.
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Biologia celular e genética
Galeria de imagens
Modelo mosaico fluído - Membrana Plasmática
Célula procarionte
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Biologia celular e genética
Célula eucarionte
Citoplasma - Citoesqueleto
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Biologia celular e genética
Desnaturação proteica
Transporte ativo em bloco
Endocitose
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Biologia celular e genética
Exocitose
Concentração de soluto
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