BASES_MACROMOLECULARES

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BASES MACROMOLECULARES
Células estruturas complexas e Diversas
Capazes - autoreplicação
Realizam -
Ampla variedade de papéis especializados
Composição Molecular das Células
Células são compostas
água, íons inorgânicos e moléculas contendo
carbono
Elementos presentes na
constituição celular:
C, H, O, N – 90% peso seco da célula
Composição Química da célula
Água = 70% da célula
Logo a maioria das reações químicas da 
célula ocorrem em ambiente aquoso
Molécula da água
Moléculas
 Positiva no lado dos Hidrogênios e
Negativa no lado do oxigênio
Molécula de água  dipolo - solvente universal
Hidrogênios  ocupam os dois extremos do tetraedro
Oxigênio ocupa o centro
Geometria molecular
Interações com água
Importante na química da célula
Água  Molécula Polar
Moléculas de água:
Podem formar Ligações H 
Pode Interagir: íons carregados 
Positiva ou
Negativamente 
de moléculas polares
Ligações de H
Biopolímeros celulares
 Possuem grupamentos químicos com afinidade pela
água
Grupamentos polares
Ácidos nucléicos
São Hidrofílicos
Polímeros celulares
Grupamentos químicos Apolares
sem afinidade pela água
 Grupamentos - Hidrofóbicos
Lipídios
Moléculas Anfipáticas
 Regiões hidrofílica e hidrofóbica simultaneamente
Moléculas não polares - não interagem com água
Associando-se rigorosamente entre si
Interações hidrofóbicas
Característica de Moléculas Apolares
Comprimidas umas contra as outras:
Devido a repulsão da água que as envolve
Células:
Constituídas de macromoléculas poliméricas
Polímeros
 Repetições de unidades menores
 Monômeros
 Biopolímeros
Ácidos Nucléicos: Polimerização nucleotídeos
Carboidratos: Polimerização açúcares simples
Proteínas: Polimerização de Aminoácidos
Moléculas menores: importantes
Lípídeos
sais minerais
Vitaminas
Forças responsáveis pela coesão dos monômeros
Ligações  covalentes: Exemplo  ligação peptídica
Ligações - Não Covalentes:
 Ligações de hidrogênio, ligações iônicas
interações hidrofóbicas
Ligação de H
Importantes na ligação entre duas
fitas do DNA
Ácidos Nucleícos
DNA e RNA - Moléculas informativas das células
DNA  única função de material genético
RNA - Diferentes tipos
RNAm  carrega informação do DNA aos ribossomos
servindo como molde para a síntese proteíca
RNAt e RNAr - envolvidos na síntese proteica
RNAs - Podem catalisar várias reações químicas
DNA e RNA - Polímeros de nucleotídeos
Polimerização dos Nucleotídeos
Ligação Covalente
(Nome especial: Fosfodiéster)
Entre:
Fosfato 5’ de um nucleotídeo
e o
3’ hidroxil de outro nucleotídeo
Definições:
Oligonucleotídeos
Pequenos polímeros:
Poucos nucleotídeos
Polinucleotídeos
Grandes Polímeros
DNA celular
Cadeia polinucleotídica
Polinucleotídeos:
Sintetizados no sentido 5’-3’
Nucleotídeo livre:
Tem o seu - Fosfato 5’ ligado ao
Grupo 3’ OH (3´do açúcar)
da fita de DNA
Convenção:
Seqüência de bases do DNA ou RNA
 sempre escrita no sentido 5’-3’
Pápeis do DNA e RNA
Na Célula Eucariota
DNA
RNAm
RNAt
RNAr
Tradução
Todos RNAm
Lidos- 5’__3’
Cada aminoácido
Especificado
Códon
3 bases no RNAm
Cada aminoácido – Especificado Códon 3 bases no RNAm
Mecanismo básico de síntese
Tradução- realizada com a participação dos ribossomos
RNAt- servem de adaptadores e RNAm- matriz de leitura
Ribossomos
Bactérias- 20.000 ribossomos
Mamíferos- 10 milhões de ribossomos
RNA transportadores
Tradução: 20 aa devem ser alinhados com códon no RNAm
RNAt- Permite que o aa correto seja alinhado e ligado ao códon
correspondente no RNAm
Leia_se abaixo: 
Nucleotídeos modificados
Existem em média 30 RNAt diferentes
Formato em L invertido
Necessário para RNAt encaixarem-se
Nos ribossomos - na tradução
Carboidratos
Incluem  açúcares simples até Polissacarídeos
Moléculas de Glicose : principais nutrientes das células
Polissacarídeos : formas de armazenagem de açúcares
componentes estruturais da célula
Estrutura de açúcares simples
Açúcares com 5 ou mais carbonos  Estrutura em Anel
Formação - ligação glicosídica entre dois de seus carbonos
Poucos açúcares unidos  Oligossácarídeos
Grande número de açúcares  polissacarídeos
Ligações Glicosídicas entre dois carbonos
Polissacarídeos comuns: Glicogênio (Animal) e o Amido (vegetal)
Principal ligação entre  C1 e C4
Função do Glicogênio e Amido  Basicamente similares
Armazenamento de Glicose
Lipídeos:
Funções principais das células
Importante forma de armazenamento de energia
Principais componentes das membranas celulares
Estrutura dos lipídeos
Mais simples
Ácidos graxos
 Longas cadeias 
hidrocarbonadas
16 ou 18 átomos de carbono
Cadeia longas 
Cadeias Hidrocarbonadas 
não polares
Ácidos graxos são:
Armazenados na forma de triacilglicerois
3 ácidos graxos ligados a uma molécula de glicerol
Insolúveis em água
Acumulam-se no citoplasma:
Como pequenas gotas de Gordura
Podem ser: Quebrados e utilizados
Reações fornecedoras de energia
Fosfolipídeos
Principais componentes das membranas da célula
Consistem de dois ácidos graxos  Ligados a um grupo de cabeça
polar
Proteínas
Responsabilidade de Executar:
Tarefas indicadas pela informação genética
Proteínas- Mais diversas de todas macromoléculas
Célula  Contém milhares de proteínas diferentes
Proteínas
Funções:
Servir como componentes estruturais da célula e tecidos
Transmitir informações entre as células
Defesa contra infecções
Agem como Enzimas e
Catalisam reações químicas nos sistemas biológicos
Proteínas  Polímeros de 20 aa (aminoácidos)
Estrutura do aminoácido
Proteínas  contém número variável de aa unidos por ligações
peptídicas
Aminoácidos pertencem a 4 categorias
Não-Polares ou apolares
Polares
Básicos
Ácidos
Aminoácidos: Categorias
POLARES
Aminoácidos: Categorias
BÁSICOS ÁCIDOS
Aminoácidos  Ligados por ligações peptídicas
Polipeptídeos  cadeias lineares de aminoácidos
têm centenas ou milhares de aa de comprimento
Cadeia polipeptídica 2 extremidades distintas :
Grupo Amino Terminal e Carboxil terminal
Proteínas
 Proteínas simples
Proteínas conjugadas:
 Presença de parte não proteica
Grupo Prostético
Nucleoproteínas grupo prostético ácidos nucléicos
Glicoproteínas  grupo prostético sacarídeos
Lipoproteínas  grupo prostético contém lipídeos
Proteínas  Polipeptídeos com seqüência de aa específicas
Seqüência do Hormônio da insulina
Insulina: 2 cadeias polipeptídicas ligadas por pontes dissulfeto
entre resíduos de cisteína
Sequencia de aa  determinada pela ordem de nucleotídeos
em um gene
Estrutura da proteína
4 níveis de organização
Estrutura Primária
Número e Sequência de aminoácidos na Cadeia Polipeptídica
 Estrutura secundária
Arranjo regular de aminoácidos dentro de determinadas regiões
Do Polipeptídeo
Pode ser 
 Hélice
Folha  pregueada
Estrutura Terciária
Dobramento das cadeias polipeptídicas
Resultado das interações entre cadeias laterais dos aa
Combinações de  hélice 
folhas -pregueadas
Conectadas por regiões de alças
Da cadeia polipeptídica
Dobram-se em estruturas
Globulares compactas
 Domínios
unidade básica da estrutura
terciária
Quarto nível de estruturas de proteínas
Estrutura quaternária
Interações entre cadeias polipeptídicas diferentes
em proteínas compostas por mais de um polipeptídeo
Hemoglobina - composta de 4 cadeias polipeptídicas
Papel Central das Enzimas como Catalisadores Biológicos
Papel fundamental das proteínas –
Agir como enzimas
Catalisadores
 que aumentam a velocidade de reações químicas
Na ausência de catálise enzimática
Reações bioquímicas seriam muito lentas
Mecanismos de Catálise Enzimática
Ligação de um substrato ao sítio ativo de uma enzima
Interação muito específica
Sítios ativos  fendas na superfície de uma enzima
compostas de aa de diferentes partes
da cadeia polipeptídica reunidas na
estrutura terciária da proteína dobrada
Combinaçãoentre os substratos e os Centros
ativos das enzimas