Composição quimica das celular

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Composição Química da Composição Química da 
Célula:Célula:
UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA
CAMPUS de FLORESTAL
Disciplina: CBF 111 – Biologia Celular
Célula:Célula:
Proteínas e Ácidos NucléicosProteínas e Ácidos Nucléicos
Germano Carneiro da CostaGermano Carneiro da Costa
• Forças Estabilizadoras das Macromoléculas
ProteínasProteínas
Forças de van der Forças de van der WaalsWaalsLigaçõesLigações dede HidrogênioHidrogênio
Interação de “H” com “O” ou “N”
LigaçõesLigações iônicasiônicas
Proximidade dos átomos
Ligação fraca que aumenta quanto LigaçõesLigações iônicasiônicas Ligação fraca que aumenta quanto 
maior for a molécula
Ác. Graxo
Saturado Insaturado
Ex.
> força > força
ForçasForças HidrofóbicasHidrofóbicas
Repulsão com H2O
• MacromoléculaMacromolécula:: polímero de aminoácidos
• Aminoácido:
ProteínasProteínas
� Grupo carboxílico
�Grupo Amino
pH: 7pH: 7
Forma ionizada
� Carbono α
� Radical (variável)
• LigaçãoLigação peptídicapeptídica:: ligação covalente entre 2
aminoácidos (reação de condensação)
Proteínas Proteínas (polipeptídeos)
Ligação Amida (–COOH + H2N–)
Terminal Amino
(N-Terminal)
Terminal 
Carboxílico
Polaridade Estrutural
Ligação Flexível
Famílias de aminoácidosFamílias de aminoácidos
Não 
Apolares
Grupo RGrupo R: confere diferentes propriedades aos aminoácidos
BásicosÁcidos
Não 
carregados 
polares
• Desempenha a grande maioria das funções
celulares
• Enzimas
• Transportadores
ProteínasProteínas
Sinalização
Estrutura
Transporte
Sensorial
• Transportadores
• Mensageiros Químicos
• Função motora
• Defesa imunológica
• Estrutural
Grande Diversidade Estrutural
Diversidade Funcional
Sinalização
Estrutura
Enzima
Motora
•• EstruturaEstrutura PrimáriaPrimária:: sequência de aminoácidos
• Cadeia principal
• Cadeia lateral (grupo R)
• EstruturaEstrutura SecundáriaSecundária
ProteínasProteínas
• EstruturaEstrutura SecundáriaSecundária
Alfa-hélice Folha Beta
• EstruturaEstrutura TerciáriaTerciária:: conformação tridimensional
da proteína (estado funcional da proteína)
• GlobularGlobular:: Hemoglobina; α-Actina
• FibrosaFibrosa:: Colágeno; Queratina
ProteínasProteínas
• EstruturaEstrutura QuaternáriaQuaternária:: complexo molecular com
mais de uma cadeia polipeptídica
• Região de interação
Sítio Ativo
Subunidades
ProteínasProteínas
• FormasFormas complexascomplexas::
•• FilamentosFilamentos
•• LâminasLâminas
•• EsferasEsferas
Subunidade
Filamento Actina
Microtúbulos
Envelope
Viral
Tubo 
Helicoidal
Subunidades Macromoléculas Montagem Macromolecular
Ligações covalentes Ligações fracas
Montagem de 
ribossomos
Cadeias
Laterais Polares
Cadeias
Laterais Apolares
• ConformaçãoConformação tridimensionaltridimensional dada proteínaproteína
• Estrutura primária
• Moléculas Chaperonas
ProteínasProteínas
Função Biológica
EspecificidadeEspecificidade dede reaçãoreação molecularmolecular
Catalisadoras
Receptoras de sinais
Motores moleculares
Modelo “Chave-Fechadura”
ProteínasProteínas
• Anticorpos –Antígenos
• Enzima-Substrato
ATP
Glicose
Enzima
Complexo 
Interações fracas entre os 
Sítios de LigaçãoSítios de Ligação
Enovelamento
Cadeias Laterais
de aminoácidos Sítio de Ligação
Proteína não-
enovelada
Proteína 
enovelada
Complexo 
Enzima-Substrato
ADP
Enzima
Glicose 
6-fosfato
Flexibilidade – ModificaçãoModificação conformacionalconformacional
Proteínas Proteínas AlostéricasAlostéricas
FosforilaçãoFosforilação
DesfosforilaçãoDesfosforilação
- Regulação da atividade enzimática;
- Sinalização celular: Proteínas ligadas a GTP - Sinalização celular: Proteínas ligadas a GTP 
(interruptores moleculares)
- Força motriz de proteínas motoras
- Transporte de substâncias
TransporteProteína Motora
• MacromoléculasMacromoléculas: Polímeros de nucleotídeos
Ácidos NucléicosÁcidos Nucléicos
Nucleosídeo Nucleotídeo
RiboseDesoxirribose
RibonucleotídeosDesoxirribonucleotídeos
• BasesBases NitrogenadasNitrogenadas
NucleotídeosNucleotídeos
Pirimidinas Purinas
AdeninaUracila
Citosina
Timina Guanina
• FonteFonte dede energiaenergia químicaquímica
• ATP: Adenosina trifosfato
NucleotídeosNucleotídeos
Trifosfato Ribose Adenina
ATP
ATPLuz do Sol
Alimentos
Trabalho Celular
Biossíntese E
E
AMP cíclico
•• SinalizaçãoSinalização QuímicaQuímica
• Sistema GTP-GDP;
•AMPc
ADP
Fosfato 
inorgânico
Guanina
NucleotídeosNucleotídeos
Terminal 5’
• Armazenamento e disponibilização
da informação biológica
Construção de Ácidos Nucléicos
Terminal 3’
Ribose Desoxirribose
Ligação fosfodiéster:
–OH + PO42- + HO–
DNADNA
• Armazenamento da informação
genética
• Modelo Watson e Crick (1953)
• Dupla Fita:
• Complementar (A T ; G C)• Complementar (A T ; G C)
• Orientação antiparalela
Grande Potencial de ReplicaçãoReplicação
e CodificaçãoCodificação
Ligações de HidrogênioLigações de Hidrogênio
DNADNA
• CromossomoCromossomo:
- DNA + Proteínas
• GeneGene:
-Fragmento de DNA
Expressão Gênica
Proteína
Expressão Gênica
AnimalAnimal VegetalVegetal
Fígado Pele
Expressão Gênica Expressão Gênica 
DiferenteDiferente
Folha Flor
Expressão Gênica Expressão Gênica 
DiferenteDiferente
RNARNA
RNARNA mensageiromensageiro ((mRNAmRNA))
Cópia fiel do gene:
- Éxons: codificador
- Íntrons: não-codificador
RNA transportador (RNA transportador (tRNAtRNA))
- Moléculas transportadoras de 
aminoácidos
aa Ligado
AAAAAA
CAP 5’ Cauda Poli-A 3’
P
r
o
c
e
s
s
a
m
e
n
t
o
RNA ribossômico (RNA ribossômico (rRNArRNA))
- Componente estrutural do 
ribossomo
- Atividade enzimática: 
ligação peptídica
Anticódon
RNA pequenosRNA pequenos
- Atividade catalítica
• Regulação da expressão gênica
• Transporte molecular
RibozimasRibozimas
AAAAAA
mRNA maduro
DNADNA (ADN)
(Ácido Desoxirribonucléico)
• Pentose: Desoxirribose
• Dupla fita
• Bases Nitrogenadas:
Ácidos NucléicosÁcidos Nucléicos
RNARNA (ARN)
(Ácido Ribonucléico)
• Pentose: Ribose
• Fita Simples
• Bases Nitrogenadas:• Bases Nitrogenadas:
• A - T - C – G
Depósito de informação 
genética
• Bases Nitrogenadas:
• A - U - C – G
- Carregador molecular
- Carregador de mensagem
química
- Atividade enzimática
Conformação estávelConformação estável
Conformação instávelConformação instável
Código GenéticoCódigo Genético
• Nucleotídeos Aminoácidos
DNA
transcrição
mRNA
Proteína
tradução
atividade 
biológica
• Complementaridade 
•Sentido 5’ 3’
• Redundante
64 Combinações
Código GenéticoCódigo Genético
Arginina Glicina Alanina
Triplet
Códon
Anticódon
20 aa
Redundância do Código Genético
Arginina Glicina Alanina
Arginina Glicina AlaninaProteínaAminoácido