Composição química da celula Biocel

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Biologia Celular
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COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA CÉLULA
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COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA CÉLULA
Substâncias inorgânicas
Água
Sais minerais
Substâncias orgânicas
Carboidratos 
Lipídios
Proteínas
Ácidos Nucléicos
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Água = 70 a 85%
Proteínas = 10 a 20%
Lipídeos = 2% (Adipócitos 95%)
Carboidratos = 1%
Ácidos Nucléicos = 5%
Vários íons = potássio, fosfato, magnésio, cloro, etc.
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA CÉLULA
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Componentes Inorgânicos
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Água 
A quantidade de água e sais minerais na célula e nos organismos deve ser perfeitamente balanceada, qualificando o chamado equilíbrio hidrossalino.
Esse equilíbrio é fator decisivo para a manutenção da homeostase.
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A queda do teor de água, nas células e no organismo, abaixo de certo limite, gera uma situação de desequilíbrio hidrossalino, com repercussões nos mecanismos osmóticos e na estabilidade físico-química (homeostase).
 Isso caracteriza a desidratação e põe em risco a vida da célula e do organismo.
 
Água 
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A água é obtida através da ingestão de alimentos sólidos ou pastosos, de líquidos e da própria água. Alguns animais nunca bebem água, eles a obtêm exclusivamente através dos alimentos.
Ao fim das reações de síntese protéica, glicídica e lipídica, bem como ao final do processo respiratório e da fotossíntese, ocorre a formação de moléculas de água. Por isso o teor de água no citoplasma é proporcional à atividade celular. Nos tecidos muscular e nervoso sua proporção é de 70 a 80%, enquanto que no tecido ósseo é de cerca de 25%.
A proporção do teor de água, varia também com a idade do indivíduo. Nos embriões, a quantidade de água é maior do que nos adultos.
 
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Água- 70% do volume celular (principais funções)
 Solvente universal: dispersante de substâncias orgânicas e inorgânicas. Todas as reações químicas da natureza biológica ocorrem em estado de solução.
Transporte de substâncias: tanto de dentro para fora como de fora para dentro das células, moléculas se difundem na H2O e por ela são transportadas.
Equilíbrio térmico: o excesso de calor é dissipado pelo suor, ajudando na manutenção da temperatura interna de um ser homeotérmico.
Lubrificante: ajuda a diminuir o atrito entre os ossos (nas articulações).
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Sais Minerais
Eles representam substâncias reguladoras do metabolismo celular. 
São obtidos pela ingestão de água e junto com alimentos como frutos, cereais, leite, peixes, etc.
Os sais minerais têm participação nos mecanismos de osmose, estimulando, em função de suas concentrações, a entrada ou a saída de água na célula.
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A concentração dos sais na célula determina o grau de densidade do material intracelular em relação ao meio extracelular. 
Em função dessa diferença ou igualdade de concentração é que a célula vai se mostrar hipotônica, isotônica ou hipertônica em relação ao seu ambiente externo, justificando as correntes osmóticas ou de difusão através da sua membrana plasmática.
 
Portanto, a água e os sais minerais são altamente importantes para a manutenção do equilíbrio hidrossalino, da pressão osmótica e da homeostase na célula.
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Sais Minerais 
Solúveis: dissolvidos na água em forma de íons, como o potássio (K+), o sódio (Na+) e o cloro (CI-), participam do controle osmótico (entrada e saída de H2O nas células) e também contribuem para a passagem dos impulsos nervosos nos neurônios.
Insolúveis: encontram-se imobilizados, como os fosfatos de cálcio que fazem parte da estrutura esquelética dos vertebrados (do exoesqueleto, da casca de ovo ou carapaças de insetos, siris, caranguejos etc., conferindo maior rigidez aos órgãos em que se encontram).
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Componentes Orgânicos
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GLICÍDIOS OU CARBOIDRATOS 
Definição: Também conhecidos como açúcares, os glicídios são os grandes fornecedores imediatos de energia para os seres vivos. 
Apresentam em suas moléculas átomos de carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O). Além de fornecedores de energia, possuem também função estrutural, como a constituição dos ácidos nucléicos (material genético). 
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GLICÍDIOS OU CARBOIDRATOS : TIPOS 
Monossacarídios: são os açúcares mais simples, formados por pequenas moléculas que não se dividem na presença de água , portanto não sofrem hidrólise. 
Os exemplos mais comuns encontrados nos organismos vivos são : 
glicose (produzido pelos vegetais na fotossíntese),
frutose (encontrado nas frutas doces), 
galactose (encontrado no leite) 
ribose e desoxirribose ( componentes dos ácidos nucléicos).
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GLICÍDIOS OU CARBOIDRATOS : TIPOS 
Dissacarídeos: são glicídios constituídos pela união de dois monossacarídios. Na ligação de dois ou mais monossacarídios, estamos ingerindo dissacarídios ou polissacarídios, nosso sistema digestório os transforma em monossacarídios para que estes possam fornecer energia para a célula .
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GLICÍDIOS OU CARBOIDRATOS : TIPOS 
Todos os dissacarídios têm função energética. Os principais são:
Sacarose : glicose+frutose, suas principais fontes são: a cana de açúcar e beterraba.
Lactose : glicose+galactose, sua principal fonte é o leite 
Maltose: glicose+glicose, suas principais fontes são: raízes, caule, folhas dos vegetais.
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GLICÍDIOS OU CARBOIDRATOS : TIPOS 
Polissacarídios: são moléculas grandes, constituídas por ligação de muitos monossacarídios .
Os polissacarídios não são solúveis em água
Alguns são reservas de energia, como o amido,outros fazem parte da estrutura esquelética da célula vegetal, como a celulose. 
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GLICÍDIOS OU CARBOIDRATOS : TIPOS 
Amido: formado por inúmeras moléculas de glicose, encontrado nos vegetais, funciona como reserva de energia.
Celulose: formado por inúmeras glicoses, encontrada revestindo externamente as células vegetais, funciona como reforço esquelético.
Glicogênio: formado por inúmeras glicoses, encontrado nos animais, funciona como reserva de energia.
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LIPÍDIOS
Definição: Substâncias orgânicas de origem animal ou vegetal, mais conhecidos como óleo, gordura e cera. 
Alguns tipos de lipídios funcionam como reservatório de energia, outros entram na composição das membranas celulares ou ainda formam hormônios. 
Possuem como característica comum o fato de serem insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos como éter, o álcool e a benzina.
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LIPÍDIOS: Classificação
Glicerídeos: são os lipídios simples. Compreendem os óleos, as gorduras, e as ceras, podem ter origem animal ou vegetal.
	
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As gorduras são reservatórios de energia e também isolante térmico
 Os óleos presentes nas sementes servem de alimento para o embrião germinar. 
As ceras impermeabilizam as folhas de muitas plantas e é fabricada pelas abelhas, que constroem os favos de mel.
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LIPÍDIOS: Classificação
Fosfolipídeos: presentes na composição química das membranas celulares dos animais e vegetais.
Esteróides: o mais conhecido é o colesterol. Produzido pelos animais, faz parte da composição química de suas membranas celulares e é precursor de alguns hormônios, como a testosterona (hormônio masculino) e a progesterona (hormônio feminino)
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Proteínas
Elas constituem o componente orgânico mais abundante na célula 
 Principais substâncias sólidas que formam praticamente todas as estruturas celulares. 
Têm relevantes funções na organização, no funcionamento, no crescimento, na conservação, na reconstrução e na reprodução dos organismos.
Possuem carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio na sua composição
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Aminoácidos ou ácidos aminados são os monômeros (moléculas unitárias) de todas as proteínas. 
São compostos orgânicos cujas cadeias de carbono têm invariavelmente duas características: um radicall COOH (carboxila ou grupamento ácido) e um radical NH2 (grupamento amina); o restante da cadeia de carbonos é que diferencia um aminoácido de outro.
 Os aminoácidos se combinam encadeando-se
uns aos outros por meio de ligações peptídicas que são ligações entre o grupo COOH de um aminoácido e o radical NH2 de outro, com a saída de uma molécula de água.
  
Na natureza das proteínas comuns que formam a matéria viva são comumente encontrados cerca de 20 aminoácidos diversos.
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PROTEÍNAS 
Definição: São os componentes orgânicos presentes em maior percentual no organismo dos seres vivos. Fundamentais para a vida na Terra, são encontradas em todos os seres vivos, inclusive nos vírus que não possuem uma estrutura celular. As proteínas são resultantes de uma seqüência de ligações entre moléculas menores denominadas aminoácidos.
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Principais funções das proteínas:
Elemento Construtor: faz parte, juntamente com os lipídios, da composição das membranas celulares. Exemplo: o colágeno, proteína que confere resistência às células da pele, dos tendões, das cartilagens etc.
	A miosina e a actina, que conferem elasticidade aos músculos; a queratina, que confere impermeabilidade aos cabelos e à pele, contribuindo para adaptação dos animais à vida terrestre.
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PROTEÍNAS: Principais funções: 
Função enzimática: dentro das células ocorrem muitas reações químicas. Para que elas aconteçam é necessário energia . Em alguns casos, não há energia suficiente para a ocorrência da reação química e se faz necessária a presença de um catalisador (substância que desencadeia ou acelera reações químicas).
Os catalisadores das células são um tipo de proteína especial chamada enzima. As atividades enzimáticas dependem da temperatura e do pH.
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Ácidos Nucléicos
Existem dois tipos: DNA e RNA
Compostos constituídos por cadeias de nucleotídeos; cada nucleotídeo é formado por uma base nitrogenada (adenina, guanina, citosina, timina e uracila), um açúcar (ribose e desoxirribose) e um ácido fosfórico.
Informação é copiada (transcrita) em moléculas de RNA
Todos os ácidos nucléicos são constituídos de filamentos longos nos quais se sucedem, por polimerização, unidades chamadas nucleotídeos. 
 
Cada nucleotídeo é constituído por um fosfato (P), uma pentose (ribose ou desoxirribose) e uma base nitrogenada (adenina, guanina, citosina, timina ou uracila). 
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Ácido Desoxirribonucléico - DNA
DNA – constitui um banco de informação genética. É o repositório da informação genética e a transmite para as células-filhas.
Formada por grandes cadeias de nucleotídeos
Unidas entre si Dupla hélice 
 (Watson e Crick)
União mantida pelas pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas
Bases pareadas: A T
 C G
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Dupla hélice de DNA:
Watson-Crick, 1953
Sulco maior
Sulco menor
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BASES NITROGENADAS
 DO DNA
Pirimídicas: T e C
Purínicas (Púricas): G e A 
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PAREAMENTO DAS BASES
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Acido Ribonucléico - RNA
Fita simples
Função: controle da síntese de proteínas 
Bases nitrogenadas: Citosina, Guanina, Adenina e Uracila
O RNA se localiza tanto no núcleo (onde é formado) como no citoplasma, para onde se dirige para reger a síntese protéica.
Três classes de RNA: RNA mensageiro (RNAm), RNA ribossômico (RNAr), RNA transportador (RNAt). 
		DNA RNA PROTEÍNA
Transcrição
Tradução
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Organização Estrutural da Célula
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Barreira lipoprotéica da célula
Característica fluida e não sólida (Mosaico-fluido);
Citoplasma.
Membrana Celular
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Funções da Membrana
Individualização da célula
Transportes moleculares e iônicos
Recepção de informação
Transmissão de informação
Reconhecimento celular
Orientação de reações químicas em cadeia: 
enzimas localizadas na superfície da membrana 
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O maior volume de uma célula eucariótica é representado pela região compreendida entre a membrana plasmática e a membrana nuclear. 
Nessa região, encontramos uma solução coloidal formada principalmente por água e proteínas. 
Citoplasma ou matriz citoplasmática ou citossol, onde estão mergulhados uma série de organelas, ribossomos e outras estruturas responsáveis por algumas funções importantes, tais como: digestão, respiração, secreção e síntese de proteínas. 
Citoplasma 
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Composto por RNAr + Proteínas
Pode ser encontrado: 
 Livre no hialoplasma (inativo)
 
Formado por 2 subunidades 
unidas por íons de Mg++
Preso ao RNAm:
	Síntese de proteínas para consumo interno
Preso ao Ergastoplasma:
	Síntese de proteínas para a exportação
Ribossomos
Unidos pelo RNAm formam o polissomo.
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R.E.Liso (REL) ou Agranular
R.E.Rugoso (RER), R.E. Granular, Ergastoplasma
Conjunto de membranas e vesículas de natureza lipoprotéica, originado por invaginação da membrana plasmática e que faz comunicação com a Membrana Plasmática e com a Carioteca.
Funções do R.E.L
Síntese de esteróides como nas células da glândula adrenal; 
Neutralização de substâncias nocivas e tóxicas, como nos hepatócitos;
Síntese de fosfolípidios para todas as membranas;
Participa da hidrólise do glicogênio, produzindo glicose para o metabolismos energético; 
Acumula e libera íons cálcio nas células musculares estriadas.
OBS: A principal função do O R.E.R é a síntese de proteínas de exportação.
Retículo Endoplasmático
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A principal função do retículo endoplasmático rugoso é segregar do citossol proteínas destinadas à exportação, ou para uso intracelular em organelas como os lisossomos, por exemplo. 
Retículo Endoplasmático Rugoso e 
Ribossomos
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Ele consiste de uma coleção de cisternas envoltas por membranas achatadas e empilhadas. Cada pilha do Golgi consiste de quatro a seis cisternas. 
Cada unidade da pilha possui duas faces distintas: uma face cis (ou face de entrada) e uma face trans. As duas faces estão estreitamente conectadas a compartimentos especiais. 
Proteínas e lipídeos entram na rede de Golgi cis, em vesículas de transporte, a partir do RE e saem na rede de Golgi trans em vesículas de transporte destinadas a superfície celular ou outro compartimento. 
FUNÇÕES:
Armazenamento, embalagem e eliminação de secreções.
Síntese de polissacarídeos.
Síntese do acrossomo do espermatozóide.
Formação da lamela média das células vegetais.
 Formação dos lisossomos.
Complexo de Golgi
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ComplexoGolgiense 
Face cis
Vesícula de transporte do R.E.
Formação de nova vesícula 
Vesícula de transporte do Golgi
Complexo Golgiense
Face trans
Complexo Golgiense 
Micrografia eletrônica 
de transmissão.
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Os lisossomos são encontrados tanto em células animais quanto em células vegetais e nos protozoários.
São vesículas delimitadas por membrana, com diâmetro de 0,05 a 0, 5 m, contendo mais de 40 enzimas hidrolíticas, as quais são capazes de digerir a maioria das substâncias biológicas.
A maioria das enzimas lisossômicas age em meio ácido. 
FUNÇÃO: Digestão intracelular e extracelular.
 HETEROFAGIA = digestão de diversos alimentos no interior da célula
 AUTOFAGIA = digestão de estruturas inativas como organelas envelhecidas.
Lisossomos
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R. E. Rugoso
Vesícula de transporte (contendo enzimas hIdrolíticas inativas) 
Aparelho de
Golgi 
Membrana
Plasmática 
LISOSSOMOS
“Alimento”
Fagocitose 
Vacúolo Digestivo
Digestão
Lisossomo englobando organela
envelhecida 
Função dos Lisossomos
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Função dos Lisossomos – Endocitose (Fagocitose e Pinocitose) e Exocitose ou Clasmocitose
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Qualquer região do citoplasma envolvida por membrana lipoprotéica.
Tipos: 
a) Vac. digestivos
Ex: fagossomo pinossomo vac.residual vac.autofágico
b) Vac. Vegetais Armazenam substâncias e controlam a osmose.
c) Vac. de Reserva nas células animais acumula: 
 glicogênio - gordura 
d) Vac. Pulsátil ou Contrátil Ocorre em protistas de água doce e controla a osmose.
Vacúolos
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São vesículas de membranas lipoprotéicas cheias de enzimas oxidantes. 
São abundantes
em células hepáticas, fibroblastos, leucócitos e células renais, sendo responsáveis pela decomposição de toxinas produzidas pelas células ou ingeridas.
Enzima Catalase
2 H2O2
2 H2O
 O2
Exemplo de ação de enzimas do Peroxissomo
Peroxissomos
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São organelas esféricas ou alongadas, medindo de 0,5 a 1,0 m de largura e até 10 m de comprimento. Algumas células podem conter inúmeras mitocôndrias (o hepatócito possui cerca de 1.000 mitocôndrias). 
Matriz: Solução líquida que inclui diversas enzimas, além do DNA mitocondrial, ribossomos, RNAt e outros.
Membrana Interna: apresenta numerosas cristas que aumentam a área superficial total. 
Membrana Externa
Mitocôndrias
Função: Respiração celular
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Membrana Externa 
MITOCÔNDRIA
Espaço 
Intermembranoso 
Membrana Interna 
Cristas
Matriz
Mitocôndrias
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São estruturas cilíndricas (0,15 m de diâmetro e 0,3-0,5 m de comprimento) compostos primariamente por microtúbulos altamente organizados. 
Cada centríolo é composto por nove conjuntos de três microtúbulos.
As células que não estão em divisão têm um único par de centríolos.
São responsáveis pela orientação do fuso mitótico ou acromático durante a mitose.
Obs: Os centríolos apresentam DNA próprio o que lhes garante capacidade de duplicação.
Centríolos
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Centríolos
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A actina é uma proteína que, em conjunto com a miosina e moléculas de ATP, gera movimentos celulares e musculares. 
Microfilamentos 
Filamentos de actina e miosina
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Locomoção
Movimentos Celulares
Movimento Amebóide
Determinação do Movimento:
Substância quimiotáxica
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Locomoção
Movimentos Celulares
Cílios e Movimento Ciliares
Ocorrem em apenas duas regiões do corpo humano:
Superfícies internas das vias respiratórias 
Trompas uterinas (trompas de Falópio) no aparelho reprodutor. 
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 Organelas Citoplasmáticas