AULA 2 COMPOSIÇÃO MOLECULAR DA CÉLULA

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COMPOSIÇÃO 
MOLECULAR DA CÉLULA 
PROFA MsC. ANDRÉIA BARRETO 
“... A célula é a unidade básica, estrutural e 
funcional de todos os seres vivos...” 
 A maioria das células têm um tamanho 
de 10 a 100 micrómetros e formas variadas 
Morfologia dos Vírus 
RETROVÍRUS 
Morfologia dos Vírus 
BACTERIÓFAGO 
 De acordo com a estrutura celular, os seres 
vivos dividem-se em dois grandes grupos: 
 PROCARIONTES 
 EUCARIONTES 
Proto = Primitivo 
Cario = Núcleo 
Ontos = Ser 
Eu = Verdadeiro 
Cario = Núcleo 
Ontos = Ser 
Células Procarióticas 
 
 Possuem material genético disperso no citoplasma, sem 
a presença de uma membrana que delimite o núcleo. 
Ex: Bactérias 
Células Eucarióticas 
 Possuem núcleo envolvido por uma membrana 
(carioteca). 
 
CÉLULA EUCARIÓTICA 
São todas as células cujos constituintes do 
núcleo, se encontram separados do resto da 
célula por uma membrana – membrana nuclear. 
DIVISÃO 
CÉLULAS EUCARIÓTICAS VEGETAIS 
CÉLULAS EUCARIÓTICAS ANIMAIS 
 Estruturas das células 
 
 
 Basicamente uma célula é formada por três partes básicas: 
 Membrana: “capa” que envolve a célula; 
 Citoplasma: região que fica entre a membrana e o núcleo; 
 Núcleo: estrutura que controla as atividades celulares. 
Parede celulósica 
 É constituída pela celulose. 
 Reduz a perda de água e promove a rigidez das células. 
As células vegetais distinguem-se 
das animais pela existência de: 
Uma estrutura semi-rígida denominada Parede Celular, 
que confere proteção e apoio mecânico à célula. 
 
Figura 1 - Esquema representativo da célula vegetal 
 
Figura 2 - Esquema representativo da Parede Celular 
VACÚOLOS 
 Podem estar presentes nas células animais e nas 
células vegetais, mas é nestas ultimas que são 
particularmente grandes e abundantes. 
 
 Um vacúolo vegetal pode atuar como uma organela: 
-Armazenamento de nutrientes ou dejetos, 
 
-Compartimento de degradação ou como modo econômico de 
aumentar o tamanho da célula. 
 
 
 
VACÚOLOS 
Toxinas (nicotina e tanino), substâncias de defesa contra 
predadores herbívoros. 
 
Carboidratos (amiloplastos – plastos de reserva nutritiva 
nas raízes); 
Proteínas (proteoplastos – plastos de reserva protéica em 
sementes), 
IMAGEM AO MICROSCÓPIO 
ELETRÔNICO 
Mitocôndrias 
Núcleo 
Cloroplastos 
Vacúolo Nucléolo 
PLASTÍDEOS OU PLASTOS 
Exclusivas de células vegetais, capazes de realizar várias 
funções. As mais importantes são os cloroplastos, dotados de 
clorofila e relacionados coma importante função de 
fotossíntese. 
 
 
Citoplasma 
 Fica entre a membrana e o núcleo; 
 É preenchido pelo hialoplasma; 
 É onde encontram-se dispersos os organóides (organelas 
citoplasmáticas) que garantem o bom funcionamento da 
célula; 
 É onde ocorrem os processos metabólicos básicos dos 
seres vivos. 
QUAIS AS DIFERENÇAS 
ENTRE: 
•A fotossíntese e a 
respiração celular ocorre 
em membranas; 
•A fotossíntese ocorre nos 
cloroplastos; 
•A respiração celular ocorre 
nas Mitocôndrias; 
CÉLULA PROCARIÓTICA: CÉLULA EUCARIÓTICA: 
•Sem membrana nuclear; 
•Ausência de organelos 
com membranas; 
•Núcleo com membrana 
nuclear e nucléolo; 
•Grande variedade de 
organelos com membranas; 
Organelas Função 
Parede celular Proteção e suporte. 
Núcleo Comanda a estrutura e a atividade das 
células. 
Ribossomos Síntese proteica. 
Cloroplastos Realizam a fotossíntese. 
Mitocôndrias Respiração celular. 
Retículo 
Endoplasmático 
Síntese de proteínas, lipídios e hidratos de 
carbono 
Complexo de Golgi Secreção de enzimas e outras moléculas. 
Vacúolo Variável consoante o tipo de vacúolo. 
COMPOSIÇÃO 
 MOLECULAR DA CÉLULA 
 Os organismos são feitos de muitas substâncias. 
 
 Estas variam de tamanho, desde pequenas 
moléculas como água até moleculas maiores, 
como o DNA. 
 
 Interagem e se associam de muitos modos 
diferentes para gerar os processos da vida. 
Água 
 Molécula imprescindível para a vida no planeta; 
 Pode representar 100% de massa da matéria 
fresca (98% nas aguas vivas); 
22 
Água 
 Propriedades da molécula da água 
 Polaridade regiões positivas (H) e negativas (O2) 
 Coesão (formam pontes de hidrogênio) 
 
 • Conseqüências 
– Dissolve moléculas polares e enfraquece ligações iônicas e de 
hidrogênio (solvente universal) 
– Atrações hidrofóbicas 
– Força o enovelamento de proteínas 
– Forma as membranas bilipídicas 
– Determina o potencial hidrogeniônico (pH) 
– Tensão superficial e capilaridade 
Água 
 
• Solvente universal. 
• Muitas reações químicas corporais dependem 
dela. 
• Possui função termorreguladora. 
• Quantidade de água no corpo varia com a idade, 
o metabolismo e a espécie. 
 
Sais Minerais 
 Estão presentes em pequenas quantidades nas 
células. 
 
 São essenciais para o metabolismo. 
 
 Magnésio, sódio, ferro, potássio, fosfato, iodo, 
cálcio, cloro, flúor, enxofre, zinco, selênio etc. 
ÁGUA  60 % do peso corporal é H2O. 
 Intracelular (40 %) Extracelular (20 %) 
Os tecidos podem ter percentagens de água diferentes, 
como por exemplo: 
• Músculo = 75 a 80 % 
• Tecido adiposo = 20 % 
• Ossos = 25 % 
• Hemácias = 60 % 
• Tecido nervoso - Substância branca = 70 % 
 - Substância cinzenta = 85 % 
Macromoléculas estão dispersas em meio aquoso. 
(ÁGUA) 
- Banha as células; 
- Dissolve e transporta íons no sangue; 
- Meio para o movimento de moléculas; 
- Separa moléculas; 
- Dissipa o calor; 
- Participa das reações químicas. 
Um solvente polar, dissolve facilmente a 
maioria das biomoléculas, 
Hidrofílicos ou “amigos da água” 
Hidrofóbicos – não se dissolvem com a água. 
ÁGUA 
Ácidos e bases em água 
Ácido: qualquer substância capaz de doar prótons. 
Base: qualquer substância capaz de se ligar a prótons 
Potencial hidroxiliônico 
A soma do pH e do pOH dá 14 e a escala de pH é geralmente feita 
numa faixa numérica que vai de 0 a 14. Quanto menor o pH, mais 
ácida é a solução. 
pH de algumas substâncias 
MACROMOLÉCULAS 
Subunidades Monoméricas 
Carboidratos – Definição 
 
 Carboidratos → constituem um grupo diverso de compostos 
contendo primariamente átomos de carbono ligados a hidrogênio e 
grupos hidroxila: 
CARBOIDRATOS 
 Composição: Carbono – Oxigênio – Hidrogênio 
 
 GLICOSE: C6H12O6 
 
 GLICOGÊNIO: Várias moléculas de glicose 
Carboidratos 
 Alimentos ricos em energia. 
 Cereais (arroz, aveia, trigo) 
 Raízes e tubérculos (cenoura, beterraba) 
 Leguminosas (feijão, ervilha, soja) 
 Frutas (banana, manga, maçã) 
 Mel 
 Açúcar comum, retirado da cana. 
Carboidratos 
 
 Os carboidratos são oxidados mais facilmente e também são os que 
liberam mais energia. 
 
 Também formam a membrana celular e são encontrados nos ácidos 
nucléicos. 
Carboidratos 
 Carbono, Hidrogênio e Oxigênio numa razão de 1 : 2 : 1, o que dá 
uma formula geral de: 
 (CH2O)n 
 Podem ser classificados em: 
 Monossacarídeos: glicose, ribose, frutose e galactose. 
 Dissacarídeos: Maltose, sacarose, lactose. 
 Polissacarídeos: Amido, glicogênio e celulose. 
CARBOIDRATOS 
Monossacarídeos Dissacarídeos Polissacarídeos 
• Glicose 
• Frutose 
• Galactose 
• Maltose 
• Sacarose 
• Lactose 
VEGETAL 
• Amido• Celulose 
ANIMAL 
• Glicogênio 
Monossacarídeos: 3 a 7 átomos de 
carbonos. 
 
 Glicose- Única fonte de energia utilizável pela maior parte dos 
organismos anaeróbicos e também por alguns órgãos e tecidos de 
animais, mesmo em aerobiose (ex.: cérebro humano) 
 
 
 Galactose Frutose 
Dissacarídeos 
 São moléculas formadas pela união de dois monossacarídeos. 
DISSACARÍDEOS 
Açúcar Composição Fonte 
Sacarose Glicose + 
frutose 
Cana-de-açúcar 
Lactose Glicose + 
galactose 
Leite 
Maltose 
Quebra do amido 
Glicose + 
glicose 
Cereais 
Polissacarídeos 
 Um polímero formado pela união de vários 
monômeros. Celulose possui 10 mil moléculas de 
glicose. São insolúveis em água. 
Polissacarídeos 
 Amido 
 Mais usado pelas plantas como reserva energética. 
 É a principal fonte de energia da nossa alimentação. 
 Sua digestão é feita pela enzima amilase, resultando em muitas moléculas de 
maltose, depois quebradas em glicose. 
 Glicogênio 
 Reserva energética dos animais. 
 Encontrado em músculos e fígado. 
 Celulose 
 Glicídio mais abundante da natureza, forma a estrutura dos vegetais. 
 Só é digerida pela enzima celulase, produzida por bactérias e protozoários. 
Oligo e polissacarídeos 
 Polissacarídeos 
 Glicogênio (animais), 
 celulose, amido, quitina (plantas) 
 
 Glicoproteínas 
 Glicocálix , adesão celular, crescimento e 
diferenciação célula - célula 
 
 Glicolipídeos 
 Auxiliam na proteção da membrana plasmática 
em condições adversas, como pH baixo. 
 Altera o campo elétrico através da membrana e 
das concentrações dos íons na superfície, 
proporcionando uma fluidez à membrana. 
Carboidratos: 
Polissacarídeos 
• Formados por mais 
de 10 
monossacarídeos. 
 
 
 
CARBOIDRATOS 
 Polissacarídeos: 
 Amido (tubérculos) 
 Glicogênio : estocado e produzido por células do : 
 Fígado (reserva solidária) 
 Músculo (reserva egoísta) 
LIPÍDIOS 
 Moléculas anfipáticas (propriedades de 
solubilidade,diferentes) pois, têm região hidrofóbica 
e outra hidrofílica (polar: soluvel em meio aquoso). 
 Representam juntamente com as proteínas os principais 
constituintes das estruturas celulares membranas. 
Lipídios 
 Possuem função energética e estrutural. 
 Apresentam maior quantidade de energia que os 
carboidratos. 
 São a 2ª fonte de energia do organismo. 
 São formados por uma molécula de glicerol ligada a 
três cadeias de ácidos graxos. 
 São insolúveis em água. 
LIPÍDIOS 
 
 
Membranas celulares 
Reserva energética 
1g de lipídio libera 9kcal contra 4kcal por 1g de 
carboidrato. 
Isolante térmico. 
Proteção contra choques mecânicos. 
 
 
Lipídios 
 Armazenados nas células de 
gordura, os adipócitos, que 
possuem distribuições 
características em homens e 
mulheres. 
 
 Atuam como isolante elétrico do 
impulso nervoso. 
 Formam hormônios e vitaminas 
 São apolares. 
Lipídios 
• Colesterol, quando em excesso o LDL pode se 
depositar nas artérias causando a aterosclerose 
ou infarto do miocárdio. 
Lipídios 
Níveis aceitáveis de colesterol LDL de acordo com a American Heart 
Association: 
Lipídios 
 Triglicerídios 
 Maior quantidade nos alimentos. 
 Ricos em ácidos graxos insaturados são líquidos – 
óleos 
 Ricos em ácidos graxos saturados são sólidos - 
gorduras 
 Saturados são mais danosos ao coração. 
 
 
Lipídios 
 Cerídios 
 Formam as ceras 
 
 Fosfolipídios 
Formam as membranas 
plasmáticas 
 
 Esteróides 
Não são ésteres de ácidos graxos, 
mas apresentam cadeias associadas 
a lipídios 
Exs: hormônios sexuais, colesterol, 
vitamina D 
Lipídios 
Aterosclerose 
 Dietas ricas em colesterol, gorduras, triglicerídios 
e ácidos graxos. 
 Acarreta à formação de um trombo nas artérias 
do corpo. 
Aterosclerose 
 Isso leva ao sangue : 
 Fazer uma pressão maior nas paredes das artérias, 
levando à Hipertensão. 
 Não passar mais por aquele vaso, causando um Infarto 
Agudo do Miocárdio (IAM) ou um Acidente Vascular 
Cerebral (AVC) 
Ácidos Nucléicos 
 Toda a informação que uma célula necessita durante a sua 
vida e a de seus descendentes. 
 
 Constituem os armazenadores e transmissores de 
informação nos seres vivos; 
Ácidos Nucléicos 
 
 
 Esta informação, se traduz em proteínas, e permite que a 
célula execute todo o trabalho necessário à sobrevivência 
do organismo. 
 
 
 Existem dois tipos de ácidos nucléicos 
 DNA – (Deoxyribonucleic acid) 
 RNA – (Ribonucleic acid) 
 
Código 
genético 
Virtualmente 
todos os 
organismos 
compartilham 
do mesmo 
código genético 
Ácidos Nucléicos 
 Existem blocos constituintes dos ácidos dos nucléicos - 
nucleotídeos e que podem ser de dois tipos: 
 
 Ribonucleotídeos (que compõem o RNA) 
 Desoxirribonucleotídeos(que fazem parte do DNA). 
Molécula ATP 
Ácidos Nucléicos 
 DNA é o principal constituinte dos cromossomos 
e nele que estão todos os genes; 
 
 RNA (mensageiro,ribossômico e transportador) 
formados no núcleo passam para o citoplasma 
onde promovem a síntese de proteínas. 
 Erwin Chargaff – 1951 - bioquímico 
 Erwin Chargaff – 1951 - bioquímico 
Hierarquia da Estrutura do 
DNA 
 Primário- Estrutura covalente ; 
 
 
 Secundário – Estrutura protéica da dupla hélice 
 
 
 Terciário- Dobramento de grandes cromossomos 
no interior da cromatina; 
DNA dupla hélice 
anelamento desnaturação 
DNA parcialmente 
desnaturado 
Separação das fitas Associação das fitas por 
pareamento das bases 
Fitas de DNA separadas 
FUNCIONAMENTO DOS ÁCIDOS 
NUCLÉICOS 
 São fundamentais para a vida das células células; 
1.TRANSPORTE DE ENERGIA 
2.TRANSPORTE DE ÁTOMOS 
3.TRANSMITEM MENSAGENS CELULARES 
4.TRANSMITEM AS CARACTERÍSTICAS HEREDITÁRIAS 
FUNCIONAMENTO DOS ÁCIDOS NUCLÉICOS 
1. SÍNTESE DE PROTÉINAS ESPECÍFICAS DA CÉLULA. 
2. ARMAZENAMENTO, REPLICAÇÃO E TRANSMISSÃO DE 
INFORMAÇÃO GENÉTICA 
Diferenças entre DNA e RNA 
DNA RNA 
Dupla cadeia helicoidal Cadeia Simples 
Tem bases A, T, G e C Tem bases A, U, G e C 
É uma grande macromolécula É menor que o DNA 
Está no Núcleo* Também está no citoplasma 
Constitui os Genes (se Replica se 
transcreve o RNA) 
É uma molécula envolvida na 
síntese de proteínas 
* Também se encontra en mitocondrias e cloroplastos 
Nucleotídeos x nucleosídeos 
 Nucleotídeos são nucleosídeos fosforilados (regulação de 
proteínas); 
 
 Adenosina: Nucleosídeo com atividade fisiológica 
 Dilatação de vasos 
 Contração muscular 
 Liberação de neurotransmissores 
 Metabolismo de lipídeos 
DNA 
RNA 
Protein 
TRANSCRIPTION 
TRANSLATION 
Fluxo de informações genéticas 
Proteínas 
Proteínas 
 Proteína vem do grego protos = primeiro 
 
 A forma e o funcionamento de qualquer célula são decorrentes direto 
ou indiretamente da presença de um arsenal de proteínas 
 
 São macromoléculas informacionais sintetizadas sob o comandos de 
instruções específicas presentes nos ácidos nucléicos (genes). 
 
Proteínas 
 Alterações nos genes podem acarretar em mudanças na 
conformação e na atuação das nossas proteínas. 
 
 De maneira simplista, cada gene (parte funcional do DNA) codifica 
uma proteína. 
 
Proteínas 
 São polímeros de –aminoácidos ( -AA); 
 
 Formam estrutura complexa de massa muscular; 
 
 Diferem entresim pelas suas cadeias laterais ou 
grupos R. 
CLASSIFICAÇÃO E CARACTERÍSTICAS DOS 
AMINOÁCIDOS 
Os AAs são classificados de acordo com a Polaridade das 
cadeias laterais: 
1. Grupo R – Apolares - Oleosos 
2.Grupo R – Alifáticos – alanina , glicina – músculos, fígado, 
neurotransmissor 
3.Grupo R – Aromáticos – Benzeno (industrial), DNA e RNA 
4.Grupo R - Polares não-carregados - Glutamina- trato intestinal e 
dos músculos, bem como da defesa imunológica. 
5.Grupo R - polares carregados positivamente – Histidina-
Histamina 
6.Grupo R – polares carregados negativamente – ácido aspartico - 
rápida atuação, ácido glutâmico – trigo e soja 
 
 
 
 
 
 
 
 
CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
ENTRE OS 20 AMINOÁCIDOS CONHECIDOS 
09 - ESSENCIAS – Obtenção através dos alimentos. 
11- NÃO ESSENCIAIS – As células produzem. 
PROTEÍNAS 
Estrutura 
Primária 
Estrutura 
Terciária 
Estrutura 
Quaternária 
Sequência de 
Aminoácidos 
-Hélice 
Estrutura 
Secundária 
Cadeia 
Polipeptídica 
Combinação de 
Subunidades 
Nível estrutural 
mais simples e 
mais 
importante, 
pois dele deriva 
todo o arranjo 
espacial da 
molécula. 
Arranjo 
espacial de 
aminoácido
s próximo 
entre si na 
seqüência 
primária da 
proteína. 
É a forma 
tridimensional 
como a proteína 
se “enrola”. 
Ocorre nas 
proteínas 
globulares, 
Podem atuar de forma 
independente ou 
cooperativamente no 
desempenho da função 
bioquímica da proteína 
Exemplo de Proteínas 
Insulina – Pâncreas 
Hemoglobina – Sangue dos vertebrados 
Caseína – Leite 
Queratina – Chifres, unhas e cascos de 
animais 
Hemocianina – Sangue dos invertebrados 
Pepsina – Suco gástrico 
Albumina – Ovo, leite e sangue 
Clorofila – Vegetais verdes 
PROTEÍNAS 
 
a) Armazenamento: 
 Caseína do leite. 
 
b) Catalizadoras das reações do 
metabolismo: 
 Enzimas- amilase, maltase, 
pepsina, 
 
c) Defesa: 
 Imunoglobulinas 
 (IgA, IgD, IgE, IgG, IgM). 
 
 
Valor Nutritivo 
1. Proteínas Completas: são as que provêm e mantêm o ser vivo. 
• Caseína (leite) 
• Ovoalbuminas e ovovitelinas (ovo) 
• Glicinina (soja) 
• Edestina e glutenina (cereais) 
• Lactoalbuminas (leite e queijo) 
• Albumina e miosina (carne) 
• Excelsina (castanha do Pará) 
2. Proteínas semi-completas: são as que provêm,mas não mantêm o ser vivo. 
• Gliadina (trigo) 
• Legunina (ervilha) 
• Faseolina (feijão) 
• Legumelina (soja) 
Contém Aa em quantidade e 
qualidade suficientes para 
suprir as necessidades! 
Contém Aa em quantidade 
ou qualidade insuficientes 
para suprir as 
necessidades! 
Chamadas também de 
ALTO valor Biológico 
IMPORTANTE: Uma proteína é considerada de ALTO VALOR 
BIOLÓGICO – quando possui em sua composição TODOS os 
aminoácidos essenciais em quantidades adequadas. 
 
 Valor Nutritivo 
Proteínas incompletas ou não completas: são as 
proteínas incapazes de prover e manter a vida. 
- Zeína (milho – falta triptofano e tirosina) 
- Gelatina (falta triptofano e tirosina) 
 
Contém Aa em quantidade 
ou qualidade insuficientes 
para suprir as 
necessidades! 
Chamadas também de 
BAIXO valor Biológico - 
 
d) Proteínas Estruturais ou de Construção: 
 Colágeno (ossos, cartilagem, tendões e pele); 
 Queratina (pelos, cabelo, unha). 
 
e) Proteínas de Movimento: 
 Actina e Miosina. 
 
f) Proteínas Reguladoras: 
 Hormônios-regulam as funções orgânicas: 
 insulina, gastrina, ACTH (corticotrofina), etc. 
 
g) Proteínas de Transporte: 
 Albumina e Hemoglobina. 
PROTEÍNAS 
ANEMIA FALCIFORME 
ANEMIA FALCIFORME 
As moléculas de hemoglobina mutantes 
são insolúveis na ausência de oxigênio e 
precipitam formando fibras. 
 
 
Falta de Hemoglobina A 
 
Produzindo Hemoglobina S 
 
Como ela se transmite? 
LEGENDA: 
 
 
AA - Sem alteração. 
 
 
AS- Traço 
falciforme. 
 
 
SS- Anemia 
falciforme. 
 
 
 
 
ANEMIA FALCIFORME 
REFERÊNCIAS 
 Carneiro, J e Junqueira, L. C., Biologia Celular 
8ª ed., 2005, Guanabara Koogan. 
 Robertis, Bases da Biologia Celular e 
Molecular.4ª ed. 2006, Guanabara Koogan 
 Carvalho, H. A Célula, 2° Ed, São Paulo: Manole, 
2007 .