Aula 3 Bases Moleculares da Contituição Celular

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Bases Moleculares da 
Constituição Celular
Andrea Silva Oliveira Camargo
2013
Moléculas
• Átomos encontrado nas células: H, C, O e N 
(99%);
• Seres vivos – presença de macromoléculas
– Polímeros – monomeros
– Homopolímeros – heteropólímeros
– Biopolímeros – encontrados nos seres vivos
• Moléculas menores: lipídios, água, sais 
minerais e vitaminas
74%
16%
5%
2%
1%
1% 1%
Substâncias químicas celulares
Água
Proteínas
 Lipídios
Carboidratos
Sais Minerais
Ácidos Nucleicos
Outros
Estrutura molecular da água
Uma molécula de água é formada por dois átomos de hidrogênio ligados a 
um átomo de oxigênio. A água é uma molécula polar. Solvente 
Universal
o
HH
Moléculas polarizadas ou moléculas polares
de hidrogênio
HH
H
-
+ +
Ligação
o o
o
H
H
ÁGUA
Propriedades das moléculas
• Molécula anfipática – região hidrofóbica e 
hidrofílica
LIGAÇÕES
• Fortes
• Ligações químicas covalentes
• Fracas
• Pontes de hidrogênio, ligações eletrostáticas, 
interações hidrofóbicas
Proteínas: polímeros de aa
TODOS LEVÓGEROS – FORMA L
Tipos de proteínas
• Proteínas simples e conjugadas
– Glicoproteínas, lipoproteínas, etc
• Grupamentos NH2 e COOH são ionizáveis e 
confere carga elétrica: ácidos ou básicos
– Mais NH2 – positivas / básicas
– COOH – negativas / ácidas
• Importância: Histonas (básicas) para com o 
DNA formas as nucleoproteínas
Forma tridimensional
• Forças de estabilização:
• Ligação peptídica
• Interação hidrofóbica
• pontes de hidrogênio
• Ligações dissulfeto S-S
Proteína globular X Fibrosa
• Relação comprimento – largura 10:1
Chaperones
• Unem-se a moleculas nascentes impedindo 
complexos errados;
• Desfazem agregações defeituosas;
• Eliminam as cadeias incorretamente 
formadas;
• Impede enovelamento no local errado
• RE – estrutura tridimensional correta
• Hsp60 e hsp70 (heat shock protein)
Enzimas
• Moléculas protéicas;
• Aceleram as reações químicas;
• Síntese ou degradação de moléculas;
• Catalizadores eficientes, podendo ser 
utilizadas in vivo ou in vitro.
• Produzidas pelo controle do DNA
• Coenzimas: co-fatores moleculares que se ligam 
à enzima que permite exercer sua atividade 
(coenzimas)
• Enzima + co-fator = holoenzima
Apoenzima
• Nomenclatura: sufixo - ase
• Ex: lipase, nuclease, pepsina
• Inibição competitiva – inibidor compete com o 
substrato
• Inibição não competitiva – molécula se liga 
alterando a forma da molécula
• Cadeia enzimática: conjunto de enzimas 
trabalhando em cooperação
• Complexo de moléculas enzimáticas: conjunto 
de moléculas unidas por ligações químicas 
fracas (estrutura quaternária)
Ácidos Nucléicos
tRNA
• Menor : 75 a 90 nucleotídeos
• Transferir aminoácidos para as posições 
corretas na formação da proteína
• Possui outras bases
• São sintetizados no DNA e 
depois migram menores ao
citoplasma
mRNA
• Segmento transcrito do DNA
• É adicionado ao material
Um prolongamento de A (poli-A) e um capuz 
(cap) – RNA heterogênio (hn RNA)
• São quebrados ainda no núcleo para formar o 
mRNA
• Éxons (parte traduzida)
• íntron (parte silenciosa)
rRNA
• Mais abundante (80% do 
RNA);
• Polirribossomos
• Procariotos (70S) e 
eucariotos (80S) –
coeficiente de sedimentação 
(S);
• Várias proteínas ligadas ao 
rRNA (50 variedades foram 
identificadas)
Lípidos
• Definição: Moléculas orgânicas insolúveis na 
água e solúveis em solventes apolares;
• Elementos estruturais e funcionais das 
membranas biológicas;
• Lipídios estruturais: Permitem a formação de 
substâncias biologicamente ativas de 
características lipídicas;
• Lipídios de Reserva nutritiva. 
Os Lípidos na Membrana Biológica
• Estrutura em folha;
• Formadas fundamentalmente por lípidos e proteínas (podendo 
ambos estar associados a glícidos);
• Os lípidos membranares são moléculas anfipáticas, formando 
espontaneamente bicamadas em meio aquoso;
• São estruturas assimétricas;
• São estruturas fluidas.
Lipídios de reserva
• Gorduras neutras
• EX.: células adiposas
Lípidos Estruturais : constituintes das 
membranas biológicas
• Fosfolípidos
– fosfoglicerídeos
– Esfingolípidos
• Glicolípidos
• Colesterol
Lípidos constituintes das membranas 
biológicas
Colesterol
 São os principais constituintes das bainhas de mielina dos 
neurônios; ex: esfingomielina
 Sintetizados no Complexo de Golgi;
 Degradados nos lisossomas;
ES
FI
N
G
O
SI
N
A
ÁCIDO GRAXO
P RADICAL
Constituição:
ES
FI
N
G
O
SI
N
A
ÁCIDO GRAXO
Açucares
OU
Lípidos como Moléculas Sinalizadoras
• Esteróides; 
• Eicosanóides;
• Esfingolipidos;
• Alguns metabolitos de
fosfolípidos.
• Hormoneos
• Mediadores
• Mensageiros Secundários
Funções Relevantes
• Reconhecimento e sinalização da superfície celular;
• Protecção da membrana celular contra factores
ambientais prejudiciais, formando complexos
mecanicamente estáveis e quimicamente resistentes;
• Determinam o grupo sanguíneo;
• “Isoladores” do impulso nervoso.
Colesterol
• Esterol, encontrado nas membranas celulares de todos os tecidos do 
corpo humano, de fórmula química C27H46O;
• É transportado no plasma sanguíneo de todos os animais;
• É excretado do fígado na bílis e é reabsorvido no intestino delgado;
• A estrutura química do colesterol é arranjada em quatro anéis A, B, C e D, 
assemelhando-se às estruturas químicas das hormoneos que origina: 
progesterona, testosterona e cortisol.
Funções
Construção e 
manutenção das 
membranas celulares; 
Regulação da fluidez da 
membrana Reduz a permeabilidade 
da membrana 
plasmática aos iões de 
hidrogénio e sódio;
Importante para o 
metabolismo das 
vitaminas lipossolúveis
(vitaminas A, D, E e K);
Principal precursor 
para a síntese de 
vitamina D, várias 
hormonas esteróides e 
sais biliares;
Recentemente, o 
colesterol também tem 
sido relacionado a 
processos de sinalização 
celular.
β-galactosidae
hexosaminidase A
neuraminidase
Glucosilceramida
α-galactosidase
β-glucosidase
Ceramida
Esfingosina
+
Ácido Gordo
Esfingomielina
esfingomielinase Galactosilceramidaβ-galactosidase
Sulfogalactosilceramida
arisulfatase A
Gangliósido GM1
Gangliósido GM2
Gangliósido GM3
Globotriaosilceramida
Via de Catabolismo
dos 
Esfingolípidos
Polissacarídeos
• Polímeros de monossacarídeos
• Lineares ou ramificadas
• Reserva: glicogênio e o amido
• Estruturais e informacionais: fazem parte do 
glicocálice das células animais, São 
heteropolímeros como glicosaminoglicana, 
Glicogênio