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Componentes 
químicos das células
DISCIPLINA: Fundamentos de Biologia Celular e 
Molecular.
CURSO: Eng. de Alimentos
químicos das células
Profª. Drª. Patricia Mirella da Silva Scardua
Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
QUÍMICA DAS CÉLULAS
DIVERSIDADE DE FORMAS VIVAS
DIVERSIDADE DE FORMAS VIVAS
QUÍMICA DAS CÉLULAS
DIFERENÇAS QUÍMICAS ENTRE:
SERES VIVOS E INANIMADOS
QUÍMICA DAS CÉLULAS
DE QUE SÃO FORMADOS OS ORGANISMOS VIVOS?
1. Átomos de CARBONO;
2. Reações em soluções 
aquosas;
3. Faixa de ToC estreitas;
4. Química complexa;
5. Coord. moléculas 
poliméricas únicas.
MATÉRIA: átomos (menor partícula) ligados entre sí.
QUÍMICA DAS CÉLULAS
LIGAÇÕES QUÍMICAS
MOLÉCULA
ÁTOMO e NÚMERO ATÔMICO
QUÍMICA DAS CÉLULAS
REVISÃO DE ALGUNS CONCEITOS
Prótons (+) Elétrons (-)
Neutrons
(=no.)
ÁTOMO É NEUTRO: No. Atômico = No. Elétrons
ÁTOMO e NÚMERO ATÔMICO
QUÍMICA DAS CÉLULAS
REVISÃO DE ALGUNS CONCEITOS
Ex.: HIDROGÊNIO
1 e-. N.A.: 1
Ex.: CARBONO
6 e-. N.A.: 1
MASSA ATÔMICA ou PESO MOLECULAR (Daltons): 
Relação da sua massa com a massa do H. 
No. Prótons + No. Neutrons
QUÍMICA DAS CÉLULAS
REVISÃO DE ALGUNS CONCEITOS
Exemplo:
CARBONO: 6 protóns + 6 neutrons: 12CARBONO: 6 protóns + 6 neutrons: 12
HIDROGÊNIO : 1 (é a base da unidade Dalton)
NÚMERO DE AVOGRADO: 
1 grama de HIDROGÊNIO contém 6 x 1023 átomos. 
MOL: 
Peso Molecular X gramas (da substância). 
Exemplo: 
CARBONO: 1 mol pesa 12 g. NaCl: 58 g
QUÍMICA DAS CÉLULAS
ELEMENTOS QÚIMICOS NA NATUREZA
TABELA PERIÓDICA: 92
Ordenamento dos elementos pelos seus no. Atômicos.
COMPOSIÇÃO DOS 
QUÍMICA DAS CÉLULAS
COMPOSIÇÃO DOS 
ORGANISMOS 
VIVOS
Elétrons da camada mais externa – determinam as regras 
químicas das MOLÉCULAS (metais, gases)
INTERAÇÃO ENTRE OS ÁTOMOS
• No máximo 4 camadas de elétrons 
• Os elétrons preenchem as camadas de dentro para fora
• Camadas externas completas – átomos mais ESTÁVEIS (gases)
• Camadas externas imcompletas – átomos mais REATIVOS
TODOS OS ÁTOMOS DE ORGANISMOS VIVOS
TEM CAMADAS EXTERNAS IMCOMPLETAS!
Interação entre os ÁTOMOS – Ligações químicas
Os ÁTOMOS DOAM e-
INTERAÇÃO ENTRE OS ÁTOMOS
Os ÁTOMOS COMPARTILHAM e-
INTERAÇÃO ENTRE OS ÁTOMOS
Ganho e perda de ELÉTRONS para completar a camada + EXTERNA.
LIGAÇÕES IÔNICAS
1ª: 2e-
Outras: 8e-
*
INTERAÇÃO ENTRE OS ÁTOMOS
Compartilhamento de ELÉTRONS para completar a camada + EXTERNA.
LIGAÇÕES COVALENTES
ESFERAS são os átomos BASTÕES são as lig. 
covalentes
Forma V
109o
INTERAÇÃO ENTRE OS ÁTOMOS
LIGAÇÕES COVALENTES
MOLÉCULAS: agregados de átomos unidos por 
LIGAÇÕES COVALENTES
1 CÉLULA 
1 Conjunto 
típico de 
moléculas.
INTERAÇÃO ENTRE OS ÁTOMOS
FORÇA DAS LIGAÇÕES COVALENTES
FORÇA DE LIGAÇÃO: quantidade de ENERGIA 
gasta para ROMPER a LIGAÇÃO.
Kcal/mol ou kJ/mol
Kcal: energia para ELEVAR 1oC a temperatura de 1L de água.
1 kcal: 4,2 kJs
TIPOS DE LIGAÇÕES COVALENTES
SIMPLES
1 PAR DE ELÉTRONS
DUPLAS
2 PARES DE 2 PARES DE 
ELÉTRONS
LIG. COVAL. POLAR: Elétrons são compartilhados de 
maneira desigual. Ex. O-H N-H.
Importante papel biológico.
LIG. COVAL. NÃO-POLARES: Ex. C-H
A ÁGUA – ligações de hidrogênio
70% do peso da célulaH2O
OXIGÊNIO liga-se aos HIDROGÊNIOS 
por ligações covalentes POLARES.
A formação de LIGAÇÕES DE A formação de LIGAÇÕES DE 
HIDROGÊNIO gera a solubilidade em 
água. 
Ex. Alcoóis (OH)
A ÁGUA – interação com outras moléculas
HIDROFÍLICAS HIDROFÓBICAS
CARREGADAS: Ex. Açúcares, DNA, RNA, > proteínas
NÃO-CARREGADAS: Não fazem ligações de hidrogênio. 
Ex. Hidrocarbonetos (moléculas formadas por C-H). 
Estão nas Membranas.
NA ÁGUA – moléculas polares formam:
ÁCIDOS BASES
Moléculas com LIGAÇÕES COVALENTES POLARES e 
com a presença de HIDROGÊNIO na molécula.
DOA prótons H+ que se combina com a H2O = H3O+ (íon
ÁCIDOS
DOA prótons H que se combina com a H2O = H3O (íon
hidrônio) instável. Ex. HCl, Ác. Acético.
RECEBE prótons H+ aumenta a concentração de OH- (íon
hidroxila) instável. Ex. NaOH, Grupos NH3.
BASES
N
A 
ÁG
U
A 
–
ác
id
o
s
NA ÁGUA – moléculas polares formam:
↑ OH-↑ H3O+ A água pura: 10-7M de H3O+
[[[[H3O+]]]]=[[[[OH- ]]]]
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
DIVERSIDADE DE CÉLULAS vs POUCOS ELEMENTOS 
DISTINTOS 
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
TODAS AS MOLÉCULAS TEM CARBONO (menos H2O).
1. O CARBONO forma grandes moléculas;
2. Tem 4 vacâncias, forma 4 lig. cov. com outros átomos ou 
com outros CARBONOS (anéis);
MOLÉCULAS ORGÂNICAS!!!
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
CARBONO pode ter radicais, que conferem propriedades 
químicas e físicas distintas:
-CH3 (metila)
-OH (hidroxila)
-COOH (carboxila)-COOH (carboxila)
-C=O (carbonila)
-PO32- (fosforila)
-NH2 (amino)
C
o
m
po
st
o
s 
o
rg
ân
ic
o
s
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
Pequenas
PM: 100-1.000 (∼∼∼∼30 C)
Livres em solução
Grandes moléculas 
poliméricas
A
S 
 
M
O
LÉ
C
U
LA
S 
D
A
S 
C
ÉL
U
LA
S
A
S 
 
M
O
LÉ
C
U
LA
S 
D
A
S 
C
ÉL
U
LA
S
A
ÇU
CA
RE
S
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
AÇÚCARES - Carboidratos
Monossacarídeos (CH2O)n (3,4,5,6)
Glicose, Manose, Galactose (isômeros)
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
Dissacarídeos união de 2 
monossacarídeos.
AÇUCARES - Carboidratos
SACAROSE 
Glicose + Frutose
OLIGOSSACARÍDEO POLISSACARÍDEO
GLICOSE: tem papel importante 
como fonte de energía para as células
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
C6H12O6
GLICOGÊNIO
ÁC
ID
O
S 
G
R
A
X
O
S
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
LIPÍDEOS -Moléculas insolúveis em água
CADEIAS HIDROCARBONADAS ou MÚLTIPLOS ANÉIS 
AROMÁTICOS
ÁCIDOS GRAXOS
ANFIPÁTICAS
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
LIPÍDEOS – Ácidos graxos
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
LIPÍDEOS – Ácidos graxos
CAUDA SATURADA
CAUDA INSATURADA
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
LIPÍDEOS – Ácidos graxos
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
LIPÍDEOS – Formas de apresentação
SATURADAS INSATURADAS
Hidrogenização de óleos vegetais (milho ou soja 
–ricos em ác. graxos insaturados).
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
LIPÍDEOS – Reserva de energia
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
TRIACILGLICERÓIS – Reserva de energia
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
LIPÍDEOS -Membrana plasmática
FOSFOLIPÍDEOS
2 AC. GRAXOS + GLICEROL + FOSFATO + GRUPO POLAR
A
M
IN
O
ÁC
ID
O
S
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
AMINOÁCIDOS – Sub-unidades para proteínas
ÁC. CARBOXÍLICO (COOH) 
AMINO (NH2) CADEIA 
LATERAL variável
ligados ao C (αααα) 
pH7 – AA livrepH7 – AA na cadeia
polipeptídica
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
AMINOÁCIDOS – Sub-unidades para proteínas
Ligação peptídica: Grupo AMINO com grupo CARBOXÍLICO.
POLARIDADE:
Extremidade COOH (C-terminal). Extremidade NH2 (N-terminal).
Aminoácido 1 Aminoácido 2
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
AMINOÁCIDOS –
Tipos
Variedade de 
proteínas
Apolar
Polar não-carregado
APolar
Formas D e L
L é a única
encontrada nas
proteínas
ácidos
básicos
Polar não-carregado
N
U
C
LE
O
TÍ
D
EO
S
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
NUCLEOTÍDEOS – Sub-unidades para o DNA e RNA
NUCLEOSÍDEOS
BASE NITROGENADA:
ANEL que contém ANEL que contém 
NITROGÊNIOS
AÇÚCAR de 5 C:
RIBOSE ou DESOXI-
RIBOSE
NUCLEOTÍDEOS
GRUPOS FOSFATO ligados ao C5
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
NUCLEOTÍDEOS – Sub-unidades para o DNA e RNA
NUCLEOTÍDEOS
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
NUCLEOTÍDEOS – Bases Nitrogenadas
CITOSINA – C
TIMINA – T
URACILA – U 
PIRIMIDINAS (1 anel)
GUANINA – G
ADENINA – A
PURINAS (2 anéis)AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
NUCLEOSÍDEOS – Nomenclatura
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
NUCLEOTÍDEOS – Açúcares
β-D-RIBOSERNA
β-D-2- DESOXIRRIBOSEDNA
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
NUCLEOTÍDEOS – Fosfatos
ADENOSINA monoFOSFATO
ADENOSINA diFOSFATO
ADENOSINA triFOSFATO
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
NUCLEOTÍDEOS – Importância
ATP: ADENOSINA TRI-FOSFATO
DNA E RNA: INFORMAÇÃO 
GENÉTICA
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
NUCLEOTÍDEOS – ATP
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
ATP: ADENOSINA TRI-FOSFATO
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
INFORMAÇÃO GENÉTICA:
DNA e RNA
Ligações FOSFODIÉSTER: 
DNA: ácido desoxiribonucléico (A,G,C e T)
RNA: ácido ribonucléico (A,G,C e U)
Ligações FOSFODIÉSTER: 
Átomos de C específicos da 
RIBOSE 
5’ onde está o FOSFATO (P)
3’onde está o HIDROXILA (OH)
Sequência nucleotídica é lida:
5’ G-A-T-C 3’ 
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
NUCLEOTÍDEOS – Ligação entre Nucleotídeos
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
DNA e RNA: Diferenças
Fitas anti-paralelas
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
DNA : dupla-hélice
5’ P 3’OH
3’OH 5’ P
AS MACROMOLÉCULAS DAS CÉLULAS
Reações de 
CONDENSAÇÃO
Água
AS MACROMOLÉCULAS DAS CÉLULAS
Lig. Cov. – conferem flexibilidade
Ligações Não-Covalentes – Forma precisa
Lig. Não-Cov. (iônicas, lig. de H, van 
der Waals) – conferem estabilidade
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
Ligações Não-Covalentes – ligação específica entre 
macromoléculas
AS MOLÉCULAS DAS CÉLULAS
Formação de complexos MULTIPROTEÍCOS –
Síntese de proteínas
FI
M
FI
M