Aula 3 Composição molecular da célula

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Composição molecular da célula 
MSc.Felipe Guimarães Teixeira 
Composição molecular da célula 
 
• Uma molécula é uma estrutura eletricamente 
neutra que possui pelo menos dois átomos 
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Constituição macromolecular da célula 
Monômeros 
Polímeros 
Pequena molécula que pode ligar-se a outros 
monômeros formando moléculas maiores 
Homopolímero 
Polímeros formados por 
monômeros semelhantes 
Heteropolímero 
Polímeros formados por 
monômeros semelhantes 
 
Composição Química 
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Composição Química 
Substâncias Inorgânicas 
ÁGUA 
 
SAIS MINERAIS 
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Água 
• Principal constituinte das células; 
• Não é obtida apenas pela ingestão de água, ou 
outros líquidos, e alimentos. É também obtida 
através da respiração e das reações de síntese 
de proteínas, carboidratos, lipídios e ácidos 
nucléicos. 
Variação do teor de Água: 
Apresenta 
polos 
Positivo (representados pelos hidrogênios) 
Negativo (representado pelo oxigênio na 
molécula) 
 DIPOLO 
Por isso, é um ótimo solvente de compostos 
iônicos e substâncias cristalinas: 
 
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Água 
• Substâncias hidrofílicas - polares: muita 
afinidade com a água (carboidratos, proteínas 
e ácidos nucléicos) 
• Substâncias hidrofóbicas - apolares: pouca 
afinidade com a água (lipídios) 
• Substâncias anfipáticas: possuem parte 
hidrofílica e hidrofóbica (presentes em todas 
as membranas celulares) 
Água 
• Tipos de ligações: 
 
– Ligações fortes - COVALENTES (ligações peptídicas entre aa): 
consomem muita energia para a formação. 
– Ligações fracas - PONTES DE HIDROGÊNIO (cadeias de DNA), LIGAÇÕES 
ELETROSTÁTICAS (entre ácidos e bases), INTERAÇÕES HIDROFÓBICAS 
(membrana plasmática) 
 
• As ligações fracas são importantes, pois permitem as células alterar, 
montar e desmontar estruturas sem grande gasto energético. 
 
• As pontes de hidrogênio estabilizam vários tipos de estruturas 
moleculares como, por exemplo, proteínas e ácidos nucleicos. 
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Água 
• Funções: 
 
– Solvente- todos os componentes químicos das células 
encontram-se dissolvidos em água e ela é o solvente dos 
líquidos orgânicos (sangue, líquor, substâncias 
intercelulares). 
 
– Transporte- transporta substâncias através das 
membranas, auxiliando a comunicação entre o meio 
intracelular e o extracelular. 
 
– Mantém estável a temperatura dos seres homeotermos. 
Sais Minerais 
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Sais Minerais 
• Principais: 
– Cálcio- forma dentes e ossos; atua no funcionamento 
dos músculos e nervos e na coagulação sanguínea. 
 
– Sódio- ajuda no equilíbrio dos líquidos do corpo e no 
funcionamento dos nervos e das membranas das 
células. 
 
– Cloro- age junto com o sódio e forma o ácido 
clorídrico do estômago. 
Sais Minerais 
• Principais: 
– Potássio- age com o sódio no equilíbrio de líquidos 
e no funcionamento dos nervos e das membranas. 
 
– Ferro- forma a hemoglobina, que ajuda a levar 
oxigênio e atua na respiração celular. 
 
– Iodo- faz parte dos hormônios da tireóide, que 
controlam a taxa de oxidação da célula e o 
crescimento. 
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Substâncias Orgânicas 
 
• CARBOIDRATOS 
• LIPÍDIOS 
• PROTEÍNAS 
• ÁCIDOS NUCLÉICOS 
 
CARBOIDRATOS 
• Chamados também de glicídios 
 
• Constituídos: C, H, O 
 
• Função energética e estrutural (membrana celular) 
 
• Moléculas orgânicas constituídas por carbono, 
hidrogênio e oxigênio; 
 
• Podem ser monossacarídeos, dissacarídeos, 
oligossacarídeos ou polissacarídeos 
 
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Monossacarídeos 
Baseia-se na quantidade de 
átomos de carbono, variando 
de 3 a 7. 
Carboidratos Papel biológico 
Pentoses 
5C 
Ribose 
Matéria-prima para produção de ácido ribonucléico 
(RNA) 
Desoxirribose 
Matéria-prima para produção de ácido 
desoxirribonucléico (DNA) 
Glicose 
Molécula mais usada 
Abundante em vegetais, no sangue, no mel. 
Hexoses 
6C 
Frutose Papel fundamental energético. 
Galactose 
Constituinte da lactose do leite. 
Papel energético. 
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Dissacarídeos 
• Dissacarídeos (união de dois monossacarídeos; 
ligações glicosídicas) 
Sacarose = glicose + frutose 
Maltose = glicose + glicose 
Lactose = glicose + galactose 
Dissacarídeos 
Sacarose 
Lactose 
Maltose 
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Oligossacarídeos e Polissacarídeos 
 
 
 oligossacarídeos (do grego oligos = pouco) = reunião de 
dois a dez monossacarídeos; 
Ex: sacarose (açúcar comum) 
 lactose (açúcar do leite) 
 maltose (açúcar do malte) 
 
 polissacarídeos = moléculas enormes = numerosos 
monossacarídeos. 
Ex: amido, o glicogênio e a celulose; 
Carboidrato Tipo Monossacarídeo Função 
Sacarose glicose + frutose 
Cana-de-açúcar, beterraba. 
Papel energético. 
Dissacarídeo Lactose glicose + galactose 
Encontrada no leite. 
Papel energético 
 
Maltose 
 
glicose + glicose 
Encontrada e, alguns vegetais. Provém 
também da digestão do amido no tubo 
digestivo de animais. Papel energético. 
 
Amido 
muitas moléculas 
de glicose 
Em raízes, caules e folhas. 
Papel de reserva. 
 
Polissacarídeo 
 
Celulose 
muitas moléculas 
de glicose 
Componente esquelético da parede de 
células vegetais, funcionando como reforço. 
Glicogênio 
muitas moléculas 
de glicose 
Encontrado no fígado e nos músculos. 
Reserva energética dos animais. 
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Lipídios 
• São biomoléculas compostas por: 
– Carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O) 
– Fisicamente caracterizadas por serem insolúveis 
em água, e solúveis em solventes orgânicos 
(álcool, benzina, éter, clorofórmio e acetona) 
– A família de compostos designados por lipídios é 
muito vasta. 
Lipídios 
• Funções: 
– Estruturação da membrana plasmática 
– Reserva nutritiva: ácidos graxos (triglicerídeos) e 
células adiposas 
– Isolante térmico 
– Dão origem a moléculas mensageiras, como 
hormônios (esteróides) 
– Auxiliam na absorção de vitaminas lipossolúveis 
(A, D, E e k) 
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Classe de 
Lipídios 
Exemplos Papel biológico 
 
Lipídios Simples 
glicerídeos 
Óleos 
Forma estrutural Líquida 
Origem vegetal (sementes) 
Gorduras 
Forma estrutural Sólida 
Origem animal (panículo adiposo) 
Lipídios 
Compostos 
Cerídeos 
Impermeabilização de superfícies 
Ex.: superfície de folhas e frutos. 
Fosfolipídio 
abundantes no tecido nervoso e nas membranas 
plasmáticas. 
Colesterol 
Componente estrutural das membranas 
celulares. Precursor dos outros esteróides. 
Esteróides 
Testosterona 
Progesterona 
Hormônios relacionados com atividade sexual, 
caracteres sexuais secundários e gravidez. 
Proteína 
• São macromoléculas contendo um número variado de 
aminoácidos ligados por ligação peptídica. 
 
• O que diferencia uma proteína da outra é: 
 1. tipo de aminoácido; 
 2. número de aminoácidos; 
 3. sequência de aminoácidos; 
 
• 20 aminoácidos diferentes apenas pelo radical; 
– Aminoácidos naturais = organismo animal produz; 
– Aminoácidos essenciais = organismos deve ingerir; 
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Proteína 
• Composição elementar: 
 
 
 
 
 
 
 
• Participam do funcionamento do corpo basicamente de duas 
formas como componentes: 
 
1) Estruturais: formando estruturas como ossos, músculo e pele. 
2) Funcionais: como enzimas que catalisam as reações químicas do 
organismo. 
Proteína 
 
• Papel de defesa: anticorpos; 
 
• Papel de regulador: hormônios; 
 
• Papel de controle osmótico: albumina; 
 
• Papel de transporte: hemoglobina 
 
• Fonte energética (terceirafonte) 
 
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Proteína 
• Funções: 
– Defesa: 
• Existem células no organismo capazes de reconhecer 
proteínas estranhas que são chamadas de antígenos. 
 
• Antígenos são substâncias que não são reconhecidas 
pelo sistema imunológico como próprio do corpo. 
 
• Um antígeno pode ser uma bactéria ou um fragmento 
dela, um vírus ou até uma substância qualquer. 
Proteína 
• Funções: 
– Estrutural: 
• São proteínas que servem para dar firmeza e proteção 
à organismos. 
 
• Um exemplo muito comum deste tipo de proteína é o 
colágeno, altamente encontrado em cartilagem e 
tendões, sendo bastante resistente à tensão. 
 
• Unhas e cabelos são formados, basicamente, por 
queratina, um outro tipo de proteína estrutural. 
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Proteína 
• Funções: 
– Hormonal: 
• Muitos hormônios de nosso organismo são de natureza 
protéica. 
 
• Resumidamente, podemos caracterizar os hormônios como 
substâncias elaboradas pelas glândulas endócrinas e que, 
uma vez lançadas no sangue, vão estimular ou inibir a 
atividade de certos órgãos. 
 
• Exemplo: Insulina, hormônio produzido no pâncreas e que se 
relaciona com e 
Proteína 
• Funções: 
– Enzimática: 
• Toda enzima é uma proteína. 
• São capazes de catalisar reações bioquímicas. 
• As enzimas não reagem, são reutilizadas (sempre 
respeitando o sítio ativo) e são específicas. 
• As enzimas reduzem a energia de ativação das reações 
químicas. 
– Ex: Lipases são enzimas que atuam sobre lipídeos. 
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Proteína 
Proteína 
 
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Ácidos Nucléicos 
• O código da vida 
• DNA e RNA: cadeia de polinucleotídeos 
Ácidos Nucléicos 
• Composição 
– Açúcar (pentose) 
• ribose: -D-ribofuranose (RNA) 
• desoxirribose: -D-2´-desoxirribofuranose (DNA) 
– Base nitrogenada: ligado ao carbono 1 do açúcar 
• Purinas (Pu): adenina, guanina 
• Pirimidina (Py): citosina, timina, uracila 
• Grupo Fosfato: ligado ao carbono 5 do açúcar 
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Bases nitrogenadas 
 
DNA – ácido desoxirribonucléico 
• É o material genético das células. 
 
• É grande e complexo e possui grande quantidade 
de informações. 
 
• Pode se duplicar, gerando cópias perfeitas de si 
mesmo. 
 
• Comanda a síntese de proteínas, controla o 
metabolismo e a arquitetura da célula 
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DNA – ácido desoxirribonucléico 
• No DNA o número de Timinas (T) é igual ao número de Adeninas (A) 
e o número de Guanina (G) é igual ao de Citosina (C). 
 
• O modelo de Watson e Crick (1953) mostra o DNA como uma fita 
retorcida (Dupla Hélice). 
 
• As ligações na mesma fita são do tipo fosfodiéster. 
 
• As interações entre as fitas são do tipo ligações (pontes) de 
hidrogênio 
 
• Entre A e T são duas e entre C e G são três. 
 
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RNA – ácido ribonucléico 
• O RNA é geralmente fita simples. 
• É menor que o DNA. 
• É relacionado com a síntese protéica. 
• Material genético de alguns vírus. 
• Classificado em RNA mensageiro, 
transportador e ribossômico. 
 
RNA – ácido ribonucléico 
 
• RNA mensageiro 
• • O número de nucleotídeos é diretamente proporcional ao tamanho da proteína 
que codifica. 
• • Carrega as informações do núcleo até o citoplasma. 
 
• RNA ribossômico 
• • É a maior molécula de RNA. 
• • É o mais abundante (80% do RNA celular). 
• • Constitui os ribossomos junto com as proteínas. 
 
• RNA transportador 
• • Menor molécula de RNA 
• • Liga-se a um aminoácido para conduzi-lo até o local onde está ocorrendo a 
síntese proteica. 
• • Existe no mínimo um RNAt para cada tipo de aminoácido. 
 
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Ácidos Nucléicos 
• Diferenças entre DNA e RNA: