Aula 02

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Biologia Celular
Prof. William Volino
Aula 2
Bases químicas da constituição celular
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Todo ser vivo é um sistema químico que obedece às leis da Física e da Química.
Diferentes elementos químicos se combinam e formam a matéria.
A matéria compõe todo o universo, incluindo a célula e os seres vivos.
 
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Elementos químicos e matéria
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Os elementos químicos são representados pelos átomos, considerados a menor parte da matéria.
É composto por um núcleo, que contém prótons e nêutrons, e por uma eletrosfera, que contém elétrons.
Átomo de Carbono 12
6 elétron
6 prótons
6 nêutrons 
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As células são formadas por moléculas e estas, por sua vez, são formadas pela combinação de elementos químicos ou átomos.
 
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Molécula de água
Hidrogênio
Oxigênio
Hidrogênio
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Níveis hierárquicos de organização dos seres
Átomo
Molécula
Tecido
Órgão
Sistema
Organismo
Célula
Organelas
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As moléculas da célula podem ser:
Inorgânicas, como a água;
Orgânicas, como várias que possuem o elemento químico carbono (C) em sua composição.
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Composição molecular da célula
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É o elemento mais abundante na Terra e pode ser encontrado nos estados físicos líquido, sólido e gasoso.
Sua molécula é formada por dois átomos de hidrogênio ligados a um átomo de oxigênio, cuja fórmula é H2O.
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A Água
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A célula é composta, aproximadamente, por 70% de água. 
A variação do percentual de água depende do tipo de célula.
É um solvente universal, capaz de dissolver uma grande quantidade de substâncias.
 
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É importante para o transporte de substâncias dentro e fora das células.
Participa do mecanismo de termorregulação do organismo
Permite que reações químicas aconteçam, de hidrólise (quebra de moléculas) e síntese (formação de moléculas).
 
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Quatro categorias de macromoléculas orgânicas são encontradas nas células:
Lipídeos
Carboidratos
Proteínas
Ácidos nucleicos
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Macromoléculas orgânicas
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As macromoléculas são formadas por moléculas menores, chamadas de monômeros, ligadas quimicamente.
Todas são compostas basicamente por carbono (C).
Estão presentes, aproximadamente, nas mesmas proporções.
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Todos os lipídeos têm uma característica em comum: são insolúveis ou pouco solúveis em água, por isso chamados de hidrofóbicos.
Podemos encontrar diferentes tipos de lipídeos compondo a célula e o organismo animal. 
Os mais comuns são os ácidos graxos, triglicerídeos, fosfolipídeos e colesterol 
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Lipídeos
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Ácidos Graxos
São moléculas relativamente pequenas, importantes por servir de fonte de energia para a célula e por formar os lipídeos que compõem a membrana celular.
São formados por longas cadeias de carbono, podendo ser saturados ou insaturados.
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Ácido graxo saturado
Ácido graxo insaturado
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Entre os diferentes ácidos graxos destacam-se dois, chamados de essenciais.
Eles não são produzidos pelo organismo animal e, devido à sua importância, precisam ser ingeridos por meio da alimentação.
São os ácidos linoleico (ômega 6) e linolênico (ômega 3).
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Trigilicerídeos
Este é um importante lipídeo de armazenamento de energia.
Formam os óleos vegetais (líquidos) e as gorduras animais (sólidas).
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São formados por meio de uma reação de síntese entre uma molécula de glicerol (álcool) e três moléculas de ácidos graxos.
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Fosfolipídeos
Os fosfolipídios são os lipídeos de membrana mais importantes, pois formam a estrutura básica da membrana celular.
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Colesterol
É um lipídeo esterol encontrado nas células e no organismo animal.
Está presente na membrana em menor quantidade e sua presença interfere na fluidez da membrana.
Além disso, é importante por ser precursor de hormônios chamados de esteroides, que são os hormônios sexuais e os hormônios produzidos pela glândula adrenal.
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São as biomoléculas mais abundantes na Terra, sendo a glicose o carboidrato mais importante.
 
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Carboidratos
A glicose é produzida por meio da reação de fotossíntese, realizada pelas plantas e pelas algas.
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A glicose é o carboidrato que as células, preferencialmente, utilizam para produção de energia, por meio do processo de respiração celular.
A energia da respiração celular é armazenada na forma de uma molécula chamada de ATP.
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 C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 2 H2O + Energia
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Os carboidratos são divididos em três categorias, de acordo com a sua estrutura molecular, em:
Monossacarídeos: são uma única unidade molecular, base para a formação dos demais.
Oligossacarídeos: são formados pela ligação de poucos monossacarídeos.
Polissacarídeos: são formados pela ligação de muitos polissacarídeos. 
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Monossacarídeos
Os monossacarídeos mais importantes são a glicose, a frutose e a galactose, que são essencialmente energéticos.
Existem monossacarídeos estruturais, como a ribose e a desoxirribose, que compõem a estrutura do DNA e do RNA.
 
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Dissacarídeos
Os dissacarídeos são os oligossacarídeos mais importantes.
São formados pela ligação covalente, chamada de ligação glicosídica, entre dois monossacarídeos.
 
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Polissacarídeos
Os polissacarídeos são longas cadeias (polímeros), lineares ou ramificadas, formadas por monossacarídeos.
Os polissacarídeos têm importância de reserva energética e estrutural, dependendo da molécula formada.
 
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As proteínas também são polímeros, formadas pela ligação peptídica entre vários aminoácidos.
Desempenham diferentes funções no organismo, além de estarem presentes na membrana celular.
Algumas proteínas são hormônios, enzimas, fazem transporte de substâncias, participam dos mecanismos de cicatrização e coagulação sanguínea, além de ser um importante nutriente.
 
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Proteínas
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Aminoácidos
 
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Os aminoácidos são pequenas moléculas com características próprias que desempenham diferentes funções, além de formar as proteínas.
Existem vinte diferentes aminoácidos compondo as proteínas, que são ligados seguindo uma sequência específica, que é determinada pelo código genético presente no DNA.
Dos vinte aminoácidos que formam as proteínas, o organismo humano não é capaz de produzir oito, que são chamados de essenciais.
Estes, como são importantes, precisam ser adquiridos por meio da alimentação.
Os outros doze aminoácidos, que são produzidos pelo organismo, são chamados de não essenciais. 
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São moléculas que se encontram principalmente no núcleo, formadas por muitas unidades de nucleotídeos ligados por ligações fosfodiéster.
Existem dois tipos: 
DNA (ácido desoxirribonucleico);
RNA (ácido ribonucleico).
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Ácidos Nucleicos
Ácido Desoxiribonucleico (DNA)
O DNA é a molécula responsável por guardar a informação genética da célula, que é passada para as células-filhas a cada divisão celular.
A hereditariedade das características dos seres vivos se deve à transmissão de cópias do DNA para as demais células.
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O DNA é formado por duas cadeias de nucleotídeos unidas entre si por meio de ligações de hidrogênio, em forma de espiral.
As ligações de hidrogênio ocorrem entre as bases nitrogenadas, um dos componentes de um nucleotídeo.
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Ácido ribonucleico (RNA)
O RNA é importante para que a informação genética presente no DNA possa ser utilizada.
A molécula de RNA é formada por uma única cadeia de nucleotídeos.
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Biologia Celular
Prof. William Volino
Atividade
Exercício
As fibras musculares estriadas armazenam um carboidrato a partir do qual se obtém energia para a contração. Essa substância de reserva se encontra na forma de:
a) Amido
b) Glicose
c) Maltose
d) Sacarose
e) Glicogênio
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