Bases macromoleculares da constituição celular

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Bases macromoleculares da constituição celular
 4 principais famílias de mols orgânicas pequenas nas células:
AÇUCARES – POLISSACARÍDEOS
ÁCIDOS GRAXOS – GORDURAS, LIPÍDEOS, MEMBRANAS
AMINOÁCIDOS – PROTEÍNAS
NUCLEOTÍDEOS – ÁCIDOS NUCLÉICOS
Definição
Proteínas são compostos orgânicos + comuns nos seres vivos, e os + abundantes depois da H20;
São os de maior variedade molecular;
 Presentes em todas as estruturas celulares, desde membrana até o núcleo, compondo as substâncias intercelulares, hormônios, Ac...
Proteínas
Definição
As proteínas são indicadores do processo evolutivo;
 Mas qual a exata função das proteínas, o que elas fazem ??
Proteínas
O QUE A GENTE NÃO VÊ, NÃO TOCA..
....É DIFÍCIL DE ENTENDER..
PROTEINAS....
Estruturas e funções das Proteínas
Proteínas constituem a maior parte da matéria seca de um célula;
São os blocos que constroem as células;
Executam praticamente todas as funções celulares..
Proteínas
Estrutura das Proteínas
Def.: molécula de grande peso molecular formada por 2 ou mais aminoácidos*;
* subunidades de uma proteína.
Proteínas
Funções das Proteínas
Catalisadores – enzimas;
Estruturais – colágeno, elastina, queratina, etc;
 Reserva – albumina, caseína;
 Transporte – hemoglobina;
 Contráteis – actina e miosina.
Proteínas
Funções das Proteínas
Protetoras – anticorpos, citocinas;
Hormônios – insulina, prolactina;
 Receptoras – as permeases;
 Pigmentos – hemoglobina, clorofila;
 Hereditariedade – histonas.
Proteínas
Características gerais dos aminoácidos
Constituem uma variada classe de mols definidas por uma propriedade comum: [Possuem um grupo carboxílico e um grupo amino, ambos ligados ao um mesmo carbono];
 A importância que eles terão para a cél deriva de seu papel na construção das proteínas;
 Formam longas cadeias, que enovela-se em estrutura tri-dimensional para formar a proteína.
Estrutura das proteínas
Características gerais dos aminoácidos
A ligação entre dois aminoácidos é feita por “ligação peptídica”;
A cadeia de aa é denominado polipeptídeos;
Geralmente são encontrados 20 tipos de aa nas proteínas.
Estrutura das proteínas
Estrutura das proteínas
Ligações peptídicas entre os aa
Cadeias grandes – polissacarídeos; pequenas: dissacarídeos...
Classificação dos aa
Cada proteína apresenta sua sequência específica de aa (constituir sua identidade);
As propriedades químicas de cada aa determinam as propriedades da proteínas;
Os vegetais produzem todos os tipos de aa, mas os animais somente alguns;
Na natureza existem diversos tipos de aa, mas somente 20 encontram-se nas proteínas, são chamados aa comuns.
Estrutura das Proteínas
Divisão dos aa comuns:
Essenciais: sintetizados apenas pelos vegetais (8 no total);
 Naturais: produzidos por vegetais e animais (12 restantes).
Estrutura das Proteínas
Estrutura e Variedade de formas das proteínas
Se apresentam sob a forma globular ou esféricas (solúveis em H20);
Fibrosa (maioria em fios, insolúvel em H20);
Estrutura das Proteínas
 Nível de Organização Estrutural
Estrutura primária: sequencia de aa;
 Estrutura secundária: segmentos da cadeia polipeptídica;
 Estrutura terciária: conformação tri-dimensional;
 Estrutura quaternária: se uma proteína em particular é formada por um complexo de mais de uma cadeia polipeptídica.
Estrutura das Proteínas
Etapas estruturais - Primária
Corresponde a sequência dos aa de uma proteína;
Responsável pelas propriedades da proteína, não podendo, portanto ser alterada;
Caso ocorra mutação a proteína perde suas características estruturais e funcionais.
Proteínas
Etapas estruturais - Primária
Proteínas
Etapas estruturais - Secundária
Primeira forma espacial, a proteína sofre uma condensação filamentosa e heleicoidal, parecido com que ocorre com o DNA;
Esta fase também é comum em todas as proteínas.
Proteínas
Etapas estruturais - Secundária
Proteínas
Etapas estruturais - Terciária
Segunda forma espacial, condensação admite um formato globoso;
Ocorre apenas nas proteínas globosas.
Proteínas
Etapas estruturais - Quaternária
Ocorre com as proteínas conjugadas de grande porte;
Hemoglobina.
Proteínas
Proteínas
RESUMINDO
Etapas estruturais - observação
As proteínas podem ser simples – formadas apenas por aa (colágeno, albumina);
Conjugadas – formadas também por outras substâncias (hemoglobina);
Proteoses - proteínas gigantes com vários aa (hemoglobinas);
Peptonas – médias (albuminas);
Polipeptídeos – muito pequenas (alguns neurotransmissores)
Proteínas
ENZIMAS 
Enzimas – (biocatalisadores)
As enzimas provavelmente são as proteínas mais famosas;
São chamadas de biocatalisadores de ação extra ou intracelular;
 (Catalisador é uma substância que modifica a velocidade de uma reação química, acelerando esta reação e economizando a E utilizada neste processo todo).
Proteínas
Enzimas – os biocatalisadores
São mol notáveis que determinam todas as transformações químicas que ocorrem nas céls;
Se ligam a uma ou mais moléculas denominadas substratos, convertendo-se em produtos quimicamente modificados, com um rapidez incrível;
 Geralmente elas aceleram as reações, sem que elas próprias sejam modificadas (catalisadores), permitem que as céls façam e desfaçam ligações conforme usa conveniência.
Proteínas
Enzimas – os biocatalisadores
São altamente específicas;
Cada enzima catalisa somente uma determinada reação;
Podem ser utilizadas indefinidamente.
Proteínas
Enzimas – os biocatalisadores
Agem sob substâncias denominadas substratos, formando o composto molecular enzima - substrato;
Para cada tipo de substrato existe um proteína;
Especificamente onde ocorre este contato é denominado sítio de ligação;
 1 cél viva contem milhares de enzimas no citosol.
Proteínas
Proteínas
 CHAVE – FECHADURA (ligação específica)
Inibição enzimática
Os atbs e venenos podem agir inibindo as enzimas, no entanto, as enz. não deixam de funcionar;
Este processo se chama inibição enzimática que pode ser:
Competitiva e não competitiva.
Proteínas
Inibição enzimática - competitiva
As molpodem concorrer com as enzimas em determinados substratos, devido a mesma afinidade;
Ex – sulfanamida - bactérias compete com o PABA (anula todo o processo de produção do ácido fólico e as céls morrem);
Proteínas
Inibição enzimática – não competitiva
Enzimas param de funcionar por inibição;
Ocorre alteração da enzima que não consegue se ligar ao substrato;
Processo irreversível;
Pode ser provocada por metais pesados, chumbo, etc.
Proteínas
Proteínas
INIBIÇÃO ENZIMÁTICA
AÇUCAR
termo genérico para se referir aos carboidratos cristalizados tais como:
 sacarose, frutose e lactose;
 monossacarídeos e polissacarídeos.
Açucares
 Polissacarídeos
Polissacarídeos, ou glicanos, são carboidratos que, por hidrólise, originam uma grande quantidade de monossacarídeos;
 São polímeros grandes ou macromoléculas formados pela união de muitos monossacarídeos;
 
Açucares
 Polissacarídeos
Enquanto que mono e oligossacarídeos são usados no metabolismo energético, os polissacarídeos podem ser classificados em 2 grupos:
 polissacarídeos de reserva energética: a molécula provedora de energia para os seres vivos é glicose. Quando não participa do metabolismo energético, é armazenada na forma de um polissacarídeo que nas plantas é conhecido como amido e nos animais como glicogênio.
Açucares
 Polissacarídeos
polissacarídeos estruturais: participam na formação
de estruturas orgânicas, estando entre os mais importantes a celulose, que participa na estrutura de sustentação dos vegetais.
Açucares
Polissacarídeos
Açucares
Polissacarídeos
LIPIDIOS
LIPÍDIOS
Biomoléculas compostas por C; H e O. 
Se encontram distribuídos em todos os tecidos, principalmente nas membranas celulares e nas céls de gordura;
 Insolúveis em H20;
Solúveis em gorduras e solventes orgânicos álcool.
Função
 - Fornecem E, assim como os carboidratos, mas as céls preferem estes;
 - Armazenados em forma de Triglicerídeos;
 Componente estrutural das membranas biológicas; 
 Podem funcionar como combustível alternativo à glicose;
 Oferecem isolamento térmico, elétrico e mecânico para proteção de células e órgãos e para todo o organismo.
Lipídeos
Ácidos Graxos
 - É o grupo mais abundante de lipídeos nos seres vivos, e são compostos derivados dos ácidos carboxílicos;
Podem ser classificados como saturados ou insaturados, dependendo da ausência ou presença de ligações duplas carbono-carbono;
 
Lipídeos
 Ácidos Graxos
- Na cél servem como reserva concentrada de alimento;
Armazenados no citoplasma;
 Armazenados ou na forma de Gotículas de triacilgliceróis ou Triglicerídeos;
 Eles formam a gordura da carne, manteiga, etc.
Lipídeos
Classificação – ÁG Saturados
 - Não possuem duplas ligações;
São geralmente sólidos à temperatura ambiente;
 Gorduras de origem animal são geralmente ricas em AG saturados.
 
Ácidos Graxos
Classificação – ÁG Insaturados ou Essenciais
 - Possuem uma ou mais duplas ligações e são mono ou poli-insaturados;
São geralmente líquidos à temperatura ambiente;
 Os óleos de origem vegetal são ricos em AG insaturados.
 
 
Ácidos Graxos
Classificação – ÁG Essenciais
 - Os AG são encontrados em óleos vegetais e gorduras animais, e são considerados “gorduras boas”, por isso devem estar incluso na dieta alimentar, uma vez que o corpo precisa deles para diversos fins. 
Principalmente os ácidos graxos poliinsaturados (ácidos graxos essenciais) que confere ao organismo uma série de benefícios;
 Os ácidos graxos essenciais para a alimentação humana são o ácido linolênico (ômega-3) que está presente em grande quantidade nos peixes (especialmente o salmão).
Ácidos Graxos
Triglicérides
 - Conhecidos como gorduras neutras, esta grande classe de lipídeos não contém grupos carregados;
Nos animais, os TGs são lipídeos que servem, principalmente, para a estocagem de energia e armazenamento nas céls de tecido adiposo.
 
 
 Lipídeos
Fosfolipídios
 - Os fosfolipídios ocorrem em praticamente todos os seres vivos;
- Formam as membranas celulares.
 
 
Cauda hidrofóbica
Cabeça Hidrofílica
Ácido Graxo
 Lipídeos
Ácidos Nucléicos
 
Ácidos Nucléicos
 - Os ácidos nucleicos são macromoléculas encontradas em todas as células vivas, que constituem os genes;
Responsáveis pelo armazenamento, transmissão e tradução das informações genéticas;
Ác. Nucléicos
Ácidos Nucléicos
 - Existem 2 tipos de ácido nucléico: o ácido desoxirribonucleico (DNA) e o ácido ribonucleico (RNA);
- Os ácidos nucleicos são constituídos por 3 diferentes componentes:
- 1) Pentoses: carboidratos cuja molécula é formada por 5 carbonos. A pentose que forma o DNA é conhecida como desoxirribose, enquanto a do RNA é chamada ribose (daí os nomes desoxirribonucleico e ribonucleico).
Ác. Nucléicos
Ácidos Nucléicos
 - 2) Bases nitrogenadas: são compostos cíclicos que contêm nitrogênio. As bases nitrogenadas são 5: adenina, citosina, guanina, timina e uracila; e destas somente as 3 primeiras são encontradas tanto no DNA e RNA. A base nitrogenada timina ocorre somente no DNA, enquanto a uracila é uma base exclusiva do RNA;
- 3) Fosfato: um radical derivado da molécula do ácido fosfórico, composto químico responsável pelo caráter ácido dos ácidos nucléicos.
Ác. Nucléicos
Ácidos Nucléicos
 - Os ácidos nucléicos apresentam uma estrutura espacial bastante complexa e peculiar;
- As moléculas de DNA são constituídas por 2 cadeias polinucleotídicas enroladas uma sobre a outra, o que se assemelha com uma grande escada helicoidal;
 Essas 2 cadeias se unem por meio de pontes de hidrogênio entre determinados pares de bases nitrogenadas: a adenina emparelha-se com a timina, enquanto citosina emparelha-se com guanina.
Ác. Nucléicos
Ácidos Nucléicos
 - Já as moléculas de RNA, em geral, são compostas por uma única cadeia, que é enrolada sobre si mesma por meio do emparelhamento das bases complementares num mecanismo semelhante ao do DNA, no entanto, no RNA a adenina emparelha-se com a uracila.
Ác. Nucléicos
Ácidos Nucléicos
 - Além do núcleo celular, o DNA também está presente nas mitocôndrias e nos cloroplastos, organelas capazes de sintetizá-lo;
- A partir do DNA são transcritas as moléculas de RNA, que podem ser de 3 tipos principais: RNA mensageiro (RNAm), RNA ribossômico (RNAr) e RNA transportador (RNAt).
Ác. Nucléicos
Ácidos Nucléicos
 -
Ác. Nucléicos
3) Ácidos Nucléicos
 -
Ác. Nucléicos
Vitaminas
 
Vitaminas
 - São substâncias orgânicas de natureza química heterogênea;
Atuam como coenzimas ativando enzimas fundamentais no metabolismo dos seres vivos;
Ao contrário dos carboidratos, lipídeos e proteínas elas não tem função energética e nem estrutural;
 Cada vitamina tem um papel específico portanto, uma não pode substituir outra diferente. 
 Vitaminas 
Vitaminas
 - Substâncias orgânicas necessárias em pequenas quantidades, importantes em atividades metabólicas;
- A falta de vitamina pode causar doenças denominadas avitaminoses e o excesso provoca hipervitaminoses;
- O local mais comum de armazenamento de vitaminas é o fígado.
 Vitaminas 
 - Podem ser classificadas de acordo com a solubilidade em lipídeos – lipossolúveis ou em H20 – hidrossolúveis;
Lipossolúveis – A, D, E, K;
Hidrossolúveis – C e complexo B.
 Vitaminas 
 
 Vitaminas 
 
 Vitaminas 
Sais Minerais
 - Sais Minerais (ou Sais Inorgânicos):
Participam na forma iônica e imobilizada:
Participam na constituição de estruturas orgânicas (esqueleto);
Dissolvidos em água.
São agrupados em duas categorias:
Macrominerais  em concentração igual ou superior a 100mg/ dia
(Ca, P, Na, K, Cl, Mg, S);
Microminerais  necessários em quantidades ínfimas
 (Fe, Cu, Co, Zn, Mn, Se, F, Mn)
A seguir, tabela mostrando resumidamente alguns desses íons:
Sais Minerais 
Sais Minerais 
Sais Minerais 
Água
 - A Água
Componente mais abundante nas células – 70% do peso da célula;
 A maioria das reações ocorre em ambiente aquoso;
 As moléculas de Água associam-se entre si de forma transitoria formando uma rede de pontes de H;
 Substâncias que se dissolvem em H20 = HIDROFÍLICAS;
 Substâncias que não são atraídas pela H20 = HIDROFÓBICAS.
Propriedades da água:
Polaridade  possui polo positivo (hidrogênio) e polo negativo (oxigênio);
Coesão/ Adesão  auxilia no transporte de substâncias;
Tensão superficial e Capilaridade  devido a coesão/ adesão;
A Água e o Calor  elevado calor específico;
Solvente e Meio de Transporte  substâncias são dissolvidas e transportadas a partir da água.
 Água 
5) Água
 Água 
OBRIGADO