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UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA FACULDADE DE CIÊNCIAS DA SAÚDE FUNDAMENTOS DE BIOTECNOLOGIA DO MEDICAMENTO Prof. Dr. Enrique Roberto Argañaraz A célula e seus constituintes moleculares A superfície de nosso planeta está cheia de vida. Não se sabe ao certo quantas espécies existem, podendo chegar até 100 milhões. Os organismos são extraordinariamente diversos em quase todos os sentidos. Os primeiros pesquisadores, sem nada conhecer sobre células ou DNA, perceberam que todos os organismos tinham algo em comum, o que eles chamaram de “vida”, mesmo com dificuldades para defini-la. As descobertas do século vinte não diminuíram tanto os questionamentos, que mudaram apenas de título; pelo contrário, eles aumentaram. Mas esclareceram-se alguns princípios e fenômenos básicos envolvidos na natureza da vida. Agora se sabe que todos os seres vivos são constituídos de células, e todas essas unidades de matéria viva compartilham a mesma maquinaria da maioria de suas funções básicas. Sob o ponto de vista estritamente biológico pode-se definir a célula como a unidade mínima de vida capaz de autoreproduzir-se. Ela é o veículo para transmissão da informação genética em todas as espécies. Qualquer célula guarda sua informação genética sob a mesma forma química: uma fita dupla de DNA ou RNA em alguns procariotos. A célula separa e polimeriza no momento da divisão de seu material genético entre suas células filhas. O genoma da célula determina sua química, e esta é fundamentalmente similar em todas as células, pelo fato de que deve obrigatoriamente proporcionar a síntese de DNA, RNA e proteínas celulares. Os três principais ramos da árvore da vida são compostos pelas bactérias, arquibactérias e eucariotos. Os procariotos (bactérias e arquibactérias) são os organismos mais diversos sob o ponto de vista bioquímico, e são caracterizados principalmente por não possuírem um núcleo distinto; o que os diferencia claramente dos eucariotos, que mantêm seu DNA separado em um compartimento delimitado por uma membrana: o núcleo. Além disso, eles apresentam um citoesqueleto para movimentar-se, e um metabolismo dependente da quebra dos compostos carbônicos, pela mitocôndria. Dentro desse contexto fica difícil aceitar que todas as criaturas vivas são um mero sistema químico. Antes do século dezenove, o que se aceitava era que os animais continham uma força vital que era a única responsável pelas suas propriedades distintas. Atualmente se sabe que nada nos organismos desobedece as leis físicas ou químicas. Entretanto, o conceito da presença de uma “energia ou força vital” retomou atualidade entre alguns cientistas. A química da vida é de um tipo especial: se baseia em compostos carbônicos, reações químicas que acontecem em soluções aquosas e a complexidade das moléculas celulares, representada pelos polímeros. Dos compostos carbônicos, as principais categorias são os açúcares, ácidos graxos, aminoácidos e nucleotídeos. A maior parte da massa seca celular (já que 70% de sua constituição é aquosa) consiste em macromoléculas produzidas em forma de polímeros lineares, a partir de aminoácidos e nucleotídeos. Chamadas também de proteínas, elas não são unicamente a massa do qual a célula é feita, mas executam praticamente todas as funções celulares. Elas podem, dentre outras funções, levar mensagens de uma célula a outra, ou agir como sinais integradores que passam adiante uma cascata de sinais desde a membrana plasmática ao núcleo. Elas se apresentam em uma conformação tridimensional, que é determinada por seus aminoácidos constituintes, que pode revelar como uma pequena mudança local pode ser amplificada, criando mudanças maiores em vários sítios da proteína. Por isso, o movimento alostérico de cada porção é precisamente coordenado, levando as reações vitais de uma célula a ocorrerem precisamente e corretamente. Tópicos para discussão ➢ Importância do tema para o farmacêutico ➢ Sendo a bioquímica um dos pontos que diferenciam procariotos de eucariotos, que relação poderia ser estabelecida entre esses dois grupos? ➢ Relacionamento entre código genético e as diferenças em uma mesma forma de vida ou entre diferentes formas de vida ➢ O sequenciamento genômico e seus possíveis impactos na indústria farmacêutica
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