BIOLOGIA CELULAR Aula 2 Composição química da célula

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Composição Molecular 
da Célula
Disciplina: Biologia Celular
Profª. Dra. Raquel Sombra
quelsombra@gmail.com
Constituinte celular mais
abundante
Funções:
- Solvente universal
- Meio no qual ocorrem as
reações químicas
- Manter a pressão osmótica dos
fluídos e do volume das células
- Regulação da temperatura
ÁGUA
Formada por um átomo de oxigênio central formando ligações 
covalentes com dois átomos de hidrogênio.
Polar � possui distribuição desigual de cargas devido o arranjo de 
elétrons. 
Oxigênio � tem carga parcial negativa
Hidrogênio � tem carga parcial positiva
ÁGUA
Ponte de Hidrogênio
Biomoléculas polares
- Hidrofílicas;
- Solúveis em água.
Biomoléculas apolares
- Hidrofóbicas;
- Insolúveis em água.
Biomoléculas anfipáticas
- A molécula possui porções polares e apolares.
A água como um solvente
Moléculas de água: tendem a ionizar-se (reversível)
H2O� H+ + OH-
Ácidos ou bases dissolvidos na água � produz H+ (ácidos) e OH-
(bases).
pH
São soluções capazes de resistir a mudanças de pH
quando são adicionadas pequenas quantidades de
ácidos ou bases.
pH do Sangue Arterial
7,47,0 7,8
Faixa de sobrevida
Acidose Alcalose
pH normal
Solução tampão
Tampões biologicamente importantes: Bicarbonato (sangue) e Fosfato (célula).
SAIS MINERAIS
Sais inorgânicos de diversos elementos químicos
Concentração diferenciada dentro e fora da célula
Funções:
- manutenção da pressão osmótica (Na+, K+, Cl-)
- equilíbrio ácido-base (HCO3
-, HPO4
2-)
- cofatores não enzimáticos (Mg2+)
- constituintes de biomoléculas e estruturas celulares
Ex: HPO4
2-� ATP, fosfolipídios, nucleotídeos.
Ca� ossos e dentes
Fe� hemoglobina
I� hormônio da tireóide
CARBOIDRATOS
�Moléculas orgânicas mais abundantes na natureza.
� Estrutura: (CH2O)n, podem conter N, P ou S .
� Sinonímia: sacarídeos, glicídios, glucídeos, hidratos de C,
açúcares.
� Funções principais: energética e estrutural
Monossacarídeos - (mono ‘um’ e sacarídeo ‘açúcar’)
Glicose Frutose Galactose 
Dissacarídeos - 2 monossacarídeos 
Maltose Sacarose Lactose
Oligossacarídeos - (oligo ‘poucos’) 3 a 10 monossacarídeos
Rafinose Estaquinose
Polissacarídeos – (poli ‘muitos’) > 10 monossacarídeos
Amido Glicogênio
CARBOIDRATOS - Classificação
Monossacarídeos 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.
CARBOIDRATOS
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 em 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.
CARBOIDRATOS
Polissacarídeos
POLISSACARÍDEO FUNÇÃO E FONTE
Glicogênio Açúcar de reserva energética de animais e 
fungos
Amido Açúcar de reserva energética de vegetais e 
algas
Celulose Função estrutural. Compõe a parede 
celular das células vegetais e algas
Quitina Função estrutural. Compõe a parede 
celular de fungos e o exoesqueleto de 
artrópodes
Lipídios
� Do grego lipos que significa gordura.
� Termo geral para um grupo heterogêneo de 
compostos, inclui:
� óleos (líquidos a temperatura ambiente), 
� gorduras (sólidas) e
� ceras e compostos relacionados.
� Representam aproximadamente:
�15 % do peso corporal em homens, 
� 25 % do peso corporal em mulheres.
�Moléculas apolares: Solúveis em solventes orgânicos 
(éter, álcool e clorofórmio) e insolúveis em H2O. 
� Estrutura geral: H3C – R – COOH
� Extensão da cadeia: curta, média, longa ou
muito longa.
Lipídios
Grupo metila Grupo carboxila
Cadeia de 
Carbono
Ácido 
carboxílico
• Saturada
• Insaturada
Classificação 
da cadeia
Nº de 
Carbonos
Cadeia Curta 2 – 3
Cadeia Média 4 – 12
Cadeia Longa 13 – 20
Cadeia Muito 
Longa
> 20
Ácidos graxos (AG)
• Reserva de energia (cerca de 90 % da gordura corporal)
– Na forma de: tecido adiposo, triacilgliceróis intramusculares
e ácidos graxos livres no plasma.
– Combustível concentrado, relativamente isento de água.
Obs: O glicogênio é hidratado e pesado.
– Oxidação rende 2,25 x mais energia do que
os carboidratos (relação H:O maior nas gorduras).
Papel dos Lipídios
• Proteção dos órgãos vitais (cerca de 4 % da gordura corporal)
– Protege contra traumatismos de órgãos vitais (coração, fígado, rins, 
baço, cérebro e medula espinhal).
• Isolamento térmico
– Gordura subcutânea - permite tolerar a exposição ao frio.
• Meio de transporte das vitaminas lipossolúveis
– K, A, D, E.
Papel dos Lipídios
Exemplos Papel biológico
Óleos 
Líquidos á T ambiente
Origem vegetal (sementes)
Gorduras 
Sólidos à T ambiente
Origem animal
Função 
Reserva energética, lubrificante, isolante 
térmico.
Cerídeos
Impermeabilização de superfícies 
Ex.: superfície de folhas e frutos.
Função 
Impermeabilizante de superfícies foliares, frutos; 
revestimento corporal de insetos.
Fosfolipídio
abundantes no tecido nervoso e nas membranas 
plasmáticas.
Colesterol
Componente estrutural das membranas 
celulares. Precursor dos outros esteróides.
Testosterona
Progesterona
Hormônios relacionados com atividade sexual, 
caracteres sexuais secundários e gravidez.
PROTEÍNAS
•São moléculas grandes constituídas por aminoácidos;
•Aminoácido:
•O que diferencia uma proteína da outra é: 
1. tipo de aminoácido; 
2. número de aminoácidos;
3. seqüência de aminoácidos;
•20 aminoácidos diferentes apenas pelo radical;
•aminoácidos naturais = organismo animal produz; 
•aminoácidos essenciais = organismos deve ingerir;
PROTEÍNAS
•União de 2 aminoácidos = ligação peptídica
•2 aminoácidos ligados = dipeptídeo; tripeptídeo (3), etc.;
•Polipeptídeo = maior número de aminoácidos;
•Proteína = peptídeos com um número superior a 70 
aminoácidos;
Proteínas 
estruturais
Onde são encontradas e papel biológico
Colágeno Abundante nos tendões, cartilagens e ossos.
Queratina
Presentes na superfície da pele, nas garras, unhas, bico e pêlos dos
vertebrados
Papel de impermeabilização de superfícies
Actina e 
miosina
Principais componentes dos músculos.
Proteínas contráteis, fundamentais para o movimento.
Albumina
Mais abundante da parte líquida do sangue, o plasma, ao qual ela
confere uma certa viscosidade e pressão osmótica.
•Papel estrutural;
•Papel de defesa: anticorpos;
•Papel de regulador: hormônios;
•Papel de controle osmótico: albumina;
•Papel de transporte: hemoglobina. 
Enzimas: proteínas catalisadoras
•Proteína com função específica;
•Como funcionam?
•Cada enzima é específica para cada tipo de substrato
ÁCIDOS NUCLÉICOS
• Ácido desoxirribonucléico (DNA)
• Ácido ribonucléico (RNA)
• Armazenadores de informação biológica;
● Pentose – ribose (RNA) ou desoxirribose (DNA);
• As bases nitrogenadas
podem ser de dois tipos:
purinas e pirimidinas;
DIFERENÇAS ENTRE ÁCIDO 
DESOXIRRIBONUCLÉICO E RIBONUCLÉICOCARACTERÍSTICA DNA RNA
Localização núcleo, mitocôndrias e 
cloroplastos
Núcleo, nucléolo e 
citoplasma
Bases púricas adenina e guanina adenina e guanina
Bases pirimídicas timina e citosina uracila e citosina
Pentose desoxirribose ribose
Função informação genética síntese de proteínas
Elementos nutritivos essenciais para a vida,
que na sua maioria possuem compostos
nitrogenados (aminas) na sua estrutura.
� Vitaminas (aminas vitais)
� Características:
- Muitas atuam como coenzimas ou são precursoras destas;
- Substâncias orgânicas de baixa massa molecular;
- Ativas em doses mínimas;
- Essenciais para o crescimento e funcionamento metabólico
normal de um organismo;
- Não são sintetizadas pelos animais ou quando o são, a
velocidade de síntese é menor que a compatibilidade com a
saúde e por isso devem ser obtidas por uma fonte exógena;
- Não são fontes de calorias e não contribuem para o
aumento da massa corpórea.
� Vitaminas
As necessidades de vitaminas variam em função de: sexo,
idade, peso, altura, necessidades calóricas, estados de
gravidez e lactação, atividade física, etc.
� Classificação
� Lipossolúveis (solúveis em lipídeos)
- Vitamina K, A, D e E
� Hidrossolúveis (solúveis em água)
- Vitamina C
- Complexo B
VEJA SE VOCÊ APRENDEU:
1. Quais as principais funções da água nos
organismos vivos?
2.O que são moléculas polares, apolares e
anfipáticas?
3.O que é uma solução tampão? Cite dois tampões
biologicamente importantes.
4.O que é um aminoácido? Desenhe a sua estrutura
geral.
5.O que são aminoácidos essenciais e aminoácidos
naturais?
VEJA SE VOCÊ APRENDEU:
6. Que funções principais as proteínas
desempenham nos seres vivos?
7. O que são enzimas? O que é o sítio ativo de uma
enzima?
8. Que funções básicas os carboidratos exercem nos
seres vivos?
9. O que são monossacarídeos, oligossacarídeos e
polissacarídeos? Cite exemplos.
VEJA SE VOCÊ APRENDEU:
10. Que funções básicas os lipídios exercem nos
seres vivos?
11. O que são ácidos nucléicos? Quais as diferenças
constitutivas entre RNA e DNA?
12. As vitaminas são fundamentais para o bom
funcionamento do organismo e muitas podem atuar
como coenzimas das reações biológicas. Qual a
classificação, quanto à solubilidade em água, das
vitaminas?