II - Unidade de Vida -Componentes Químicos das Células

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P r o f . E s p . L u c a s M a n o e l L i m a S a n t o s 
 
 
 
 
 
 
Unidade de Vida: Célula e 
Desenvolvimento Embrionário 
 
Componentes Químicos da Célula 
 
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO PARÁ 
CENTRO DE CIÊNCIAS SOCIAIS E EDUCAÇÃO 
CURSO DE LICENCIATURA PLENA EM 
 CIÊNCIAS NATURAIS 
Conceição do Araguaia – PA, Março de 2014. 
Os componentes químicos da célula são classificados 
em inorgânicos e orgânicos 
 A estrutura da célula é a consequência de uma combinação de moléculas organizadas em uma 
ordem muito precisa. 
 
 Mesmo havendo ainda muito por aprender, j,á se conhecem os princípios gerais da organização 
molecular da maioria das estruturas celulares, como os cromossomos, as membranas, os 
ribossomos, as mitocôndrias, os cloroplastos etc. 
 
 No início, o estudo da composição química da célula foi feito mediante a análise bioquímica de 
órgãos e tecidos inteiros, como o fígado, o cérebro, a pele ou o meristema vegetal. 
 
 Nos últimos anos, o desenvolvimento de diversos métodos de fracionamento celular permitiu 
isolar os elementos subcelulares e recolher informações mais precisas sobre a estrutura 
molecular da célula. 
 
 Os componentes químicos da célula são classificados em inorgânicos (água e minerais) e 
orgânicos (ácidos nucleicos, carboidratos, lipídios e proteínas). 
 
 Do total dos componentes da célula, cerca de 75 a 85% correspondem a água, entre 2 e 
3% são , constituídos de sais inorgânicos e o restante é formado por compostos orgânicos 
que representam as moléculas da vida. 
Os componentes químicos da célula são classificados 
em inorgânicos e orgânicos 
 A maior parte das estruturas celulares contém lipídios e moléculas muito grandes - 
denominadas macromoléculas ou polímeros - integrados por unidades ou 
nanômeros que se conectam por meio de ligações covalentes. 
 
Nos organismos, existem três polímeros importantes: 
 
 1) os ácidos nucleicos, formados pela , associação de quatro unidades químicas 
diferentes denominadas nucleotídeos; a sequencia linear dos quatro tipos de 
nucleotídeos na molécula de DNA é a fonte primária da informação genética; 
 
 2) os polissacarídeos, que podem ser polímeros de glicose - com os quais se 
formam glicogênio, amido ou celulose - ou compreender a repetição de outros 
monossacarídeos, com os quais se formam polissacarídeos mais complexos; e 
 
 3) as proteínas (polipeptídeos), que são constituídas por aminoácidos - existem 
20 tipos - combinados em diferentes proporções; as quantidades e as possibilidades 
de ordenamento desses 20 monômeros permitem um número extraordinário de 
combinações, o que determina não somente a especificidade, mas também a 
atividade biológica das moléculas protéicas. 
 
Água e Minerais 
Água 
 A água é o componente mais abundante dos tecidos; 
 
 Com poucas exceções - por exemplo, o osso e o dente - a água é o componente 
encontrado em maior quantidade nos tecidos. 
 
 O conteúdo de água do organismo está relacionado com a idade e com a atividade 
metabólica; é maior no embrião (90-95%) e diminui com o passar dos anos. 
 
 A água atua como solvente natural dos íons e como meio de dispersão coloidal da 
maior parte das macromoléculas. 
 
 Mais ainda, é indispensável à atividade metabólica, já que os processos fisiológicos 
acontecem exclusivamente em meios aquosos. 
 
 Na célula, a água é encontrada em duas frações, uma livre e outra ligada. 
 
 A água livre representa 95% da água total , e é parte usada 
principalmente como solvente para os solutos e como meio de 
dispersão do sistema coloidal. 
 
 A água ligada representa apenas 5% e é a que está unida 
frouxamente a outras moléculas por ligações não covalentes; 
 
 Assim, compreende a água imobilizada no seio das 
macromoléculas. 
 
 Como resultado da distribuição assimétrica de suas cargas, 
uma molécula de água comporta-se como um dipolo, 
conforme ilustra. 
 
 Devido a esta propriedade, a água pode se ligar 
eletrostaticamente, por seus grupos positivos e negativos, 
tanto a ânions e cátions quanto a moléculas com ambos os 
tipos de carga (p. ex., proteínas). 
 
 Outra propriedade da molécula de água é sua ionização em 
um ânion hidroxila (OH-) e em um próton ou íon hidrogênio 
(H+). 
 
 A água intervém na eliminação de substâncias da célula. 
 
 Além disso, absorve calor (graças a seu elevado coeficiente 
calórico) que evita que sejam geradas mudanças drásticas da 
temperatura na célula. 
 
Sais 
 
 A concentração de íons é diferente no interior da célula e no meio que a circunda. 
 
 Assim, a célula tem uma alta concentração de cátions K+ e Mg2+, enquanto o Na+ e 
o c1 - estão localizados principalmente no líquido extracelular. 
 
 Os ânions dominantes nas células são o fosfato (HPO/ -) e o bicarbonato (HC03 - ). 
 
 Os sais dissociados em ânions e cátions (Na+ e K+) são importantes para manter a 
pressão osmótica e.o equilíbrio ácido-básico da célula. 
 
 A retenção de íons produz um aumento da pressão osmótica e, portanto, a entrada 
de água. 
 
 Alguns íons inorgânicos (como o Mg2+) são indispensáveis como co-fatores 
enzimáticos. 
 
 Outros fazem parte de moléculas distintas. 
 
 O fosfato, por exemplo, é encontrado nos fosfolipídios e nos 
nucleotídeos; 
 
 Um destes, a adenosina trifosfato (ATP), é a principal fonte de 
energia para os processos vitais da célula. 
 
 Os íons de Ca2+ que se encontram nas células desempenham 
um importante papel como transmissores de sinais. 
 
 Outros íons presentes nas células são o sulfato, o carbonato 
etc. 
 
 Certos minerais são encontrados na forma não ionizada. Assim ocorre com 
o cálcio, que nos ossos e nos dentes encontra-se unido ao fosfato e ao 
carbonato sob a forma de cristais. 
 
 Outro exemplo compreende o Ferro , que na hemoglobina, na Ferritina, nos 
citocromos e em várias enzimas encontra-se unido por ligações carbono-
metal. 
 
 Para manter a atividade celular normal são indispensáveis quantidades 
diminutas de manganês, cobre, cobalto, lodo, selênio, níquel , molibdênio e 
zinco. 
 
 Quase todos esses elementos vestigiais (ou oligoelementos) são necessários 
para a atividade de certas enzimas. 
 
 O iodo é um componente do hormônio tireóideo. 
 
Ácidos Nucleicos 
 Existem dois tipos de ácidos nucléicos, o DNA e o RNA; 
 
 Os ácidos nucléicos são macromoléculas de enorme importância biológica. 
 
 Todos os seres vivos contêm dois tipos de ácidos nucléicos, chamados ácido desoxirribonucléico 
(DNA) e ácido ribonucléico (RNA). 
 
 Os vírus contêm um só tipo de ácido nucléico, DNA ou RNA. 
 
 O DNA constitui o depósito da informação genética. 
 
 Esta informação é copiada ou transcrita em moléculas de RNA mensageiro, cujas sequencias de 
nucleotídeos contêm o código que estabelece a sequencia dos aminoácidos nas proteínas. 
 
 É por isso que a síntese proteica também é conhecida como tradução do RNA. 
 
 A esta série de fenômenos é atribuído o caráter de dogma central da biologia molecular, que 
pode ser expresso da seguinte maneira: 
 
 Nas células superiores, o DNA encontra-se no núcleo integrando os 
cromossomos (uma pequena quantidade encontra-se no citoplasma, dentro das 
mitocôndrias e dos cloroplastos). 
 
 O RNA localiza-se tanto no núcleo (onde é formado) como no citoplasma, para 
o qual se dirige a fim de reger a síntese proteica; 
 
 Os ácidos nucléicos contêm carboidratos (pentases), bases nitrogenadas 
(purinas e pirimidinas) e ácido fosfórico. 
 
 A hidrólise do DNA ou do RNA gera: 
 
 
 
 
 As pentoses são de dois tipos: desoxirribose no DNA e ribose no RNA. 
 
 A diferença entre estes açúcares é que adesoxirribose tem um átomo de 
oxigênio a menos. 
 
 As bases nitrogenadas encontradas nos ácidos nucleicos são também de 
dois tipos: pirimidinas e purinas . 
 
 As pirimidinas possuem um anel heterocíclico, enquanto as purinas 
têm dois anéis fundidos entre si: 
 
 No DNA, as pirimidinas são a timina (T) e a citosina (C), e as purinas, a 
adenina (A) e a guanina (G) ; 
 
 O RNA contém a uracila (U) no lugar da timina.