Bioquímica revisão celular

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BIOQUÍMICA Aula 01 – Fundamentos de bioquímica
PROPRIEDADES PECULIARES DOS ORGANISMOS 
VIVOS
❖Complexidade química e organização microscópica;
❖Sistemas para extrair, transformar e utilizar a energia do ambiente;
❖Cada componente do organismo possui função definida, além de 
interações reguladas entre eles;
❖Mecanismos para sentir e responder às alterações no seu ambiente;
❖Autorreplicação e automontagem;
❖Capacidade de se alterar ao longo do tempo por evolução gradual.
FUNDAMENTOS CELULARES
Todas as células dos organismos compartilham determinadas 
propriedades fundamentais, que podem ser vistas em nível bioquímico.
FUNDAMENTOS CELULARES
Células:
Unidades estruturais e funcionais;
Características estruturais comuns;
Membrana plasmática;
Citoplasma;
Citosol;
Núcleo.
FUNDAMENTOS CELULARES
Membrana plasmática:
 Contorno da célula;
 Composta por moléculas de lipídeos e proteínas;
 Barreira fina, resistente, flexível e hidorfóbica;
 Passagem livre de íons inorgânicos, maioria de compostos 
carregados ou polares;
 Proteínas de transporte;
 Passagem de determinados íons e moléculas;
 Proteínas receptoras;
 Transmitem sinais para o interior da célula;
 Enzimas – algumas participa de algumas rotas de reações. 
FUNDAMENTOS CELULARES
Citoplasma:
Volume interno envolto pela membrana 
plasmática;
Citosol;
Solução aquosa com uma grande 
variedade de partículas em suspensão 
com funções determinadas. 
Organelas;
Componentes partículas – envoltas por 
membrana;
 Mitocôndria, ribossomos, proteossomos.
FUNDAMENTOS CELULARES
Núcleo;
Genoma - conjunto completo de genes - DNA;
FUNDAMENTOS CELULARES
Citoesqueleto:
 Filamentos proteicos atravessando a célula em várias direções – rede tridimensional 
interligada;
 Três tipos de filamentos que são diferentes em largura, composição e função;
 Filamentos de actina;
 Microtúbulos;
 Filamentos intermediários. 
 Conferem estrutura e organização ao citoplasma e forma à célula.
 Auxiliam na movimentação das organelas e da célula inteira:
 Filamentos de actina e os Microtúbulos.
 São formados por subunidades proteicas simples. Constante remontagem. Localização na 
célula não é fixa. 
FUNDAMENTOS CELULARES
Exocitose – mecanismo de transporte para fora.
Endocitose – mecanismo de transporte para dentro.
Envolvem fusão e fissão de membranas, produzem 
vias entre o citoplasma e o meio circulante, 
permitindo a secreção de substâncias produzidas na 
célula e a captação de materiais extracelulares. 
FUNDAMENTOS QUÍMICOS
Dos 90 elementos químicos de ocorrência natural, menos de 30 são 
essenciais para os organismos.
Elementos químicos mais abundantes nos organismos vivos, em 
termos de porcentagem do total de número de átomos (99% da 
massa das células):
Hidrogênio;
Oxigênio;
Nitrogênio e 
Carbono.
FUNDAMENTOS QUÍMICOS
Biomoléculas:
 São compostos de carbono com uma grande variedade de grupos funcionais.
 A química dos organismos vivos está organizada em torno do carbono com mais da metade do peso 
seco das células.
A maioria das biomoléculas deriva dos hidrocarbonetos, tendo átomos de hidrogênio 
substituídos por uma grande variedade de grupos funcionais que conferem 
propriedades químicas específicas à moléculas, formando diversas famílias de 
compostos orgânicos.
Há cerca de mil moléculas orgânicas pequenas diferentes dissolvidas no citosol das 
células. São metabólitos centrais das principais rotas metabólicas que ocorrem em 
quase todas as células:
 Aminoácidos comuns;
 Nucleotídeos;
 Açúcares.
Ficam no interior das células, pois a membrana plasmática é impermeável a elas, mas os 
transportadores de membrana específicos podem deslocar algumas moléculas para dentro e para 
fora da célula ou entre compartimentos nas células.
FUNDAMENTOS QUÍMICOS
As macromoléculas são os principais constituintes das células.
A síntese de macromoléculas é a atividade que mais consome energia nas células.
• Proteínas;
• Polímeros longos de aminoácidos;
• Algumas funcionam como enzimas e outras como elementos estruturais, receptores de sinal, ou 
transportadores.
• Ácidos nucleicos, DNA e RNA;
• Polímeros de nucleotídeos;
• Armazenam e transmitem a informação genética.
• Polissacarídeos;
• Polímeros de açúcares simples como a glicose;
• Depósito de combustível de alto conteúdo energético;
• Elementos no reconhecimento extracelular que se ligam a proteínas de outras células.
FUNDAMENTOS QUÍMICOS
Lipídeos;
Derivados de hidrocarbonetos;
 Insolúveis em água;
Componentes estruturais das membranas;
Depósitos de combustível de alto conteúdo energético;
Pigmentos e sinais intracelulares. 
FUNDAMENTOS FÍSICOS
As conversões de energia celular 
podem ser estudadas no contexto das 
leis da termodinâmica. 
A energia utilizada pelo sistema não é 
gasta, mas convertida de uma forma 
em outra.
Entropia – mudança em seu interior.
FUNDAMENTOS FÍSICOS
Praticamente, todas as reações químicas das células 
ocorrem em uma taxa significativa somente quando 
na presença das enzimas – biocatalisadores que, 
como todos os outros catalisadores, aumentam 
bastante a velocidade de reações químicas 
específicas sem, contudo, serem consumidos no 
processo.
FUNDAMENTOS FÍSICOS
Catalisadores celulares são, na maioria, proteínas. 
Geralmente, cada enzima catalisa uma reação específica e cada 
reação no interior da célula é catalisada por uma enzima 
diferente. 
Essa seletividade é crucial para a regulação efetiva dos processos 
celulares. 
Ao permitir que reações específicas ocorram a velocidades 
significativas em momentos específicos, as enzimas determinam 
como a matéria e a energia são canalizadas nas atividades 
celulares.
FUNDAMENTOS FÍSICOS
Catabolismo:
 Reações degradativas e produtoras de energia livre;
 Algumas rotas degradam nutrientes orgânicos em produtos finais simples para poder extrair energia 
química e convertê-la em formas úteis à célula; 
 A energia liberada promove a síntese de ATP. 
Anabolismo:
 Reações que requerem injeção de energia;
 Inicialmente, moléculas precursoras pequenas convertem progressivamente em moléculas maiores e 
mais complexas, incluindo proteínas e ácidos nucleicos. 
O conjunto de redes de rotas catalisadas por enzimas, tanto as catabólicas
quanto as anabólicas, constituem o metabolismo celular. 
BIBLIOGRAFIA 
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
LEHNINGER, Albert L; NELSON, David L; COX, Michael 
M. Princípios de bioquímica de Lehninger. 6. ed. São 
Paulo: Artmed, 2014. pag. 01-22.