Biologia Celular

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CELULOSE
A celulose pode ser definida como um polímero de glicose formado por ligações β-1,4. O número de moléculas de glicose presentes em uma única molécula de celulose varia de 15 a 15.000, havendo, em média, 3.000 unidades.
A celulose destaca-se por ser um carboidrato insolúvel e resistente a várias reações químicas. Além disso, é o principal componente da parede celular da célula vegetal, representando cerca de 30% da massa seca em paredes primárias e de 50% a 80% em secundárias. Nas paredes celulares, a celulose é encontrada na forma de miofibrilas. Essas miofibrilas nada mais são do que várias cadeias de celulose, as quais se agregam lateralmente por meio de ligações de hidrogênio. Geralmente as microfibrilas são formadas por cerca de 36 moléculas de celulose.
→ Qual é a importância da celulose para o vegetal?
A celulose faz parte da constituição da parede celular. Nesse local, ela garante a rigidez, uma vez que forma um grande sistema de fibras entrelaçadas. Apesar de ser formada pelo mesmo composto do amido, a celulose não é utilizada como forma de energia para o vegetal.
Apenas alguns organismos são capazes de quebrar as moléculas de celulose para a sua utilização, tais como bactérias, fungos e alguns animais. Nos ruminantes, a celulose é utilizada como fonte de energia em virtude da presença de micro-organismos em seu aparelho digestório que conseguem quebrar esse produto.
→ Onde a celulose é produzida?
As microfibrilas de celulose são sintetizadas na membrana plasmática da célula vegetal. Essa síntese é feita por complexos enzimáticos denominados de celulose-sintase, os quais possuem formato de roseta. A unidade precursora da celulose é denominada de glicose uridina-difosfato (GUDP) e está presente no citoplasma da célula.
→ Qual é a importância econômica da celulose?
A celulose é utilizada, principalmente, para fabricar papel. A extração é feita de espécies como eucalipto e Pinus. A fibra de Pinus é mais longa do que a encontrada no eucalipto e possui também grande resistência mecânica.
AMIDO
Amido é um polissacarídeo, sintetizado pelos vegetais para ser utilizado como reserva energética. Sua função, portanto, é análoga ao do glicogênio nos animais. 
ESTRUTURA MOLECULAR 
O grão de amido é uma mistura de dois polissacarídeos: amilose e amilopectina. 
Amilose: 
Macromolécula constituida de 250 a 300 resíduos de D-glicopiranose, ligadas por pontes glicosídicas α-1,4, que conferem a molécula uma estrutura helicoidal. 
Amilopectina: 
Macromolécula, menos hidrossolúvel que a amilose, constituída de aproximadamente 1400 resíduos de α-glicose ligadas por pontes glicosidicas α-1,4, ocorrendo tambem ligações α-1,6. A amilopectina constitui, aproximadamente, 80% dos polissacarídeos existentes no grão de amido. É formada por moléculas de glicose. 
Quimicamente, pode-se afirmar que o amido é um polímero formado pela reação de condensação moléculas de α-glicose com eliminação de água. 
SINTESE 
O amido é sintetizado em estruturas vegetais denominadas plastídeos : cromoplastos das folhas e amiloplastos de orgãos de reserva, a partir da polimerização da glicose, resultante da fotossíntese. 
n moléculas de glicose ===> amido + água 
Nos vegetais, o polímero de glicose utilizado como reserva é o amido, que tem estrutura muito parecida com o glicogênio, mas é menos ramificado. A síntese do amido é muito semelhante à síntese do glicogênio, com a substituição da forma ativada da glicose de UDP-glicose por ADP-glicose. A reação é catalisada pela ADP-glicose sintase. O ADP-G é substrato da amido sintetase, a enzima que verdadeiramente catalisa a incorporação de glicose ao polímero. 
HIDRÓLISE 
Na digestão o amido é decomposto por reações de hidrólise em carboidratos menores. Essa hidrólise é efetuada pelas enzimas amilases existentes na saliva e suco pancreático. 
A enzima α-amilase ( α-1,4-glicano hidrolase ) rompe as ligações glicosídicas α-1,4 da amilose originando uma mistura de maltose, arnilopectina e glicose. Rompe também as ligações α-1,4 da amilopectina, originando uma mistura de polissacarídeos denominadas destrinas. 
A enzima β-amilase ( β-1,4-glicano maltohidralase ) rompe as ligações α-1,4 dos polissacarídeos resultantes da hidrólise da amilopectina, originando maltose pura. 
OCORRÊNCIA 
O amido é encontrado na forma de grãos nas sementes, caules, raízes, etc, de várias plantas como trigo , mandioca , arroz , milho , feijão, batata e outras... 
USOS E APLICAÇÕES 
Na alimentação , como fonte de glicose. 
Preparação de colas. 
Preparação de gomas utilizadas em lavanderia e fabricação de papel e tecidos. 
Fabricação de xaropes e adoçantes. 
Fabricação de heptamido. 
Fabricação de álcool etílico. 
Para libertação controlada de fármacos
Glicose
A glicose é um carboidrato (açúcar) do tipo monossacarídeo. Ele é um dos mais importantes carboidratos, sendo usado como fonte de energia primária pela maior parte dos organismos, de bactérias ao ser humano, além de fazer parte de importantes vias metabólicas.
Sua cadeia apresenta 6 carbonos e contém um grupamento aldeído (–CHO), sendo sua fórmula geral C6H12O6. A molécula de glicose se apresenta em forma de cadeia aberta (acíclica) ou de anel (cíclica). Esse monossacarídeo pode existir em sua forma livre ou combinado com outros carboidratos. A glicose combinada com o monossacarídeo frutose forma o dissacarídeo chamado sacarose, já a combinação de glicose e galactose forma o dissacarídeo lactose presente no leite, enquanto duas moléculas de glicose combinadas formam a maltose. A combinação de várias moléculas de glicose ainda pode compor açúcares de cadeias longas chamados polissacarídeos. Esses polissacarídeos podem servir de reserva energética como é o caso do amido nas plantas e do glicogênio nos animais, ou ter função estrutural como é o caso do polissacarídeo celulose, com função de sustentação nos vegetais.
No metabolismo, a glicose é utilizada como fonte de energia através do processo de respiração celular, seja com ou sem a presença de oxigênio (respiração aeróbica e anaeróbica respectivamente), ou pelo processo de fermentação. Nos seres humanos, a respiração celular aeróbica fornece cerca de 3,75 kilocalorias (kcal) de energia alimentar por grama de glicose. Nesse processo, moléculas de glicose são degradadas em uma reação química que resulta em gás carbônico (CO2) e água (H2O) com liberação de energia, que será armazenada por moléculas chamadas de ATP (adenosina trifosfato) para ser posteriormente utilizada. A regulação da glicose no corpo é feito pelo pâncreas, através da ação conjunta dos hormôniosinsulina e glucagon. A insulina é produzida pelas chamadas células-beta do pâncreas e é responsável pela diminuição dos níveis de glicose no sangue. Esse hormônio atua facilitando a absorção da glicose pelas células dos músculos esqueléticos, do fígado e do tecido adiposo. Nesses tecidos, a insulina ainda promove a união de moléculas de glicose para a formação de glicogênio, constituindo uma reserva energética. Já o glucagon é produzido pelas células-alfa do pâncreas e realiza o processo inverso a insulina, aumentando os níveis de glicose no sangue. Isso ocorre pela estimulação da quebra do glicogênio em moléculas de glicose.
Altos níveis de glicose no sangue a ponto deste açúcar ser eliminado na urina indica uma doença crônica conhecida como diabetes. Essa falta de controle da glicose está associada a uma deficiência de insulina. Há dois tipos principais de diabetes: tipo I ou diabetes juvenil, e tipo II ou diabetes tardia. Na diabetes tipo I a deficiência ocorre na produção de insulina, resultado de uma redução acentuada das células-beta do pâncreas. Ela se desenvolve antes dos 40 anos e seus portadores necessitam de injeções de insulina para controlar os níveis de glicose no sangue. Já na diabetes tipo II a deficiência se encontra na ação da insulina, com seus portadores apresentando níveis praticamente normais desse hormônio. O que ocorre é a redução no númerode receptores de insulina na membrana das células musculares e adiposas, reduzindo sua capacidade de absorção da glicose. Este tipo geralmente acomete pessoas acima dos 40 anos e é decorrente de maus hábitos alimentares e de vida, podendo estar ligado ao sedentarismo e ao estresse.
Molécula
Molécula é um grupo de átomos, iguais ou diferentes, que se mantêm unidos e que não podem ser separados sem afetar ou destruir as propriedades das substâncias.
Existe um conceito antigo que diz que a molécula é a menor parte de uma substância que mantém suas características de composição e propriedades químicas.
Porém, sabe-se hoje em dia que as propriedades químicas de uma substância não são determinadas por uma molécula isolada, mas por um conjunto mínimo destas.
Muitas substâncias familiares são feitas de moléculas, como o açúcar, a água, e a maioria dos gases, enquanto outras substâncias familiares não são moleculares em sua estrutura, como os sais, metais, e outros gases nobres.
Alguns exemplos de moléculas é quando dois átomos de oxigênio se combinam para formar uma molécula de oxigênio e quando um átomo de carbono combina com dois átomos de oxigênio para formar uma molécula de dióxido de carbono.
Molécula de DNA
O DNA dos seres vivos também é composto de moléculas, formadas por duas cadeias paralelas de nucleotídeos.
Nas moléculos do DNA estão presentes quatro tipos diferentes de nucleotídios: adenina, citosina, timina e guanina.
As moléculos do DNA apresentam a conhecida forma de uma espiral dupla, que são interligadas por pontes de hidrogênio.
Todas as instruções genéticas que coordenam o desenvolvimento e funcionamento dos seres vivos e de alguns vírus estão presentes nas moléculas de DNA.
Saiba mais sobre o significado de DNA.
Molécula Polar e Apolar
A polaridade das moléculas orgânicas está relacionada com a eletronegatividades dos átomos que compõe esta molécula.
A molécula é considerada polar quando a diferença na eletronegatividade de dois átomos faz com que ocorra um deslocamento de carga.
A molécula é apolar quando não ocorre diferença de eletronegatividade entre os átomos. 
Actina E Miosina
 A contração muscular, além de ser responsável pela locomoção e vários outros tipos de movimentos do corpo, também promove a movimentação dos órgãos internos, como, por exemplo, os batimentos cardíacos, a pulsação das artérias, o trânsito de bolo alimentar pelo aparelho digestivo, entre outros.
Tais processos se fazem possíveis graças à capacidade de encurtamento das miofibrilas, que são filamentos citoplasmáticos das células musculares. Tais miofibrilas são constituídas por diversos tipos de proteínas, sendo a actina e a miosina as mais abundantes.
A actina é a principal constituinte dos filamentos finos das células musculares. Essa proteína pode se apresentar de duas maneiras distintas, conforme a ionização do meio: em meios de menor força iônica, apresenta-se sob a forma de actina G, de caráter globular; ao passo que em meios de maior força iônica, tem-se a actina F, de caráter fibroso. Com a elevação da força iônica, a actina G se polimeriza, formando a actina F.
Já a miosina compõe os filamentos grossos e é classificada como uma enzima mecanoquímica ou proteína motora, isso porque é capaz de converter a energia química em energia mecânica, útil para o mecanismo de contração muscular.
Os filamentos de actina e miosina apresentam uma alta afinidade eletrônica, estabelecendo ligações estáveis, o que recebe o nome de ponte cruzada. Ambos os filamentos se organizam de tal forma que os finos podem se deslizar sobre os grossos, encurtando as miofibrilas, o que leva à contração das células musculares. Todo esse processo ocorre em presença de ATP, que tem sua hidrólise catalisada pela miosina, liberando a energia necessária ao trabalho muscular.
Além da contração dos músculos, o complexo actina-miosina também impulsiona outros tipos de movimentos em células não-musculares, como, por exemplo, o deslocamento de organelas citoplasmáticas e o movimento de ameboides. Na divisão celular, o sistema actina-miosina possibilita a contração do citoplasma, o que leva à separação das células filhas. Além disso, essas proteínas são responsáveis pela formação do citoesqueleto, ou seja, conferem forma a todas as células do organismo.