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Processos Biológicos Prof. Dr. Marcos Medeiros Objetivos 1) Identificar as principais moléculas orgânicas e inorgânicas que compõe às células. 2) Descrever a importância biológica da água na composição do nosso organismo. 3) Explicar a diversidade molecular do plasma celular. A estrutura da célula é a consequência de uma combinação de moléculas organizadas em uma ordem muito precisa. Compostos Inorgânicos Compostos Orgânicos Água Sais minerais Ácidos nucléicos Carboidratos Lipídios Proteínas Vitaminas, etc Componentes Químicos das Células Proteínas 15% A água é o composto inorgânico em maior quantidade na célula As proteínas são os compostos orgânicos em maior quantidade na célula A água é o componente mais abundante dos tecidos • Composição: H2O • Funções: • transporte de substâncias • facilita reações químicas • termorregulação • lubrificante • equilíbrio osmótico • equilíbrio ácido base Propriedades da água • Molécula polar: • distribuição assimétrica de cargas • Pode atrair e separar outras moléculas polares Hidrogênio Oxigênio + - + + - H2O O que acontece quando adicionamos sal à água? Sal de cozinha Na+Cl- (cloreto de sódio) Molécula polar Hidrofílica Tem atração pela água e podem se dissolver nela O que acontece quando adicionamos óleo à água? Moléculas apolares Hidrofóbica Tem aversão pela água e não se dissolvem nela •Atuam como substâncias reguladoras do metabolismo das células •São obtidos pela ingestão de água e junto com alimentos como frutos, cereais, leite, peixes, etc. •A carência de minerais pode ocasionar o mal funcionamento do organismo SAIS MINERAIS SAIS MINERAIS Componente estrutural (ex.: cálcio e fosfato dos ossos) Podem se associar a moléculas maiores (ex.: ferro e hemoglobina) Mantém o equilíbrio osmótico das células (ex.: sódio e potássio) Podem participar da transferência de energia química (fosfato do ATP) e impulsos nervosos SAIS MINERAIS Podem atuar na contração muscular (ex.: cálcio) Podem atuar como tampões (ex.: bicarbonato no sangue) Caimbras são causadas por alterações na concentração de magnésio, potássio, sódio e cloro Reposição inadequada durante exercício Associação de moléculas formam moléculas maiores • Carboidratos • Lipídios • Proteínas • Ácidos nucléicos MOLÉCULAS ORGÂNICAS CARBOIDRATOS •São compostos orgânicos constituídos por carbono, hidrogênio e oxigênio •São também conhecidos como glicídios ou açúcares •Representam as moléculas biológicas mais abundantes na natureza •Junto com as proteínas formam os principais constituintes dos organismos vivos •São a principal fonte de energia para a célula CARBOIDRATOS • Monossacarídeos • Glicose, Frutose e Galactose – função energética MAIS IMPORTANTE!! É utilizada pelas células como fonte imediata de energia CARBOIDRATOS • Dissacarídeos • Açúcares formados pela combinação de dois monômeros de hexose • Fórmula: C12H22011 • Importante dissacarídeo nos mamíferos: • Lactose (glicose + galactose), o açúcar do leite CARBOIDRATOS • Polissacarídeos • São polímeros maiores, ou seja, muitos monômeros de hexoxes Amido (reserva energética das plantas) Glicogênio (reserva energética dos animais) LIPÍDIOS • Grupos de moléculas insolúveis em água • São apolares ou hidrofóbicas • São as gorduras, ceras e óleos • Os lipídios mais comuns são: triglicerídeos, fosfolipídios, esteróides LIPÍDIOS • Funções: • Fornecimento de energia para as células • Alguns tipos de lipídios participam da composição das membranas celulares • Atuam como isolantes térmicos – controle da homeostase (gorduras) • Barreira hidrofóbica (impermeabilização - ceras) • Funções reguladoras ou de coenzimas (óleos) LIPÍDIOS • Triglicerídeos •Forma de gordura que circula na corrente sanguínea e é armazenada no tecido adiposo do corpo. LIPÍDIOS • Fosfolipídeos • Moléculas anfipáticas • Possuem um lado hidrofóbico e outro hidrofílico • Componentes da membrana celular Bicamada lipídica LIPÍDIOS • Esteróides •Colesterol é um dos mais importantes •Assumem funções diferentes de acordo com os grupos químicos que estejam unidos •Os principais esteróides do organismo são: • hormônios sexuais (estrógenos, progesterona, testosterona) • hormônios supra-renais (cortisol, aldosterona) • vitamina D e os ácidos biliares PROTEÍNAS •São as macromoléculas mais abundantes e que ocorrem em todas as células e em todas as partes das células • Constituem cerca de 50 a 80% do peso seco da célula eucariótica •São os instrumentos moleculares por meio dos quais a informação genética se expressa PROTEÍNAS • Funções: • Enzimas, Anticorpos, Hormônios e Fatores de crescimento, Receptores • Transportadores de membrana • Transporte de gases e nutrientes • Sustentação mecânica e movimento • Armazenamento ÁCIDOS NUCLÉICOS • Dois tipos: Ácido ribonucleico (RNA) Ácido desoxirribonucleico (DNA) ÁCIDOS NUCLÉICOS Ácido desoxirribonucleico (DNA) •Contém toda a informação genética •A informação genética contida no DNA é transcrita em moléculas de RNA mensageiro é traduzido na sequência de aminoácidos, que compõe as proteínas. DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA MOLECULAR DNA RNA PROTEÍNAS transcrição trandução ÁCIDOS NUCLÉICOS Ácido ribonucleico (RNA) • Participa da síntese de proteínas • Existem 3 tipos de RNA: • RNA mensageiro (RNAm) • RNA ribossômico (RNAr) • RNA de transferência ou transportador (RNAt) Um indivíduo foi submetido a exames laboratoriais de rotina para um check-up. Exames laboratoriais: Glicemia de jejum de 172 mg/dl, potássio plasmático de 3,7 mEq/L, sódio plasmático de 141 mEq/L, ácido úrico de 8 mg/dl, colesterol total de 230 mg/dl, triglicerídeos (450 mg/dl). Creatinina sérica de 1,8 mg/dl e uréia sérica de 96 mg/dl. Albumina em urina de 24 horas de 1,2 g/24 horas. Diagnóstico: Hipertensão arterial, associada lesão renal diabetes e dislipidemia. Quais tipos de moléculas são apresentados no caso acima? Classifique-as. 1) Descreva em porcentagem quais moléculas são mais abundantes em nossas células. 2) Descreva o que são moléculas orgânicas e inorgânicas; polares e apolares e cite exemplos importantes em nossas células. 3) Quais os principais tipos de ligações que mantém nossas moléculas estáveis? Descreva-as. 4) Qual a diferença entre polímeros e monômeros. Cite exemplos. 5) Porque o pH é importante em nossas células? Qual a relação do pH com os tampões biológicos?
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