Componentes químicos

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Componentes químicos das 
células 
S A Ú D E E A L I M E N T A Ç Ã O
Moléculas nas células 
 Serão examinadas as principais classes de moléculas 
e os seus papéis biológicos
 Compostos de carbono: formar moléculas grandes
 Moléculas orgânicas
 Todas as demais moléculas e, água e sais minerais 
 Inorgânicas
Composição 
Água 
 Água perfaz 70% do peso da célula
 Solvente universal
 A maioria das reações intracelulares ocorrem em 
ambiente aquoso
• Oxigênio atrai fortemente os elétrons
e consequentemente há distribuição
assimétrica das cargas
• Devido a esta propriedade a água
pode se ligar ânions e cátions quanto a
moléculas com ambos tipos de carga
Água 
 Ligação de Hidrogênio
 Devido a polaridade, as moléculas de água se atraem umas as 
outras 
 Região carregada - de uma molécula se aproxima da região 
carregada +, a atração elétrica estabelece a ligação fraca
 Pode acontecer entre diferentes partes de uma mesma molécula 
grande
-Formadas e rompidas continuamente 
- Alto ponto de ebulição
- Ligação de hidrogênio: hidrogênio ligados: O e N
Água 
 Moléculas hidrofílicas
 Moléculas que possuem ligações covalentes polares e cargas positivas ou 
negativas podem formar ligações de hidrogênio com a água: dissolvem 
na água.
Água 
 Moléculas hidrofóbicas
 Moléculas que não são carregadas e formam poucas o nenhuma ligação 
de hidrogênio: não dissolvem na água 
Composição 
Sais minerais
 Balanço e gradiente iônico entre compartimentos –sódio, 
potássio, Cloro.... 
 Papel estrutural – Fosfato (DNA e RNA), Cálcio e Fosfato 
(ossos)...
 Associações – Magnésio (clorofila), Ferro (hemoglobina)...
 Papel tamponante – Bicarbonatos (sangue), Fosfato 
(citoplasma)...
Sais minerais
 Co-transportadores em canais de membrana – Cálcio, 
Sódio, Potássio...
 Produção e transferência de energia – Hidrogênio e 
Fosfato (ATP)
 Impulsos nervosos – Sódio e Potássio
 Contração muscular – Cálcio
Composição 
4 família principais de moléculas orgânicas 
pequenas
 São compostos de carbono (30 ou mais )
 São encontradas livres em solução
 Tem várias funções
 Algumas são subunidades ou monômeros para construção de 
macromoléculas (proteínas, ácidos nucleicos e polissacarídeos)
 Fonte de energia 
 Ou as duas opções acima
 Todas as molécula orgânica são sintetizadas – e 
degradadas- a partir de um mesmo conjunto de 
compostos simples
Componentes orgânicos das 
células
Açúcares 
 Açúcares mais simples
 Monossacarídeos 
 Fórmula geral (CH2O)n com n=3, 4, 5 ou 6.
 Em virtude da fórmula básica os açúcares e moléculas formadas 
por eles são denominados CARBOIDRATOS.
 Carbono: preto
 Hidrogênio: branco
 Oxigênio: vermelho
Monossacarídeos 
GLICERALDEÍDO ERITROSE RIBOSE GLICOSE
DIIDROCETONA ERITRULOSE RIBULOSE FRUTOSE
TRIOSES TETROSES PENTOSES HEXOSES
Aldose
Cetose
Monossacarídeos 
 Formação do anel
 Em solução aquosa 
os grupos aldeído e 
cetona tendem a 
reagir com grupo 
hidroxila da mesma 
molécula: forma 
cíclica
Monossacarídeos 
 Fórmula não define completamente a molécula: 
C6H12O6
 Arranjo espacial dos átomos: isômeros
Ligação glicosídica 
 Dissacarídeo: 2 
monossacarídeo
 SACAROSE: GLICOSE + FRUTOSE
 LACTOSE: GLICOSE + GALACTOSE
 Oligossacarídeo: 3 a 50 
monossacarídeo
 Polissacarídeos: centenas 
ou milhares de 
subunidades
Oligossacarídeos 
 Oligossacarídeo: formado por pequeno número de 
monômeros
Polissacarídeos
 Polissacarídeo
 Cada monossacarídeo tem vários hidroxila livres:
 Outro monossacarídeo
 Outro composto
 Podem ser ramificados
 Número extremamente grande 
Hidroxila  Hidroxila 
Polissacarídeos
LIGAÇÕES βLIGAÇÕES α
ARRANJOS 
HELICOIDAIS
ARRANJOS 
LINEARES
Funções dos Carboidratos 
 Fonte de energia
 Degradação de glicose para realização de trabalho útil nas células
Reserva de energia
 Polissacarídeos simples compostos somente de glicose como 
glicogênio e amido 
Amilose 
Amilopectina 
Funções dos Carboidratos 
 Sustentação mecânica
 Celulose: parede celular; quitina:
exoesqueleto de insetos e parede
celular de fungos.
Reconhecimento celular
 Oligossacarídeos pequenos ligados
a proteínas e lipídeos encontrados
na superfície celular são
reconhecidos seletivamente por
outras células. Distintos grupos
sanguíneos humanos.
Lipídeos
 Conjunto de moléculas biológicas insolúveis em água 
e solúveis em gorduras e solventes orgânicos 
 Os lipídeos contêm longas cadeias hidrocarbonadas 
ou múltiplos anéis aromáticos
Lipídeos 
 Funções 
 Combustível: reservas energéticas (gorduras e óleos)
armazenados nos adipócitos.
 Estrutural: estão relacionados na formação de membranas.
 Isolantes: são excelentes isolantes  encontram-se nas
gorduras neutras em tecidos subcutâneos e em torno de
alguns tecidos (proteção térmica e mecânica).
 Funções especiais: sinalização (hormonal) cofatores de
reações enzimáticas (vitamina K)
Lipídeos 
 Possuidores de ácidos graxos
 Gorduras neutras
 Fosfolipídios 
 Esteroides
Ácidos graxos 
 Ácidos graxos
 Ácidos carboxílicos com 4 ou mais carbonos 
Região se ioniza em 
solução e é 
quimicamente reativa 
Região não tem 
reatividade química
 Moléculas que possuem tanto regiões
hidrofóbicas quanto hidrofílicas são
denominadas: ANFIPÁTICAS
Ácidos graxos
 Formam longas cadeias de 
hidrocarbonetos
 saturadas (ligações simples)
 insaturadas (1 ou mais 
ligações duplas)
Saturado
Gordura 
animal 
Insaturado
(maior dificuldade de 
interação)
Óleo vegetal 
Gordura neutra 
 Ácidos graxos: reserva concentrada de energia
 Produz 6x mais energia que a glicose (peso/peso)
 São armazenados como gotículas de triglicerídeos
glicerol
São sinônimos triacilgliceróis e triglicérides.
Gordura Trans
 Está presente no leite e carne animal
 São formadas durante processo de 
hidrogenação industrial
 Transformam óleo líquido em 
gordura sólida a temperatura 
ambiente
 Melhorar consistência e aumentar 
vida de prateleira dos alimentos
Fosfolipídios 
 Principal componente das membranas
 Formado de ácidos graxos, glicerol, grupo fosfato e 
um pequeno grupo polar (alcoóis).
LIGAÇÃO 
DUPLA
Grupo polar
Fosfato 
Glicerol 
Fosfolipídios 
 Biomembranas 
ÁC
ID
O
 G
R
AX
O
ÁC
ID
O
 G
R
AX
O
ÁC
ID
O
 G
R
AX
O
ÁC
ID
O
 G
R
AX
O
ÁC
ID
O
 G
R
AX
O
ÁC
ID
O
 G
R
AX
O
FOSFATIDILCOLINAFOSFATIDILSERINAFOSFATIDILETANOLAMINA
Agregados de lipídeos 
Esteroide 
 Colesterol
 20% em peso dos lipídeos da membrana
 Torna a membrana mais rígida e menos permeável
Biomembranas
Precursor de hormônios esteroides
Precursor de sais biliares
Precursor de vitamina D
Como as gorduras circulam no sangue?
 Na forma de partículas
esféricas, compostas por
algumas proteínas na
superfície e contendo
lipídios no seu interior:
lipoproteínas.
Como as gorduras circulam no sangue?
a) LDL (lipoproteína de baixa densidade) - “mau colesterol”
e seus níveis  de LDL estão associados com o risco de
doença cardiovascular. Transportam o colesterol do fígado
e do intestino para os tecidos periféricos.
b) HDL (lipoproteína de alta densidade) - “bom colesterol”,
altos níveis de HDL, menores são as chances de
desenvolver doenças cardiovasculares. Retiram a gordura
dos tecidos periféricos e dos vasos e a transportam para o
fígado.
Proteínas 
 São as moléculas mais abundantes à exceção da água
 50% de matéria seca
 Nos humanos,15% da massa corpórea
 As proteínas são polímeros de aminoácidos
formando longas cadeias que se enovelam formando
estruturas tridimensionais única a cada proteína.
 Fornece a célula forma e estrutura e participam de
quase todas funções celulares.
Funções das proteínas 
Aminoácidos 
 Classe de moléculas que possuem um grupo ácido 
carboxílico, um grupo amino ligados a um carbono 
alfa e uma cadeia lateral.
Aminoácidos 
 20 aminoácidos: agrupados de acordo com a natureza 
da cadeia lateral
SERINA TREONINA CISTEÍNA
ASPARAGINA GLUTAMINALISINA ARGININA HISTIDINA
ASPARTATO GLUTAMATO
FENILALANINA TIROSINA TRIPTOFANO
GLICINA ALANINA PROLINA VALINA
LEUCINA ISOLEUCINA METIONINA
Ligação peptídica 
 Ligação covalente entre aminoácidos
 Polaridade estrutural
 Grupo amino (N-terminal)
 Grupo carboxila (C-terminal)
Dipeptídio
Ligação peptídica 
 Cadeia de aminoácidos: polipeptídeo
Níveis de organização das proteínas 
 As propriedades físico-químicas e as funções das 
proteínas: composição de aminoácidos 
PRIMÁRIA SECUNDÁRIA TERCIÁRIA QUATERNÁRIA
Níveis de organização das proteínas 
 Estrutura primária
 Sequência única de 
aminoácidos
 Código de 1 ou 3 letras
Níveis de organização das proteínas 
 Estrutura secundária
  hélice: única cadeia polipeptídica gira em torno do próprio 
eixo formando um cilindro estruturalmente rígido.
 Uma ponte de hidrogênio 
se forma a cada 4 aminoácidos 
Níveis de organização das proteínas 
Níveis de organização das proteínas 
 Estrutura secundária
 Folha β: são compostas quando pontes de hidrogênio são 
formadas entre cadeias polipeptídicas dispostas lado a lado. 
Extraordinária força 
elástica a seda 
Previne congelamento 
de insetos no frio 
Níveis de organização das proteínas 
 Estrutura terciária:
configuração
tridimensional
 Diversas funções estão
associadas ao grande
número de conformações
Níveis de organização das proteínas 
 Estrutura terciária: configuração tridimensional 
Níveis de organização das proteínas
 A estrutura tridimensional da proteína é
determinada pela ordem dos aminoácidos e
estrutura final é chamada de conformação
Níveis de organização das proteínas
 Desnaturação e renaturação
 Desenovelada por meio de solventes, temperatura, pH entre
outros.
Níveis de organização das proteínas 
 Estrutura quaternária: combinação de 2 ou mais 
polipeptídios 
GRUPO HEME DA 
HEMOGLOBINA
Enzimas 
 Célula: síntese e degradação de substâncias
 São catalisadores: acelera velocidade das reações 
 Atuam em limites estreitos de temperatura e pH 
 Sítios ativos 
 Especificidade: um tipo de reação
Nucleotídeo 
 Base + açúcar = nucleosídeo 
 Nucleosídeo + um ou mais grupos de fosfato = 
nucleotídeo 
 Carreador de energia de curto prazo
Nucleotídeo 
Nucleotídeos 
 Armazenamento e a
disponibilização de
informação biológica
 Nucleotídeos são
blocos ou unidades
para construção dos
ácidos nucleicos
(RNA e DNA)
 Base nitrogenada,
pentose e um fosfato
Ácidos nucleicos 
 Bases nitrogenadas
Ácidos nucleicos
 Pentose 
Ácidos nucleicos 
 Ligação fosfodiéster 
 Grupo fosfato de um nucleotídeo 
é ligado a hidroxila do açúcar do 
nucleotídeo seguinte 
Ácidos nucleicos 
 DNA
 É formado por duas fitas ou 
cadeias de polinucleotídeos 
 4 tipos de subunidades de 
nucleotídeo: A = T, G = C 
(pares de base)
 As cadeias são unidas por 
pontes de hidrogênio 
Ácidos nucleicos
 DNA 
 A forma como os nucleotídeos estão unidos: polaridade 
química (5’3’) das fitas
 Fitas Antiparalelas
Ácidos nucleicos
 RNA 
 Síntese a partir da 
molécula de DNA 
 Fita 
simples
Ácidos nucleicos
 RNA
 Funções
 Molde para conduzir a síntese de proteínas 
 Estrutural (ribossomos)
 Catalítica 
 Reconhecimento, ligação e transporte de aminoácidos
Ácidos nucleicos
 RNA mensageiro
 Tamanho variado
 Síntese do sentido 5’3’
Ácidos nucleicos 
 RNA transportador
 Responsável pelo reconhecimento, ligação e transporte de 
aminoácidos
 Fita simples mas com regiões pareadas 
Ácidos nucleicos
 RNA ribossômico 
 Ribossomos: Proteínas e RNAr
 Sintetizado na região organizadora de nucléolo (NOR) 
RNA e DNA 
RNARNA DNADNA
 Ribose
 A, G, C, U
 Fita simples
 Carreadores transitórios 
das instruções 
moleculares
 Desoxirribose
 A, G, C, T
 Fita dupla (dupla hélice)
 Depositário da 
informação genética a 
longo prazo
Ácidos nucleicos
Nutrição e saúde
 Boa saúde está relacionada a uma alimentação
balanceada em quantidades adequadas dos
nutrientes
 Quais são os nutrientes presentes nos alimentos?
 Qual o papel dessas substâncias para nossa saúde e
nossas células?
Arq Bras Endocrinol Metab vol.44 no.3 São Paulo June 2000
Recomendações de Alimentação e Nutrição Saudável para a População Brasileira
cassiana.metri@unespar.edu.br,federico.alvez@unespar.edu.br, alessandra.zamboni@unespar.edu.br, julio.barbosa@unespar.edu.br, solange.santos@unespar.edu.br , crisƟenne.maron@unespar.edu.br, bety.farias@bol.com.br , jo.gomesfigueiredo@gmail.com, leocileia.vieira@unespar.edu.br