Composição Química da Celula

Prévia do material em texto

BIOLOGIA CELULAR 
 
Composição Química da Célula 
 
 
Cléia Baiotto 
Constituição 
 
Elementos: 
 
 Oxigênio (65%) 
 Carbono (18%) 
 Hidrogênio (10%) 
 Nitrogênio (3%) 
 
 CHON 
 
 
Outros: Ca, K, Na, P, S 
 
 CHONPS 
 
Água 
Proteínas 
Lipídeos 
Carboidratos 
Outros(eletrólitos, ác.nucl) 
Componentes encontrados em adultos M e F (% do 
peso ) 
Os componentes químicos: 
 Inorgânicos – água, ácidos, bases, sais 
minerais. 
 Pouco energéticos e baixa complexidade. 
 
 Orgânicos - os glicídios, os lipídios, as 
proteínas, as enzimas, as vitaminas e os 
ácidos nucléicos 
 Muito complexos e altamente energéticos. 
Compostos Inorgânicos 
Água 
É o componente celular mais abundante, 
perfazendo cerca de 70% da massa da maioria 
dos organismos. 
 
É indispensável para as atividades metabólicas, 
sendo que os processos fisiológicos ocorrem 
exclusivamente em meios aquosos. 
 
Nas células pode ser encontrada: 
◦ Forma livre (95%) 
 solvente 
◦ Forma ligada (5%) 
 macromoléculas 
 
 
 Desidratação! 
 
Água 
 Funções: 
Solvente universal: dissolução de substâncias. 
 Ex: sal de cozinha, açúcar, gases. 
 
Transporte de solutos através da membrana 
celular: eficiência na distribuição de 
substâncias na célula. 
 
Manutenção da temperatura: regulação 
térmica – suor 
 
Hidrólise de substâncias 
 Ex: lactose + H2O galactose + glicose 
Sais minerais 
 
Principais Funções: 
 Regulam a quantidade de água na célula. 
 Auxiliam no funcionamento de enzimas. 
 Formam estruturas nos seres vivos, entre outras 
 
Sódio e potássio - funcionamento dos neurônios 
Ferro - Hemoglobina 
 Iodo - Hormônios da tireoide 
Cálcio: 
◦ Auxilia na contração muscular 
◦ Coagulação 
◦ Estrutura dos ossos e dentes 
Funções de alguns sais minerais 
Bócio 
Substâncias Orgânicas 
Carboidratos 
São constituídas por moléculas de 
carbono, hidrogênio e oxigênio. 
 
São moléculas muito energéticas. 
 
Produzidas pelos vegetais durante a 
fotossíntese. 
 
São conseguidas pelo animais através 
da alimentação. 
 
 Representam a principal fonte de 
energia para a célula. 
 
 
 
Carboidratos monossacarídeos 
Carboidratos pequenos, de 3 a 7 carbonos. (CH2O)2. 
 
Entre os mais comuns estão: 
 
Pentoses: Ribose (RNA) e desoxirribose (DNA) 
 
Hexoses: Glicose, Frutose e Galactose 
 (C6H12O6) 
 Glicose é o mais importante dos três e é utilizada pelas células 
como fonte imediata de energia. 
 
MONOSSACARÍDEOS 
Ribose Desoxirribose 
MONOSSACARÍDEOS 
A glicose é utilizada de três maneiras: 
 pode ser queimada imediatamente como combustível 
 pode ser armazenada como glicogênio para queima posterior 
 pode ser armazenada sob a forma de gordura. 
Carboidratos dissacarídeos 
Formados pela união de 2 monossacarídeos. 
Sua fórmula geral C12H22O11 
Na grande maioria são compostos cristalinos, 
solúveis em água e de sabor doce 
 
Os principais são: 
 Sacarose Glicose + frutose 
 Lactose Glicose + galactose 
 Maltose Glicose + glicose 
 
DISSACARÍDEOS OU OLIGOSSACARÍDEOS 
Carboidratos polissacarídeos 
São insolúveis e não possuem sabor doce. 
 
Podem ser de: 
Reserva: armazenamento de glicose. 
 Ex: Amido em vegetais 
 Glicogênio em animais 
 
Estrutural: formando estrutura 
esquelética 
 Ex: Celulose em vegetais 
 Quitina em animais 
 
 
 
POLISSACARÍDEOS 
Substâncias Orgânicas 
Lipídios 
São compostos orgânicos formados por carbono, 
hidrogênio e oxigênio 
 ácido graxo e o glicerol. 
 
Representados pelos óleos e pelas gorduras. São 
encontrados em alimentos como azeite, 
margarina, leite integral, ovos, carnes, entre 
outros. 
 
Insolúveis na água. 
 
Os lipídios mais comuns encontrados no nosso 
organismo são os triglicerídeos, os 
fosfolipídios e os esteróides. 
Possuem função energética e estrutural 
 (membranas celulares). 
 
Além disso são importantes para: 
◦ Produção de hormônios sexuais (esteróides), 
◦ Auxiliam na absorção de certas vitaminas (Ex: A, D, 
K) 
◦ Regulação térmica dos organismos. 
 
Tipos de lípídios: 
 
◦ Fosfolipídios e colesterol: membranas celulares 
◦ Esteróides: Hormônios sexuais 
◦ Cerídeos: recobrem frutas e folhas. 
 
 
 
Meio extracelular 
citoplasma 
filamentos 
protéicos 
proteína de 
reconhecimento receptor protéico 
proteína 
transportadora 
sítio ligante 
bicamada 
lipídica 
fosfolipídio colesterol 
carboidrato 
LIPÍDIOS NA MEMBRANA PLASMÁTICA 
Fosfolipídios 
Contêm ácidos graxos unidos a uma 
molécula de glicerol. 
 
São moléculas anfipáticas, ou seja, com 
uma porção hidrofílica e outra hidrofóbica. 
 
São os principais componentes das 
membranas celulares. 
Glicolipídios 
Todas as membranas do corpo. 
Camada externa da membrana plasmática. 
Regulação das interações. 
Fonte de antígenos do grupo sanguíneo. 
Receptores para toxinas. 
Esteróides 
Colesterol é o mais importante. 
Está presente em todas as 
membranas celulares animais. 
É necessário para a síntese de 
vitamina D na pele. 
É utilizado pelos ovários e 
testículos na síntese dos 
hormônios sexuais. 
HC CH3
(CH2)3
CH3HC
CH3
CH3
HO
Colesterol
Substâncias Orgânicas 
Proteínas 
São constituintes básicos da vida. 
São macromoléculas complexas. 
Constituem cerca de 50 a 80% do peso seco da 
célula eucariótica. 
Tem como base de sua estrutura polipeptídios 
 
 Formados de ligações peptídicas entre os grupos: 
amino (-NH2) de um aminoácido 
carboxílico (-COOH) de outro 
Funções das Proteínas 
 Estrutural: lipoproteínas e peptideoglicanos – parede 
celular; flagelina – flagelo; polímero de ácido glutâmico 
- cápsula); colágeno; actina e miosina. 
 
 Enzimática: são proteínas especiais, com função 
catalítica. Ex. lisozima. 
 
 Hormonal: muitos hormônios são proteínas 
especializados em estimular ou inibir a atividades de 
determinados órgãos. Ex. insulina. 
 
 Transporte: de nutrientes e metabólitos entre fluidos e 
tecidos. Ex. porinas. 
 
 Defesa: antígenos e anticorpos; toxinas liberadas 
pelas bactérias. 
 
 Nutritiva: são fontes de aminoácidos, indispensáveis ao 
seres vivos. 
 
 Reguladora: função desempenhada por um grupo 
especial de proteínas, as vitaminas. 
 
 Reserva: proteínas da cápsula, no caso das bactérias. 
 
FUNÇÕES DAS PROTEÍNAS 
ESTRUTURAL 
ANTICORPOS - DEFESA 
MOVIMENTO 
PROTEÍNAS 
PROTEÍNAS 
RESERVA 
ACTINA MIOSINA 
ESTRUTURAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
- CONSTITUIÇÃO QUÍMICA DAS PROTEÍNAS - 
OS AMINOÁCIDOS 
H2O 
LIGAÇÃO PEPTÍDICA 
GRUPO 
CARBOXILA 
GRUPO 
AMINA 
DIFERENTES RADICAIS – DIFERENTES AMINOÁCIDOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
POLIPEPTÍDEOS 
3 2 1 5 4 
PROTEÍNAS SÃO CADEIAS POLIPEPTÍDICAS COM 51 AMINOÁCIDOS OU MAIS 
Aminoácidos 
Somente vinte aminoácidos são comuns em proteínas, que 
diferem no tamanho, carga elétrica e polaridade do grupo R. 
 
Esses aminoácidos estão distribuídos em quatro categorias: 
 ácidos (ácido aspártico e ácido glutâmico); 
 básicos (histidina, lisina, arginina); 
 neutros e polares ou hidrofílicos (serina, treonina, 
tirosina, asparginina, glutamina); 
 neutros não-polares ou hidrofóbicos (glicina, alanina, 
triptofano, valina, cisteína,leucina, isoleucina, fenilalanina, 
prolina, metionina). 
 
Os aminoácidos ainda são classificados em 
◦ essenciais (não podem ser sintetizados pelo corpo e devem ser obtidos 
da dieta) 
◦ não-essenciais (podem ser sintetizados pelo fígado). 
 
 
 
 
 
 
 
 
CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
ENTRE OS 20 AMINOÁCIDOS CONHECIDOS 
09 - ESSENCIAS – Obtenção através dos alimentos 
11- NÃO ESSENCIAIS – As células produzem 
 Aminoácidos 
Classificação das Proteínas 
Quanto à composição: 
 Proteínas simples - albuminas, globulinas 
 Proteínas conjugadas - hemeproteínas, 
lipoproteínas, glicoproteínas 
 
Quanto à forma: 
 
 Proteínas fibrosas: são insolúveis em água, 
compridas e filamentosas. A maioria tem função 
estrutural ou protetiva - colágeno 
 
 Proteínas globulares: geralmente solúveis em 
água, formam estruturas compactas fortemente 
enroladas em forma globular ou esférica. Função 
relacionada com manutenção e regularização de 
processos vitais: enzimática, transporte, defesa e 
hormonal - hemoglobina. 
 
Quanto a estrutura: 
 Primaria Secundaria Terciária Quaternária 
 
 
Catalisadores biológicos, constituídos por 
longas cadeias de pequenas moléculas 
chamadas aminoácidos. 
 Alto peso molecular, maioria entre 15 a 1000 Kilo Daltons Unit (KD) 
 OBS: 1 Dalton = 1 unidade de peso molecular (AMU) 
 
 
Função: 
 Viabilizar a atividade das células, 
quebrando moléculas ou juntando-as para 
formar novos compostos. 
 
Com exceção de um pequeno grupo de moléculas de 
RNA com propriedades catalíticas, chamadas de 
RIBOZIMAS, todas as enzimas são PROTEÍNAS. 
 
 
Enzimas 
 
 
 
Alto grau de especificidade das enzimas originou 
  Chave-Fechadura  
A enzima possui sitio ativo complementar ao substrato - Emil Fischer (1894). 
 
Fatores que alteram a velocidade de reações enzimáticas: 
- pH; 
 - temperatura; 
 - concentração das enzimas; 
 - concentração dos substratos; 
 - presença de inibidores. 
Substâncias Orgânicas 
Ácidos Nucléicos 
 Armazenar e 
transmitir ao longo 
das gerações o 
material genético 
 Autoduplicação 
 
 Expressar ( servir de 
molde para RNA; 
tradução)- Síntese 
protéica 
 
 Responsável por 
copiar a informação 
do DNA (transcrição), 
transporte da 
informação ao 
citoplasma e a síntese 
das proteínas. 
DNA RNA