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Profa. Dra. Maria Antonia Noventa Universidade de Franca - UNIFRAN QUÍMICA CELULAR Biomoléculas Hidrogênio carbono oxigênio nitrogênio Constituição Química Celular: Compostos inorgânicos Água Sais minerais Compostos orgânicos “Carbono” carboidratos lipídios proteínas ácidos nucleicos vitaminas Boa Sexta-feira 13! ÁGUA H H o 0,1 nm 104.9 Forma tridimensional molécula da água Moléculas: Hidrofílicas - solúveis em água - grande quantidade de grupamentos polares Hidrofóbicas - insolúveis em água - sem ou poucos grupamentos polares Anfipáticas - com região hidrofílica e hidrofóbica Boa Sexta-feira 13! 1 - Manutenção da temperatura (transpiração) 2 - Lubrificação de articulações 3 - Diluição dos componentes celulares e corpóreos 4 - Transporte de nutrientes e toxinas 5 - Participação em reações químicas de hidrólise Ex. digestão 6 – Reprodução Água = CALORIA ZERO Boa Sexta-feira 13! SAIS MINERAIS aparecem normalmente na forma iônica (carregada eletricamente). Cálcio (Ca 2+) Componente de ossos e dentes. Ativador de enzimas de coagulação. Ferro (Fe2+) Presente na hemoglobina do sangue , pigmento fundamental para o transporte de oxigênio. Componente de reações da fotossíntese. Sódio (Na+) Importante componente da concentração osmótica do sangue juntamente com o Potássio. Potássio (K+) Os íons sódio e potássio estão envolvidos nos fenômenos elétricos que ocorrem na Membrana Plasmática, na concentração muscular e na condução nervosa. Cloro (Cl-) Componente dos neurônios (transmissão de impulsos nervosos). Fosfato (PO4-3) Componente de ossos e dentes. Está no ATP, molécula energética das atividades celulares. É parte integrante do DNA e RNA, no código genético. Magnésio (Mg2+) Faz parte da molécula de clorofila; é necessário, portanto, à fotossíntese. Iodo (I-) Entra na formação de hormônios tireoideanos. VITAMINAS As vitaminas são necessárias em pequena quantidade na célula e são obtidas, principalmente através da alimentação. Podem ser classificadas em: LIPOSSSOLÚVEIS – são vitaminas solúveis em lipídios e por isso atravessam livremente a membrana plasmática – Vitaminas A, D, E, K. Boa Sexta-feira 13! VITAMINAS As vitaminas são necessárias em pequena quantidade na célula e são obtidas, principalmente através da alimentação. Podem ser classificadas em: HIDROSSOLÚVEIS – são vitaminas solúveis em água que não entram na célula por não atravessarem a bicamada lipídica da MP. Seu excesso é normalmente eliminado na urina – Vitaminas do complexo B e vitamina C. Boa Sexta-feira 13! CARBOIDRATOS Moléculas mais abundantes da terra - Celulose FUNÇÕES: constituinte parede celular vegetal estrutural de tecidos conjuntivos estrutural da membrana plasmática coadjuvante na lubrificação de articulações coesão entre as células produção de energia Carboidratos sacarídeos = açúcar Boa Sexta-feira 13! CARBOIDRATOS Classificação: monossacarídeos: açúcar simples que não sofre mais hidrólise (ex: glicose, galactose, frutose). Boa Sexta-feira 13! Monossacarídeos podem ter: 3 carbonos – trioses (linear) Cíclicos 4 carbonos - tetroses 5 carbonos - pentoses 6 carbonos - hexoses 7 carbonos - heptoses Monossacarídeos em forma cíclica: CARBOIDRATOS Boa Sexta-feira 13! oligossacarídeos: cadeias curtas de monossacarídeos mais abundantes dissacarídeos duas unidades de monossacarídeos ex: Sacarose açúcar da cana - dois açúcares D-glicose + D-frutose CARBOIDRATOS Boa Sexta-feira 13! POLISSACARÍDEOS - Ocorrem intracelularmente como grânulos agregados longas cadeias centenas ou milhares de unidades de monossacarídeos Ex: amido e celulose lineares, sintetizados pelos vegetais glicogênio ramificado, células animais. Boa Sexta-feira 13! CARBOIDRATOS LIPÍDIOS - Característica comum: insolubilidade em água - Quimicamente diferentes - Funções diversas FUNÇÕES: isolamento térmico estrutura da membrana plasmática reserva energética estrutura das vitaminas A, D, E e K impermeabilizantes em animais e plantas (ceras) estrutura de hormônios esteróides (sexuais) Solúveis em solventes orgânicos: éter, álcool e clorofórmio Boa Sexta-feira 13! Lipídios de reserva:- gorduras neutras (glicerol + ácidos graxos) -triglicerídeos Lipídios estruturais:- fosfolipídios anfipáticos e glicolipídios - membranas -esfingolipídios e cerebrosídeo - bainha mielina - tecido nervoso Boa Sexta-feira 13! LIPÍDIOS Estrutura da molécula do esteróide colesterol (lipídio anfipático da MP) Boa Sexta-feira 13! LIPÍDIOS PROTEÍNAS Proteínas papel central estrutura celular informação genética expressa como proteínas Enzimas: grupo altamente especializado atividade catalítica catalisam todas as reações químicas celulares Transporte: transporte de substâncias de um orgão para outro. hemoglobina (oxigênio) Motilidade: proteínas contráteis permite à célula mudar de forma. Ex: actina e miosina - proteínas contráteis dos músculos tubulina - proteína dos microtúbulos - cílios, flagelos Estrutural: formam filamentos de suporte colágeno cartilagens e tendões elastina ligamentos queratina cabelos, unhas, penas Boa Sexta-feira 13! Defesa: Defendem organismos contra invasão de outras espécies anticorpos (imunoglobulinas) venenos de serpente, toxinas bacterianas fibrinogênio e trombina previne perda excessiva de sangue Regulação: algumas proteínas regulam atividade celular ou fisiológica. Ex: hormônios - insulina (regula metabolismo de açúcares) Proteínas de membrana: estrutural da membrana plasmática Boa Sexta-feira 13! PROTEÍNAS Estrutura Geral dos Aminoácidos N+ C C O O- H R H H H Radical carboxila Radical amina Radical variável Aminoácidos são ligados por ligações peptídicas Ligação Peptídica: liga o grupo amina de um aminoácido com o grupo carboxila do outro com a formação de uma molécula de água Aminoácido peptídeo polipeptídeo (proteína) Vários aminoácidos Vários peptídeos PROTEÍNAS Boa Sexta-feira 13! PROTEÍNAS Estrutura das proteínas Primária Secundária Terciária Quaternária Estrutura do aminoácido alanina, mostrando os radicais comuns a todos os aminoácidos: radical amina NH2; radical carboxila COOH e o radical variável (no caso da alanina o radical CH3). Boa Sexta-feira 13! PROTEÍNAS