Conferencia 01 - A Logica Molecular da Vida

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A lógica molecular da vida.
Creuza Maria S De A Farias
Darcy Mayra F Gondim
Professoras-CCS
 Vídeo da série ‘Poeira das Estrelas’
* Nascimento das estrelas; Sol: 
http://www.youtube.com/watch?v=QNMtAjwufkQ&fe
ature=bf_prev&list=UUUSzpYlUKwCGdtH3xA517oA
* Origem da Vida: 
http://pedroseverinoonline.blogspot.com.br/2009/01/or
igem-da-agua-na-terra.html
Questionamento elementar da 
Bioquímica: 
Como um conjunto de moléculas
inanimadas que constitui os
organismos interage para manter
e perpetuar a vida??
(A Lógica Molecular da Vida)
O que diferencia os organismos de 
outros conjuntos de matérias??
 Um alto grau de complexidade quimica e organização.
 Sistemas para extrair, transformar e utilizar a energia do
ambiente.
 Funções definidas para cada componente do organismo e
interação regulada entre eles.
 Mecanismos para sentir e responder a alterações no
ambiente.
 Capacidade de autorreplicação e automontagem precisas
 Capacidade de se alterar ao longo do tempo por evolução
gradual.
Algumas características da matéria viva:
1. complexidade e organização
2. Obtenção de nutrientes
3. Reprodução biologia com fidelidade
quase perfeita
Quais elementos químicos 
constituem os seres vivos?
– Seres Inanimados X Vivos: mesmos elementos, 
proporções e organização diferentes!
CÉLULAS E BIOMOLÉCULAS
Organismos vivos complexos são formados a partir de 
elementos químicos simples (átomos).
Carbono + hidrogênio + oxigênio - CARBOIDRATOS
e LIPÍDIOS
Carbono + hidrogênio + oxigênio + nitrogênio + enxofre
- AMINOÁCIDOS (PROTEÍNAS)
Carbono + hidrogênio + oxigênio + fósforo - DNA e RNA
Nas células, algumas moléculas exercem múltiplas funções,
enquanto outras tomam parte apenas de uma série
específica de reações. As rotas metabólicas operam
de modo simultâneo e seqüenciado.
Quanto mais organizada for uma célula, mais complexa
ela será em relação ao seu funcionamento e suas
biomoléculas.
As biomoléculas (polímeros), que compõem as células como as 
proteínas, ácidos nucléicos e polissacarídeos são formadas por
milhares de moléculas menores, seus monômeros:
• Polissacarídeos – monossacarídeos >> Energia + 
Estrutural
• Lipídios – ácidos graxos >> Estrutural + Energia
• Proteínas – aminoácidos >> Várias; Catalítica; Trasnporte
• Ácidos nucléicos – nucleotídeos >> Armazenar informação
genética
Proteínas formadas por
aminoácidos >>>
Carboidratos formados por 
monossacarídeos unidos por 
ligações glicosídicas >>>
GLICOGÊNIO
Aminoácido
Açúcar Fosfato
Ácidos Nucléicos formados por nucleotídeos (DNA e 
RNA)
Lipídios formados por
ácidos graxos
ALFABETO 
QUÍMICO
Organização do ser humano: a lógica da vida!
ÁTOMOS
(Carbono, Oxigênio, Nitrogênio, Hidrogênio)
MOLÉCULAS
(água, oxigênio, carbono, açúcares, lipídeos, proteínas, 
ácidos nucléicos, nucleotídeos, ácidos
graxos, etc.)
ESTRUTURAS SUB-CELULARES
(sistemas de membranas, hialoplasma, retículo
endoplasmático, complexo de Golgi, lisossomos, 
mitocôndrias, cromossomos, núcleo, nucléolo, etc.)
CÉLULAS
(epiteliais, conjuntivas, musculares, nervosas, hepáticas, 
linhagem sangüínea, gametas, etc).
CÉLULAS
TECIDOS
Tecido epitelial (epiderme); Tecido conjuntivo (dérmico, 
cartilaginoso e ósseo);Tecido muscular (liso, estriado, 
cardíaco); tecido nervoso , etc.
ORGÃOS
(cérebro, estômago, intestino, pulmão, coração, fígado, rim, 
pâncreas, ovário, testículo, supra-renais, tireóide, etc. )
SISTEMAS
(nervoso, digestivo, respiratório, circulatório, excretor, 
reprodutor)
ORGANISMO VIVO
A hierarquia de uma célula!
CLASSIFICAÇÃO DAS CÉLULAS:
1. Procariontes (bactérias) –
constituídas por uma única célula que
não possui membrana nuclear
envolvendo o seu material genético que
apresenta-se como uma única fita de 
DNA circular e, seu citoplasma
apresenta partículas responsáveis pela
síntese de proteínas, os ribossomos. 
Externa à membrana plasmática existe
uma parede rígida formada por
polissacarídeos com função de 
proteção.
Existem diferentes
tipos de células??
2. Eucariontes (animais, vegetais, fungos e protistas) –
são mais organizados e maiores que os procariontes, e 
acredita-se tenham evoluído destes. Apresentam
membrana nuclear e o seu DNA se complexa com 
proteínas para formar a cromatina que se enrola em
cromossomos no momento da divisão
celular, possuem o 
nucléolo, local de 
produção de RNA 
ribossômico, bem
como, organelas
(compartimentos
especializados
em determinadas
funções).
As células
vegetais se 
diferenciam das 
animais pela
presença de uma
parede externa
formada do 
polissacarídeo
celulose, da 
presença de 
cloroplastos, 
organelas
fotossintéticas
Onde estão armazenadas
nossas características??
DNA
Nas proteínas e nos ácidos nucléicos a seqüência dos seus
constituintes é de extrema importância, pois determina as
propriedades da molécula formada. Isto indica o processo de
organização que gerou a evolução dos seres, na origem da vida:
moléculas catalíticas formadas por unidades moleculares
organizadas se sobressaíam em relação a moléculas mais
simples.
**A seqüência dos nucleotídeos do DNA determina a
seqüência dos aminoácidos das proteínas que provavelmente
tenham como função mais importante a catalítica!
Num processo evolutivo surgiram as membranas celulares que
colocou as moléculas em contato mais íntimo e excluiu o material
estranho, em todas as células essa membrana é constituída por
uma camada dupla de lipídeos, na qual estão inseridas algumas
proteínas.
Surgimento das membranas...
NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DAS CÉLULAS
• O DNA está presente tanto nas células procariontes como
em eucariontes e o seu DNA total é chamado de 
genoma. Os genes são as unidades hereditárias
individuais, que controlam características ou traços
individuais codificando uma proteína ou RNA funcional.
• Todas as células possuem em particular uma membrana
separando-a do meio externo, porém as eucariontes se 
diferenciam pela presença de compartimentos internos
revestidos de membrana como as organelas e o núcleo. 
As organelas possuem funções especializadas.
• Organelas como as mitocôndrias e os cloroplastos
provavelmente tenham surgido de um processo de 
endossimbiose entre um organismo procarionte em um 
eucarionte. As cianobactérias deram origem aos
cloroplastos e as bactérias às mitocôndrias. Os
hospedeiros ganham os produtos destes organismos e os
protege do ambiente externo. A presença de DNA e de 
ribossomos pequenos nessas organelas é uma prova da 
teoria. Embora possuam estas estruturas não são
capazes de existirem de modo independente.
Mitocôndria (Teoria do Endossimbionte)
Possui membrana dupla, o espaço no interior da membrana
é chamado de matriz;
Produz energia para a célula através de reações de
oxidação;
Possui DNA e ribossomos;
Tamanho próximo ao de algumas bactérias;
Cloroplastos - organela fotossintética encontradas
em plantas e algas verdes
UTILIZAÇÃO DE ENERGIA PELA CÉLULA
Todas as células precisam de energia para sobreviver.
Organismos fotossintéticos captam energia do sol, que é
a fonte de energia para toda vida na Terra, e convertem
dióxido de carbono (CO2) e água em carboidratos e
oxigênio.
Organismos que não-fotossintéticos, como os animais,
degradam (oxidam) esses carboidratos, liberando CO2,
água e energia!
Os carboidratos são fontes de energia.
CICLO DO CARBONO E OXIGÊNIO
SERES 
AUTOTRÓFICOS
SERES 
HETEROTRÓFICOS
▲
H2O
(Glicose)
A reação de hidrólise do ATP libera energia (30,5 kJ/mol
de ATP = 7,3 kcal/mol de ATP) e essa energia permite a
ocorrência de reações que requeiram energia - as
anabólicas!
Detalhe... ATP!
• O CATABOLISMO é a fase degradativa do
metabolismo, nele,moléculas orgânicas são
degradadas por reações consecutivas em produtos
finais menores e mais simples (convergente). É
acompanhado pela liberação de energia livre
inerente à estrutura complexa das grandes moléculas
orgânicas. Essa energia livre é conservada na forma
de ATP ou molécula transportadora de energia, e
também, na forma de átomos de hidrogênio ricos em
energia, transportados pela coenzima NADPH+H+,
NADH+H+ e FADH2.
• O ANABOLISMO é um processo divergente, principia
com poucas moléculas precursoras e, a partir delas,
constrói-se uma grande variedade de macromoléculas
com gasto de energia.
CATABOLISMO
ANABOLISMO
ENERGIA CONTIDA 
NOS NUTRIENTES
CARBOIDRATOS 
LIPÍDIOS E 
PROTEÍNAS
ENERGIA E 
PRODUTOS 
FINAIS MENORES
CO2
H2O
NH3
CÉLULAS E 
MACROMOLÉCULAS
PROTEÍNAS
POLISSACARÍDEOS
LIPÍDIOS
NUCLEOTÍDEOS
MOLÉCULAS 
PRECURSORAS
AMINOÁCIDOS
CARBOIDRATOS
ÁCIDOS GRAXOS
BASES NITROGENADAS
ENERGIA 
QUÍMICA
DESTINOS DOS ÁTOMOS NO 
CATABOLISMO
O catabolismo degrada as moléculas nutrientes
(ex., glicose – C6H12O6) para obtenção de energia. Na
degradação, as moléculas perdem o átomo de carbono e
oxigênio que se juntam para formar CO2 que sai das células
e é levado pelas hemácias (hemoglobina) para o pulmão
para ser excretado pela expiração.
>> Os átomos de HIDROGÊNIO que possuem
um próton (H+) ácido e um elétron (e-) - rico em energia -
são retirados na degradação dos nutrientes e são levados
para a mitocôndria onde seus e- ricos em energia se
separam de seus H+ e na C.T.E. (cadeia transportadora de
elétrons) eles doam sua energia para a síntese de ATP que
será utilizada no anabolismo. Após a C.T.E. os elétrons
pobres se unem aos seus prótons e juntos do O2 formaram
H2O do suor e urina.
Referência...
• Lehninger - Princípios de Bioquímica - 3ª 
Edição (Português) 
• Autor: Nelson & Cox
>> Referência: NELSON, D. L.; COX, M. Lehninger – Princípios de Bioquímica. 3ed. São 
Paulo: Sarvier, 2002.
Olá pessoal! Fiquem atentos ao nosso
próximo CB (Conhecimento Básico)
UNIFOR
CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
NÚCLEO COMUM - ASSESSORIA PEDAGÓGICA
DATA: 18/08/2014 (segunda-feira)
Módulo:
Dinâmica Celular
Módulo: 
Sistemas de Defesa
Tema: Explorando a célula!
Profa. Ticiana e Profa. Carla
M2EF (sala D13) 
T2EF (sala D19) 
Tema: Sou um anticorpo: 
eu protejo ou faço mal? 
Profa. Marina
M2EF (sala D08) 
T2EF (sala D08)