Cap 2 Os Componentes Químicos das Células

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Profa. Karine Bastos
Aula 2 - Os Componentes 
Químicos das Células 
Classificação dos Componentes
Inorgânicos
 Água: 75 – 85% 
 Minerais: 2-3% 
Orgânicos 
 Ácidos nucléicos
 Hidratos de carbono
 Lipídios
 Proteínas 
Polímeros Importantes
Ácidos nucléicos 
• Pentose + Base nitrogenada + Fosfato
 Polissacarídeos: Polímeros de glicose
• Glicogênio, amido, celulose.
 Proteínas (polipeptídeos)
• Aminoácidos combinados através de ligações 
peptídicas.
Água 
““Componente mais abundante da célula.” Componente mais abundante da célula.” 
Solvente natural para íons;
Meio para dispersão coloidal da maior parte das 
macromoléculas;
 Indispensável para atividades metabólicas;
Nas células
 Livre (95%)
 Ligada (5%)
 Água
o Capacidade de ionizar-se com proteínas;
o Intervém na eliminação de substâncias da célula;
o Absorve calor: Evita mudança drástica na Tcélula.
Sais
Dissociação 
 Manter a pressão osmótica; 
 Equilíbrio ácido-base da célula.
Alguns íons inorgânicos
 Mg2+ : co-fator não enzimático;
 HPO4 2- : componente de fosfolipídios e nucleotídeos;
 Ca2+ : transmissão de sinais;
Alguns minerais não ionizados
 CaHPO4 e CaCO3: ossos e dentes;
 Fe: ligações C-metal (ex. hemoglobina, várias 
enzimas);
Atividade celular normal: Mg, Cu, I, Se, Ni, Mb, Zn
Sais
Ácidos Nucléicos
 DNA: Banco de informação genética;
 
 Sequências de nucleotídeos contêm o código 
que estabelece a sequência dos aminoácidos.
Ácidos Nucléicos
“Monômeros: nucleotídeosnucleotídeos”
DNA
 Presente no núcleo (maior quantidade)
 Cromossomos;
 Citoplasma 
 Mitocôndrias e cloroplastos;
RNA
 Núcleo: onde se forma;
 Citoplasma: Síntese protéica;Síntese protéica;
Ácidos Nucléicos
hidratos de carbono (pentose) + base 
nitrogenada (purinas e pirimidinas) + ácido 
fosfórico 
Bases Nitrogenadas
Pirimidinas: anel heterocíclico
 DNA: timina (T) e citosina (C)
 RNA: uracila (U) e citosina (C)
Purinas: anéis fusionados (cíclicos)
 Adenina (A) e guanina (G)
Diferenças fundamentais entre DNA e RNA
 DNA
 Desoxirribose (X = H) e tiamina (T);
 Molécula dupla: 2 cadeias polinucleotídicas;
 RNA
 Ribose (X = OH) e uracila (U);
Pirimidinas: anel heterocíclico
 DNA: timina (T) e citosina (C)
 RNA: uracila (U) e citosina (C)
Purinas: anéis fusionados (cíclicos)
 Adenina (A) e guanina (G)
Diferenças fundamentais entre DNA e RNA
 DNA
 Desoxirribose (X = H) e tiamina (T);
 Molécula dupla: 2 cadeias polinucleotídicas;
 RNA
 Ribose (X = OH) e uracila (U);
 
Nucleosídeo e Nucleotídeo
ADP – Adenosina difosfato ATP – Adenosina trifosfato 
NUCLEOSÍDEO
Base nitrogenada + pentose
NUCLEOTÍDEO 
Base nit. + pentose + fosfato
 Ligação de 
alta energia
DNA: Dupla Hélice
 Duas cadeias helicoidais antiparaleals de 
ácidos nucléicos;
 Bases nitrogenadas na face interna da 
dupla hélice; 
 Ligação 3´- 5´fosfodiéster seguem 
sentidos contrários;
 Pontes de hidrogênio entre os pares 
de base;
 Possíveis pares de base:
 A – T, T – A, C – G e G – C;
RNA
RNAm
 Leva a informação copiada do DNA, 
estabelecendo a seqüência de AA´s das 
proteínas;
RNAr
 50% da massa do ribossomo;
RNAt
 Identificam e transportam 
 os AA´s até o ribossomo; 
RNAt
TranslaçãoTranslação
 
• Inicia quando o ribossomo 
reconhece o códon de início: 
 5´AUG 3´ (metionina);
• Parada: UAA, UAG, UGA;
Codificação de Proteínas
“A estrutura básica de todas as proteínas é 
codificada por um alfabeto de 4 letras: 
A, T, G e C.”
 DNA
 A = T
 G = C
 Purinas = Pirimidinas
 A + G = C + T
 AT/GC varia entra as espécies; 
Decodificação da Informação 
Genética
Descodificação da Informação 
Genética
http://vcell.ndsu.nodak.edu/animations/transcription/movie.htm
http://www.johnkyrk.com/index.html
Hidratos de Carbono
“Constituintes estruturais das membranas 
celulares e da matriz extracelular”
Composição
 Carbono, Hidrogênio e Oxigênio
Classificação – Número de monômeros
 Monossacarídeos
 Dissacarídeos
 Oligossacarídeos
 Polissacarídeos 
Monossacarídeos
Açúcares simples: CAçúcares simples: Cnn(H(H22O)O)nn
Classificação – Número de carbonos
 Trioses
 3 carbonos
 Tetroses
 4 carbonos
 Pentoses
 5 carbonos
 Hexoses 
 Glicose
 Galactose
 Frutose 
Dissacarídeos
 “Combinação de 2 monômeros de hexose.’’
 Lactose
 Glicose + Galactose
Sacarose
 Glicose + Frutose
Maltose
 Glicose + Glicose
Maltoseβ-D-glicosea-D-glicose
Ligação glicosídica
Ligação glicosídica
“Não estão livres, mas unidos à lipídios e proteínas: 
Glicolipídeos Glicolipídeos ee Glicoproteínas Glicoproteínas.”
Oligossacarídeos
Polissacarídeos
Celulose
 Amido e Glicogênio
 Reservas energéticas em vegetais e animais;
 Celulose
 Parede celular vegetal;
Lipídios
Solúveis em solventes orgânicos
 Cadeias abertas grandes;
 Anéis benzeno;
Tipos
 Triacilgliceróis
 Fosfolipídios
 Esteróis 
Triacilgliceróis (Triglicerídios)
“Triésteres de ácidos graxos + glicerolTriésteres de ácidos graxos + glicerol”
Ácidos graxos
 Saturados 
 Insaturados angulosidades e flexibilidade →
à membrana plasmática;
Glicerol: Triálcool
Fosfolipídios
álcool
ou serina
Fosfolipídios
Glicerofosfolipídios Esfingofosfolipídios
 
serina
glicerol
fosfatidilcolina
 (lecitina) esfingomielina
esfingosina
ceramida
glicerofosfato
Tipos de Fosfolipídios
Esteróis
colesterolciclopentanoperidrofenantreno
* Colesterol Membranas e espaço extracelular.→
Esteróis
 Função dos lipídios Grupo químico unido à estrutura básica
Inclui vários hormônios e a vitamina A.
Proteínas
“Cadeias de aminoácidos unidas por ligações 
peptídicas.”
Classificação:
2 AA´s: dipeptídeo
3 AA´s: tripeptídeo
Alguns AA´s: oligopeptídeo
Muitos AA´s: polipeptídeo
“As proteínas podem ter funções 
estruturais e enzimáticas.“
Proteínas de Membrana
Proteínas Conjugadas
Unidas à porções não protéicas – Grupos ProstéticosGrupos Prostéticos
 Glicoproteínas
 Proteína + hidrato de carbono
 Nucleoproteínas
 Proteína + ácidos nucléicos
 Lipoproteínas
 Proteína + lipídio
* LDL e HDL 
 Cromoproteínas
 Proteína + pigmento
* Hemoglobina e mioglobina grupo → heme
Funções
Elementos estruturais (colágeno) e sistemas 
contráteis;
Armazenamento (ferritina);
Veículos de transporte (hemoglobina);
Hormônios;
Anti-infecciosas (imunoglobulina);
Enzimáticas (lipases);
Nutricional (caseína);
Agentes protetores;
Níveis de Organização
Terciária
Secundária (α hélice)
Primária
Quaternária
????
Interações/Ligações Químicas 
Resultado da força 
de atração entre 
grupos ionizados de 
carga contrária.
Permitem a associação 
de grupos não-polares. 
Ligação covalente: forte. Ocorre com 
emparelhamento de elétrons. 
H é compartilhado 
entre 2 átomos 
eletronegativos (O 
ou N).
* Interações de van der 
Waals: Ocorrem entre 
átomos muito próximos um do 
outro.
+
Enzimas
 Catalisadores biológicos; 
 Aceleram as reações sem sofrer modificações;
 Reutilização;
 Especificidade;
 Velocidade da reação: Vcom enzima = 10 - 10 x Vsem enzima
8 11
????
Reações Enzimáticas
Modelo chave-fechadura
- Alta similaridade entre 
substrato e geometria do sítio de 
ligação. 
Modelo encaixe-induzido
- A ligação do substrato induz 
uma mudança conformacional na 
enzima. 
Inibição Enzimática
Irreversível – A conformação do sítio ativo da enzima é modificada.
ReversívelCompetitiva – Os inibidores se ligam ao sítio ativo.
Não competitiva - Não se liga à enzima no sítio ativo.
Incompetitiva ou Acompetitiva – O inibidor só se 
liga ao estado de transição enzima-substrato (ES).
Competitiva
Não-competitiva
• O inibidor compete diretamente com o 
substrato pelo sítio ativo da enzima;
• O inibidor é semelhante ao substrato, liga-
se ao sítio ativo, mas não reage com ela;
• Aumentando-se a [S], a inibição é 
revertida;
• Este tipo de inibição depende das 
concentrações de substrato e de inibidor;
Inibição Enzimática
• O inibidor não-competitivo não é 
semelhante ao S, ligando-se fora do sítio 
ativo (altera a conformação da E);
• Os efeitos da inibição não são revertidos 
quando aumenta [S];
• Este tipo de inibição depende apenas da 
concentração do inibidor;
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