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BASES QUÍMICAS DA CONSTITUIÇÃO CELULAR LIPÍDIOS, CARBOIDRATOS, ÁCIDOS NUCLÉICOS Universidade Estácio de Sá - UNESA Faculdade Estácio de Sá Sergipe FASE Viviane Gomes Portella viviane_portella@yahoo.com.br LIPÍDIOS Suas propriedades físicas refletem a natureza hidrofóbica das suas estruturas químicas. ↓solubilidade em SV polares e ↑solubilidade em SV apolares DEFINIÇÃO FUNÇÕES Cada grama de gordura 9 kcal Fonte de ácidos graxos essenciais Maior reserva energética FUNÇÕES Reserva de energia e combustível celular Membranas celulares (fosfolipídios e glicolipídios) Isolamento e proteção de órgãos Impermeabilizante (ceras) Isolante térmico Hormonal (esteróides) Anti-oxidante (Vitaminas A e E) Funções na Dieta Fonte de combustível; Suprimento de nutrientes essenciais; Saciedade e palatabilidade alimentar. Fonte energética; Isolamento térmico; Proteção de órgãos vitais; Impulso de transmissão nervosa; Metabolismo celular; Funções no organismo LIPÍDIOS Classificação: baseado na presença ou não de Ácidos Graxos (AG) em sua composição. Lipídios com ácidos graxos em sua composição: •São as biomoléculas mais energéticas. Óleo Gordura Líquido a temperatura ambiente Sólido a temperatura ambiente Legislação: Temperatura limite: 20ºC Azeites: termo utilizado apenas para óleos provenientes de frutos Ex.: Oliva e dendê ÁCIDOS GRAXOS São ácidos carboxílicos de cadeia longa, saturados ou insaturados que possuem número par de carbonos uma vez que são sintetizados a partir da acetil CoA Ácidos graxos São compostos que possuem uma cadeia hidrocarbonada e um grupamento carboxila terminal. C OH O C C C C C C C C C C C Diferem: comprimento da cadeia carbônica, número e posição das duplas ligações. Participam da construção das moléculas de glicerídeos (até 90% da massa); ÁCIDOS GRAXOS ÁCIDOS GRAXOS Tipos de ácidos graxos • SATURADO • INSATURADO CH3(CH2)n C O OH (CH CH) (CH2)n CH3(CH2)n C O OH 13 Os lipídios que não contêm ácidos graxos não são saponificáveis. As vitaminas lipossolúveis e o colesterol são os principais representantes destes lipídios que não energéticos porém desempenham funções fundamentais no metabolismo. 1) Terpenos possuem unidades isoprenóides como unidades básicas. As vitaminas E e K são os representantes mais importantes, além de vários óleos aromáticos de vegetais. 2) Esteróides o núcleo ciclo-pentano-per-hidro-fenantreno é a estrutura básica. O colesterol(e seus derivados) e a vitamina D são os mais importantes representantes deste grupo. 3) Carotenóides um tipo de terpeno, geralmente álcool. A vitamina A é o representante mais importante deste tipo de lipídio. 4) Prostaglandinas, tromboxanas e leucotrienos são eicosanóides derivados do ácido aracdônico. TRIACILGLICERÓIS São ésteres formados por uma molécula de glicerol que é um álcool, ligado a três moléculas de ácidos graxos. Armazenados nos adipócitos, células que compõe o tecido adiposo. Função Reserva de energia FOSFOLIPÍDIOS Compõe a bicamada de todas as membranas biológicas. Atuam como agentes emulsificantes e estão presentes na bile, e fazem parte da monocamada externa das lipoproteínas. ESTERÓIS Principal esterol de origem animal, cujo metabolismo é bastante relevante do ponto de vista nutricional = COLESTEROL CARBOIDRATOS Carboidratos ►Composição • São formados por C, H, O. ►Fórmula Geral Cn(H2O)n n≥ 3 Considerações Gerais • Mais da metade do carbono orgânico do planeta está armazenado em apenas duas moléculas de carboidratos: amido e celulose. • Ambos são polímeros do monômero glicose, diferenciando-se apenas pela forma na qual estão ligados. • A glicose, oxidada em CO2 e H2O, é nossa fonte primária de energia. • A celulose, o componente principal das paredes celulares (células vegetais) e de algodão e madeira, é um polímero cujos monômeros encontram-se no mesmo plano. Considerações Gerais • Outras denominações: - Hidratos de carbono - Glicídios, glícides ou glucídios - Açúcares • Ocorrência e funções gerais: São amplamente distribuídos nas plantas e nos animais, onde desempenham funções estruturais e metabólicas. É o combustível preferencial para a contração muscular esquelética, sua depleção repercute em queda do desempenho. Carboidratos - Classificação Amido, GLICOGÊNIO CARBOIDRATOS Monossacarídios Dissacaridíos Polissacarídos Glicose, frutose, Galactose Sacarose, lactose e maltose Amido, GLICOGÊNIO Monossacarídeos • Açúcares Fundamentais (não necessitam de qualquer alteração para serem absorvidos) • Fórmula Geral: CnH2nOn n≥ 3 • Propriedades: • solúveis em água e insolúveis em solventes orgânicos • brancos e cristalinos • maioria com saber doce • estão ligados à produção energética. Monossacarídeos • Existem aldoses com 4C (aldotetroses), 5C (aldopentoses), 6C e 7C. O mesmo vale para as cetoses (cetotetroses, cetopentoses…) MONOSSACARÍDEO FUNÇÃO RIBOSE (PENTOSE) ESTRUTURAL (RNA) DESOXIRRIBOSE (PENTOSE) ESTRUTURAL (DNA) GLICOSE (HEXOSE) ENERGIA FRUTOSE (HEXOSE) ENERGIA GALACTOSE (HEXOSE) ENERGIA Epímeros Os mais importantes • Glicose ou dextrose: é a forma de açúcar que circula no sangue e se oxida para fornecer energia. No metabolismo humano, todos os tipos de açúcar se transformam em glicose. É encontrada no milho, na uva e em outras frutas e vegetais. • Frutose ou Levulose: é o açúcar das frutas. • Galactose: faz parte da lactose , o açúcar do leite. Oxidação A oxidação do açúcar fornece energia para a realização dos processos vitais dos organismos. A oxidação (completa) fornece CO2 e H2O. Cada grama fornece aproximadamente 4 kcal, independente da fonte. O oposto desta oxidação é o que ocorre na fotossíntese. Dissacarídeos • São combinações de açúcares simples que, por hidrólise, formam duas moléculas de monossacarídeos, iguais ou diferentes. DISSACARÍDEO COMPOSIÇÃO FONTE Maltose Glicose + Glicose Cereais Sacarose Glicose + Frutose Cana-de-açúcar Lactose Glicose + Galactose Leite Oligossacarídeos ►São açúcares complexos que têm de 3 a 10 unidades de monossacarídeos. Polissacarídeos ►São açúcares complexos que têm mais de 10 moléculas de monossacarídeos POLISSACARÍDEO FUNÇÃO E FONTE Glicogênio Açúcar de reserva energética de animais e fungos Amido Açúcar de reserva energética de vegetais e algas Celulose Função estrutural. Compõe a parede celular das células vegetais e algas Quitina Função estrutural. Compõe a parede celular de fungos e o exoesqueleto de artrópodes Ácido hialurônico Função estrutural. Cimento celular em células animais Celulose É o principal componente estrutural das plantas, especialmente de madeira e plantas fibrosas. Apresenta cadeias individuais reunidas por pontes de H, que dão às plantas fibrosas sua força mecânica. Os animais não possuem as enzimas celulases, que são encontradas em bactérias, incluindo as que habitam o trato digestivo dos cupins e animais de pasto, como gados e cavalos. Funções Especiais dos Carboidratos no Tecido Corporal Ação poupadora de energia: a presença de carboidratos suficientes para satisfazer a demanda energética impede que as proteínas sejam desviadas para essa proposta, permitindo que a maior proporção de proteína seja usada para função básica de construção de tecido. Efeito anticetogênico: a quantidadede carboidrato presente determina como as gorduras poderiam ser quebradas para suprir uma fonte de energia imediata, desta forma afetando a formação e disposição das cetonas. Funções Especiais dos Carboidratos no Tecido Corporal Coração: o glicogênio é uma importante fonte emergencial de energia contrátil. Sistema Nervoso Central: O cérebro não armazena glicose e dessa maneira depende minuto a minuto de um suprimento de glicose sanguínea. Uma interrupção prolongada glicêmica pode causar danos irreversíveis ao cérebro. ÁCIDOS NUCLÉICOS Nucleotídeo : Subunidades do DNA e RNA Formado por: Uma pentose (açúcar) Um grupo fosfato Uma base nitrogenada (púrica e pirimídica). CONSTITUIÇÃO CELULAR Bases Nitrogenadas - Purinas: Adenina e Guanina - Pirimidinas: Citosina, Timina (DNA) e Uracila (RNA) Complementariedade • - Sempre uma purina se liga a uma pirimidina: • Adenina – Timina (DNA) • Adenina – Uracila (RNA) • Guanina - Citosina CONSTITUIÇÃO CELULAR Ácidos Nucléicos - São constituídos pela polimerização de unidade chamadas nucleotídeos; Tipos de Ácidos Nucléicos Ácido desoxirribonucléico ou DNA ( desoxirribose) Ácido ribonucleíco ou RNA ( ribose) CONSTITUIÇÃO CELULAR Funções dos Ácidos Nucléicos ( informação biológica) Moléculas que controlam os processos básicos do metabolismo celular; A síntese de macromoléculas; A diferenciação celular; A transmissão da carga genética de uma célula para suas descendentes. CONSTITUIÇÃO CELULAR Molécula de DNA -Responsável pelo armazenamento e transmissão da informação genética; -Presente no núcleo nos cromossomos, mitocôndrias e cloroplastos; -Nas células eucariontes o DNA está associado proteínas básicas – Histonas; -Composta por dois filamentos (complementares e antiparalelos) enrolados um no outro – Dupla Hélice; CONSTITUIÇÃO CELULAR Molécula de RNA - Molécula de fita simples; - Todos os RNAs são sintetizados nos cromossomos; - É dividido em: - RNA mensageiro (RNAm) - RNA transportador ou transferência (RNAt) - RNA ribossômico (RNAr) CONSTITUIÇÃO CELULAR DNA X RNA: Diferenças - O DNA é bifilamentar; o RNA geralmente é unifilamentar. - O açúcar do DNA é a desoxirribose, enquanto do RNA é a ribose. - Finalmente, os nucleotídeos do DNA incluem a timina, enquanto o RNA possui uracila. RNA mensageiro (RNAm) - Representa a transcrição de umas das cadeias de DNA; - É formado por trios de nucleotídeos – Códon; - Cada códon corresponde a um aminoácido na proteína que irá se formar. RNA transportador ou trasnferência (RNAt) - Ligam-se ao códon ( RNAm) e ao aminoácido - Levam os aminoácidos para o RNAm durante o processo de síntese protéica; - As moléculas de RNAt apresentam, em uma determinada região, um trio de nucleotídeos que se destaca, denominada anticódon. RNA ribossômico (RNAr) - São os RNAs mais abundantes na célula – 80%; - São componentes dos ribossomos, organela onde ocorre a síntese protéica; - Os ribossomos são formados por RNAr e proteínas.
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