Macromoleculas Carboidratos Lipidios e Proteinas

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Macromoléculas
Vanderlei B. F. Araújo
MACROMOLÉCULAS CELULARES
CarboidratosProteínas
Lipídios
Ácidos Nucléicos
O segredo 
da vida!
Substancias químicas Energéticas
CARBOIDRATOS
(Glicídeos, glucídeos, açucares ou hidratos de carbono)
 Macromoléculas formadas por átomos de C, H e O.
 Formula geral dos glicídios mais simples:
Cn(H2O)n - (carbono hidratado).
 Ex: 
ribose – C5H10O5
glicose – C6H12O6
PRINCIPAL FUNÇÃO
“fornecer combustível para as atividades celulares, 
sendo uma fonte de energia de uso imediato”
Carboidratos
Substancias químicas Energéticas
FONTE DE ENERGIA
Mas também possui função:
 Estrutural
 Reserva de energia
 Glicogênio;
 Amido.
 Matéria prima para biossíntese de outras biomoléculas
 Superfície celular (Glicocálix);
 Hormônios;
 Receptores de membranas;
 Heparina (anti-coagulante).
Outras funções...
CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS
 Monossacarídeos – com 3 a 7 átomos de carbono;
 Oligossacarídeos:
– formados pela união de monossacarídeos.
 Possuem entre 2 e 20 monossacarídeos unidos entre si;
 Os principais são os DISSACARÍDEOS.
 Polissacarídeos:
– formados pela união de mais de 20 monossacarídeos.
Com base em seu tamanho...
Classificação de MONOSSACARÍDEOS
Açúcares simples – 3-7 C
1) Classificação quanto a nº de átomos de C:
 3 C – Trioses
 4 C – Tetroses
 5 C – Pentoses
 6 C – Hexoses
 7 C – Heptoses
Principais PENTOSES
Principais HEXOSES
LIGAÇÃO GLICOSÍDICA
Reação de síntese
por desidratação
Formula empírica de um 
dissacarídeo:
Cn(H2O)n-1
DISSACARÍDEOS
São compostos 
cristalinos, 
solúveis em água e 
de sabor doce. 
Importantes 
fontes de 
carboidratos na 
alimentação. 
POLISSACARÍDEOS
 Também chamados de glicanos, são formados por dezenas, 
centenas ou milhares de monossacarídeos ligados em si;
 Possuem cadeia principal, às vezes com ramificações;
 Macromoléculas de grande Peso Molecular que não possuem 
sabor adocicado.
POLISSACARÍDEOS de RESERVA
O amido é a base da dieta humana na 
maior parte do mundo.
Obs.: Apenas os 
monossacarídeos são 
absorvidos pela mucosa 
intestinal.
GLICOGÊNIO
Polímero formado por unidades de -D-glicose 
unidas por ligações glicosídicas (14) e (16).
GLICOGÊNIO
• Encontrado principalmente no tecido hepático
e no tecido muscular esquelético.
Glicogênio é armazenado em grânulos no 
citoplasma celular

Grânulos contêm as enzimas responsáveis pela 
síntese e degradação do próprio glicogênio
Grânulos de glicogênio
Grânulos de glicogênio (rosa) 
em uma célula hepática
Por que amido e glicogênio são polímeros de reserva?
Porque a quebra das suas ligações glicosídicas liberam unidades de 
glicose livre, principal combustível para as células.
Carboidratos
X
Diabetes
Bons estudos...
Lipídeos
Substancias químicas Energéticas
 Do grego lipos (gordura).
 Insolúveis em água.
 Solúveis em solventes orgânicos
(Clorofórmio, Álcool e Éter).
GRUPOS DE LIPÍDEOS
• Ácidos graxos
• Triglicerídeos
• Cerídeos
• Fosfolipídeos
• Esfingolipídeos
• Esteróides
• Isoprenóides
• Eicosanóides
Possuem grande variedade de 
formas estruturais
Tendo em comum somente o 
fato de serem hidrofóbicos.
Serem biosintetizados a partir 
do acetil-CoA (2C)
PROPRIEDADE QUÍMICA
1) É seu caráter HIDROFÓBICO.
Duas regiões: 
• Hidrofílica (Polar)
• Hidrofóbica (Apolar)
2) Presença de extremidade 
com certa polaridade (o que 
torna possível seu transporte em 
meios solúveis).
ÁCIDOS GRAXOS
Ácidos graxos são:
ácidos carboxílicos de 
cadeia normal que 
apresentam o grupo 
carboxila (–COOH) 
ligado a uma longa 
cadeia de 
hidrocarbonetos. 
SOLUBILIZAÇÃO DE LIPÍDEOS
Em solução, tendem a
agregar-se pela cauda apolar
deixando a cabeça polar em
contato com o meio aquoso,
formando molécula globosa
denominada MICELA.
TRIGLICERÍDEOS
São denominados gorduras, óleos, triacilglicerois ou triglicerídeos
 Estrutura: glicerol (álcool) + 3 ácidos graxos
Ácidos graxos
Ácidos graxos
Ácidos graxos
São formados pela 
esterificação dos ácidos 
graxos com o glicerol
(ligação éster)
Liberação de 3 
moléculas de H2O
Ligação 
ester
• Reserva Energética
• Isolamento Térmico 
• Proteção Mecânica 
FUNÇÕES - TRIGLICERÍDEOS
Obs.: adipócitos – armazenam grandes quantidades de triglicerídeos.
 RESERVA ENERGÉTICA DA CÉLULA
(fonte de energia armazenada no tecido adiposo)
(forma película protetora em muitos animais)
 ISOLANTES TÉRMICOS NO 
TECIDO SUBCUTÂNEO
• Derivados dos triglicerídeos onde o 3º ácido graxo é substituído 
por um grupo fosfato (PO4) ligado a um composto X.
FOSFOLIPÍDEOS
Ácido graxo
Ácido graxo
P Outro Grupo
 COMPONENTES ESSENCIAIS DAS MEMBRANAS
(formando a bicamada lipídica, juntamente com as proteínas)
FUNÇÕES dos FOSFOLIPÍDEOS
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Meio extracelular
citoplasma
filamentos
protéicos
PROTEÍNA DE 
RECONHECIMENTO
RECEPTOR 
PROTÉICO
PROTEÍNA
TRANSPORTADORA
Sítio ligante
BICAMADA
LIPÍDICA
FOSFOLIPÍDIO
COLESTEROL
CARBOIDRATO
LIPÍDIOS NA MEMBRANA PLASMÁTICA
ESFINGOLIPÍDEOS
Os esfingolipídeos são também componentes importantes de 
algumas membranas biológicas. 
 1 esfingosina + 1 ácido graxo + X (grupo cabeça polar);
TIPOS - ESFINGOLIPÍDEOS
De acordo com a natureza química do grupo X podemos ter 3 tipos: 
1) Esfingomielina – X = grupo fosfato (PO4)
2) Cerebrosídeo – X = monossacarídeo (glicose ou galactose)
3) Gangliosídeo – X = dissacarídeo + ácido siálico
TIPOS - ESFINGOLIPÍDEOS
1) ESFINGOMIELINAS: possuem função de proteção e 
revestimento elétrico dos axônios neuronais. Principais
constituintes da bainha de mielina.
ESFINGOMIELINAS
 ISOLANTES ELÉTRICOS 
(rápida propagação das ondas ao longo dos nervos mielinizados) 
FUNÇÕES dos ESFINGOLIPÍDEOS
Bainha de mielina é formada por esfingolipídeos
Lipídios de Membrana
 Possui estrutura molecular básica:
Ciclo-pentano-per-hidro-fenantreno
 Cadeias cíclicas
3 aneis de 6C e 1 anel de 5C
 Função diversificada:
 Hormônios
 Vitaminas
 Receptores de membrana
ESTERÓIDES
Colesterol é o mais importante.
Está presente em todas as membranas celulares.
Está presente na corrente sanguínea.
HO
CH3
CH3
CH3 CH3
CH3
Colesterol
ESTERÓIDES - COLESTEROL
HC CH3
(CH2)3
CH3HC
CH3
CH3
HO
Colesterol
COLESTEROL - Funções
Necessário para construir e manter as membranas celulares;
Pode atuar como um antioxidante;
Ajuda na fabricação da bílis (que é armazenada 
na vesícula biliar e ajuda a digerir gorduras);
Importante para o metabolismo das 
vitaminas lipossolúveis (vitamina D);
Relacionado a processos de 
sinalização celular;
Regula a fluidez da membrana em diversas faixas de 
temperatura;
Precursor na síntese de hormônios.
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Meio extracelular
citoplasma
filamentos
protéicos
PROTEÍNA DE 
RECONHECIMENTO
RECEPTOR 
PROTÉICO
PROTEÍNA
TRANSPORTADORA
Sítio ligante
BICAMADA
LIPÍDICA
FOSFOLIPÍDIO
COLESTEROL
CARBOIDRATO
COLESTEROL E MEMBRANA PLASMÁTICA
TRANSPORTADORES 
DE LIPIDEOS NO ORGANISMO
”COLESTEROL RUIM”
A lipoproteína de baixa densidade (em inglês: Low 
Density Lipoprotein - LDL) faz parte da família das 
lipoproteínas.
É chamada de "colesterol ruim" ou "colesterol 
mau", porque em altas taxas ela está relacionada com 
o infarto e AVC.
LDL transporta lipídeos do fígado e 
intestino para as células e tecidosque 
estão necessitando destas substâncias.
”COLESTEROL BOM”
A lipoproteína de alta densidade (em inglês: High 
Density Lipoprotein - HDL) faz parte da família das 
lipoproteínas. 
É chamada de "colesterol bom", porque atua na 
remõção de lipídeos das artérias.
O HDL transporta lipídeos dos tecidos para 
o fígado, diminuido as chances de se 
desenvolver doenças cardiovasculares.
OUTROS - ESTERÓIDES
São utilizados pelos ovários e testículos na produção dos 
hormônios sexuais e são biosintetizados a partir do colesterol. 
 SINALIZAÇÃO INTRA E INTERCELULARES;
 ANTIOXIDANTES;
 COMPONENTES DE TRANSPORTE DE ELÉTRONS.
FUNÇÕES DOS LIPÍDEOS
Bons estudos...
Proteínas
Substancias químicas construtoras e estruturais
Moléculas mais 
abundantes na célula 
humana (~50% da massa 
seca).
Presente em todas as 
células exercendo funções 
fundamentais na lógica 
celular.
A unidade básica proteica 
é o aminoácido.
C
R
COOH-
HH2N
+
Cadeia lateral 
ou grupo R
Grupo 
amina
Grupo 
carboxila
Estrutura geral de um aminoácido.
Essa estrutura é comum para todos aminoácidos
AMINOÁCIDOS
AMINOÁCIDOS - FORMAS IÔNICAS PREDOMINANTES EM pH 
FISIOLÓGICO
Apolar Polar (+) Polar Polar (-) Polar
AMINOÁCIDOS
AMINOÁCIDOS - FORMAS IÔNICAS PREDOMINANTES EM pH 
FISIOLÓGICO
Apolar Polar (+)Polar (-) PolarApolar
AMINOÁCIDOS
AMINOÁCIDOS - FORMAS IÔNICAS PREDOMINANTES EM pH 
FISIOLÓGICO
Apolar Polar (+)Apolar Apolar Apolar
AMINOÁCIDOS
AMINOÁCIDOS - FORMAS IÔNICAS PREDOMINANTES EM pH 
FISIOLÓGICO
ApolarPolar Polar Polar Apolar
AA essenciais
Fenilalanina Valina Treonina Triptofano Isoleucina
Metionina Histidina Lisina Arginina Leucina
Alanina Asparagina Aspartato Cisteína Glutamato
Glutamina Glicina Prolina Serina Tirosina
AA não essenciais
PROTEÍNAS
Proteínas
endógenas
AMINOÁCIDOS
Grupo
Amino
Cadeia
Carbonada
Uréia
Compostos
nitrogenados
não-protéicos
Proteínas 
da dieta
Os aminoácidos são precursores de TODOS os 
compostos nitrogenados da célula:
1. Proteínas;
2. Bases nitrogenadas (ácidos nucleicos e coenzimas);
3. Aminas e derivados (epinefrina e histamina);
4. Fonte de energia durante o exercício prolongado 
(aminoácidos glicogênicos);
5. Fornece substratos para a síntese de Acetil-CoA
(aminoácidos cetogênicos).
Ligação Peptídica
Reação de síntese por desidratação
Classificação:
 Dipeptídeo:
 Tripeptídeo:
 Tetrapeptídeo:
 Polipeptídeo:
AA AA
AA AA AA
AA AA AA AA
AA AA
n
LIGAÇÃO PEPTÍDICA
Uma proteína pode ser constituída 
por uma única cadeia polipeptídica...
>Insulina [Homo sapiens] 
MALWMRLLPLLALLALWGPDPAAAFVN
QHLCGSHLVEALYLVCGERGFFYTPKT
RREAEDLQVGQVELGGGPGAGSLQPLA
LEGSLQKRGIVEQCCTSICSLYQLENY
CN
...ou a proteína pode ser constituída 
por várias cadeias polipeptídicas.
Estrutura quaternária da 
hemoglobina, uma proteína 
formada por 4 cadeias 
polipeptídicas unidas por 
grupamentos prostéticos 
heme.
FUNÇÃO DAS PROTEÍNAS
 Função de reserva: albumina
Proteínas de transporte: Hemoglobina
FUNÇÃO DAS PROTEÍNAS
Função protetora : anticorpos
69
Estrutura dos anticorpos
FUNÇÃO DAS PROTEÍNAS
70
Função Estrutural Função Hormonal
FUNÇÃO DAS PROTEÍNAS
• Contração muscular: actina e a miosina.
Função Motora
FUNÇÃO DAS PROTEÍNAS
Função Catalisadora (Enzimas)
REAÇÕES
ENZIMÁTICAS
Ciclo catalítico
FUNÇÕES
DAS
PROTEÍNAS
CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS
A) Proteínas fibrosas: são insolúveis em 
água, compridas e filamentosas. 
A maioria tem função estrutural ou 
protetora.
B) Proteínas globulares: geralmente 
solúveis em água, formam estruturas 
compactas na forma globular ou esférica. 
Função relacionada com manutenção 
e regularização de processos vitais: 
enzimática, transporte, defesa e 
hormonal.
Proteínas Globulares
 Esféricas
 Móveis
 Solúveis em H2O
 Polipeptídeos enovelados
 Enzimas 
Proteínas fibrosas
 Paralelas e em feixes
 Fixas 
 Insolúveis em H2O
 Polipeptídeos em cordas
 Unhas e cabelos (queratina)
NÍVEIS ESTRUTURAIS das PROTEÍNAS
Estrutura terciária
Refere-se às relações da cadeia polipeptídica no sentido de 
estabilizar sua conformação tridimensional.
Estrutura terciária:
Fundamental para a atividade biológica...
NÍVEIS ESTRUTURAIS das PROTEÍNAS
Quando uma proteína tem duas ou mais cadeias polipeptídicas, seu 
arranjo no espaço é chamado de Estrutura Quaternária.
DESNATURAÇÃO PROTÉICA 
Ocorre quando a proteína perde a 
sua forma tridimensional e 
consequentemente sua função.
DESNATURAÇÃO PROTÉICA 
 FATORES que podem provocar a desnaturação proteica:
 Temperatura (Calor)
A febre é um mecanismo do sistema imune para inativação de 
microrganismos. Contudo, desnatura proteínas endógenas.
DESNATURAÇÃO PROTÉICA 
 FATORES que podem provocar a desnaturação protéica:
 Variações de pH
Bons estudos...