Composição molecular da célula

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Composição 
molecular da célula 
Prof Ísis Lacrose - 
2015.1 
Estudo dirigido 
1. O que significa dizer que as moléculas de água são 
polares? 
2. O que são substâncias hidrofóbicas e hidrofílicas? 
3. Qual a diferença entre mono, dissa e polissacarídeo? 
4. Qual a importância dos lipídios para as células? 
5. O que são aminoácidos essenciais e não essenciais? 
6. O que é um nucleotídeo? 
7. Aponte as diferenças entre DNA e RNA com relação a: 
• Tipo de açúcar 
• Tipo de base nitrogenada 
• Estrutura geral da molécula 
 
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Níveis de Organização da Matéria: 
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Níveis de Organização da Matéria: 
– Átomo: partícula constituinte da matéria, formada por 
prótons,nêutrons e elétrons. Ex: carbono (C); 
 
– Molécula: formada por ligações químicas entre átomos. 
Ex: água; 
 
– Célula: é a unidade básica da vida, formada por organelas 
(união de várias moléculas). Ex: célula eucarionte; 
 
– Tecidos: união de células especializadas. Ex: tecido 
muscular; 
 
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Níveis de Organização da Matéria: 
– Órgão: conjunto de tecidos que interagem para 
execução de determinadas funções vitais. Ex: 
Coração; 
– Sistemas: conjunto de órgãos interconectados 
harmonicamente para exercer determinada função 
corporal. Ex: sistema digestivo. 
– Organismo: conjunto de todos os sistemas, formando 
um ser vivo. Ex: homem. 
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Componentes químicos: 
– Inorgânicos: combinação de átomos de dois ou mais 
elementos. Não são produzidos por organismos vivos. 
 • Água (60%) e sais minerais (1 -2%) 
 
– Orgânicos: possuem carbono (C) e hidrogênio (H) em 
sua composição (38-43%) 
 • Naturais: sintetizados pelos seres vivos, biomoléculas. 
 • Artificiais: não existem na natureza. Ex: plásticos 
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Principais átomos 
• Carbono (C) 
• Hidrogênio (H) 
• Oxigênio (O) 
• Nitrogênio (N) 
• Fósforo (P) 
• Enxofre (S) 
 
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Principais moléculas 
• Água 
• Proteínas 
• Lipídios 
• Carboidratos 
• Ácidos nucleicos 
• Sais minerais 
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Água ( H₂O) 
• Substância química mais abundante na 
natureza e nos seres vivos – indispensável à 
vida. 
 
 
• Espécie humana: 65%; 
 Intracelular (40%) 
 Extracelular (20%) 
 
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Água 
– A molécula de água consiste de um átomo de oxigênio e 
dois átomos de hidrogênio unidos por ligações covalentes; 
 
– A molécula é POLAR pois possui regiões positivas de um 
lado e negativas de outro. 
 
– Dissolve vários tipos de substâncias polares e iônicas, como 
sais e açucares. 
 *Compostos hidrofílicos 
 hidrofóbicos 
 anfipáticos 
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Água 
• Solvente 
 
• Reações químicas 
 Hidrólise 
 Reação de síntese por desidratação 
 
• Lubrificante 
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Água 
 Os tecidos podem ter percentagens de água 
diferentes, como por exemplo: 
• músculo = 75 a 80% 
• tecido adiposo = 20% 
• ossos = 25% 
• hemácias = 60% 
• tecido nervoso - substância branca = 70% 
 - substância cinzenta = 85% 
 
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Importância da água ao organismo 
– Transporta pelo organismo os nutrientes e os 
detritos celulares resultantes dos processos 
metabólicos. 
– É um excelente solvente e meio de suspensão 
permitindo que existam reações químicas para 
formar novos compostos. 
– Facilitam também a eliminação das toxinas 
acumuladas no nosso organismo através da urina. 
– Efeito lubrificante nas articulações. 
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Importância da água ao organismo 
- Um dos reguladores de temperatura do 
organismo; 
– Essencial para todos os processos fisiológicos 
de digestão, absorção, assimilação e de 
excreção. 
 
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Sais minerais 
 
– Não são produzidos pelo organismo; 
– Maior concentração nos ossos; 
– Exemplos: Cálcio, Fósforo, Potássio, Enxofre, 
Sódio, Magnésio, Ferro, Cobre, Zinco, entre 
outros. 
– Devem ser ingeridos através de uma 
alimentação que forneça quantidades 
adequadas destas substâncias. 
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Importância dos Sais minerais 
– Importantes na formação e manutenção dos 
ossos do corpo humano (cálcio); 
 
– Regulação das ações enzimáticas (magnésio); 
 
– Composição de algumas moléculas orgânicas; 
 
– Contração muscular (cálcio); 
 
 
 
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Importância dos Sais minerais 
– Associação a moléculas maiores, como pigmentos 
(magnésio na clorofila) e proteínas (ferro na 
hemoglobina, ferro e enxofre nos citocromos); 
 
– Transferência de energia química (fosfato do ATP); 
 
– Manutenção do equilíbrio osmótico (sódio e 
potássio). 
 
 
 
 
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• A osmose, do grego "osmós", significando 
“impulso” 
 
 Osmose é a passagem do solvente de uma 
solução mais diluída para outra mais 
concentrada, por meio de uma membrana 
semipermeável. 
 
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Sais minerais: 
 Onde encontrá-los? 
 
– Cálcio (Ca): leite e derivados, couve, espinafre e brócolis. 
– Fósforo (P): carnes, ovos, cereais, etc. 
– Potássio (K): banana, melão, batata, ervilha, tomate, frutas cítricas. 
– Enxofre (S): carnes, peixes, ovos, feijão, repolho, brócolis, cebola, 
alho, etc. 
– Sódio (Na): sal de cozinha, algas marinhas, etc. 
– Magnésio (Mg): verduras, maçã, figo, nozes, etc. 
– Ferro (Fe): carnes em geral, ovo, aveia, feijão, aspargos, etc. 
– Cobre (Cu): fígado, trigo integral, ervilhas, amendoim, nozes, etc. 
– Zinco (Zn): carnes em geral, ovos, peixes, ervilha, etc. 
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Componentes Orgânicos 
 
– Polímeros: macromoléculas constituídas pela 
repetição de unidades de menor peso 
(monômeros); 
– Formados por seis elementos químicos: carbono, 
hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo e 
enxofre (CHONPS); 
 – Proteínas: polímeros de aminoácidos; 
– Lipídios: gordura; 
– Carboidratos: açúcar; 
– Ácidos nucleicos: nucleotídeos. 
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*Carbono 
• Muito útil aos organismos vivos; 
• Pode formar ligações com um ou milhares de 
outros átomos de C para produzir grandes 
moléculas; 
• Permite ao corpo construir muitos compostos 
orgânicos distintos, cada um com estrutura e 
função distintos. 
 
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*Hidrogênio (todos os compostos) 
 Oxigênio (compostos orgânicos e água) 
 Nitrogênio (aminoácidos e nucleotídeos) 
 Enxofre ( 2 aminoácidos) 
 Fósforo (nucleotídeos) 
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Carboidratos (2 a 3%) 
– Biomoléculas mais abundantes na natureza; 
– Outros nomes: Glicídios, hidrocarbonetos, 
hidratos de carbono e açúcares; 
– Formados por Carbono, Hidrogênio e 
Oxigênio; 
– Principais fontes de energia para os sistemas 
vivos. 
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Monossacarídeos 
• Constituídos por 3 a 7 átomos de Carbono; 
CnH2nOn 
• Recebem prefixo que corresponde à 
quantidade de carbonos da molécula (trioses, 
tetroses, pentoses, hexoses e heptoses); 
• Mais abundantes e comuns nos organismos 
vivos: glicose (fonte de energia), frutose (mais 
doce dos açúcares – frutas e mel), galactose 
(leite). 
 
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Dissacarídeos 
• Ligação de dois monossacarídeos. 
Açúcar Composição Fonte 
Sacarose Glicose + 
frutose 
Cana-de-
açúcar 
Lactose Glicose + 
galactoseLeite 
Maltose Glicose + 
glicose 
Malte 
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Polissacarídeos 
• Formados por milhares de unidades de 
monossacarídeos. 
• São importantes macromoléculas para os 
seres vivos de todos os reinos biológicos. 
• Têm papel de reserva energética e são 
importantíssimos na alimentação dos 
organismos heterotróficos. 
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Polissacarídeos 
AMIDO É a substância de reserva 
energética vegetal. 
GLICOGÊNIO É a substância de reserva 
energética animal e dos fungos. 
No homem é encontrado 
principalmente nos músculos e no 
fígado. 
CELULOSE Constitui o principal componente 
estrutural da parede celular das 
células vegetais. Não servem 
como fonte de energia. 
QUITINA Componente do exoesqueleto dos 
crustáceos e insetos. 
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Importância dos Carboidratos 
 
– É o principal combustível utilizado pelas 
células no processo respiratório a partir do 
qual se obtém energia para ser gasta no 
trabalho celular. 
– Determinados carboidratos proporcionam 
rigidez, consistência e elasticidade a algumas 
células. 
 • Celulose: parede celular vegetal 
 • Quitina: exoesqueleto dos artrópodes 
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Lipídios (18 a 25%) 
– Biomoléculas compostas por carbono, 
hidrogênio e oxigênio; 
– Insolúveis em água (hidrofóbicos); 
– Vulgarmente conhecidos como gorduras; 
– Fundamentais para estabelecer uma interface 
entre o meio intracelular e o extracelular. 
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Grupos de lipídios 
• Ácidos graxos 
• Triglicerídios (gorduras e óleos) 
• Fosfolipídios 
• Esteroides 
 
 
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Ácidos graxos 
• Sintetizam os triglicerídios e os fosfolipídios 
 
• Ácido graxo saturado 
• Ácido graxo insaturado 
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Triglicerídios 
• Formado por uma molécula de glicerol e três 
moléculas de ácido graxo. 
 
• Gordura 
 
• Óleo 
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Fosfolipídios 
• Glicerol e duas cadeias de ácidos graxos com 
radical fosfato ligado a carbono do glicerol 
 
• Cabeça polar 
• Caudas apolares 
Parte hidrofílica: 
fosfolipídio 
Parte 
hidrofóbica: 
ácidos graxos 
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Esteroides 
• Sintetizados no corpo a partir do colesterol 
(anfipático). 
 
• Colesterol (membrana plasmática) 
• Estrogênio e testosterona (regular funções 
sexuais) 
• Cortisol (regular níveis de açúcar no sangue) 
• Sais biliares (absorção e digestão de lipídios) 
• Vitamina D (crescimento ósseo) 
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Importância dos lipídios 
 
– Homeotermia: preserva o organismo das 
temperaturas baixas, mantendo-a constante; 
– Armazenamento: permite o armazenamento 
de energia; 
– Energética: liberam a energia quando 
necessária. 
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Proteínas (12 a 18%) 
 
– Moléculas orgânicas mais abundantes e 
importantes nas células; 
– Conjunto de, no mínimo, 20 aminoácidos; 
– Estruturas de maior complexidade e mais 
sofisticadas funcionalmente que se conhece; 
– O corpo humano produz cerca de 100.000 
proteínas. 
 
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 Dos 20 aminoácidos conhecidos: 
 
 - 9 essenciais: Obtidos através dos alimentos 
 Triptofano, Metionina, Valina, Histidina, 
Treonina, Fenilalina, Leucina, Isoleucina, Lisina 
 
 - 11 não essenciais: As células produzem. 
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Funções das proteínas: 
• Hormônios protéicos: insulina, glucagon, 
hormônios do crescimento; 
• Proteínas relacionadas a mecanismos de defesa: 
anticorpos; 
• Transporte: hemoglobina; 
• Reserva nutritiva: ovoalbumina, globulinas de 
sementes leguminosas; 
• Movimentação: actina, actina-miosina nos 
músculos; 
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Funções das proteínas: 
• Estruturais: colágeno, proteoglicanos, 
queratina nos animais; 
• Enzimas: exercem função catalítica e 
conseguem aumentar em milhões e até 
bilhões de vezes a velocidade das reações do 
metabolismo. 
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• Proteínas simples 
• Proteínas conjugadas: 
 - glicoprotéinas: açúcares; 
 - lipoproteínas: lipídios; 
 - metaloproteínas: metais; 
 - fosfoproteínas: fosfato. 
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Ácidos Nucleicos 
• Polímeros de nucleotídeos 
 - Nucleotídeos = uma base nitrogenada + uma 
pentose (açúcar) + um fosfato. 
 - Nucleosídeo = base + açúcar (sem fosfato) 
 
• Tipos: Ácido Ribonucléico (RNA) ou Ácido 
Desoxirribonucléico (DNA). 
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Ácido Nucleico 
• Composto químico de elevada massa 
molecular; 
• Aparecem em todas as células vivas e são 
responsáveis pela transmissão da informação 
genética; 
• Biomoléculas mais importantes do controle 
celular. 
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Ácido Nucleico 
• Nucleosídeos: 
 Pentose: RNA: Ribose 
 DNA: Desoxirribose 
 
 Base: Púricas – Adenina e Guanina 
 Pirimídicas – Citosina, Uracila e Timina. 
 
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Ácido desoxirribonucléico - DNA 
 
 
• Formado por monômeros dos nucleotídeos 
dAMP, dGMP (originários das bases púricas) e 
dCMP e dTMP, de bases pirimídicas. 
• É o responsável pela informação genética 
contida nos organismos e pela sua 
transmissão às células filhas. 
• Nos eucariotos está presente no núcleo e nos 
procariotos na região do nucleóide. 
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Ácido desoxirribonucléico - DNA 
• A sequência de bases é característica e é nela 
que reside a informação genética carregada 
pelo DNA. 
• Polinucleotídeo recebe nome de fita de DNA. 
• Há o pareamento de fitas formando a dupla 
fita ou dupla hélice. 
 
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Ácido desoxirribonucléico - DNA 
Pareamento de bases: 
Adenina – Timina 
Guanina - Citosina 
5’ 3’ 
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Ácido Ribonucléico - RNA 
• Polímero formado por monômeros de 
nucleotídeos AMP, GMP, CMP e UMP. 
• Bases: Adenina, Guanina, Citosina e Uracila. 
• Síntese ocorre a partir 
do DNA. 
 
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DNA X RNA 
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