Aula 4 Composição Quimica da Célula pdf

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 Quando dois átomos interagem 
 Ligação covalente – os elétrons são 
compartilhados 
 Íons – elétrons passam de um átomo para 
outro 
 
 Na água, os elétrons são deslocados para 
o átomo de O 2 = molécula polar 
 Compostos iônicos só se dissolvem em 
solventes polares 
 
 
 Nos seres inanimados, os elementos 
mais presentes são: 
 Oxigênio 
 Silício 
 Sódio 
 Alumínio 
 99% da massa das células são formados 
de 
 Hidrogênio 
 Carbono 
 Oxigênio 
 Nitrogênio 
 Nas células predominância de: 
 Água 
 Carbono 
 
 
 Água pura tem um pH = 7,0 
 Ácidos = dão um H+ à água = H3O 
+ = solução maior que pH = 7,0 
 Bases = aceitam um H+ à água = = 
solução menor que pH = 7,0 
 
 Ponte de hidrogênio = um átomo 
de hidrogênio entre 2 aceptores 
de elétrons (Oxigênio, Nitrogênio 
ou Enxofre) 
 
 
 Uma ligação peptídica é uma ligação química 
que ocorre entre duas moléculas quando o 
grupo carboxilo de uma molécula reage com o 
grupo amina de outra molécula, liberando uma 
molécula de água ( H2O ). 
 Reação de síntese por desidratação que ocorre 
entre moléculas de aminoácidos 
COOH + NH2 = H2O 
 Monossacarídeos – esqueleto central de 
Carbono com muitos grupos OH. 
 Dissacarídeos – lactose 
 Cadeias longas – glicogênio e celulose 
 Adenina, guanina, hipoxantina, citosina, 
timina, uracil - moléculas em forma de 
anel, ricas em nitrogênio chamadas 
bases, que se combinam com ribose ou 
desoxiribose = nucleosídeos 
 Aminoácidos – grupo ácido + grupo 
básico 
 Polipeptídeos – polímeros de 
aminoácidos unidos por ligações 
peptídicas 
 Lipídeos = ácidos graxos hidrofóbicos 
de cadeia longa 
 Hidrólise = quebra de ligações 
covalentes pela adição de elementos de 
água 
 
INORGÂNICO
S 
ORGÂNICOS 
 
 
 Água 
 Sais Minerais 
 
 
 Proteínas 
 Lipídios 
 Carboidratos 
 Àcidos 
Nucléicos 
HOMOPOLÍM
EROS 
HETEROPOLÍ
MEROS 
 
 Glicogênio 
 Proteínas 
 Polissacarídeos 
 Ácidos 
nucléicos – 
DNA e RNA 
Biopolímeros 
Macromóleculas – polímeros 
formados por numerosos 
monômeros 
 Macromoléculas se associam e 
formam complexos: 
 
 Lipoproteínas 
 Glicoproteínas 
 Proteoglicanas 
 Nucloeproteínas 
 
 
A molécula de água 
•É morfológica e eletricamente assimétrica 
•É formada por dois átomos de 
Hidrogênio e um de Oxigênio (H2O). 
 
Oxigênio 
Hidrogênio 
 Polímeros celulares contém grupamentos 
químicos 
 
 
 Moléculas anfipáticas – geralmente alongadas, 
associa-se simultaneamente à água e a 
compostos hidrofílicos em uma extremidade e a 
compostos hidrofóbicos na outra 
 Polares - com afinidade pela água 
 Apolares – não têm afinidade pela 
água, repelindo-a 
 
 Grupamentos polares 
(hidrofílicos) – carboxila, 
hidroxila, aldeído, sulfato e 
fosfato. 
 Grupamentos apolares 
(hidrofóbicos) – lipídios, 
parafinas e óleos 
 Na forma livre 
 
 Representa 95% da água total, é a 
parte usada principalmente como 
solvente para os solutos e como 
meio dispersante 
 
 
 A água é um solvente 
universal. 
 A água é um regulador 
de temperatura. 
 A água é um lubrificante 
ideal, 
 A água participa de 
reações químicas 
 A água atua como 
mecanismo de proteção 
 
• São constituintes básicos da vida; 
• São macromoléculas complexas; 
• Constituem cerca de 50 a 80% do peso 
seco da célula eucariótica; 
•Tem como base de sua estrutura os 
polipeptídios formados de ligações 
peptídicas entre os grupos amino (-NH2) de 
um aminoácido e carboxílico (-COOH) de 
outro, ambos ligados ao carbono alfa de cada 
um dos aminoácidos; 
Tipo Função 
Proteínas estruturais 
Componentes das membranas celulares Desempenham diversas funções: 
determinam o diâmetro dos poros; auxiliam 
os hormônios no “reconhecimento” celular 
Colágeno Componente estrutural dos músculos e 
tendões 
Queratina Parte da pele e do pêlo 
Hormônios peptídicos (p. ex., insulina, 
hormônio do crescimento) 
Muitos hormônios são proteínas e exercem 
efeitos sobre diversos sistemas orgânicos 
Hemoglobina Transporte de oxigênio 
Anticorpos Protegem o corpo contra organismos 
causadores de doenças 
Proteínas plasmáticas Coágulo sangüíneo; equilíbrio de líquidos 
Proteínas musculares Tornam o músculo capaz de contrair 
Enzimas Regulam os padrões das reações químicas 
• Um peptídio é formado quando alguns 
aminoácidos se unem através de 
ligações peptídicas. 
 
• A formação de um polipetídio ocorre 
quando diversos aminoácidos se unem. 
 
• As proteínas são polipeptídios muito 
grandes, sendo que a maioria das 
proteínas é composta por mais de uma 
cadeia de polipeptídeos. 
Quanto à composição: 
 
 Proteínas simples 
 Ex. albuminas, globulinas 
 
 Proteínas conjugadas 
 Ex. hemoproteínas, lipoproteínas, glicoproteínas 
Quanto à forma: 
 
 Proteínas fibrosas: são 
insolúveis em água, compridas e 
filamentosas. A maioria tem 
função estrutural ou protetiva. 
Ex. colágeno 
 
 Proteínas globulares: 
geralmente solúveis em água, 
formam estruturas compactas 
fortemente enroladas em forma 
globular ou esférica. 
 
 Função relacionada 
com manutenção e 
regularização de 
processos vitais: 
enzimática, 
transporte, defesa e 
hormonal. 
Ex. hemoglobina. 
 Ligações peptídicas - resultantes de ligações 
covalentes 
 
 Pontes de Hidrogênio - uso comum de H+ 
 
 Interações Hidrofóbicas 
 
 Uniões Covalentes de Dissulfeto ou S - s 
 
 
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Ligações 
peptídicas 
Pontes de Hidrogênio 
Interações de Van der Waals 
Interações Eletrostáticas 
Interações Hidrofóbicas 
Uniões Covalentes de Dissulfeto 
Pontes de Hidrogênio 
Interações de Van der Waals 
Interações Eletrostáticas 
Interações Hidrofóbicas 
Estrutura 
primária 
Estrutura 
secundária 
Estrutura 
terciária 
Estrutura 
quaternária 
 Moléculas protéicas dotadas da propriedade de 
acelerar intensamente determinadas reações 
químicas tanto em síntese como na degradação 
de moléculas. 
 Rapidez 
 Alto rendimento, ou seja, só gera o produtos úteis à 
célula 
 Através delas, o DNA controla todo o 
metabolismo celular 
 
 Substrato – composto que sofre a ação química 
de uma enzima 
 Muitas enzimas recebem o nome do substrato 
sobre a qual atuam mais o sufixo 
 Ex: ácido ribonucléico hidrolisado pela enzima 
ribonuclease 
 Outras não seguem esta regra. 
 Ex: pepsina, tripsina 
 Temperatura 
 
 Concentração de substrato - inibição 
competitiva 
 
 Presença de ativadores ou inibidores que 
alteram a velocidade de atuação das enzimas 
 
 Nas células vivas, a maioria das enzimas 
funciona em sequência, de modo que o produto 
resultante da ação de uma enzima é o substrato 
para a enzima seguinte. 
 
 Cadeias enzimáticas mais eficientes são ligadas 
a membranas e funcionam sob regulação 
 
• Os carboidratos são também 
conhecidos como glicídios ou açúcares, 
sendo as moléculas biológicas mais 
abundantes na natureza. 
• São compostos por carbono, 
hidrogênio e oxigênio. 
• Representam a principal fonte de 
energia para a célula. 
• Abrangem um dos maiores grupos de 
compostos orgânicos encontrados na 
natureza. 
• Junto com as proteínas formam os 
principais constituintes dos 
organismos vivos. 
• São responsáveis pela energia que 
move o ser vivo 
MONOSSACARÍDEOS 
 
• São compostos com uma fórmula geralCn(H2O), que não podem ser hidrolisados a 
compostos mais simples. 
• Contêm de três a seis átomos de carbono. 
• Exemplos: Glicose, Frutose e Galactose 
• Glicose é o mais importante dos três e é 
utilizada pelas células como fonte imediata 
de energia. 
 
MONOSSACARÍDEOS 
Ribose Desoxirribose 
MONOSSACARÍDEOS 
• A glicose é utilizada de três maneiras: 
 pode ser queimada imediatamente 
como combustível. 
 pode ser armazenada como 
glicogênio para queima posterior. 
 pode ser armazenada sob a forma de 
gordura. 
DISSACARÍDEOS OU OLIGOSSACARÍDEOS 
 
• São açúcares duplos, contendo duas 
moléculas de monossacarídeos. 
• Na grande maioria são compostos 
cristalinos, solúveis em água e de sabor 
doce. 
• Exemplos: Sacarose, Lactose e Maltose. 
DISSACARÍDEOS OU OLIGOSSACARÍDEOS 
POLISSACARÍDEOS 
 
• São formadas por três ou mais moléculas 
de açúcares. 
 
• Podem ser chamadas de glicanas. 
 
 
• Os três polissacarídeos de interesse para 
nós são o amido, o glicogênio e a 
celulose. 
 
POLISSACARÍDEOS 
 
• Amido 
 
• Glicogênio 
 
• Celulose 
 
POLISSACARÍDEOS 
 
• O amido é um depósito de 
polissacarídeo encontrado nas 
plantas e é constituído por uma 
série de moléculas de glicose 
ligadas entre si de forma 
ramificada. 
POLISSACARÍDEOS 
 
• O glicogênio, também conhecido 
como “amido animal”, é um 
polissacarídeo altamente ramificado, 
similar ao amido vegetal. O 
glicogênio é a forma na qual os seres 
vivos armazenam glicose. 
POLISSACARÍDEOS 
 
• A celulose é um polissacarídeo de 
cadeia reta encontrado nas plantas. A 
celulose fornece a fibra da nossa 
dieta e melhora as funções 
digestivas de diversas maneiras. 
 
POLISSACARÍDEOS 
• São compostos orgânicos formados por 
carbono, hidrogênio e oxigênio. 
• União de ácido graxo e álcool 
• São as gorduras, ceras e óleos 
 
• Insolúveis na água. 
 
• Os lipídios mais comuns encontrados no 
nosso organismo são os triglicerídeos, os 
fosfolipídios e os esteróides. 
• Associados a membrana; 
• Transportados pelo plasma; 
• Barreira hidrofóbica (impermeabilização- 
ceras) 
• Funções reguladoras ou de coenzimas 
(óleos); 
• Controle da homeostase do corpo (gorduras) 
• A maioria dos componentes não protéicos. 
 
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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 
• Trigliceridios 
 
• Fosfolipídios 
 
• Glicolipídios 
 
• Esteróides 
 
 
 Plantas e animais; 
 
 São triésteres de glicerol com ácidos graxos; 
 
 Reserva de energia em animais; 
 
 Formam CO2 e H2O na célula. 
Contêm ácidos graxos unidos a uma 
molécula de glicerol. 
 
• São moléculas anfipáticas. 
 
• São os principais componentes das 
membranas celulares. 
•Todas as membranas do corpo. 
•Camada externa da membrana 
plasmática. 
•Regulação das interações. 
• Fonte de antígenos do grupo 
sangüíneo. 
•Receptores para toxinas. 
•Colesterol é o mais importante. 
 
•Está presente em todas as membranas 
celulares. 
 
•É necessário para a síntese de vitamina 
D na pele. 
 
•É utilizado pelos ovários e testículos 
na síntese dos hormônios sexuais. 
HC CH3
(CH2)3
CH3HC
CH3
CH3
HO
Colesterol
•Representam cerca de 1% do 
total da composição celular; 
 
•São necessários em 
concentrações da ordem de 
miligramas por litro de cultura. 
•Atuam principalmente como 
reguladores da atividade 
celular. 
 
•Encontram-se na forma: 
• Insolúvel 
•Dissolvidos em água 
 
 
•É importante na regulação do 
metabolismo celular e no 
fornecimento de fosfatos para a 
geração de energia. 
 
•É essencial para a síntese de 
ácidos nucléicos e adenosina 
trifosfato (ATP). 
 
 
•Participa do processo de excreção 
 
•Produção de impulso nervoso 
(Bomba de Sódio-Potássio) 
• É co-fator de várias enzimas; 
• Participa na ativação das enzimas 
glicolíticas( quebra da glicose); 
• Estimula a síntese de ácidos graxos 
essenciais; 
• Estimula a Bomba Sódio -Potássio 
• Cálcio: Estimula o crescimento celular pela 
incorporação na parede celular e 
membrana plasmática. 
 
• Ferro: É necessário para síntese dos 
citocromos e de certo pigmentos. 
 
• São compostos orgânicos imprescindíveis 
para algumas reações metabólicas 
específicas, requeridos pelo corpo em 
quantidades mínimas para realizar 
funções celulares. 
 
• São usualmente classificadas em dois 
grupos com base na sua solubilidade, 
estabilidade, ocorrência em alimentos. 
 
• HIDROSSOLÚVEIS 
 Tiamina, Riboflavina, Niacina, Biotina, 
Ácido Pantotênico, Ácido Fólico, 
Cobalamina, Peridoxida e Ácido 
Ascórbico. 
 
• LIPOSSOLÚVEIS 
 Vitamina A, D, E e K. 
 
 
• Agem muitas vezes como coenzimas ou 
como parte de enzimas responsáveis por 
reações químicas essenciais à saúde 
humana. 
 
• Mantêm a saúde ideal e a prevenção de 
doenças crônicas. 
 
 
 Moléculas informacionais que controlam: 
 
 os processos básicos de metabolismo celular 
 
 a síntese de macromoléculas 
 
 a diferenciação celular 
 
 a transmissão do patrimônio genético de uma célula 
 É unidade estrutural 
básica dos ácidos 
nucléicos (DNA e 
RNA), constituídos 
por bases purinas (A, 
G) ou pirimídicas (C, 
T), ribose ou 
desoxirribose e ainda 
grupamento fosfato. 
 NUCLEOTÍDEOS: 
DNA 
•Seu comprimento linear seria de 2 m 
de comprimento. 
 
 É um polímero formado por nucleotídeos, 
sendo o açúcar desoxirribose e as bases 
purinas e pirimídicas (C, T, G, A), 
proporcionando formação de uma fita dupla. 
 
 
 
•É o responsável pelo armazenamento 
e transmissão genética 
• Encontrado nos cromossomos, 
mitocôndrias e cloroplastos 
 Assim como o DNA, o RNA 
também é composto por 
nucleotídeos, porém difere 
em certos aspectos: 
• O açúcar é uma ribose; 
• A base pirimídica timina é 
substituída pela uracila; 
• Forma somente fita de RNA 
simples, isto implica que 
haverá uma porcentagem 
diferente de A com T e C com 
G 
RNA 
1) RNAm (mensageiro) 
 Produzido pelo DNA no núcleo; 
 Leva a “mensagem” ao citoplasma; 
 Associa-se aos ribossomos. 
2) RNAr (ribossômico) – 80% dos RNA 
celulares 
 É o mais comprido; 
 Matéria-prima para formar os 
ribossomos; 
 Sem ribossomo não há tradução. 
 
3) RNAt (transportador) 
 Em certa região, apresenta 3 bases livres, 
chamadas anti-códon; 
 Captura os aminoácidos do citoplasma e os leva 
aos ribossomos; 
 O mesmo aminoácido pode ser carregado por 2 ou 
3 tipos de RNA-t. 
CARACTERÍSTICAS DOS PRINCIPAIS TIPOS DE ÁCIDOS NUCLÉICOS