Aula 2 - Macromoléculas

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CITOLOGIA – AULA 2
Rafael Moysés Salgado
rafaelmoysess@hotmail.com
AULA 1 – RUDOLF VIRCHOW (1821-1902)
 Verificação da Teoria Celular
 Médico (patologia e fisiologia)
 Determinou o centro da doença dos 
tecidos para as células
 Modificação da célula sã
COMPONENTES QUÍMICOS CELULARES
 Organismos vivos: mero sistema químico
 Século XIX: “animus”
 Não há nada que fuja das leis da Física e Química
 Solução Aquosa
 Complexidade
 Moléculas poliméricas (subunidades)
Figure 2-1 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
Ligações Químicas
ÁTOMOS LIGADOS: MOLÉCULAS
LIGAÇÕES QUÍMICAS
Figure 2-2 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
 A matéria é feita de elementos – substâncias como o hidrogênio e o carbono que não 
podem ser decompostas ou convertidas em outros elementos por meios químicos
Elétrons mais externos:
Determinam a Interação
LIGAÇÕES QUÍMICAS
Figure 2-6 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
Covalente: compartilha elétrons (FORTE) Iônica: doação de elétrons (FRACA)
LIGAÇÕES COVALENTES
Figure 2-8 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
LIGAÇÕES COVALENTES
Figure 2-9 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
 H: uma única possibilidade de ligação
 O, N, S, P e C: várias ligações
Figure 2-10 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
LIGAÇÕES COVALENTES
Table 2-1 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
INTENSIDADE da ligação – quebra: enzimas – eventos violentos
LIGAÇÕES COVALENTES
Figure 2-11 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010) Figure 2-12 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
POLARIDADE (cargas opostas)
Interação através de forças elétricas
ATRAÇÃO
H2O
MOLÉCULAS HIDROFÍLICAS
“GOSTAM DE H2O”: dissolvem-se facilmente
(Açucares, DNA, RNA e a maioria das proteínas)
H2O
MOLÉCULAS HIDROFÓBICAS
“NÃO GOSTAM DE H2O”: não se dissolvem
(hidrocarbonetos)
H2O
PONTES DE HIDROGÊNIO
Figure 2-14 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
COMPORTAMENTO DAS MOLÉCULAS NA H2O
Figure 2-13 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
COMPLEXOS MOLECULARES
CARGAS
COMPLEMENTARES
MACROMOLÉCULAS
Figure 2-15 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
COMPOSIÇÃO CELULAR
Table 2-2 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
MOLÉCULAS DE CARBONO
CONFORMAÇÃO ESTRUTURAL
GRUPOS QUÍMICOS
Figure 2-16 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
 Fonte de energia
 Subunidade dos 
polissacarídeos
 Carboidratos
 Glicose:
Manose
Galactose
Troca de orientação
Monossacarídeo
Dissacarídeo
Oligossacarídeo
Polissacarídeo
CARBOIDRATOS: Açúcares
GLICOGÊNIO: forma de armazenamento (fígado e músculos) nos animais / vegetais: AMIDO
CARBOIDRATOS: Açúcares
CARBOIDRATOS: Açúcares
Figure 2-17 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
CONDENSAÇÃO
CONSTRUÇÃO
QUEBRA
HIDRÓLISE
CARBOIDRATOS
Função Descrição Exemplo
Estrutural Atuam na formação da 
estrutura do organismo. 
Só possui esta função em 
bactérias e vegetais
Celulose
Informacional Atuam como mensageiros Glicocálix (adesão e 
revestimento)
Energética São oxidados para 
obtenção de energia
-
LIPÍDEOS: Ácidos graxos
Figure 2-18 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
 Cadeia hidrocarbonada
Pouca reativa
Hidrofóbica
 Grupo carboxila
(-COOH)
Hidrofílica
Reativo
MÓLECULAS
ANFIPÁTICAS
LÍPIDEOS: Triacilgliceróis
Figure 2-19 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
 6 vezes mais energia que Glicose
 Armazenamento:
Gotículas no citoplasma celular
 Degradação:
Unidades de dois carbonos
Idênticas às da degradação da glicose
LIPÍDEOS: Fosfolipídeos
Figure 2-20 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
LIPÍDEOS
Função Descrição Exemplo
Estrutural Atuam na formação da 
estrutura da membrana 
plasmática das células
Lipídeos da membrana 
plasmática das células
Informacional Atuam como mensageiros Hormônios Sexuais 
(estrógeno, testosterona, 
progesterona)
Energética São oxidados para 
obtenção de energia
-
PROTÉINAS: Aminoácidos
Figure 2-21 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
GRUPO ÁCIDO CARBOXÍLICO + GRUPO AMINO
Figure 2-22 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
PROTÉINAS: Aminoácidos
LIGAÇÕES PEPTIDÍCAS
Ligação covalente entre dois aminoácidos
POLIPEPTÍDEOS
20 AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS
PROTEÍNAS
PROTEÍNAS: Construção
Figure 4-1 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
CONDENSAÇÃO
CONSTRUÇÃO
PROTEÍNAS: Ligações
Figure 4-27 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
Sitio de ligação
Ligações não covalentes
PROTEÍNAS: Ligações
Figure 4-4 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
 Atração eletrostática
 Pontes de Hidrogênio
 Força de van der Walls
PROTEÍNAS: Conformações
Figure 4-5 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
PROTEÍNA ENOVELADA
PROTEÍNAS: Desnaturação
Figure 4-7 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
PROTEÍNAS: Formas e tamanhos
Figure 4-9 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
 30 até mais de 10.000
aminoácidos
 50 – 2000 em sua maioria
 Podem ser:
Globulares ou fibrosas
Filamentos
Lâminas
Anéis
Esferas
PROTEÍNAS: Estruturas complexas
Figure 4-21 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
 Dímeros
 Filamentos (Hélice)
 Anéis
PROTEÍNAS: Estruturas complexas
Figure 4-22 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
PROTEÍNAS: Enzimas
Figure 4-30 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
 S: Substrato
 E: Enzima (lisozima)
 ES: Complexo enzima-substrato
 EP: Complexo enzima-produto
Toda enzima é uma proteína, 
mas nem toda proteína é uma 
enzima!
PROTEÍNAS
Figure 4-48 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
PROTEÍNAS
Função Descrição Exemplo
Estrutural Atuam na formação da estrutura 
do organismo
Colágeno (tendões e 
ligamentos), 
queratina
Enzimática Proteínas que atuam como 
catalisadores biológicos
Lipase
Informacional Levam informações, atuando 
como mensageiros químicos
Hormônios 
(endógenos), Fero-
hormônios 
(exógenos)
Energética Proteínas que na ausência do 
carboidratos são oxidadas para 
obtenção de energia
-
Defesa Atuam na constituição dos 
anticorpos, substancias que 
destroem os antígenos
Imunoglobulinas
ÁCIDOS NUCLÉICOS: Nucleotídeos
Figure 2-23 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
 Nitrogênio ligado a um açúcar de 5 carbonos + fosfato
 Função informacional
NUCLEOTÍDEOS
Figure 2-25 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
VITAMINAS
Co-fatores metabólicos dos organismos, atuam auxiliando em diversas reações químicas no 
organismos e metabolismo. Devem ser obtidas na alimentação
Ex: Vitamina A, C, B12.
SAIS MINERAIS
 Fatores Metabólicos, atuam de forma estrutural e tem a mesma importância das proteínas.
Ex: Cálcio.
MACROMOLÉCULAS
Figure 2-26 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
MACROMOLÉCULAS
Figure 2-27 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
MACROMOLÉCULAS
Figure 2-32 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
MACROMOLÉCULAS
Figure 2-33 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
CITOLOGIA
Rafael Moysés Salgado
rafaelmoysess@hotmail.com
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