Biologia Celular: Bases Macromoleculares da Constituição Celular

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Bases Macromoleculares da Constituição Celular 
 
Constituição: ​átomos que unem-se para formarem​ ligações químicas interatômicas 
(iônicas-eletrostáticas-, covalentes e metálicas) e moléculas que interagem entre si em ​interações 
intermoleculares​ (ligação. de hidrogênio, forças de london e hidrofóbicas) 
 
Átomo: ​é uma unidade básica de matéria que consiste num ​núcleo​ central de carga elétrica positiva 
(próton) envolto por uma ​nuvem de elétrons​ de carga negativa.​ O núcleo atômico é composto por prótons e 
nêutrons ​Os elétrons de um​ átomo ​estão ligados ao núcleo por força eletromagnética. 
A=número de massa (p+n) z=número atómico (p) 
 
Íon: ​átomo que ​perde ​um elétron torna-se um ​cátion​ (nº prótons> elétrons) e átomo que ​ganha​ um 
elétron torna-se um ​ânion​ (nº prótons<elétrons).  
 
Obs.: ​Um organismo vivo é formado principalmente por carbono (25%), hidrogênio (50%) e oxigênio 
(25%). 
 
Ligações Interatômicas e Interações Intermoleculares 
 
Ligação Covalente:   
-> uniões ​fortes e estáveis​; 
-> consomem muita ​energia ​(100 kcal\ mol) 
-> observada nas ligações peptídicas entre aminoácidos  
-> Só podem ser desfeitas por procedimentos drásticos (hidrólise em ác. forte em altas temperaturas)  
  
 
Ligações fracas:  
-> natureza variada; 
-> formadas com pequeno gasto energético; 
-> desfeitas por procedimentos suaves: aquecimento moderado ou alteração da concentração iônica do meio 
->Essas interações de baixa energia permitem às células alterarem, montarem e desmontarem estruturas                         
supramoleculares sem grande gasto energético. 
-> ex.: ​ligação de hidrogênio: ​uso comum de um átomo de h + fon (flúor não é comum nos seres vivos); 
 - ligações peptídicas e entre cadeias de dna. 
 ​ ligações hidrostáticas:​ um grupo ácido prende-se à um grupo básico; 
 - Corantes ácidos e proteínas ácidas. 
 ​ Interações hidrofóbicas​: acontece entre moléculas apolares comprimidas pela repulsão da água; 
  - Camadas de lipídios da membrana. 
 ​ Atrações de ​van der Waals:​ dipolo-dipolo: moléculas polares || dipolo instântaneo: moléculas apolares 
 
 
Obs.: ​Essas ligações e interações conferem às macromoléculas uma estrutura tridimensional; 
 
(imagem slide 5)  
 
Células: ​são constituídas de ​macromoléculas poliméricas ​(macromoléculas são polímeros de monômeros)  
existem quatro famílias principais de moléculas orgânicas que formam as macromoléculas: 
-> monossacarídeos -> polissacarídeos, glicogênio e amido (nas plantas)  
-> ácidos graxos -> gorduras e membranas lipídicas  
-> aminoácidos -> proteínas 
-> nucleotídeos -> ácidos nucleicos  
 
Macromoléculas \ Macronutrientes  
 
Carboidratos\ Açúcares\ Hidratos de Carbono: 
-> fonte de energia para a célula 
-> formados por monossacarídeos  
-> fórmula geral: (ch2o)n, onde ‘n’ pode ser 3,4,5,6,7 ou 8 e possuem dois ou mais grupos hidroxila, podem ser                                       
aldoses(aldeído) ou cetoses(cetona);  
-> estruturas bastante hidratadas (moléculas de água);  
-> frutose e glicose são isômeros - mesma fórmula molecular; 
-> forma α: o ‘-oh’ do carbono 1 está do lado inferior direito e na forma beta no lado superior direito; 
OBS: O CARBONO QUE CARREGA O ALDEÍDO OU A CETONA PODE REAGIR COM QUALQUER UMA DAS HIDROXILAS DE UMA                                     
SEGUNDA MOLÉCULA DE AÇÚCAR, FORMANDO UM DISSACARÍDEO. EX.: MALTOSE: GLICOSE+GLICOSE                   
lACTOSE=GALACTOSE+GLICOSE || sACAROSE= FRUTOSE + GLICOSE 
polissacarídeos simples​;​ formados apenas por glicose  
 
GLICOGÊNIO: ARMAZENADO NO CITOSOL NA FÓRMULA DE GRÂNULOS (GLICOGÊNIO + PROTEÍNAS P\ SÍNTESE), SENDO                           
BASTANTE RAMIFICADO E MAIS COMPACTO QUE O AMIDO  
 
amido:​ formado por amilose e amilopectina 
 
celulose​: é utilizada para suporte mecânico nos vegetais e reserva energética, é um polissacarídeo de glicose  
p\ os seres humanos serve como fibra, melhora do trato intestinal, etc 
 
polissacarídeos compostos: ​constituídos por +1 monossacarídeo ou derivados, menos frequentes nas células 
papel estrutural e lubrificação de articulações 
ex.: glicosaminoglicanos 
 
(inserir tabela página 15)  
 
*perguntar sobre a formação do anel: só precisa saber reconhecer a fórmula através da imagem do anel ou                                   
precisa saber montar? 
*não entendi a forma α e beta 
  
 
Proteínas: 
-> polímeros formados a partir de​ ligações peptídicas entre aminoácidos; 
-> apenas ​20 aminoácidos​ são encontrados na proteína e todos possuem estrutura em ‘l’; 
-> todos os a.ác. têm a presença de um grupo ​‘nh2’ (amino) e ‘cooh’ (ác. carboxílico) ligados ao carbono α                                       
central  
obs.: a prolina e a hidroxiprolina contém o grupo ‘nh’ no lugar do ‘nh2’ 
-> geralmente os a.ác. estão ionizados; 
-> 19 a.ác. formam ​isômeros ópticos​, o átomo de carbono α é assimétrico; 
-> Estrutura: aminoácidos carregados positivamente tem natureza ​básica ​e os carregados negativamente                       
natureza ​ácida​. 
 
-> CLASSIFICAÇÕES:​ SIMPLES​: FORMADAS EXCLUSIVAMENTE POR A.ÁC.  
 ​CONJUGADAS: ​PRESENÇA DE UMA PARTE NÃO PROTEICA: GRUPO PROSTÉTICO  
 ​ BÁSICAS​: PREDOMINÂNCIA DE NH2 E 
 ​ ÁCIDAS​: PREDOMINÂNCIA DE COOH  
 
-> FORMATO TRIDIMENSIONAL E PAPEL BIOLÓGICO: 
ESTRUTURA PRIMÁRIA: MOLÉCULAS PROTEICAS EM ESTADO NATIVO CONSTITUÍDAS POR CADEIAS                        
POLIPEPTÍDICAS DOBRADAS DE MANEIRA REGULAR E CONSTANTE (LIGAÇÃO COVALENTE)  
​ESTRUTURA SECUNDÁRIA: ​ARRANJO ESPACIAL DEFINIDO E TÍPICO PARA CADA PROTEÍNA. A MAIS                         
COMUM É A ALFA-HÉLICE COM FORMA HELICOIDAL (INTERAÇÃO INTERMOLECULAR, LIGAÇÃO. DE HIDROGÊNIO) 
  ​ESTRUTURA TERCIÁRIA; AS CADEIAS COM ESTRUTURAS SECUNDÁRIAS DOBRAM-SE FORMANDO                   
ESTRUTURAS GLOBOSAS OU ALONGADAS 
​estrutura quaternária: CADEIAS PEPTÍDICAS IGUAIS OU DIFERENTES CHAMADAS MONÔMEROS,                   
ESTRUTURA MANTIDA POR LIGAÇÕES FRACAS (DEVE TER 2 OU + CADEIAS POLIPEPTÍDICAS) 
-> funções: sua função é determinada pela estrutura; 
componentes de membrana (canais e bombas de transporte, mensageiros químicos (sinalizador p célula                         
crescer), anticorpos, movimento (actina e miosina), enzimas, toxinas, hormônios, etc 
 
 
     
 
Enzimas: 
->​ ​Nem todas as enzimas são proteínas, pois os r​nas também atuam como enzimas; 
-> catalisadores: ​aceleram reações​ químicas atuando em determinado substrato (composto que sofre a ação); 
-> a maioria requer​ cofatores​ (íon metálico ou molécula-coenzima (termoestáveis)); 
-> a enzima sem o cofator chama-se​ apoenzima​ e com ele chama-se ​holoenzima;  
-> região característica:​ sítio ativo​, onde liga-se o substrato (cada um substrato tem um sítio específico);  
 
-> fatores que interferem: temperatura, ph, ativadores; 
-> alto rendimento; 
->inibição enzimática:  
reversível​: a enzima não volta a ter sua atividade normal ex.: cianeto inibe a cadeia respiratória do ser vivo                                     
irreversível: competitiva: o substrato e o inibidor competem pelo sítio ativo da enzima ​ex.: ​intoxicação por                               
metanol 
não competitiva:​o substrato e o inibidor não competem pelo sítio, a enzima não consegue                             
transformar o substrato em produto pois o inibidor ‘conecta-se’ em outra região impedindo a formação do                               
produto. ex.: antidepressivos 
-> regulação alostérica: ​é qualquer ​forma de regulação em que a molécula reguladora (um ativador ou                               
inibidor) se liga a uma enzima em algum lugar diferente do sítio ativo. O lugar onde o regulador se liga é                                         
chamado de sítio alostérico, impedindo queo substrato ligue (essa atividade evita que haja produção                             
desnecessária de produto) 
 
Nucleotídeos e Ácidos Nucléicos: 
-> nucleotídeos: monômeros dos ác. nucleicos; 
-> formado por base nitrogenada+açúcar (pentose)+grupo fosfato; 
*nucleosídeo: base nitrogenada+açúcar 
-> bases nitrogenadas: ​bases pirimídicas​= uracila, citosina e timina;​ bases púricas​= adenina e guanina 
-> açúcares:  
-> nucleotídeos que contém ribose(oh): ribonucleotídeos (rna) 
-> nucleotídeos que contém desoxirribose(h); desoxirribonucleotídeos (dna) 
*ribose e desoxirribose são as pentoses? 
-> podem agir como carreadores de energia química (atp), unidades constitutivas dos ác. nucleicos,                           
combinam-se com outros grupos para formar coenzimas, usados como moléculas de sinalização específica(amp                         
cídico) 
-> fosfatos: todos apresentam carga negativa; que confere a eles acidez (daí o nome ácido nucleico, etc),                                 
ligados geralmente no último carbono (5)  
 
ácidos nucléicos; polímeros longos, formados por nucleotídeos que estão ligados covalentemente por uma                         
ligação fosfodiéster entre os grupos fosfatos ligados ao açúcar de nucleotídeo e o grupo hidroxila do açúcar do                                   
nucleotídeo seguinte. 
-> dna: guanina, adenina, ​timina e citosina + açúcar desoxirribonucleico; dupla fita (helicoidal nos                           
homens)  
-> rna: citosina, adenina, ​uracila e guanina + açúcar ribonucleico; fita única; rnas (mensageiro,                           
ribossômico e transportador) 
 
Lipídios:  
-> compostos de carbono extraídos de células e tecidos (utiliza-se solventes para extração) 
-> insolúveis em água (alguns são anfipáticos)  
-> ​lipídios de reserva energética​: gorduras neutras que servem de reserva: 3 ác. graxos + triálcool glicerol=                                 
triglicerídeo (formação?) 
* ácidos graxos: saturados: entre carbonos têm apenas lig.simples (formato de cotovelo, maior ponto de fusão                               
devido à maior superfície de contato) \\ insaturados: têm lig. duplas ou triplas (forma de óleos: ficam em pé,                                     
menor ponto de fusão  
-> ​lipídios estruturais​: compõem a estrutura da membrana, existem lipídios anfipáticos, com uma parte polar 
 e outra apolar. 
->fosfolipídios: contém grupo fosfato: fosfoglicerídeos(tem glicerol) e esfingolipídeos (abundante nas                   
bainhas de mielina do tecido nervoso) 
(imagem 3h da vídeo aula)   
->glicolipídios: glicídio + glicerol 2 ácidos graxos \\ papel informacional  
-cerebrosídios: glicoesfingolipídios (esfingosina ácido graxo glicídio)  
-coleterol:presente na membrana plasmática atuando na fluidez 
*interações hidrofóbicas: permitem a formação da bicamada lipídica das membranas, fixação de proteínas                         
integrais e transporte de lipídios no plasma 
-> vitaminas lipossolúveis 
-> hormônios esteróides