Estrutura básica das células

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Estrutura básica das células 
PROTEÍNAS: 
 
Presença de proteínas nas células bacterianas, 
presença de ribossomos realizando a síntese proteica, 
parede celular, sendo as proteínas importantes para 
originar estruturas dessa célula como é o caso do 
flagelo das bactérias que é formado pela proteína 
flagelina 
Parede celular: estrutura não presente nas celulas 
humanas, essa é composta por uma combinação de 
sequências aminoácidos que formam um 
tetrapeptídeo, este forma ligações cruzadas que vão 
formar uma rede com carboidratos. 
Membrana celular: tem proteínas encrustadas, 
integrais, periféricas, glicoproteínas, 
Partícula viral: tem seu material genético protegido por um envoltório proteico chamado de 
capsídeo. Algumas partículas virais temos uma dupla camada lipídica mais externa que possui 
espiculas de glicoproteínas. 
Anticorpos: compõe o nosso sistema de defesa, são moléculas glicoproteicas que circulam nos 
fluídos corporais e tem a função de neutralizar microrganismos 
Saliva: secreção que escoa do ambiente bucal, lubrifica a boca, protege os dentes e o meio 
ambiente bucal, tem ação antimicrobiana. Nela temos proteínas com ações antibacteriana, 
antivirais, são utilizadas na limpeza da boca, para viscoelasticidade, ajuda no processo de 
digestão. 
 
 
Doença periodontal: faz relação com as proteínas, como o caso da gengivite que compreende 
uma inflamação na área da gengiva, quando não cuidada pode evoluir para uma periodontite, 
comprometendo outras estruturas do periodonto, como o cemento, osso alveolar, ligamento 
periodontal. Os microrganismos associados a essa doença apresentam afinidade por conteúdo 
proteico, degradando esse conteúdo ao redor do dente, logo prejudicando o periodonto. 
Doença perimplantar: nesse tipo de doença os tecidos ao redor do implante dentário serão 
comprometidos, assim o paciente tem atingido o osso alveolar, a gengiva ao redor do implante, 
podendo levar a perda desse implante. Entre as doenças perimplantares, temos a perimplantite 
e mucosite. Isso ocorre pela má higiene do paciente, que leva ao acúmulo de biofilme dentário, 
voltado pra o comprometimento do conteúdo proteico. 
OBS. Nos vegetais podemos ter uma reserva proteica, enquanto nos animais isso não ocorre, 
nem em células bacterianas e fúngicas. 
Proteínas: são polímeros constituídos pela combinação de grande número de monômeros de 
aminoácidos, unidos pela ligação peptídica. 
Importância das proteínas: 
Fundamentais para qualquer ser vivos e até os vírus 
Toda manifestação genética é dada por meio de proteínas 
Grande parte dos processos orgânicos são mediados por proteínas (enzimas) 
Sem proteínas, não existiríamos e nenhum outro ser vivo. 
• Aminoácidos: 
unidades fundamentais das proteínas – são cadeias de aminoácidos, são os monômeros 
Atuam como: Enzimas, hormônios – controlam o metabolismo 
 Proteínas contráteis – movimento 
 Defesa do organismo – imunoglobulinas 
 Sangue – hemoglobina e albumina – transporte 
 imunoglobulinas – defesa (vírus e bactérias) 
Grupos funcionais: amino (NH2) e ácido carboxílico (COOH) 
 
 
 
 
 
 
 
Estrutura básica de um aminoácido: 
 
 
 
 
Vamos o grupo amina e carboxila ligados a um carbono central, o qual é associado a um 
hidrogênio, e também estará ligado a um radical/cadeia lateral que irá diferenciar um 
aminoácido do outro, dando as suas características. 
Quando esse carbono central se liga a quatro ligantes diferentes ele é chamado de carbono 
quiral ou assimétrico. O aminoácido glicina é uma exceção, pois seu radical será um hidrogênio, 
logo o carbono deixa de ser quiral visto que estará ligado a dois hidrogênios. 
OBS. Nossas proteínas são formadas pela combinação de 20 aminoácidos. 
Isomeria: nossos aminoácidos são do tipo L, pois giram para o lado esquerdo na incidência de 
luz polarizada no laboratório. O grupo amina irá nos indicar esse posicionamento, caso esteja 
no lado esquerdo, o aminoácido será do tipo L, um L-aminoácido. Esta característica é 
importante, pois enzimas são específicas para esta conformação. 
Abreviação do aminoácido feita pelas suas três primeiras letras. 
Aminoácidos não essenciais – são produzidos pelo corpo 
Aminoácidos essenciais – não são produzidos pelo corpo, logo devem ser adquiridos em nossa 
dieta (proteínas ingeridas são quebradas e conseguimos adquirir esses aminoácidos) 
Ligação peptídica: a hidroxila do grupo carboxila de um aminoácido se ligará a um hidrogênio 
do grupo amina de outra, de modo que irão se unir e formar H2O para ser liberado (reação por 
desidratação). 
 Grupamentos: N-terminal (NH3+ livre) é o primeiro aminoácido (extremidade 
 aminoterminal) e C-terminal (COO- livre) é o último aminoácido 
 (extremidade carboxiterminal). 
Quando ocorre a ligação peptídica, temos então a perda da configuração original do aminoácido 
que no futuro darão origem a proteínas, assim esses aminoácidos que perderam sua 
conformação para constituir a proteína são chamados de resido de aminoácido. 
Cadeias peptídicas: 
2 aa – dipeptídios 
3 aa – tripeptídios 
4 aa – tetrapeptídios 
+ de 10 aa – polipeptídios 
+ de 100 aa – proteína 
 
Classificação das proteínas: 
• Quanto a forma: 
 Proteínas fibrosas: tem formato mais alongado e está associada a função 
 estrutural. Ex. queratina, tropomiosina, colágeno 
 Proteínas globulares: tem formato de globo, está associada a funções mais 
 dinâmicas. Ex. catalisadores, transportadores, proteínas de controle 
• Quanto aos componentes constituintes: 
 Proteínas simples: apenas aa na constituição. 
 Proteínas conjugadas: aa + constituinte não proteico. Ex. cromoproteínas, 
 glicoproteínas, hemoglobina 
 
 
 
Níveis de organização: 
Primário: 
aminoácidos unidos por ligações peptídicas. 
Mera sequência de aminoácidos (100 ou +), forma um colar de 
pérolas. 
Proteína com esse nível de estrutura ainda não está pronta para 
exercer a sua função. 
A estrutura primária pode variar em relação aos números de aa, 
sequência de aa e natureza de aa. 
Secundário: 
início de enovelamento. 
A disposição espacial adquire a espinha dorsal da cadeia 
polipeptídica, devido a proximidades do aa vão sedo formadas 
pontes de hidrogênio. 
Temos o formato de hélice (mantida pelas pontes de H), sendo 
chamado de alfa-hélice, ou um formato de folha, chamado de 
beta-folha. 
Como são várias ligações de H temos uma estabilidade à estrutura, levando ao enovelamento. 
Não são todas as proteínas nesse estágio que já possuem uma função definida como o caso da 
queratina. 
Beta-folha adquire esse formato pois as pontes de H se dispõem perpendicularmente a espinha 
dorsal. 
Terciário: 
temos um enovelamento mais complexo sendo esse tridimensional, o qual é formado por um 
conjunto de alfa-hélices e beta-folhas 
Nessa estrutura temos a participação dos radicais nas interações devido sua aproximação 
 Ligações que mantem a estrutura terciária: 
Ligações iônicas, hidrofóbicas, ligações de hidrogênio (átomo de H se atrai a 
um elemento mais eletronegativo, geralmente o oxigênio ou nitrogênio), 
pontes dissulfeto e forças de Van der Waals. 
 Quaternário: enovelamento mais complexo que envolve a união de estruturas terciárias (no 
mínimo duas) 
Quem controla este enovelamento: o DNA, com o RNA mensageiro trazendo toda a informação 
para a síntese proteica nos ribossomos. 
Desnaturação proteica: leva a perda da função da proteína, assim como o seu nível de 
organização, perdendo suas ligações, exceto a ligação peptídica. Agentes desnaturantes são o 
calor, variação de PH, alta concentração de ureia e agentes redutores. Essas proteínas 
desnaturadas podem voltar a ser ativas quando se retira o agente desnaturantes, trazendo de 
volta seu aspecto funcional (proteína nativa). 
Enzima: todaenzima é uma proteína, apresenta atividade catalítica e são seletivas e 
especializadas, ela é capaz de acelerar as reações bioquímicas. 
LIPÍDEOS: 
São compostos orgânicos com grande diversidade de estruturas, se apresentam insolúveis em 
água - hidrofóbicos. 
apresentam alta solubilidade em solventes orgânicos, como éter e acetona 
são moléculas hidrofóbicas ou anfipáticas (porção hidrofóbica e porção hidrofílica) 
 
▪ Funções: 
estrutural nas membranas biológicas (bicamada de fosfolipase) - estrutura a célula 
armazenam energia 
sinalizadores (hormônios), cofatores (vitamina K) e pigmentos 
impermeabilizantes - evitam a perda de água para o ambiente 
isolantes térmicos e elétricos 
armazenados em forma de gordura nos adipócitos 
proteção contra choque mecânico 
OBS. a função primária dos lipídios é formar as membranas plasmáticas que recobrem as células 
 
▪ Fosfolipídios: 
função estrutural que forma a bicamada fosfolipídica da membrana celular 
precursor de moléculas reguladoras (ac araquidônico -> eicosanoide) 
 
▪ Colesterol: 
separam as cadeias de ácidos graxos impedindo seu empacotamento 
precursor de hormônios 
 
▪ Glicolipídios: 
face externa da membrana (se relaciona com carboidratos) 
porção glicídica: reconhecimento celular, 
 receptores antigênicos. 
 
mosaico fluido: modelo designado a membrana plasmática, visto que as moléculas proteicas e 
lipídicas são livres para se movimentarem lateralmente no plano da membrana graças a suas 
interações serem de maioria não covalentes. 
 
principais tipos de lipídios: ácidos graxos, triacilglicerol, glicerofosfolipídeos, esfingolipídios e 
esteroides. 
 
▪ Ácidos graxos: 
Ácidos monocarboxílicos (-COOH grupo carboxila) com uma longa cadeia de hidrocarbonetos 
(geralmente longa) 
molécula anfipática - cauda apolar e hidrofóbica, cabeça polar e hidrofílica 
número par de carbonos (4 a 36 carbonos) 
mais comuns de 12 - 2 C; 
ex. ácido palmítico - principal ac graxo para reserva: uma extremidade com grupo carboxila e o 
outro com grupo metila. 
 
 
saturado: carbonos unidos sem ligações duplas, sempre simples, cadeia sem dobras chamadas 
de cadeias distendidas, logo apresentam uma maior interação entre as cadeias de 
hidrocarbonetos, possuem assim maior estabilidade. 
 
insaturado: carbonos unidos com dupla ligação, fazendo uma dobra na cadeia de 
hidrocarbonetos. Cadeias com dobras rígidas que evitam o empacotamento e possuem uma 
menor estabilidade. 
 Monoinsaturados: apenas uma dupla ligação 
 Poli-insaturados: + de uma dupla ligação 
 
OBS. O tamanho da cadeia de ac graxos e presença de insaturações influenciam nas suas 
propriedades físicas 
 
Quanto maior o tamanho da cadeia: 
- maior é o grau de interação das moléculas de ácidos graxos, 
- maior ponto de fusão 
 
Quanto mais insaturações: 
- menor é o ponto de fusão, pois ele possuirá um menor grau de interação 
 
 
 
 
Ácidos graxos essenciais: 
v 
v 
são aqueles que o nosso corpo não sintetiza, as células não são capazes de produzi-los. Logo 
eles devem ser obtidos de forma exógenas em nossa dieta. Eles são precursores de moléculas 
de extrema importância em processos biológicos. 
Ex. ac gama-linolênico: omega-3 (peixes) 
 ac linoleico: omega-6 (óleo vegetal – girassol, milho, soja, algodão) 
 
os ácidos graxos livres são pouco encontrados nos organismos, mais frequentemente estão 
ligados a um álcool, que pode ser o glicerol ou a esfingosina 
 
▪ Triacilglicerol: 
tri/acil/glicerol - acil significa ácido graxo, logo são três ac graxos ligados a um glicerol 
mais abundante da natureza, totalmente apolar, hidrofóbico, insolúveis em H2O 
chamados de triglicerídeos ou triglicérides 
reserva energética e amortecimento 
composto por 3 ac graxos, cada um em uma ligação éster com o mesmo glicerol 
reação de esterificação: hidroxilas polares do glicerol reagem com os carboxilatos polares do 
álcool, produzindo éster e água. Nessa reação temos desidratação. 
 
 
 
Vão formar o H2O 
Éster 
 
 É considerada reversível por meio da hidrólise, logo precisamos de água e a lipase irá ajudar 
nesse processo. Quando esta reação ocorre em meio alcalino, há formação de sais de ac graxos 
(sabões) - saponificação 
 
Hidrólise: Um hidrogênio da água se ligará ao oxigênio de triacilglicerol formando uma 
hidroxila, já no ácido graxo, o oxigênio da água será destinado a ele nesta reação formando o 
éster, sobrando então uma molécula de hidrogênio nesse processo. 
OBS. a esterificação leva à perda da porção polar 
 
Triacilglicerol simples - um único tipo de ac graxo (entre os três que o formam) 
Triacilglicerol mistos - diferentes tipos de ac graxos 
 
as gorduras animais e óleos vegetais são misturas de triacilgliceróis, que diferem na sua 
composição de ácidos graxos. 
OBS. nem todo lipídio é gordura 
 
gordura animal: ricas em ac graxos saturados, sólidos em TA 
óleos vegetais: ricos em ac graxos insaturados, líquido em TA 
 
triacilgliceróis são formas altamente eficientes de armazenamento de energia. Sua degradação 
produz mais energia que a dos carboidratos. 
triacilglicerol é uma molécula hidrofóbica que pode ser armazenada nos adipócitos sem 
acúmulo de água, contudo essa degradação é muito mais complexa e elaborada, logo não é a 
primeira opção para quando necessitamos de energia. 
eficiente pois acumulamos o triacilglicerol sem acumular água, assim não se carrega o peso extra 
da água da hidratação que está associada aos polissacarídeos armazenados, dessa forma 
armazenamos muita energia utilizando menos peso. 
ex. 1g triglicerídeo=9 Kcal/mol 
 1g carboidrato= 4 Kcal/mol 
 
 
 
▪ Glicerofosfolipídeos: 
também chamados de fosfogliceridios 
glicerol ligado a dois ac graxos tendo um fosfato que liga o glicerol ao álcool 
molécula anfipática - cabeça polar e cauda apolar 
esses são os principais fosfolipídios encontrados nas membranas 
são derivados do glicerol que possuem um fosfato na estrutura 
ácido fosfatídico: 
 é o glicerofosfolipídeo mais simples, 
 precursor de todos os outros glicerofosfolipídeos 
 
▪ Fosfolipídios: 
compreendem glicerofosfolipídeos e esfingomielinas 
derivados dos lipídeos que contém fósforo como fosfolipídios 
anfipáticos 
componente das membranas biológicas 
 
▪ Esfingolipídios: 
temos a esfingosina no local do glicerol, logo esfingosina ligada a dois ac graxos tendo um 
fosfato que liga a esfingosina ao álcool 
esfingosina é um amino álcool que está ligada a um ac graxo através do seu grupo carboxila e a 
esfingosina através do seu grupo amina 
exemplos: 
ceramida: esfingosina+ ac graxo+ água 
esfingomielina: esfingosina + ac graxo + fosforilcolina 
a esfingomielina é um esfingolipídio que é um fosfolipídio de membrana 
cerebrosídeo: esfingosina + ac graxo + glicose ou galactose 
gangliosídeo: esfingosina + ac graxo + oligossacarídeo 
OBS. cerebrosídeo e gangliosídeo são glicolipídios 
 
esfingomielinas são os principais componentes da bainha de mielina, sendo os esfingolipídios 
mais comuns, e são fosfolipídios 
 
▪ esteroides: 
lipídeos fracamente anfipáticos 
não possuem ac graxos em sua composição (lipídeos simples devido está ausência) 
núcleo tetracíclico (esteroide) - quatro anéis de hidrocarbonetos unidos entre si, fornece uma 
estrutura mais rígida 
presente na maioria das células eucarióticas 
temos apenas uma região hidrofílica formada pela hidroxila ligada ao grupo esteroide, logo sua 
maior parte é hidrofóbica 
o principal esteroide é o colesterol 
o esteroide pode se tornar mais hidrofóbico ainda se ele for ligado a um ac graxo, chamado de 
éster de colesterol, havendo uma reação de esterificação para a geração desse composto mais 
apolar, sendo essa a forma de transporte mais comum de colesterol em nosso sangue. 
 
Esteroides da membrana dos: 
fungo - ergosterol 
bactéria - nenhum 
humano- colesterol 
 
colesterol: 
composto chave que é precursor de outros tipos de esteroides(hormônios sexuais, sais biliares 
e vitaminas D) 
é fundamental no nosso organismo 
esteroide mais abundante em animais 
composição das membranas de células animais 
composição de lipoproteínas 
 
lipoproteínas: agregados moleculares hidrossolúveis formados por associações entre proteínas 
e lipídeos, sendo responsável por realizar o transporte de lipídeos na corrente sanguínea até 
células e órgãos. 
 - compostas: por lipídeos e proteínas, lipídeos do tipo triglicerídeos, colesterol, ésteres 
 de colesterol, fosfolipídios. 
 
lipoproteína – o que diferencia as lipoproteínas é sua densidade 
LDL – baixa densidade, o excesso de LDL leva a arteriosclerose que dificulta a passagem do 
sangue pelo entupimento dos vasos, pois o LDL tem uma facilidade de se depositar nas paredes 
dos vasos 
VLDL - muito baixa a densidade 
HDL - alta densidade 
 
 
 
 
 
eicosanoide: 
derivado do ácido araquidônico - ac graxo essencial com 20 carbonos, é derivado do ac linoleico, 
é poli-insaturado, compõe muitos dos fosfolipídios de membrana, em caso de necessidade esse 
ácido é liberado da membrana para dar origem aos eicosanoides. 
eicosanoides são hormônios parácrinos - agem em células próximas, levando mensagens as 
células, envia mensagem avisando que houve um dano e que tal tecido deve ser reparado, 
sinaliza cascatas de reações que devem ocorrer. 
três classes de eicosanoides: prostaglandinas, tromboxanos e leucotrienos. 
 
CARBOIDRATOS 
Presença de carboidratos das células: 
 Célula bacteriana com parede celular com peptídeoglicanos (4 aa e 2 carb) que diz 
 respeito a açúcar formando a estrutura em rede da parede, capsula das bactérias 
 sendo formada por polissacarídeos, 
 Membrana celular com carboidratos associados a proteínas, além de glicolipídios 
 Estruturas para reconhecimento e adesão celular sendo mediado por carboidratos 
 (porção glicídica) 
 Anticorpos são glicoproteínas 
Carboidratos na doença bucal: 
 Cárie dentária: doença crônica mais prevalente da espécie humana, doença 
 infecciosa relacionada com a presença de carboidratos em nossa dieta. O fator que a 
 causa está associado ao um acumulo de biofilme (comunidade microbiana) cariogênico, 
 sendo causada pela má higiene, acumulando esse biofilme sobre a superfície dentária, 
 aliado a isso temos uma dieta rica em carboidratos, especificamente a sacarose que está 
 ainda mais associada a cárie. Sua manifestação inicial ocorre em nível bioquímico. 
 Doença biofilme sacarose dependente 
Nomes equivalentes: Carboidratos/ hidratos de carbono/açucares/glicídios 
A oxidação dos carboidratos é a principal via metabólica fornecedora de energia na maioria das 
células não fotossintéticas. 
Carboidratos são amplamente distribuídos nas plantas e animais, tendo papel estrutural e 
metabólico. Sendo esses disponíveis para o organismo através da dieta, considerados a primeira 
fonte de energia, porém não a mais energética. 
Funções: estrutural, sustentação (ac nucleicos - pentose, celulose), reserva de energia 
(glicogênio e amido), comunicação celular e defesa (glicoproteínas e imunoglobulinas). 
Classificação: 
• Monossacarídeos 
Açucares fundamentais: não necessita de alteração para ser absorvido 
Propriedades: solúvel em água, branco e cristalino, maioria com sabor doce, ligados à 
produção energética. 
Composição: C, H, O 
Fórmula geral: Cn H2n On, sendo n>= a 7, 6C são mais abundantes e 5C estão na ribose 
e desoxirribose 
Nome: número de carbono + “ose” (3 carbonos – triose, 7 carbonos-heptose). 
Aldoses ou cetoses: grupo funcional apresentado. 
OBS. 
Aldeído – C=O ligado a hidrogênio e um radical 
Cetona – C=O em um carbono secundário (vem entre dois carbonos) 
Exemplo: 
 
Monossacarídeos mais importantes: 
 Glicose ou dextrose: forma de açúcar que circula no sangue e se oxida para 
 fornecer energia. Encontrada no milho, uva, etc 
 Frutose ou levulose: açúcar das frutas 
 Galactose: faz parte da lactose, o açúcar do leite 
 
Isomeria dos monossacarídeos: presença de um 
carbono assimétrico/quiral, o que irá indicar se é do 
tipo L ou D será a posição da hidroxila. Nos animais 
os carboidratos são da série D, isso influência na 
associação específicas com as enzimas. 
Observamos na molécula o carbono assimétrico 
mais distante do carbono envolvido no grupo 
funcional para saber se é série D ou L. 
Epímeros: monossacarídeos com a mesma formula química, mas diferem na sua configuração 
espacial apenas ao redor de um dos carbonos. 
 
D-manose difere da D-glicose no carbono dois, e a D-Galactose difere da D-glicose no carbono 
quatro. 
OBS. Não se deve levar em consideração o carbono assimétrico mais afastado da carbonila 
Ciclização de monossacarídeos: Açúcares com 5 ou 6 carbonos existem como moléculas cíclicas, 
envolvem também a interação entre os grupos funcionais e os carbonos mais distantes. 
Ligações glicosídicas: os monossacarídeos se unem formando dissacarídeos e oligossacarídeos, 
de forma que a hidroxila do primeiro monossacarídeo irá se ligar com o hidrogênio do segundo, 
liberando água nessa reação de desidratação. Esses monossacarídeos que se unem passam a 
ser chamados de resíduos de monossacarídeos. 
Oligossacarídeos: são açúcares que têm poucas moléculas de monossacarídeos 
Dissacarídeos: são combinações de açúcares simples que, formam duas moléculas de 
monossacarídeos, iguais (glicose + glicose) ou diferentes (glicose + galactose). 
 
Polissacarídeos: 
São açúcares complexos com mais de 10 
moléculas de monossacarídeos 
Insolúvel em água, sofrem hidrólise e não 
são doces, 
Como são grandes, são difíceis de 
quebrar 
OBS. As bactérias associadas a carie reservam um tipo de glicogênio 
PEC – polissacarídeos extracelulares. As bactérias associadas a cárie conseguem produzir um 
tipo de glicogênio e conseguem fazer os polissacarídeos extracelulares, essas bactérias em 
ambiente propicio de excesso de carboidratos e higienização negligenciada, irão pegar esse 
excesso de açúcar para formar polissacarídeos apresentando varias funções. Esse PEC funciona 
como uma cola, ajudando as bactérias a grudarem na superfície do seu dente, além disso podem 
servir como uma reserva energética 
PIC – polissacarídeo intracelular, é também sintetizado pelas bactérias associadas a cárie, sendo 
um tipo de glicogênio guardado como reserva no interior da célula. 
OBS. A forma do glicogênio irá contribuir para a sua quebra sendo uma molécula linear e 
ramificada