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Feito por Adrielle Gomes – UFPB – Areia / PB - Todos os organismos vivos constroem suas moléculas a partir do mesmo tipo de subunidades monoméricas; - A estrutura de uma macromolécula determina sua função biológica especifica; - Cada gênero e espécie é definido pelo seu conjunto característico de macromoléculas. HIERARQUIA NA ORGANIZAÇÃO 4 Células e Organelas 3 Complexos supramoleculares 2 Macromoléculas 1 Unidade monoméricas CÉLULA - É a menor unidade estrutural e funcional dos seres vivos - Robert Hooke (1665) - Células -> envoltas em membrana celular e preenchidas em solução aquosa (citoplasma) concentrada de substâncias químicas e organelas - Possuem diversas funções: • Homeostase celular (equilíbrio) • Informação genética (DNA) • Síntese de componentes químicos • Manutenção das atividades químicas e funcionais ex: ATP - Célula é um grande gerador de energia = vida - Participa da constituição de proteínas, carboidratos, lipídios, ácidos nucleicos e água (C, H, O, N) - As organelas e os ribossomos são responsáveis por realizar a diferenciação e as funções das células. - As células têm estruturas e sinalizações químicas altamente coordenas para assegurar o funcionamento, o crescimento e a reprodução. Núcleo Citoesqueleto Ribossomos Retículo endoplasmático rugoso e liso Complexo de Golgi Lisossomo Mitocôndria Cloroplastos Peroxissomos BIOENERGÉTICA É o estudo das transduções energéticas que ocorrem em células vivas Energia livre -> energia capaz de produzir trabalho Existem várias formas de interconversão de energia -> perda de energia útil Existem várias formas de energia como a potencial, cinética, térmica e entre outras. *Nos animais a energia é obtida a partir de oxidação de compostos orgânicos - Formas de variação de energia livre G (J/mol): Processo energeticamente favorável (espontâneo) G < 0 – ocorre liberação de energia = exergônica (processo não espontâneo) G > 0 – o sistema ganha energia livre = endergônica (processo equilíbrio) G = 0 Entalpia (h) – mede o calor trocado numa Reação a P constante - Quanto à variação de calor H (J/mol): H < O – há libertação de energia e a reação diz-se exotérmica H > 0 – há absorção de energia e a reação diz-se endotérmica Entropia (S) é o desordenamento do sistema = aumento de entropia quando os produtos são menos complexos e mais desordenados que os reagentes de uma reação (Em qualquer processo espontâneo) G > 0 Energia livre não utilizável – energia inútil Feito por Adrielle Gomes – UFPB – Areia / PB Demandas biológicas de Energia 1. Biossíntese de moléculas complexas (DNA, RNA e Proteínas); 2. Sistemas osmóticos, como transporte ativo pelas membranas (Bomba de Na-K ATPase), atividade elétrica (impulsos nervosos); 3. Sistemas mecânicos, como contração muscular e movimentação cílios e flagelos. CICLO DO ATP ATP “moeda de troca” energética nas células; • Organismos fototrópicos transformam energia luminosa em energia química sob forma de ATP; • Heterotróficos transformam alimentos em ATP; • Ciclo do ATP transporta energia da fotossíntese ou catabolismo para processos celulares que necessitam de energia Energia livre – oxidação de nutrientes→ catabolismo e conservação por reações de síntese de ATP → ADP e Pi • ATP e ADP → Seres vivos – fonte de energia • ATP → Transf. Energia – perda do grupo P → demanda E; • Hidrólise de ATP → ADP → fosforilado → ATP • Outra forma de transf. E → Anabolismo → ADP – transf. de átomo de H ou elétrons – coezimas NAD e NADP nas suas formas reduzidas. • As células heterotróficas obtêm energia livre →catabolismo de moléculas de nutrientes, →formar ATP a partir de ADP e Pi; • ATP → energia química para processos endergônicos → síntese de intermediários metabólicos e de macromoléculas →precursores menores →transp. de substâncias por membranas contra o gradiente de concentração. • Essa doação de energia do ATP →conversão de ATP em ADP e Pi, ou, em algumas reações, em AMP e 2 Pi. • A maior parte dos casos de doação de energia por ATP envolve a transferência de grupo, e não simplesmente a hidrólise de ATP COENZIMAS CELULARES - NADH e o FADH2 são aceptores de prótons; - Todo H+ que é liberado na reação é captado pelo NAD+ e FAD+; - Ácido pirúvico é o primeiro produto da glicólise; - Inicia o ciclo de Krebs, na mitocôndria. NAD • Composto orgânico, forma ativa da coenzima B3; • Encontrado nas células dos seres vivos; • Transportador de elétrons nas reações metabólicas de oxi-redução; • Importante papel na produção de energia para a célula. FAD • Composto orgânico, forma ativa da coenzima B2; • Capazes de aceitar reversivelmente 2 átomos de H+, formando FADH2; • Ligadas fortemente a flavoenzimas que catalisam oxidação ou redução de um substrato. Feito por Adrielle Gomes – UFPB – Areia / PB REAÇÕES DE OXI-REDUÇÃO NO METABOLISMO • NAD+ e FAD+ recolhem elétrons libertados no catabolismo; • Catabolismo é oxidativo – substratos perdem H+; • Anabolismo é redutivo - o NADPH e FADH fornecem elétrons para os processos anabólicos
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