Revisão - Biologia Níveis de organização e Modelos …...Todos os seres vivos só poderiam...

Profº Ms. Leonardo E. FerreiraFoz do Iguaçu, 03 de Março, 2019.

Revisão - BiologiaNíveis de organização e Modelos celulares

Modelos celulares; Funções básicas.

Níveis de organização� Caracteristicas dos seres vivos

Obtém energia para seu

funcionamento e produz matéria.

Responde aosestímulos do

meio.

Se reproduz, gerando

descendentes.

Modelos celulares� Funções básicas da célula:

Célula

Obtenção de energia para o

funcionamento

Fabricação de substâncias

paramanutenção e crescimento.

Coordenaçãodas atividades

Reprodução, formando

novas células.

Obtenção de alimento paramanutenção

Modelos celulares� Componentes mínimos:

MembranaCelular

Citoplasma ouHialoplasma

Ribossomos

Cromatina

Modelos celulares� Procarionte x Eucarionte

Célula Eucariota - Animal

Célula Eucarionte - Vegetal

Célula Procariota - Bacteriana

Origem da Vida1) Como os seres vivos se originam?

BIOGÊNESEABIOGÊNESE(Geração Espontânea)

X

Todos os seres vivos só poderiam surgir a partir de

outros seres vivos pré-existentes pela reprodução

Todos os seres vivos surgem a partir da matéria sem vida (matéria bruta), desde que

essa matéria bruta seja dotada de uma força vital.

HIPÓTESES

Origem da Vida1) Como os seres vivos se originam?

ABIOGÊNESE(Geração Espontânea)

BIOGÊNESEX

(SÉC. IV. A. C.) Aristóteles

Propunha que a matéria bruta poderia apresentar um

princípio ativo ou poder vital, responsável por originar seres

vivos sob determinadas condições.

Origem da Vida1) Como os seres vivos se originam?

ABIOGÊNESE(Geração Espontânea)

BIOGÊNESEX

(1648) Van Helmont

“Se você prensar uma peça deroupa manchada de suor, juntocom um pouco de trigo em umvaso aberto, após 21 dias oodor muda e o fermentotransforma-se em ratosadultos”.

Origem da Vida1) Como os seres vivos se originam?

ABIOGÊNESE(Geração Espontânea)

BIOGÊNESEX

(1648) Van Helmont

“Se você prensar uma peça deroupa manchada de suor, juntocom um pouco de trigo em umvaso aberto, após 21 dias oodor muda e o fermentotransforma-se em ratosadultos”.

Comprovou que larvas demoscas que apareciam nacarne em decomposição, nãosurgiam por geraçãoespontânea, mas sim, a partirde ovos colocados naquelemeio por moscas adultas.

(1660) Redi

Origem da Vida1) Como os seres vivos se originam?

Origem da Vida1) Como os seres vivos se originam?

ABIOGÊNESE(Geração Espontânea)

BIOGÊNESEX

(1749) John Needham

Conseguiu “gerar” microorganismos a partir de

um caldo nutritivo que continha uma “força vital"

Refez os experimentos deNeedham, porém ferveu ocaldo nutritivo por mais tempoe vedou o gargalo impedindo aentrada de microorganismos.Não observou crescimento denenhum ser vivo no caldo.

(1766) Lázaro Spallanzani

Origem da Vida1) Como os seres vivos se originam?

John Needham

Lázaro Spallanzani

Origem da Vida1) Como os seres vivos se originam?

CONTESTAÇÕES DE J. NEEDHAM

Origem da Vida1) Como os seres vivos se originam?

O EXPERIMENTO DE LOUIS PASTEUR

CONFIRMAÇÃO DA BIOGÊNESE

Experimento de Pasteur

Frasco pescoço de cisne

Origem da Vida

Experimento de Pasteur

Fervura do caldo nutritivo por longo tempo

Origem da Vida

Experimento de Pasteur

Partículas do ar ficam retidas no tubo

Origem da Vida

Experimento de Pasteur

Caldo nutritivo permanece estéril por longo tempo

Origem da Vida

Experimento de Pasteur

Quebra do gargalo do recipiente

Origem da Vida

ARMICROORGANISMOS

Experimento de Pasteur

Proliferação de microrganismos

Origem da Vida

- Criação Divina

- Panspermia (Origem Extraterrestre)

- Evolução Química (Oparin e Haldane)

Origem da Vida

Segundo Oparin, há cerca de 4,5 bilhões de anos o planeta Terraapresentava um mar de rochas derretidas devido ao calorirradiado das camadas mais profundas.

Além disso, muitos meteoros atingiam sua superfície,aumentando ainda mais a temperatura e a massa do planeta.

A água que chegava, logo evaporava e se acumulava naatmosfera, originando nuvens carregadas que precipitavamformando as chuvas.

As descargas elétricas emitidas pelas violentas tempestades,bem como a radiação ultravioleta proveniente do sol quepenetrava livremente na atmosfera, forneciam energia para queas moléculas reagissem entre si, originando substâncias novas,algumas delas orgânicas.

Hipótese de Oparin-Haldane

NH3

H2H2O

CH4

Descargas elétricas

Muito calor

“As condições da Terra primitiva permitiram a geração do primeiro ser vivo”

Raios UV

Formação de moléculas orgânicasna atmosfera primitiva

Descargas elétricasRaios UV

Reações químicas

Formaram-se aminoácidos,

monossacarídeos, nucleotídeos...

Hipótese de Oparin-Haldane

“As chuvas carregaram essas moléculas para a

superfície e para os mares primitivos ”

Oceanos Primitivos = Sopas orgânicas

FORMAÇÃO DE COACERVADOS(primeiros seres vivos)

ÁguaCamada de moléculas

de água

Moléculasprotéicas

Ocorrência de reações químicas isoladas do meio

Experimento de Miller

NH3

H2

H2O

CH4

Presença de aminoácidos

Experimento de Sidney Fox

Aminoácidos

Experimento de Sidney Fox

Pequenospeptídios

Fervura

Outro experimento de Fox

Água salgada e protéínas

Formação de microsferas

Hipótese heterotróficaPrimeiros seres vivos Fermentação

- Diminuição da matéria orgânica - Aumento de CO2 atmosférico

Fotossíntese

- Produção de matéria orgânica - Produção de O2 para a atmosfera

Respiraçãoaeróbica MAIS ENERGIA

HIPÓTESE HETEROTRÓFICA

Teoria da Endosimbiose(Margulis)

Bactéria anaeróbica

Célula eucariótica animalBactéria aeróbicas

CianobactériasCélula eucariótica vegetal

Fagocitose

Mitocôndrias

Mitocôndrias

Cloroplastos

TEORIA DA INVAGINAÇÃO(ROBERTSON)

Procarioto ancestral

Crescimento

Invaginação da membrana plasmática

Célula eucariótica

Organelas membranosas

Carioteca

Bioquímica Celular

1) Introdução

A bioquímica celular é o ramo da biologia que estuda a composição e as propriedadesquímicas dos seres vivos.

2) Elementos químicos da matéria viva

Existem 96 elementos químicos que ocorrem naturalmente no planeta e somente 26elementos são encontrados nos seres vivos.

Os elementos químicos mais abundantes da matéria viva são:

C H O N P S

Elemento Símbolo Percentuais médios nas células

Oxigênio O 65%

Carbono C 18%

Hidrogênio H 10%

Nitrogênio N 3%

Fósforo P 1,2%

Enxofre S O,25%

Bioquímica Celular

2) Elementos químicos da matéria viva

Principais substâncias presentes na matéria viva

Bioquímica Celular

3) Substâncias Inorgânicas

a) Água (H2O)

Obtenção: Alimentos líquidos, sólidos e água potável.

Composto mais abundante dos seres vivoso 75 a 80% do peso corporal dos seres vivos

Importância:O-

Solvente universal H+ H+ (molécula possui alta polaridade, e dessamaneira, grande poder de dissolver “separar” compostos iônicos e polares).

Participa das reações químicas de hidróliseo Hidrólise = quebra pela águao Ex: Sacarose + H2O + Sacarase Glicose + Frutose + sacarase

Bioquímica Celular

Regulador térmicoo A água possui elevado calor específico

• Impede variações bruscas de temperatura• Mantém a temperatura celular constante

o Suor• Líquido (água + sais minerais) liberado pelas glândulas sudoríparas em

mamíferos, responsável pela diminuição da temperatura corporal.

Transporte de substânciaso Alimentoso Gases respiratórioso Excretaso Seivas de plantas

Lubrificanteo Olhoso Articulações

Bioquímica Celular

Equilíbrio osmóticoo A água é capaz de alterar as concentrações intra e extracelulares, com a

finalidade de manter a homeostase ou equilíbrio das células.

Fatores que influenciam na quantidade de água no organismo

Idadeo Quanto maior a idade, menor é a quantidade de água no organismo.

• Feto: 94% de água• Adulto: 70% de água• Idoso: 60% de água

Espécieo Homem adulto: 70% de águao Água viva: 98% de águao Sementes de planta: 15% de água

Atividade metabólica do tecidoo Encéfalo: 90%o Músculos: 80%o Dentina: 12%

Bioquímica Celular

4) Sais Minerais

Substâncias inorgânicas formadas por íons. São componentes reguladores do metabolismo celular.

Obtenção: Água mineral e alimentos: frutos, verduras, cereais, leite, etc.

Elementos Funções no organismo Fontes

Cálcio (Ca2+) Composição dos ossos e dos dentesCoagulação sanguíneaFuncionamento de nervos e músculos

VegetaisLeites e derivados

Cloro (Cl-) Composição do ácido clorídricoAuxilia a digestão

Sal de cozinha

Cobalto (CO²+) Componente da vitamina B12 (cobalamina) –Produção de hemácias

Carnes e laticínios

Cobre Formação da hemoglobina Ovos, legumes e peixes

Enxofre Controle da atividade metabólica Ovos, carnes e legumes

Bioquímica Celular

Elementos Funções no organismo Fontes

Ferro (Fe²+) Componente da hemoglobinaRespiração celular

Carne, legumes e ovos

Flúor Componente dos ossos e dos dentes Frutos do mar

Fósforo (PO3-) Componente dos ossos e dos dentes Ovos, legumes e cereais

Iodo Componente dos hormônios da tireóideEstimulam o metabolismo

Sal de cozinha e frutos do mar

Magnésio (Mg2+) Componente da clorofilaFotossíntese

Vegetais em geral

Potássio (K+) Condução dos impulsos nervososEquilíbrio osmótico

Frutas, carnes e laticínios

Sódio (Na+) Condução dos impulsos nervososEquilíbrio osmótico

Sal de cozinha e frutos do mar

Zinco Componente de várias enzimasMetabolismo

Carnes, ovos, frutos do mar

Sais Minerais� Onde encontro?

� Dissolvido nos líquidos corporais;

� Cristalizado em estruturas esqueléticas;

� Associado à moléculas orgânicas;

� Como classificá-los?

� Macrominerais mais de 100 mg/dia

� Microminerais menos de 100 mg/dia

Sais minerais� Sódio e Potássio

Bomba de Sódio e potássio

Potencial de ação

Sais minerais� Cálcio

Papel do cálcio na contração

Sais minerais� Fósforo

Nitrato

Aminoácidos e proteínas

Sais minerais� Ferro

Sais minerais� Nitratos

Sais minerais� Iodo

Sais minerais� Flúor – importante na formação dos ossos e do

esmalte dos dentes.

Sais minerais� Magnésio

pH- Potencial Hidrogeniônico� HCl H+ + Cl- ----- àcido

� NaOH Na+ + OH- ----- base

Polaridade e pH

Compostos Orgânicos

Bioquímica Celular

5) Substâncias Orgânicas

Possuem átomos de carbono ligados covalentemente, além dos elementos H, O e N).Desempenham inúmeras funções nos seres vivos:

o Metabolismoo Reservao Estruturalo Informacionalo Regulação

a) Carboidratos

Sinônimos: Hidratos de carbono, açúcares, glicídeos e glucídeos.

Tipos:

I. Monossacarídeos (CnH2nOn)

Triose: C3H6O3

Tetrose: C4H8O4

Pentose: C5H10O5

Hexose: C6H12O6

Heptose: C7H14O7

n = nº de carbonos que varia de 3 a 7.

Mais importantes

Bioquímica Celular

5) Substâncias Orgânicas - Carboidratos

Pentoses

Ribose (C5H10O5)o Presente no RNA e no ATP

Desoxirribose (C5H10O4)o Presente no DNA

Hexoses C6H12O6

Glicoseo Fonte de energia para as célulaso Produto final da fotossínteseo Sua decomposição fornece energia para a fabricação de moléculas de ATP

Frutoseo Promove o sabor açucarado das frutaso É transformada em glicose no fígado

Galactoseo Encontrada no leiteo Forma glicose no fígado

Monossacarídeos

São os Carboidratos mais simples, apenas uma unidade de açúcar em cada molécula.

Monossacarídeos

A glicose, a frutose e a

galactose são os monossacarídeos mais

comuns. A frutose e a

glicose são encontradas em frutas e no mel e a

galactose no leite dos mamíferos.

C

C

C

C

C

CH2

H O

HO H

OHH

HO

HO

H

H

HO

Glicose

C

C

C

C

CH2

OHH

HO

HO

H

H

HO

O

CH2 OH

Frutose

Embora tenham mesma fórmula molecular,

C6H12O6, apresentam estruturas químicas diferentes, isto é, são isômeros.

C C

OC

CC

H2C OH

OH

H

OH

H

H

OH

HO

H

C

C

C

C

C

CH2

H O

HO H

OHH

HO

HO

H

H

HO Glicose

Monossacarídeos

A ciclização leva a formação dos

estereoisômeros α e β.

Em solução aquosa, os monossacarídeos apresentam-se como

estruturas cíclicas, onde um grupo hidroxila reage com o grupo carbonila da mesma molécula.

C CC C

OCH2OH

OHH

CH2HO

OH

OH

H

H

C

C

C

C

CH2

OHH

HO

HO

H

H

HO

O

CH2 OH

Frutose

O

OH

HO

HO

H

OH

OH

O

OH

HO

HO

OH

H

OH

α-Glicose β-Glicose

Bioquímica Celular

5) Substâncias Orgânicas - Carboidratos

II. Disscarídeos C12H24O12

São formados a partir da união de dois monossacarídeos.

Tipos de dissacarídeos Monossacarídeos formadores Obtenção

Maltose Glicose + Glicose Vegetais

Celobiose Glicose + Glicose Degradação da celulose

Sacarose Glicose + Frutose Cana de açúcar (açúcar de cozinha)

Lactose Glicose + Galactose Açúcar do leite

DissacarídeosQuando duas moléculas de um açúcar simples

se unem elas formam um dissacarídeo.

A sacarose, por exemplo, é um dissacarídeo formado

por uma frutose e uma

α-glicose unidas por uma ligação glicosídica

Quando uma

α-glicose e uma

β-glicose se juntam formam a maltose.

O

OH

HO

HO

O

H

OH

OHO

OH

OH

OH

Sacarose

O

OH

HO

HO

O

H

OH

O

OH

HO

H

OH

OH

Maltose

Bioquímica Celular

5) Substâncias Orgânicas - Carboidratos

III. Polissacarídeos

São formados a partir da união de centenas e centenas de monossacarídeos

Tipos de Polissacarídeos Funções

Amido

Reserva energética das plantas e das algasFormado a partir da ligação entre centenas de glicosesFonte mais importante de carboidrato para o homemPresente no milho, soja, arroz, feijão, etc.

Glicogênio Reserva energética dos animaisPresente no fígado e nos músculosFormado a partir da ligação entre centenas de glicoses

Quitina Polissacarídeo estruturalForma o exoesqueleto dos atrópodes e parede celular de fungos

Celulose Polissacarídeo estruturalForma parede celular de células vegetaisPresente nas fibras vegetais (evita a constipação)

Os monossacarídeos podem se combinar e formar macromoléculas, com longas cadeias de

de frutose, glicose ou galactose. Estes são

os chamados polissacarídeos

Polissacarídeos

Os polissacarídeossão moléculas com

mais de 10.000 unidades de açúcares.

Existem centenas de polissacarídeos mas as

mais comuns são a

celulose e o amido.

PolissacarídeosO amido é constituídos por unidades de a-glicoseunidas por ligações 1-4 e divididos em duas partes, a

amilose, que é uma cadeia linear não-ramificada,

e amilopectina, que apresenta pontos de ramificação, com ligações do tipo 1-6.

O

OH

HO

HO

O

H

OH

O

OH

HO H

OH

O

OH

O

HO

O

H

OH

O

OH

HO

OH

H

OH

Amido

PolissacarídeosA celulose, por outro lado, é formada por

b-glicose também unidas por ligações do tipo 1-4, o que lhes confere estrutura tridimensional e

propriedades físicas diferentes.

A celulose apresenta as unidades monossacarídicas a 180° em relação às vizinhas, o que lhe confere

um rede estabilizadora de pontes de hidrogênio

O

OH

HO

HO

H

OH

O

OH

O

HO

H

OH

O

OH

O

HO

H

OH

O

OH

O

HO

H

OH

OH

Celulose

Polissacarídeos

A quitina é outro polissacarídeo bastante comum, basicamente formada por por unidade de β-N-acetilglicosamida, ou seja, possui um grupo aminoacetilado em C2 ao invés de um grupo hidroxila.

A quitina é o principal componente dos

exoesqueletos dos insetos, escamas de

peixes, etc.

O

N

HO

HO

H

OH

CO

CH2 CH3

OH

Quitina

PolissacarídeosO glicogênio é outro polissacarídeo muito

importante é encontrado nas células animais em forma de grãos ou grânulos. Assim como a

amilopectina, apresenta ramificações em ligações do tipo 1-6.

O

HO

OH

OHH

OH

O

HO

O

OHH

OH

O

OH

HO

HO

O

H

OH

O

OH

HO H

OH

O

OH

O

HO

O

H

OH

O

OH

HO

OH

H

O

Bioquímica Celular

5) Substâncias Orgânicas

b) Lipídeos

Substância orgânica insolúvel em água e solúvel em solventes orgânicos apolares. Moléculas apolares (sem carga elétrica)

I) Glicerídeos Glicerol + Ácidos graxos

o Monoglicerídeo: Glicerol + 1 Ácido graxoo Diglicerídeo: Glicerol + 2 Ácidos graxoso Triglicerídeo: Glicerol + 3 Ácidos graxos

Glicerol: Álcool cujas moléculas apresentam três carbonos e três hidroxilas (OH)

LIPÍDIOS• Moléculas apolares.• Insolúveis em água.• Solúveis em solventes orgânicos

(álcool, éter e clorofórmio).

Lipídeos

Bioquímica Celular

5) Substâncias Orgânicas - Lipídeos

I) Glicerídeos

Ácido Graxo: Moléculas que possuem longas cadeias carbônicas com um grupocarboxila (COOH).

Cadeia carbônica insaturadaHá presença de ligações dupla.A molécula sofre uma curvatura

Cadeia carbônica saturadaSó possui ligações simples

A molécula é linear

Bioquímica Celular

5) Substâncias Orgânicas - Lipídeos

I) Glicerídeos

Ligação Glicerol + Ácido Graxo

Glicerol

3 Moléculasde Ácido Graxo

Desidratação3 moléculas de água liberadas

FormaçãoTriglicerídeo

Ligação Éster

Bioquímica Celular

5) Substâncias Orgânicas - Lipídeos

I) Glicerídeos

Óleos: Os ácidos graxos são insaturadoso Consistência líquida à temperatura ambienteo Não ocorre um “empacotamento” entre as longas cadeias

carbônicas.

Gorduras: Os ácidos graxos são saturadoso Consistência sólida à temperatura ambienteo Ocorre um “empacotamento” entre as longas cadeias carbônicas.

Funções dos Glicerídeoso Reserva energéticao Sementes oleoginosas (soja)o Tecido adiposo animal (gordura)

Bioquímica Celular

5) Substâncias Orgânicas - Lipídeos

II) Ceras

Formada por uma molécula de álcool diferente do glicerol, unida a uma ou maismoléculas de ácidos graxos.

Propriedadeso Sólidas à temperatura ambiente.o Insolúveis em água.o Ponto de fusão maior que os glicerídeos.

Funçõeso Cerúmem: protege contra entrada de agentes estranhos no conduto

auditivo.o Reveste folhas, impedindo a evaporação excessiva de água.o Nas aves, é produzida por glândulas do bico para manter as penas

impermeáveis à água.

� GLICEROL (C3H8O3) = É um álcool cujasmoléculas apresentam 3 átomos de carbono, aosquais estão unidos por grupos hidroxila (-OH).

� ÁCIDOS GRAXOS = São formados por longascadeias de nº par de átomos de carbono com umgrupo carboxila (-COOH) em uma dasextremidades.

LIPÍDIOS SIMPLES� Ácido Graxo + Álcool

EXEMPLOS

GLICERÍDIOS = Ácido graxo + glicerolÓleos e gorduras

DIFERENÇA ENTRE ÓLEOS E GORDURAS� GORDURAS =Apresentam ácido graxo de cadeia

saturada. (simples ligações)São sólidas à temperatura ambiente.

� ÓLEOS = Apresentam ácido graxo de cadeia insaturada. (dupla ligações)

São líquidos à temperatura ambiente.

LIPÍDIOS SIMPLES TRIGLICERÍDIOS3 ácidos graxos + glicerol

Óleos e gordurasÁcido palmítico

Ácido oléico

Ácido alfa-linolênico

FÓRMULAC55H98O6

LIPÍDIOS SIMPLES CERÍDIOS1 ácidos graxo (ou +) + Poliálcool (16 C)Ceras CARNAUBA

ARMAZENAMENTO

� PLANTAS = Armazenam óleo em suas sementes. Exemplos: Milho, Girassol, Soja, Canola, etc.

� MAMÍFEROS & AVES = Armazenam gorduras em células especiais no tecido adiposo (camada especial de células localizada sob a pele).

Bioquímica Celular

5) Substâncias Orgânicas - Lipídeos

III) Esteróides

São formados por átomos de carbono ligados entre si, formando quatro anéis.

Exemploso Colesterolo Hormônios sexuais (testosterona, progesterona e estrógeno)o Hormônios das glândulas supra-renais (cortisol e aldosterona)

Funções do Colesterol:o Presente nas membranas celulares, onde promove a flexibilidade da

estrutura membranar.• Obs.: Célula vegetal não possui colesterol na membrana.

Bioquímica Celular

5) Substâncias Orgânicas - Lipídeos

III) Esteróides

Funções do Colesterol:

o Produção da bile (emulsão de gorduras)

o Procursor da vitamina D (Calciferol) – Evita o raquitismo

o Precursor dos hormônios sexuais (testosterona, estrógeno e progesterona)

o Precursor dos hormônios das supra-renais (cortisol e adosterona)

Obtenção do colesterol

o Sintetizado no fígado (produção pelo organismo)o Absorvido no intestino (alimentação)

Problemas associados ao colesterol

o O colesterol é transportado pelo sangue na forma de LDL (lipoproteína debaixa densidade).

o Em excesso no sangue o LDL se oxida e passa a se depositar na perede dosvasos sanguíneos, ocasionando a aterosclerose (enrijecimento da parededos vasos).

Bioquímica Celular

5) Substâncias Orgânicas - Lipídeos

III) Esteróides

Problemas associados ao colesterol

LDL = Colesterol ruim

AteroscleroseFormação de placas na parede dos vasos

Diminuição do calibre dos vasos sanguíneosConsequências: Doenças cardiovasculares

Infarto do miocárdioAVCs (Acides vasculares cerebrais)

Bioquímica Celular

5) Substâncias Orgânicas - Lipídeos

III) Esteróides

HDL – Colesterol bom

o As HDL (Lipoproteína de alta densidade) são transportadoras defosfolipídeos, mas podem transportar colesterol quando este, econtra-sepresente em altas concentrações no sangue.

o As HDL captam o excesso de colesterol do sangue transportando-os até ofígado, onde serão eliminadas juntamente com a bile.

o HDL retira o excesso de colesterol do organismo, impedindo que ocorraproblemas, tais como, a aterosclerose.

o O HDL é chamado de colesterol bom.

Bioquímica Celular

5) Substâncias Orgânicas - Lipídeos

IV) Fosfolipídeos

Principais componentes das membranas celulares

o Os fosfolípides são formados por uma região polar e por duas ramificaçõesapolares (cadeias carbônicas).

Extremidade polar

Cadeias carbônicas apolares

-

+

Bioquímica Celular

5) Substâncias Orgânicas - Lipídeos

V) Carotenóides

São pigmentos de cor vermelha, laranja e amarela, presente nas células de todasas plantas.

Desempenham importante papel na captação de energia luminosa no processode fotossíntese.

Os carotenóides são responsáveis pela coloração dos frutos

O β caroteno (pigmento alaranjado) presente na cenouraÉ precursor da vitamina A (Retinol)

COLESTEROL� É obtido por meio de síntese celular (70%

colesterol endógeno) e (30% colesterol exógeno)pela dieta.

� Exceto em pessoas com alterações genéticas dometabolismo do colesterol, o excesso dele nosangue resulta dos péssimos hábitos alimentaresque nos levam à grande ingestão de colesterol ede gorduras insaturadas (geralmente origemanimal)

LIPÍDIOS COMPOSTO

FOSFOLIPÍDIOS

Lecitinas, Cefalinas e Esfingomielinas

ÁCIDO GRAXO + ÁLCOOL + OUTRA SUBSTÂNCIA

2 ÁCIDO GRAXO + GLICEROL + GRUPO FOSFATO

LIPÍDIOS COMPOSTO GLICOLIPÍDIOS

Encontrado no Glicocálix.

GLICOPROTEÍNAS

Encontrado no plasma e membranas celulares

ÁCIDO GRAXO + GLICEROL + GLICÍDIO

ÁCIDO GRAXO + GLICEROL + PROTEÍNA

FOSFOLIPÍDIOS

� Formados por um grupo central de quatro anéis carbônicos ligados entre si.

ESTERÓIDES

ESTERÓIDES - FUNÇÕES

� PRODUÇÃO DE HORMÔNIOS

TESTOSTERONA = caracteres sexuais masculinosESTRÓGENO = caracteres sexuais femininos.

� COMPOSIÇÃO DE VITAMINASVitamina D = anti-raquítica

Bioquímica Celular

5) Substâncias Orgânicas

c) Proteínas

São macromoléculas orgânicas de alto peso molecular constituídas por unidadesou monômeros denominados aminoácidos.

Os aminoácidos estão ligados entre si por ligações peptídicas.

A A A A A A

Aminoácido LigaçãoPeptídica

Polipeptídeo

A A

A A A

A A A A

Dipeptídeo

Tripeptídeo

Tetrapeptídeo

Proteínas são moléculas formadas por um ou mais polipeptídeos contendo,

geralmente mais de 100 aminoácidos.

Toda proteína é um polipeptídeo,mas nem todo polipeptídeo é proteína.

Bioquímica Celular

5) Substâncias Orgânicas - Proteínas

I) Aminoácidos

São as partes formadoras das proteínas

Exemplos

GrupoAmino

Grupo Ácido Carboxílico

R = RadicalVaria nos diferentes aminoácidos e os

caracteriza.

Glicina Alanina

Metabolismo de Construção� Aminoácidos: Unidades que formam.

Bioquímica Celular

5) Substâncias Orgânicas - Proteínas

I) Aminoácidos

Ligação Peptídica

o Nº de ligações peptídicas = nº de aminoácidos – 1o Ex: Pentapeptídio: contém 5 aminoácidos, 4 ligações peptídicas 4 águas

liberadas.

A A A A A

H2O H2O H2O H2O

Bioquímica Celular

5) Substâncias Orgânicas - Proteínas

I) Aminoácidos

Existem 20 aminoácidos que constituem as proteínas dos seres vivos. Os aminoácidos podem ser classificados em dois grupos:

o Aminoácidos Essenciais (8)• Não são produzidos pelo homem, e devem por isso, serem ingeridos

na alimentação (vegetais).

o Aminoácidos Naturais (12)• São produzidos pelo organismo humano

Obs.: O tradicional arroz com feijão (mistura de um cereal com leguminosa)contém os 8 aminoácidos essenciais.

Bioquímica Celular

5) Substâncias Orgânicas - Proteínas

II) Estrutura das proteínas

Primária: Linear, aminoácidos mantidos pelas ligações peptídicas Secundária: Estrutura helicoidal Terciária: Enovelamento da estrutura helicoidal Quaternária: Agregação de duas ou mais cadeias polipeptídicas enoveladas

Estrutura Primária

Estrutura Secundária

Estrutura Terciária

Estrutura Quaternária

Metabolismo de Construção� Estruturas da Proteína:

Bioquímica Celular

5) Substâncias Orgânicas - Proteínas

III) Desnaturação Protéica

Se dá pela modificação da forma tridimensional da proteína. A proteína modificada não exerce sua função.

Fatores:

Temperaturas elevadas Mudanças de pH Detergentes químicos Solventes orgânicos

IV) Funções das Proteínas

a. Função Estruturalo As proteínas são as moléculas orgânicas mais abundantes do corpo humano.o Ex:

Colágeno: Proteína mais abundante da pele, cartilagem e órgãos.Proporciona resistência e elasticidade a essas estruturas.

Bioquímica Celular

5) Substâncias Orgânicas - Proteínas

IV) Funções das Proteínas

Elastina: Proteína elástica presente em órgãos como pulmões, paredede vasos sanguíneos e ligamentos.

Queratina: Fibras resistentes encontradas nos cabelos, unhas, chifres ecascos.

b. Função Hormonal

o Vários hormônios são proteínas.o Ex: Insulina e glucagon (controle da glicemia)

c. Função Respiratória

o Hemoglobina e Mioglobina são pigmentos presente nas hemácias quetransportam oxigênio para que as células possam realizar a respiraçãocelular.

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5) Substâncias Orgânicas - Proteínas

IV) Funções das Proteínas

d. Função Contrátil

o Actina e Miosina são proteínas presentes nas células musculares, onde sãoresponsáveis pelo mecanismo de contração muscular.

e. Função Carreadora

o Existem várias proteínas na membrana plasmática das células, responsáveispelo transporte de substâncias para o interior e exterior da célula.

f. Função Imunológica

o As moléculas de defesa do sistema imune são proteínas denominadasanticorpos ou imunoglobulinas.

g. Função Catalítica

o As enzimas, moléculas que aceleram reações químicas no interior dascélulas, são todas proteínas.

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5) Substâncias Orgânicas - Proteínas

V) Enzimas

Enzimas são proteínas que atuam como catalisadores biológicoso Aceleram a velocidade das reações químicaso Não alteram os produtos finais das reações

Classificação das enzimas

a. Simples (formada apenas por aminoácidos)b. Conjugadas (formada por uma parte proteíca e outra não protéica)

o Parte protéica = apoenzimao Parte não protéica = coenzimao Apoenzima + Coenzima = Holoenzima

(Inativa) (Inativa) (Ativa)

Obs.: As coenzimas auxiliam as enzimas no seu funcionamento.A maioria das coenzimas são vitaminas e sais minerais.

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5) Substâncias Orgânicas - Proteínas

V) Enzimas

Mecanismo de ação enzimática

o Enzimas: Diminuem a energia de ativação necessária para iniciar umareação química.

Com enzimasSem enzimas

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5) Substâncias Orgânicas - Proteínas

V) Enzimas

Mecanismo de ação enzimática

o As enzimas são altamente específicas e, geralmente, possuem um único tipode substrato.

o A grande especificidade é explicada pelo fato das enzimas se encaixaremperfeitamente aos substratos, como uma chave em sua fechadura.

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5) Substâncias Orgânicas - Proteínas

V) Enzimas

Fatores que interferem nas reações enzimáticas

1) Temperaturao A velocidade das reações químicas tende a aumentar com o aumento da

temperatura até atingir uma velocidade máxima (X) em uma temperaturaótima (Y).

x

y

Velocidade da reação

Temperatura em (oC)

Acima da temperatura (Y) ocorre a desnaturação da enzima e a diminuição

da velocidade da reação química.

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5) Substâncias Orgânicas - Proteínas

V) Enzimas

Fatores que interferem nas reações enzimáticas

2) pH (Potencial Hidrogeniônico)o As enzimas exigem um pH ótimo (Y) no qual a velocidade da reação seja

máxima (X). Acima ou abaixo deste ponto elas diminuem sua atividade atéque a reação química não mais ocorra.

x

y

Velocidade da reação

pH

Acima ou abaixo do pH (Y) ocorre a as enzimas não se mantém ativas e por isso

ocorre diminuição da velocidade da reação química.

Exemplos

Pepsina: pH ideal 2Ptialina: pH ideal 7Tripsina: pH ideal 8

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5) Substâncias Orgânicas - Proteínas

V) Enzimas

Fatores que interferem nas reações enzimáticas

3) Concentração de substratoo Quanto mais substratos (reagentes) presentes no meio mais produtos

estarão sendo formados. Quando todas as enzimas estiverem ligadas aossubstratos obtém-se a velocidade máxima da reação (x) na concentração (Y)de substrato.

x

y

Velocidade da reação

Concentração de substrato (reagentes)

A partir do ponto (x) a velocidade ficará constante, mesmo que se acrescente mais substrato, não

haverá enzima para reagir.

Metabolismo de Construção� Defesa:

� Antígenos-Anticorpos – Natureza proteíca.

� Especifícidade - Chave-Fechadura.

� Imunização ativa (Infecção)

� Imunização ativa induzida (Vacinas)

� Imunização passiva (Soro)

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) Substâncias Orgânicas - Vitaminas

e) Vitaminas

As vitaminas são substâncias químicas que atuam como reguladoras dometabolismo.

A maioria das vitaminas atuam como co-fatores enzimáticos, dessa maneira, umadieta pobre em vitaminas compromete o funcionamento de determinadas enzimas,e por sua vez, gera um quadro de anormalidades denominado avitaminose.

As vitaminas não são produzidas pelo organismo humano, sendo necessário, obtê-las através da dieta.

Classificação das enzimas

I) Vitaminas Hidrossolúveiso Se dissolvem na água e, quando ingeridas em excesso, são facilmente

excretadas na urina.o São hidrossolúveis: Vitamina C e Vitaminas do complexo B

II) Vitaminas Lipossolúveiso Se dissolvem em gordura e, por isso, tendem a ser absorvidas e transportadas

com as gorduras da dieta.o São lipossolúveis as vitaminas: A, D, E e K

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:: Resumo Geral das Vitaminas ::

Nome genérico Nome Químico

Fontes Carência

Vitamina B1 Tiamina Cereais, carnes, vegetaisBeribéri

(Problemas neurológicos e dificuldades respiratórias)

Vitamina B2 Riboflavina Carnes, ovos e vegetais Dermatite

Vitamina B3 ou PP Niacina Carnes, ovos e laticíniosPelagra – Doença dos 3 Ds

Dermatite, Demência e Diarréia

Vitamina B6 Pirodoxina Carnes, cereais, ovos e laticínios

Cansaço, metabolismo baixo, distúrbios nervosos

Vitamina B11 Ácido Fólico Carnes, ovos, frutas e cereais.

Anemia

Vitamina B12 Cobalamina Carnes, ovos e laticínios Anemia Perniciosa

Vitamina C Ácido AscórbicoFrutas cítricas, vegetais

folhososEscorbuto

(Hemorragia nas gengivas e inflamação das articulações)

HIDROSSOLÚVEIS

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:: Resumo Geral das Vitaminas ::

Nome genérico Nome Químico

Fontes Carência

Vitamina A RetinolLegumes, frutos e vegetais

folhososXeroftalmia

(Ressecamento da retina)Cegueira noturna

Vitamina D Calciferol

Carnes, ovos e laticínios* Alimentos contém precursor que se transforma em vitamina

D quando exposto aos raios ultravioleta

Raquitismo

Vitamina E Tocoferol Carnes, ovos e laticínios Esterilidade Masculina

Vitamina K Filoquinona Vegetais em geral Hemorragias

LipoSSOLÚVEIS

Obs.: As vitaminas: B1, B2, B3, B6, B11, e K são produzidas pela microbiota presente nointestino humano.

Bem vindos ao mundo da

Tenham um ótimo dia !!!