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Aspectos Conceituais
&
Rotas Metabólicas
Prof. Henrique Santana Costa, M.Sc.
BIOQUÍMICA DA CÉLULA
Histórico
1665: Robert Hooke Compartimentos (Células)
1840: Theodor Schwann Teoria Celular
1. Todos os organismos são
constituídos de uma ou
mais células
2. A célula é a unidade
básica de organização dos
organismos
3. Toda a célula vem de
outra preexistente
INTRODUÇÃO
Características
Unidades de vida compartimentalizadas
Complexo de moléculas agrupadas por funções
Características estruturais comuns: Arquitetura
Processos metabólicos: Replicação de DNA
Síntese protéica
Produção de energia
Classificação: Procarióticas e Eucarióticas
CÉLULA
PROCARIOTO
EUCARIOTO → ANIMAL
EUCARIOTO → VEGETAL
Características Procariotos Eucariotos
1. Envoltório Nuclear
2. Cromossomo
3. Nucléolo
4. Divisão Celular
5. Citoplasma
6. Organelas
7. Organização Celular
Ausente
Único
Ausente
Cromossomos
separados por ligação
à MP
Sem Citoesqueleto
Nenhuma
Principalmente
Unicelular
Presente
Múltiplos
Presente
Cromossomos
separados por
Microtúbulos
Citoesqueleto
Várias
Principalmente
Multicelular
PROCARIOTO x EUCARIOTO
Água e
Minerais
Carboidratos
Proteínas Lipídios Ácidos Nucléicos
O segredo da vida!
CONSTITUINTES BIOQUÍMICOS
Água
Sais Minerais
Proteínas
Carboidratos
Lipídios
Ácidos Nucléicos
Inorgânicos Orgânicos
75 a 85%
12 a 23%
2 a 3%
COMPONENTES MOLECULARES
Características
Encontrado em maior quantidade nas células
Solvente natural de íons, minerais e outras substâncias
Indispensável para o metabolismo
Conteúdo de água:
90% a 95%
Idade Atividade Metabólica
ÁGUA
Características
Manutenção da pressão osmótica
Manutenção do equilíbrio ácido-básico
Co-fatores enzimáticos Mg
Formação de ATP Pi
Função reguladora e formação de ossos Ca
Oligoelementos: Fe, I e outros
Cl-
Na+ e K+
Patologia
Anemia
Insuficiência Renal Crônica
Doença óssea ou Osteoporose
SAIS MINERAIS
Características
Duas regiões → Hidrofílica (Polar) e Hidrofóbica (Apolar)
Relativamente insolúveis em água
Solúveis em solventes orgânicos
Bicamadas → Membrana Plasmática
Cabeça Polar
Cauda Apolar
Grupo Fosfato
Glicerol
Molécula Fosfolipídio
LIPÍDEOS
Principais Lipídeos Celulares
Cabeça Polar
Cauda Apolar
Grupo Fosfato
Glicerol
Molécula Fosfolipídio
Fosfolipídios → pequenas moléculas lipídicas
formadas por ácido graxo e glicerol
Colesterol → constituinte de muitas membranas
celulares
1. Precursor para a síntese de hormônios
Patologias
Doenças Cardiovasculares
Obesidade Patológica
LIPÍDEOS
Características
Monômeros ligados covalentemente
Importantes Polímeros Celulares
Ácidos Nucléicos
Polissacarídeos
Polipeptídeos
POLÍMEROS BIOLÓGICOS
Características
Principal fonte de energia celular
Importantes constituintes estruturais → Parede Celular
Sinais de reconhecimento → Função informacional
Substância intercelular → Função estrutural
CARBOIDRATOS
CLASSIFICAÇÃO
CARBOIDRATOS
• Monossacarídeos
→ glicose (fonte de energia celular)
• Dissacarídeos
→ maltose
• Oligossacarídeos
→ ribose e desoxirribose
• Polissacarídeos
→ glicogênio, amido, quitina e celulose
Características
Polímeros de aminoácidos
Constituem mais da metade do peso seco de uma célula
Funções
Catalisam reações químicas
Controlam a permeabilidade das membranas
Regulam a concentração de metabólitos
Reconhecem e ligam (não covalentemente) outras biomoléculas
Proporcionam movimento
Controlam a função gênica
PROTEÍNAS
AMINOÁCIDOS
Estrutura Primária
Estrutura Secundária
Estrutura Terciária
Estrutura
Quaternária
NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO
CLASSIFICAÇÃO
Fibrosas
→ possuem uma estrutura filamentosa
→ desenvolvem papel estrutural em células e tecidos animais
→ proteínas da pele, tecido conjuntivo, cabelo, lã, seda, entre outros
Globulares
→ possuem uma estrutura enovelada e compacta
→ podem ser encontradas em qualquer organismo
→ realizam a maioria do trabalho bioquímico celular
Patologia
→ anemia falciforme
→ desnutrição
PROTEÍNAS
Funções Importantes
Morfologia celular
Catalisadores das reações químicas
Controle da permeabilidade celular
Regulação a concentração de metabólitos
Ligam a outras biomoléculas: Transporte
Controle da expressão gênica
PROTEÍNAS
Características
Grandes biomoléculas: Nucleotídeos
Tipos DNA e RNA
DNA: Cromossomos contendo genes
RNA: Síntese de proteínas
ÁCIDOS NUCLÉICOS
ÁCIDOS NUCLÉICOS
DNA
Polímero formado por monômeros (nucleotídeos)
Açúcar + Fosfato → elementos invariáveis
Bases nitrogenadas → A, G (purinas) C, T (pirimidinas)
# O grupo fosfato liga o carbono 3’ do açúcar de um nucleotídeo ao carbono 5’
do nucleotídeo seguinte através de uma ligação fosfodiéster.
◙ Você já se perguntou acerca do REAL SENTIDO DA VIDA??
5’ → 3’
ÁCIDOS NUCLÉICOS
DNA → DNA (replicação)
DNA → RNA (transcrição)
RNA → proteína (tradução)
RNA → DNA (transcrição reversa)
FLUXO DA INFORMAÇÃO GÊNICA
Alterações Numéricas → Aneuploidias (alteração do nº de cromossomos)
Síndrome de Cri-Du-Chat → miado de gato (deleção de parte do braço curto de
um dos cromossomos 5)
Síndrome de Patau → 47, XX ou XY +13
Síndrome de Edwards → 47, XX ou XY +18
Síndrome de Turner → 45, X0
Síndrome de Klinefelter → 47, XXY
Síndrome do Triplo X → 47, XXX; 48, XXXY
Síndrome de Down → 47, XX ou XY +21
ÁCIDOS NUCLÉICOS
PATOLOGIAS
Alterações Estruturais → Síndromes e Cânceres
Mutações → Desordens Genéticas
ÁCIDOS NUCLÉICOS
PATOLOGIAS
A bioquímica das células apresenta constituintes inorgânicos
e orgânicos
A água é o constituinte mais abundante
Existem reservas de carboidratos e lipídios, mas não de
proteínas
Todos os constituintes bioquímicos são importantes, pois
realizam funções vitais
Os ácidos nucléicos coordenam direta ou indiretamente todo
o metabolismo celular
CONCLUSÕES