Cap. 3 - Composição química da célula

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Ministrio da Educao Secretaria de Educao Profissional e Tecnolgica Instituto Federal de Mato Grosso do Sul Campus CorumbApostila: Captulo 2 Introduo Citologia Disciplina: Biologia Curso: 111, 211, 121, 221 Data:

DOC --IFMS COMET DATA ----

Professora: Me. Michele Soares de Lima Turno: Matutino/Vespertino

UNIDADE 2 CITOLOGIA Captulo 3 Citologia: composio qumica da clulaNeste Captulo voc dever aprender a: Compreender que os seres vivos so constitudos por tomos de diversos elementos qumicos, organizados em substncias orgnicas de diversos tipos, principalmente glicdios, lipdios, protenas e cidos nuclicos. Reconhecer o carbono como o elemento qumico fundamental das substncias orgnicas; reconhecer a importncia da gua para a vida. Conhecer algumas caractersticas qumicas (tipos de componentes, estrutura molecular, etc.) e as funes gerais de cada uma das seguintes substncias presentes nos seres vivos: gua, glicdios, lipdios, protenas, cidos nuclicos e sais minerais. Reconhecer o papel das enzimas, um grupo especial de protenas, cerca de 75% a 85% de massa de qualquer ser vivo. Se secssemos uma pessoa de 60kg, retirando toda a gua, ela passaria a pesar somente 12 kg, sendo aproximadamente 8,5 kg s de protenas. Para ver a proporo de constituintes da matria viva, veja o grfico abaixo:

A composio qumica da clulaPara entrarmos no estudo das clulas, devemos antes saber um pouco a respeito das substncias inorgnicas e orgnicas e as compem. As substncias inorgnicas esto representadas pela gua e pelos minerais; as substncias orgnicas esto representadas pelos carboidratos (como os acares), lipdios (como as gorduras e os leos), protenas e cidos nuclicos1. Os principais constituintes da matria orgnica so o carbono (C), hidrognio (H), oxignio (O), nitrognio (N), fsforo (P) e enxofre (S), e apenas esses seis elementos constituem cerca de 98% da massa corporal da maioria dos seres vivos; desses os 4 primeiros so os mais abundantes na matria viva2. O elemento mais abundante na matria orgnica a gua, que representaFig. 3.1 Grficos que representam as porcentagens, em massa, das principais substncias presentes na matria viva. Em A, os clculos incluem a quantidade de gua. Em B, a gua no est considerada. Fonte: Lopes & Rosso, 2005.

A gua o elemento mais abundante dentro e fora do corpo dos seres vivos, correspondendo a cerca de 70% do peso de um ser humano1. A molcula de gua formada por 2 tomos de hidrognio e 1 de oxignio (H20); a disposio de seus tomos polarizada, com uma zona positiva em um plo e negativa no plo oposto1. Portanto, a gua uma molcula polar. Devido a essa estrutura, a gua tende a atrair outras molculas polares, inclusive

outras molculas de gua1. Nesse caso, o tomo de H de uma molcula de gua se liga ao tomo de oxignio de outra molcula de gua, formando pontes de hidrognio; essas pontes mantm a coeso, entre as molculas de gua em estado lquido e slido2. Quando a gua ferve, essas pontes so rompidas, e ento a gua passa do estado lquido para gasoso. Alm disso, a gua um timo solvente, considerado solvente universal. Essa propriedade permite que a gua dissolva sais minerais, carboidratos, protenas e aminocidos (substncias hidroflicas). o principal constituinte do citosol (meio aquoso da clula). Porm, ela no dissolve molculas apolares, como os lipdios (gorduras e leos), que so hidrofbicos (repele a gua). Em reaes qumicas, a gua pode participar como reagente, ou pode ser o produto de uma reao. Nas reaes onde forma-se gua como produto, a reao denominada reao de condensao. Ex.: ligaes entre aminocidos. Em reaes na qual a gua participa como reagente, a reao denominada de reao de hidrlise. Ex.: quebra da sacarose. A gua ainda possui algumas propriedades qumicas e fsicas especiais: Coeso: quando as pontes de hidrognio mantm as molculas de gua unidas umas s outras2. Isso permite que a gua apresente a chamada tenso superficial, quando ela se comporta como se fosse um filme plstico. Isso explica a capacidade de insetos andarem na superfcie da gua, e a forma de gotas da chuva. Adeso: como a gua uma molcula polarizada, isso permite sua adeso em superfcies tambm polarizadas. Isso explica porque a gua molha tecidos (que so polarizados). Capilaridade: a coeso e adeso da gua permitem que ela suba por paredes finas. Ex.: a seiva que sobe na folhas mais altas das rvores. A gua ajuda a evitar variaes de temperatura dos organismos, devido a algumas caractersticas essenciais: Alto calor especfico: o calor especfico a quantidade de calor que um grama de uma substncia precisa absorver para aumentar sua temperatura em 1C, sem que haja mudana de estado fsico2. A gua pode absorver grande quantidade de calor, sem aumentar muito sua temperatura2. Por ex.: se aquecermos a mesma quantidade de ferro e de gua,

observamos que o ferro se aquece 10 vezes mais rpido do que a gua2. Calor latente de vaporizao: definido como a quantidade de calor absorvida durante a vaporizao de uma substncia em seu ponto de ebulio2. Isso se deve a alta coeso de suas molculas, que demanda muita energia para quebrar as pontes de hidrognio. A vantagem que a gua evita o superaquecimento dos seres vivos (ex.: suor). Calor latente de fuso: a quantidade de calor para transformar um grama de uma substncia em estado slido para o lquido2. A gua precisa liberar muito calor para congelar. Evita que os organismos congelem rapidamente.

Sais mineraisOs sais minerais participam como constituintes de estruturas esquelticas do corpo dos seres vivos1. Quando ocorrem dissolvidos em gua, se dissociam em ons, quando se tornam molculas positivas ou negativas1. A tabela 1 apresenta resumidamente alguns desses ons, principais funes e fonte alimentares.

VitaminasAs vitaminas formam um grupo de substncias heterogneo, com diferentes origens1. As vitaminas solveis em gua so chamadas hidrossolveis e as vitaminas solveis em lipdios, lipossolveis1. O termo vitamina empregado para substncias orgnicas necessrias em pequenas quantidades para as atividades metablicas de um organismo e que geralmente no so sintetizadas por ele1. As necessidades dirias de vitaminas so supridas por meio de uma alimentao variada e equilibrada1. Porm, certos cuidados devem ser tomados para que os alimentos mantenham o seu valor nutritivo, uma vez que as vitaminas so destrudas pelo calor ou pela exposio ao O2 do ar2. O melhor tentar consumir verduras e legumes crus, ou pouco cozidos em gua, e se for consumi-los crus, cort-los somente na hora de servir2. A falta de vitaminas denominada avitaminose; j a ingesto exagerada de pode ocasionar a hipervitaminose. A tabela 2 indica as vitaminas necessrias para a espcie humana, suas principais fontes e doenas relacionadas com a avitaminose.

Carboidratos ou GlicdiosTambm chamados de hidratos de carbono ou acares. Podem ser divididos em: Monossacardeos: acares simples. A frmula geral de sua molcula (CH2O)n. Os nomes dados aos monossacardeos dizem respeito ao n de tomos de carbono na molcula: o Trioses: 3 tomos de carbono (C3H6O3). o Tetroses: 4 tomos de carbono (C4H8O4).

Pentoses: 5 tomos de carbono (C5H10O5). A ribose e a desoxirribose so pentoses constituintes dos cidos nuclicos RNA e DNA, respectivamente. o Hexoses: 6 tomos de carbono (C6H12O6). A glicose e frutose so acares que so fontes de energia. Dissacardeos: acares formados pela combinao de duas molculas de monossacardeos. Exemplos: o Sacarose: acar da cana, formada pela unio dos monossacardeos glicose e frutose. o

Tab. 3.1 Alguns sais minerais e suas funes no organismo humano. ON Clcio Cloro Cobalto Cobre Cromo Enxofre Ferro Flor Fsforo PRINCIPAIS FUNES Componente de ossos e dentes. Participa da coagulao sangunea, regulao de batimentos cardacos e contrao muscular Manuteno do equilbrio hdrico Componente da vitamina B12. Essencial para a produo de hemcias Componente de muitas enzimas. Essencial para a sntese da hemoglobina Importante para o metabolismo energtico e metabolismo da glicose Componente de muitas protenas. Essencial para a atividade metablica normal Componente da hemoglobina, mioglobina e enzimas respiratrias. Fundamental para a respirao celular Componente dos ossos e dos dentes. Protege os dentes contra as cries Participa da formao de ossos e dentes. Constituinte dos cidos nuclicos (DNA e RNA) e do ATP (trifosfato de adenosina), que atua na clula como reserva de energia Componente dos hormnios da tireide, que estimulam o metabolismo. Sua falta pode determinar o hipotireoidismo, que leva ao desenvolvimento exagerado da tireide (bcio) Participa na contrao muscular. Componente de muitas coenzimas. ativador dos sistemas produtores de energia Ativa diversas enzimas. Contribui na utilizao da glicose para o fornecimento de energia Importante para algumas enzimas, atuando como cofator Participa na contrao muscular, da regulao da presso sangunea, do processo de transmisso de impulsos nervosos, da manuteno do equilbrio hdrico. Participa da sntese de glicognio, de protenas e do metabolismo energtico Atua em ntima associao com a vitamina E. Importante para enzimas que previnem cncer Participa da regulao do equilbrio hdrico, da transmisso dos impulsos nervosos e do relaxamento FONTES Vegetais, derivados leites e

Sal de cozinha e muitos outros tipos de alimentos Carnes e laticnios Fgado, ovos, peixe, trigo integral e feijo Carne, cereais integrais e levedo de cerveja Carnes e legumes Fgado, carnes, gema de ovo, legumes e vegetais verdes gua fluorada Leite e laticnios, carne, legumes e cereais Peixes, frutos do mar, laticnios e sal iodado Cereais integrais, vegetais verdes, frutas Cereais, frutas e verduras Cereais integrais, leite e leguminosas Verduras, frutas, leguminosas, carne e leite

Iodo

Magnsio Mangans Molibdni o Potssio

Selnio Sdio

Carne, moluscos, fgado, cereais e leguminosas Sal de cozinha e muitos tipos de alimentos

Zinco

muscular Constituinte de enzimas e dos hormnios que participam das principais vias metablicas. Atua no processo de cicatrizao. Componente de enzimas digestivas

Carnes, fgado, ovos, frutos do mar, cereais

Tab. 3.2 - Vitaminas hidrossolveis e lipossolveis. Fonte: Amabis & Martho (2004).VITAMINA H B1 (tiamina) I D R O S B2 (riboflavina) S O L B3 (niacina ou V cido nicotnico) E I B5 (cido S pantotnico) B6 (piridoxina) B8 (biotina) PRINCIPAL USO NO CORPO Auxilia na oxidao dos carboidratos. Estimula o apetite. Mantm o tnus muscular e o bom funcionamento do sistema nervoso. Previne o beribri Auxilia a oxidao dos alimentos. Essencial respirao celular. Mantm a tonalidade saudvel da pele. Atua na coordenao motora Mantm o tnus nervoso e muscular e o bom funcionamento do sistema digestrio. Previne a pelagra componente da coenzima A, participante de processos energticos celulares Auxilia a oxidao dos alimentos. Mantm a pele saudvel Atua como coenzima em processos energticos celulares, na sntese de cidos graxos e das bases nitrogenadas pricas Importante na sntese das bases nitrogenadas e, portanto, da sntese de DNA e multiplicao celular essencial para a maturao das hemcias e para a sntese de nucleotdeos Mantm a integridade dos vasos sanguneos e a sade dos dentes. Previne infeces e o escoburto Necessria para o crescimento normal e para o bom funcionamento dos olhos, do nariz, da boca, dos ouvidos e dos pulmes. Previne resfriados e vrias infeces. Evita a "cegueira noturna" Atua no metabolismo do clcio e do fsforo. Mantm os ossos e os dentes em bom estado. Previne o raquitismo SINTOMAS DE DEFICINCIA Perda de apetite, fadiga muscular, nervoso, beribri PRINCIPAIS FONTES Cereais na forma integral e pes, feijo, fgado, carne de porco, ovos, fermento, vegetais de folha Vegetais de folha (couve, repolho, espinafre, etc.), carnes magras, ovos, fermento, fgado, leite Levedo de cerveja, carnes magras, ovos, fgado, leite Carne, leite e seus derivados, verduras e cereais integrais Levedo de cerveja, cereais integrais, fgado, carnes magras, leite Carnes, legumes, verduras e bactrias da flora intestinal Vegetais verdes, frutas, cereais integrais e bactrias da flora intestinal Carne, ovos, leite e seus derivados Frutas ctricas (limo, lima, laranja), tomate, couve, repolho, outros vegetais de folha, pimento Vegetais amarelos (cenoura, abbora, batata-doce, milho), pssego, nectarina, abric, gema de ovo, manteiga, fgado leo de fgado de bacalhau, fgado, gema de ovo (contm apenas precursores da vit. D. O precursor s se transforma em vit. D quando exposto aos raios ultravioleta do Sol) leo de germe de trigo, carnes magras, laticnios, alface, leo de amendoim Vegetais verdes, tomate, castanha

Ruptura da mucosa da boca, dos lbios, da lngua e das bochechas Inrcia e falta de energia, nervosismo extremo, distrbios digestivos, pelagra Anemia, fadiga e dormncia dos membros Doenas de pele, distrbios nervosos, inrcia e extrema apatia Inflamaes na pele e distrbios neuro-musculares Anemia, esterilidade masculina; na gravidez predispe a uma malformao do feto conhecida como espinha bfida Anemia perniciosa, distrbios nervosos Inrcia e fadiga em adultos, insnia e nervosismo em crianas, sangramento das gengivas, dores nas juntas, dentes alterados, escorbuto Cegueira noturna (xeroftalmia), "olhos secos" em crianas, cegueira total

B9 (cido flico)

B12 (cianocobalamin a) C (cido ascrbico)

L I P O S S O L V E I S

A (retinol)

D (calciferol)

Problemas nos dentes, ossos fracos, contribui para os sintomas da artrite, raquitismo

E (tocoferol)

K (filoquinona)

Promove a fertilidade. Previne o aborto. Atua no sistema nervoso involuntrio, no sistema muscular e nos msculos involuntrios Atua na coagulao do sangue. Previne hemorragias

Esterilidade masculina, aborto

Hemorragias

Lactose: acar do leite, um dissacardeo formado pela unio de glicose e galactose. Polissacardeos: carboidratos formados pela combinao de muitas molculas de monossacardeos, principalmente de glicose, formando extensas cadeias. Alguns polissacardeos podem apresentar nitrognio ou enxofre em sua frmula. So insolveis em gua e podem ser desdobrados em acares simples por hidrlise; isto vantajoso para os organismos, porque os polissacardeos atuam na estrutura de clulas ou como armazenadores de energia. Exemplos: o Celulose: Polissacardeo estrutural. Polissacardeo mais abundante na natureza. Encontrado principalmente nas plantas, participando da constituio da parede celular. A celulose no digerida por humanos, sendo genericamente denominada fibra. o Quitina: Polissacardeo estrutural. Formado por vrias molculas de glicose e por grupos amina (NH2). Ocorre na parede celular dos fungos e no exoesqueleto de artrpodes, como insetos, aranhas e crustceos. o Amido: Polissacardeo energtico. Encontrado nas plantas e em alguns protistas; tem funo de reserva. o Glicognio: polissacardeo energtico. Encontrado nos fungos e nos animais; tem funo de reserva.

LipdiosExercem diferentes funes biolgicas. So insolveis em gua e solveis em solventes orgnicos (ter, lcool e clorofrmio). H vrios tipos de lipdios: Carotenides: atuam como pigmentos acessrios da fotossntese nas plantas. H 2 tipos de pigmentos carotenides: carotenos (pigmentos alaranjados) e xantofilas (pigmentos amarelos a marrom-avermelhados). Os carotenides so importantes para a alimentao humana, porque so precursores da vitamina A, que atua na viso e na renovao da pele humana; Triglicerdeos: leos e gorduras. So formados pela reunio de 3 molculas de cidos graxos com glicerol (1 lcool). Quando essa cadeia quebrada, h a necessidade da entrada de gua para a separao do glicerol do cido graxo

(reao por hidrlise). So classificados em: o leos: so encontrados em plantas (girassol, soja, canola, etc.) e em alguns animais, como leo de fgado de bacalhau; o Gorduras: abundantes em animais, acumulando-se principalmente em clulas adiposas. Essa gordura atua como reserva de energia e contra a perda de calor, pois isolante trmico. Os triglicerdeos so utilizados como molculas de reserva de energia, pois 1 grama do mesmo fornece 2 vezes mais energia do que 1 grama de carboidrato. Os cidos graxos constituintes dos triglicrides so classificados em saturados, como a gordura animal, e insaturados, presentes em leos de plantas, como girassol, soja, etc. Dietas ricas em gordura com cidos graxos saturados contribui para a aterosclerose (perda da elasticidade da parede dos vasos sanguneos, em funo das placas de gordura). Alguns triglicerdeos so essenciais aos humanos, como o cido graxo linolico, que pertence famlia dos mega 6, e que ocorre principalmente em leos vegetais. Fosfolipdeos: so formados por 2 molculas de cido graxo e uma contendo fosfato, ligados a uma molcula de glicerol1. A membrana plasmtica e todas as membranas celulares so formadas por duas camadas de fosfolipdeos, com protenas imersas nessas camadas, por isso so chamadas membranas lipoproticas1. Essa camada possui uma particularidade: a parte contendo fosfato hidroflica (afinidade com a gua), a parte contendo cidos graxos e glicerol hidrofbica. Dessa forma, a parte hidroflica voltada para o meio aquoso, e a parte hidrofbica de uma camada voltada para a outra parte hidrofbica de outra camada1. A formao de membranas com 2 camadas de lipdios assim dispostas um processo natural, e se por acaso essa membrana for rompida, elas naturalmente voltam a se unir1. Outra caracterstica da disposio desses lipdios que elas permitem o movimento de molculas de protenas e carboidratos, por isso a membrana representada como modelo do mosaico fluido, representado abaixo:

DFig. 3.2 Estrutura de uma molcula de fosfolipdio. Fonte: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/quimica_vida/q uimica5.php Fig. 3.3 Representao esquemtica dos componentes da membrana plasmtica: A. estrutura de um fosfolipdio;B. esquema de organizao da membrana plasmtica;C e D. eletromicrografia da membrana plasmtica. Fonte: http://www.teliga.net/2010/04/estrutura-da-membranaplasmatica.html

A

B

Cerdeos: so representados pelas ceras. Elas impermeabilizam folhas, frutos e ptalas, reduzindo a evaporao. Animais como abelhas tambm produzem cera. Esterides: Lipdios complexos. O mais abundante o colesterol, produzido naturalmente pelo nosso fgado1. Participa das membranas celulares e precursor do hormnio testosterona e do estrgeno, dos sais biliares e da vitamina D1. O colesterol no nosso organismo transportado com lipoprotenas, que podem ser de 2 tipos: o LDL (low density lipoprotein): lipoprotenas de baixa densidade. Fornece colesterol aos tecidos, mas em excesso pode se depositar nas paredes dos vasos sanguneos, causando a aterosclerose. chamado mau colesterol1. o HDL (high density lipoprotein): lipoprotenas de alta densidade. Remove o excesso de colesterol ruim, transportando-o para o fgado, onde degradado e excretado sob a forma de sais biliares1.

ProtenasSo formadas de C, O, N, H, e S. So macromolculas formadas pela unio de molculas menores denominadas aminocidos. Possuem diversas funes, atuando como componente estrutural (msculos) e energtico. H uma imensa quantidade de protenas, e isso se reflete na diversidade de funes encontradas. Outras protenas possuem funes especficas como: Enzimas: substncias que aumentam a velocidade das reaes qumicas;

C

Anticorpos: substncias que atuam nos mecanismos de defesa dos seres vivos; Hormnios, como insulina e o glucagon, que atuam no metabolismo de acares

Todas os aminocidos so formados por um grupo amino (NH2) e um grupo carboxila ou cido (COOH), da derivando o nome aminocido. Veja a estrutura abaixo:

AminocidosAminocidos tambm so denominados monopeptdeos. Existem 20 tipos de AA's que formam as protenas.Fig. 3.5 Estrutura qumica de um aminocido: H=hidrognio, N=nitrognio, C=carbono, O=oxignio, R=radical. Fonte: http://www.guia.heu.nom.br/aminoacidos.htm

Fig. 3.4 Principais fontes de protenas animal e vegetal. Fonte: http://definicaototal.com.br/tag/alimentos-que-contemproteinas/ Tab. 3.3 Os 20 aminocidos que participam na formao de protenas Alanina Arginina Asparagina Aspartato Cistena Fenilalanina Glicina Glutamato Glutamina Histidina Isoleucina Leucina Lisina Metionina Prolina Serina Tirosina Treonina Triptofano Valina (Ala) (Arg) (Asn) (Asp) (Cys) (Phe) (Gly) (Glu) (Gln) (His) (Ile) (Leu) (Lys) (Met) (Pro) (Ser) (Tyr) (Thr) (Trp) (Val)

Fig. 3.6 Estrutura qumica de um aminocido: H=hidrognio, N=nitrognio, C=carbono, O=oxignio, R=radical. Fonte: http://bioquimicainterativa.blogspot.com/2011/03/protei nas-introducao.html

O "R" dessa estrutura um radical, que varia de aminocido para aminocido. por meio desse radical que os AA's diferenciam-se entre si. As plantas conseguem sintetizar todos os 20 AA's, porm, os animais no sintetizam todos, sendo necessrio, portanto, a obteno atravs da alimentao1. Os aminocidos produzidos pelo organismo so chamados naturais, enquanto aqueles que necessitam ser ingeridos so os essenciais1. Para os humanos os AA's essenciais so: arginina, fenilalanina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, treonina, triptofano e valina1. O tpico arroz com feijo do Brasil fornece todos os AA's que o ser humano precisa. Ligao peptdica a ligao entre os aminocidos. Nessa ligao, o grupo amina de um aminocido se liga com o grupo carboxila de outro aminocido, liberando gua na reao; as ligaes entre AA's so quebradas por reao por hidrlise1. Dois AA's unidos so denominados dipeptdeos; vrios AA's unidos so denominados polipeptdeos1. Uma protena pode ser formada por apenas 1 polipeptdeo (ex.: albumina), ou por vrios polipeptdeos (ex.: hemoglobina).

Estrutura da protena Estrutura primria: sequncia linear de aminocidos. Essa sequncia determinada geneticamente, e qualquer alterao na sequncia linear pode originar outra protena com funo completamente diferente. Ex.:

Val His Leu Ter Pro Glu Glu Lis (hemoglobina normal) Val His Leu Ter Pro Val Glu Lis (hemoglobina anormal em forma de foice anemia falciforme) Estrutura secundria: a sequncia linear de aminocidos apresenta partes que possuem cargas eltricas. Essas cargas podem acarretar atraes entre aminocidos localizados em partes distantes, atravs de pontes de hidrognio. Essas pontes formam dobramentos na cadeia de AA's fazendo com que a cadeia polipeptdica assuma a forma de uma mola ou hlice. Estrutura terciria: quando a estrutura terciria dobra-se sobre si mesma, graas a interaes entre seus aminocidos. Esses dobramentos so mantidos por ligaes dissulfeto (atraes entre tomos de enxofre), ligaes covalentes e por pontes de hidrognio, e so determinados pela sequncia de aminocidos. Estrutura quaternria: resulta da unio de vrias cadeias polipeptdicas, assumindo uma forma de novelo.

Simples: formadas apenas por aminocidos. Ex.: albumina, globulina Complexas ou Conjugadas: so aquelas que apresentam aminocidos e uma outra molcula diferente, denominada grupo prosttico. Ex.: o Lipoprotena: AA + lipdio (grupo prosttico) o Glicoprotena: AA + carboidratos (grupo prosttico) o Nucleoprotenas: AA + cido nuclico (grupo prosttico). o Cromoprotenas: AA + pigmento (grupo prosttico). Protenas importantes, de acordo com Lopes & Rosso (2005): Insulina: sintetizada pelo pncreas, reduz o nvel de acar no sangue; Globina: participa da hemoglobina, pigmento vermelho do sangue responsvel pelo transporte de gases respiratrios, principalmente do oxignio; Albumina: forma a clara de ovo, como o de aves, e que importante para o embrio; Fibrinognio: componente do plasma sanguneo, e participa da coagulao; Queratina: participa da formao das unhas, plos, chifres e cascos de animais; Casena: protena encontrada no leite; Colgeno: encontrada na pele humana, fornecendo elasticidade. Protena mais abundante do corpo humano. Desnaturao Protica Fenmeno que consiste na alterao da estrutura espacial de uma protena, rompendo sua estrutura secundria. Esse fenmeno pode ocorrer pela ao de fatores fsicos (calor e frio) ou por fatores qumicos. Calor: desnatura de modo irreversvel as protenas, em temperaturas entre 40C e 45C; Frio: desnatura de forma reversvel Qumicos: meios cidos ou bsicos tambm desnaturam protenas. Ex.: cido ltico (produzido por bactrias) desnatura o leite. usado na fabricao de queijos. Enzimas

Fig. 3.7 Nveis de organizao da estrutura de uma protena. Fonte: http://quimicasbiologaschurniaz.blogspot.com/2010/06/estructura-primariasecundaria.html.

Classificao das protenas

Reaes biolgicas so pouco espontneas e muito lentas1. Uma das formas de estimular uma reao empregar

temperaturas altas. Porm temperaturas altas podem desnaturar as protenas1. As enzimas so protenas especiais que aumentam a velocidade das reaes nos seres vivos sem aumentar a temperatura no organismo1. Ou seja, elas diminuem a energia de ativao das protenas1. As enzimas so molculas muito especficas, ou seja, atuam em apenas um determinado composto, e sempre na mesma reao qumica1. A substncia na qual a enzima age denominada substrato. A especificidade enzima-substrato se deve ao encaixe perfeito entre ambos, como chave e fechadura. Essa teoria de especificidade da enzima-substrato denominada Teoria da Chave-Fechadura1. Aps a reao, a enzima permanece intacta, e depois pode se ligar a outro substrato. As enzimas recebem o sufixo ase. Ex.: lipase (enzima que atua sobre lipdios) e amilase, que uma enzima que atua no amido1.

cido ribonuclico: RNA. Participa principalmente do processo de sntese de protenas1. DNA e RNA so formados por vrias molculas denominadas nucleotdeos. Portanto DNA e RNA so denominados polinucleotdeos (poli = muitos). Cada nucleotdeo formado por: Fosfato; Acar: ribose no RNA, e a desoxirribose no DNA; Base nitrogenada: que varia entre os nucleotdeos. As bases nitrogenadas podem ser do tipo: o Pricas: adenina e guanina; o Pirimdicas: timina, citosina e uracila Tab. 3.4 - Diferenas entre DNA e RNABases pricas Bases pirimdicas Acar DNA Adenina (A) Guanina (G) Citosina (C) Timina (T) Desoxirribose RNA Adenina (A) Guanina (G) Citosina (C) Uracila (U) Ribose

Fig. 3.8 Modelo de chave-fechadura para a ao enzimtica. Fonte: https://11afqa.wikispaces.com/Ana+Catarina.

Alguns fatores influenciam a atividade enzimtica: Temperatura: enzimas atuam at um certo ponto de temperatura. Temperaturas muito altas podem desnaturar a enzima1. pH: cada enzima tem seu timo de pH. Alteraes de pH pode levar desnaturao e inativao da protena. Ex.: pepsina (enzima que atua em protenas), existente no estmago, atua em pH 2,0 (meio cido). J a tripsina, que produzida no pncreas e lanada no duodeno, degrada protenas que no foram digeridas no estmago. O pH timo da tripsina est em torno de 8,0, que bsico1. cidos Nuclicos H 2 tipos: cido desoxirribonuclico: DNA. Principal constituinte dos cromossomos. Os genes so segmentos de molculas de DNA, responsvel pelas caractersticas dos indivduos1.

Fig. 3.9 Esquema comparativo entre DNA e RNA. Fonte:

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS (1) LOPES, S.; ROSSO, S. Biologia: volume nico. 1.ed. So Paulo: Saraiva, 2005. (2) AMABIS, J. M.; MARTHO, G.R. Biologia. V.1. 2. ed. So Paulo: Moderna, 2004.

EXERCCIOS

1 Defina:a. c. e. g. i. k. m. Biologia: Vida: Ecologia: Metabolismo: Catabolismo: Anabolismo Material gentico o. Reproduo: q. Variabilidade gentica: b. d. f. h. j. l. n. Clula: Tecido: Populao: Ecossistema: Hiptese: Deduo: Lei:

p. Mtodo: r. Teoria:

04. alm de sua funo energtica, os carboidratos esto presentes na formao de algumas estruturas dos seres vivos; 08. as gorduras constituem o principal componente estrutural dos seres vivos; 16. os seres vivos apresentam uma composio qumica mais complexa do que a matria bruta, sendo formados por substncias orgnicas, como as protenas, os lipdios, os carboidratos, as vitaminas e os cidos nuclicos. Soma ( )

2 - A principal substncia INORGNICA que encontramos nas clulas dos seres vivos (so): a. gua d. Sais b. Gordura e. Vitaminas c. Protenas 2 - (Unesp 99) Os acares complexos, resultantes da unio de muitos monossacardeos, so denominados polissacardeos. a) Cite dois polissacardeos de reserva energtica, sendo um de origem animal e outro de origem vegetal. b) Indique um rgo animal e um rgo vegetal, onde cada um destes acares pode ser encontrado. 3 - (Cesgranrio 99) "A margarina finlandesa que reduz o COLESTEROL chega ao mercado americano ano que vem." (JORNAL DO BRASIL, 23/07/98) "O uso de ALBUMINA est sob suspeita" (O GLOBO, 27/07/98) "LACTOSE no degradada gera dificuldades digestivas" (IMPRENSA BRASILEIRA, agosto/98) As substncias em destaque nos artigos so, respectivamente, de natureza: a. lipdica, protica e glicdica. b.lipdica, glicdica e protica. c. glicdica, orgnica e lipdica. d. glicerdica, inorgnica e protica e.glicerdica, protica e inorgnica. 4 - (UfC - 96) Na questo a seguir escreva no espao apropriado a soma dos itens corretos. Sobre as substncias que compem os seres vivos, correto afirmar que: 01. os carboidratos, os lipdios e as vitaminas so fontes de energia para os seres vivos; 02. a gua a substncia encontrada em maior quantidade nos seres vivos;

5 - (Mackenzie 2002) So substncias usadas preferencialmente como fonte de energia: a. fosfolipdios e esterides b. glicerdeos e polissacardeos, como o amido c. protenas e glicerdeos d.cerdeos e esterides e.carotenides e polissacardeos, como a celulose. 6 - (Ufc 2002) O colesterol tem sido considerado um vilo nos ltimos tempos, uma vez que as doenas cardiovasculares esto associadas a altos nveis desse composto no sangue. No entanto, o colesterol desempenha importantes papis no organismo. Analise os itens a seguir. I. O colesterol importante para a integridade da membrana celular. II. O colesterol participa da sntese dos hormnios esterides. III. O colesterol participa da sntese dos sais biliares. Da anlise dos itens, correto afirmar que: a. somente I verdadeiro b.somente II verdadeiro c. somente III verdadeiro d.somente I e II so verdadeiros e. I, II e III so verdadeiros. 7 Qual a unidade bsica das molculas de cidos nuclicos e qual a sua composio qumica? 8 O que a estrutura primria de uma protena? 9 Como pode ser explicada a tenso superficial da gua?

10 Assinale a alternativa correta:

a . b . c. d . e .

Sintomas Deformaes nos ossos decorrente da deficincia de clcio do organismo Hemorragias Deficincia de vitamina K Sangramento das gengivas Deficincia de vitamina C

Doena Beribri Raquitismo Cegueira noturna Escorbuto Esterilidade masculina