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Composição química da célula FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC Centro de Ciências Naturais e Humanas Disciplina: Biologia Celular Bruna Romana de Souza ([email protected] )

Composição química da célula

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Page 1: Composição química da célula

Composição química da célula

FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC

Centro de Ciências Naturais e Humanas

Disciplina: Biologia Celular

Bruna Romana de Souza

([email protected])

Page 2: Composição química da célula

Átomos

- Pequeno tamanho, 4 ligações covalentes altamente estáveis, 4 elétrons na última camada

- Capacidade de formar moléculas grandes

- Moléculas orgânicas

Page 3: Composição química da célula

Água

- Morfologicamente e eletricamente assimétrica.

- O oxigênio é ávido por elétrons; o hidrogênio os atrai fracamente.

- Dipolo elétrico

H2O

H-O-H

Page 4: Composição química da célula

Propriedades da água

- Pontos de hidrogênio: ocorre entre O e H; também entre O e N.

- Região da água “ carregada positivamente” se aproxima da região “ carregada negativamente”: atração fraca.

- Grupos afins à água são polares (COOH, OH, C=O, SO4- e PO4-).

- Grupos sem afinidade à água (C e H) são apolares .

- Moléculas polares são hidrofílicas .

- Moléculas apolares são hidrofóbicas .

- Moléculas com uma porção hidrofílica e hidrofóbica s ão anfipáticas .

Page 5: Composição química da célula

Carboidratos ou Açúcares- Açúcares, carboidratos ou

hidratos de carbono.

- São poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas , (ou substâncias que liberam estes por hidrólise).

- Fórmula geral (CH 2O)n.

- Classes:

Monossacarídeos

Oligossacarídeos

Polissacarídeos

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Funções gerais dos carboidratos

- Estrutural e ⁄⁄⁄⁄ou mecânica (parede celular bacteriana e vegetal; exoesqueleto dos insetos; matriz extracelular nos teci dos animais).

- Reserva energética (glicogênio e amido, ambos poliss acarídeos de glicose).

- Informacional (seqüências de carboidratos podem ser reconhecidas e identificadas).

- Grupos sanguíneos do sistema ABO.

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Monossacarídeos

- Açúcares simples

-Os mais simples são o gliceraldeído

(aldose) e a diidroxicetona (cetose)

- Em geral, são sólidos, solúveis em

água, insolúveis em solventes

apolares e a maioria tem sabor doce.

- O monossacarídeo mais abundante

é a glicose

Page 8: Composição química da célula

Exemplos de monossacarídeos

Triose : monossacarídeos com 3 carbonos Tetrose : monossacarídeos com 4 carbonos

Pentose : monossacarídeos com 5 carbonos Hexose : monossacarídeos com 5 carbonos

Page 9: Composição química da célula

Forma cíclica dos monossacarídeos- Os monossacarídeos normalmente têm uma forma cícli ca

- Os anéis de seis membros são chamados piranoses

- O carbono 1 passa a ser o carbono redutor

- Conformação em “cadeira”

- Duas formas de açúcar cíclico: forma αααα e forma ββββ.

Page 10: Composição química da célula

- Reação de condensação ou ligações glicosídicas

- Grupos hidroxila

- Liberação de água

- Rompidas por hidrólise

- Formação inicial de um dissacarídeo

Oligossacarídeos

- Cadeias curtas de monossacarídeos unidos por ligaç ões glicosídicas.

- Ligações glicosídicas formam os dissacarídeos, tri ssacarídeos, tetrassacarídeos, e etc.

- Os mais comuns nas células são os dissacarídeos.

Page 11: Composição química da célula

Polissacarídeos- Cadeias longas (em geral de centenas a milhares) d e unidades monossacarídicas ligadas entre si.

- Homopolissacarídeos (unidades monoméricas monossac arídicas iguais)

- Heteropolissacarídeos (unidades monoméricas monoss acarídicas diferentes)

- Podem ser polissacarídeos de fibrilares (Ligações ββββ1→→→→4 ) ou globulares(Ligações αααα1→→→→4 ).

Page 12: Composição química da célula

GAGs

proteína

Proteoglicanos (proteína + glicosaminoglicanos)

Page 13: Composição química da célula

- Funções:

Difusão de substâncias;

Preenchimento de espaço;

Filtro seletivo, etc.

↑↑↑↑ Teor de água

Proteoglicanos (proteína + glicosaminoglicanos)

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Lipídios- Compostos definidos por serem insolúveis em água e solúveis em compostos

orgânicos.

- Engloba todos os óleos, gorduras e ceras.

- São altamente reduzidos (possuem o máximo de hidro gênio possível quando

saturados).

- Funções:

- Reserva energética (triglicerídeos).

- Estrutural (membranas biológicas).

- Informacional (hormônios esteróides).

- Vitaminas e reguladores do metabolismo celular (isoprenóides formam vitaminas

lipossolúveis).

- Proteção e lubrificação de anexos dérmicos (ceras que impermeabilizam cabelos,

pêlos e penas).

- Isolamento térmico nos animais.

Page 15: Composição química da célula

Ácidos graxos- São os constituintes fundamentais dos lipídios.

- Duas regiões: uma cadeia longa hidrocarbonada com 12 e 36 carbonos (hidrofóbica) e um grupo carboxila (hidrofílico)

- Cadeias hidrocarbonada podem ser saturadas ou insa turadas.

- Moléculas anfipáticas.

Page 16: Composição química da célula

Triacilgliceróis

- São ésteres de ácidos graxos mais o glicerol.

- Gorduras neutras.

- Fortemente hidrofóbicos.

- Reserva energética nos animais (células adiposas) e em vegetais (sementes).

Page 17: Composição química da célula

Fosfolipídios- São ésteres de ácido graxo mais o glicerol e um gr upo fortemente polar (R).

- Possuem uma cabeça polar e duas caudas apolares.

- A cabeça: glicerol, fosfato e dois ácidos graxos

- Compõem as membranas biológicas

Page 18: Composição química da célula

Esfingolipídeos

- Apresentam a esfingosina.

- Possuem uma cabeça polar (esfingosina e um álcool aminado) e duas caudas apolares (um ácido graxo e a própria esfingo sina).

Page 19: Composição química da célula

Colesterol - Composto por um núcleo peridrociclopentanofenantre no com uma hidroxila no carbono 3 e 1 cadeia alifática

- Forma as hormônios esteróides

- Constitui a membrana plasmática

- Células vegetais não possuem colesterol, mas um su bstituto por fitoesteróides .

Page 20: Composição química da célula

Glicolipídios

- Duas cadeias de hidrocarbonetos ligadas a grupos p olares que contém carboidratos

-Geralmente 1 molécula de serina ou glicerol, 2 ácid os graxos, 1 açúcar

(D-galactose)

- Compõem a membrana plasmática

Page 21: Composição química da célula

Proteínas- São polímeros de aminoácidos unidos por ligações p eptídicas.

- Aminoácidos são moléculas definidas por apresentar em um grupo carboxila e um grupo amina.

Aminoácido (fórmula geral)

Page 22: Composição química da célula

Funções gerais das proteínas- Nutricional (Ex.: caseína no leite)

- Estrutural (Ex.: queratina e colágeno)

- Motilidade (Ex.: actina e a miosina)

- Síntese e degradação de substâncias (Ex.: por meio de enzimas)

- Regulação do metabolismo (Ex.: por meio de enzimas)

- Modificação de biomoléculas, como a adição de carbo idratos,

grupos metálicos, etc

- Função hormonal (Ex.:, como a insulina)

- Reconhecimento molecular (Ex.: receptores)

- Transmissão da informação gênica

Page 23: Composição química da célula

Ligação peptídica- Reação de condensação

Page 24: Composição química da célula

Estrutura das proteínas

- Há quatro níveis de organização:

- Estrutura Primária;

- Estrutura Secundária;

- Estrutura Terciária;

- Estrutura Quaternária.

Page 25: Composição química da célula

Estrutura primária

- É a seqüência linear de aminoácidos de uma dada pro teína mantidas por ligações peptídicas como, por exemplo, Gly-Ala- Gly-Asp-Gln.

- Polaridade estrutural

- Estabilizada pelas ligações peptídicas

Page 26: Composição química da célula

Estrutura secundária

- É o arranjo espacial da estrutura primária

- Estabilizada por pontes de hidrogênio entre os gru pos NH 3+ e COO-

- Dois tipos: αααα-hélice ou folha- ββββ pregueada

- Estabilizada por interações entre as cadeias later ais dos aminoácidos através de pontes de H, pontes S-S, ou interações h idrofóbicas, etc.

- A estrutura terciária de uma proteína pode ser glo bosa ou fibrilar .

- Aminoácidos hidrofóbicos no interior

- Aminoácidos hidrofílicos na superfície

Estrutura terciária

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Estrutura quaternária

- Consiste em interações entre cadeias polipeptídica s diferentes chamadas subunidades ou monômeros

- Estabilizada por interações relativamente fracas.

- Ex: Hemoglobina.

Page 28: Composição química da célula

Enzimas

- Moléculas protéicas

- Aumenta a taxa de reações químicas sem alterar o e quilíbrio químico entre o reagente e o produto.

- Sítio de ligação com o substrato

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Ácidos Nucléicos- Polímero de nucleotídeos unidos por ligações fosfodi éster.

- Nucleotídeo:

- Fosfato

- Pentose (Ribose ou desoxirribose)

- Base nitrogenada

Apenas a pentose e a base nitrogenada são conhecida s como nucleosídeos.

Page 30: Composição química da célula

Bases Nitrogenadas

- Bases Púricas (Purinas)

- Adenina (A)

- Guanina (G)

- Bases Pirimídicas (Pirimidinas)

- Citosina (C)

- Timina (T) →→→→ DNA

- Uracila (U) →→→→ RNA

Page 31: Composição química da célula

Diferenças entre DNA e RNA

Parâmetro DNA RNA

Pentose Desoxirribose ribose

Base púrica Adenina e Guanina Adenina e Guanina

Base pirimídica Citosina e Timina Citosina e Uracila

Localização Predomina no núcleo Predomina no citoplasma

Estrutura Normalmente dupla hélice

Normalmente um fita simples

Page 32: Composição química da célula

Funções gerais dos nucleotídeos e ácidos nucléicos

- Carreadores de energia química, a qual favorece reaçõe s

químicas celulares.

- Armazenamento da informação, pois a seqüência de bas es

presente no DNA carrega a informação genética nos organ ismos

vivos.

- Mobilização da informação, pois o RNA leva as inform ações

contidas nos genes para serem utilizadas pela célula.

- Participam ou intervêm na síntese protéica e outros m ecanismos

a nível celular.