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1. Histórico, importância e abrangência da Biologia.2. Caracterização dos seres vivos3. Níveis de organização dos seres vivos4. Noções de reprodução e ciclos de vida5. Biologia celular (Composição química da célula, nutrição necessidades alimentares, membrana, citoplasma, núcleo)
COMPOSIÇÃO QUÍMICAOS SERES VIVOS SÃO CONSTITUÍDOS POR ÁTOMOS.
PRINCIPAIS ELEMENTOS ENCONTRADOS NA MATÉRIA VIVA:
CARBONOHIDROGÊNIO
OXIGÊNIONITROGÊNIO
ENXOFREFÓSFORO
APRESENTAM:
1- ORGANIZAÇÃO CELULAR
2- METABOLISMO
3- MATERIAL GENÉTICO
4- CRESCIMENTO
SERES UNICELULARES(ATRAVÉS DO AUMENTO DO TAMANHO DE SUA ÚNICA CÉLULA)
SERES MULTICELULARES(ATRAVÉS DO AUMENTO DO NÚMERO DE CÉLULAS - MITOSE)
5- REPRODUÇÃO
6- REAÇÕES A ESTÍMULOS
7- EVOLUÇÃO E ADAPTAÇÃO
ORGANIZAÇÃO DA MATÉRIA VIVA
AS MOLÉCULAS ORGÂNICAS CONSTITUEM AS CÉLULAS
TIPOS BÁSICOS
CÉLULAS PROCARIONTES(AUSÊNCIA DE CARIOTECA)
CÉLULAS EUCARIONTES(COM NÚCLEO - CARIOTECA)
OS VÍRUS APRESENTAM MOLÉCULAS ORGÂNICAS PORÉM SÃO ACELULARES
(RNA + PROTEÍNAS OU DNA + PROTEÍNAS)
CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS QUANTO AO NÚMERO DE CÉLULAS
UNICELULARES(COM UMA ÚNICA CÉLULA – BACTÉRIAS, PROTOZOÁRIOS,
ALGUNS FUNGOS E ALGUMAS ALGAS)
PLURICELULARES OU MULTICELULARES(APRESENTAM MAIS DE UMA CÉLULA)
METABOLISMO
ATIVIDADE DE TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS QUE OCORRE NO INTERIOR DA CÉLULA.
DIVISÕES
ANABOLISMO(PROCESSOS DE SÍNTESE DE SUBSTÂNCIAS)
Ex: Fotossíntese (Síntese de glicose)
CATABOLISMO(PROCESSOS DE DEGRADAÇÃO DE SUBSTÂNCIAS)
Ex: Respiração (Queima da glicose)
ASSEXUADA
OCORRE SEM A PARTICIPAÇÃO DE GAMETAS
1-Cissiparidade
2-Brotamento
3-Laceração
SEXUADA
OCORRE COM A PARTICIPAÇÃO DE GAMETAS
1-Partenogênese
2-Conjugação
FECUNDAÇÃO EXTERNA
FECUNDAÇÃO INTERNA
DESENVOLVIMENTO INDIRETO (Ocorre com o desenvolvimento de larvas)
DESENVOLVIMENTO DIRETO (Ocorre sem o desenvolvimento de larvas)
Quanto ao desenvolvimento dos filhotes:
� 1- Ovíparos
� 2- Vivíparos
� 3- Ovovivíparos
� 4-Ovulíparos
NUTRIÇÃO:1- AUTÓTROFOS
2- HETERÓTROFOS
Composição Química da Célula
Composição Química da Célula
Inorgânicos
� Água
� Sais Minerais
Orgânicos
� Proteínas
� Lipídios
� Carboidratos
� Ácidos Nucléicos
Composição Química da Célula
ÁGUA� A água é um solvente
universal.
� A água é um regulador de temperatura.
� A água participa de reações químicas
� A água participa do transporte de subtâncias.
� Processos fisiológicos de digestão, absorção e excreção.
Os Sais Minerais
São encontrados em duas formas:
1) Componentes de estruturas esqueléticas(Cristalina): o cálcio se encontra em carapaças,esqueletos, na casca dos ovos, etc.
2) Dissolvidos na água (iônica): como o meiointracelular é rico em água, os sais não estão naforma de cristais, mas como íons, partículas dotadasde carga elétrica.
CARBOIDRATOS
Os carboidratos são também conhecidos como glicídios, glucídios, hidratos de carbono ou açúcares.
• São compostos por carbono, hidrogênio e oxigênio.
• Representam a principal fonte de energia para acélula.
• Fórmula geral: Cn H2n On
CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS
MONOSSACARÍDEOS
CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS
MONOSSACARÍDEOS
CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS
DISSACARÍDEOS
CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS
POLISSACARÍDEOS QUITINA
PROTEÍNAS
• São constituintes básicos da vida;
• São macromoléculas complexas;
• Constituem cerca de 50 a 80% do peso seco da célula eucariótica;
• Tem como base de sua estrutura os polipeptídios formados de ligações peptídicas entre os grupos amino (-NH2) de um aminoácido e carboxílico (-COOH) de outro, ambos ligados ao carbono alfa de cada um dos aminoácidos;
PROTEÍNASTipo Função
Proteínas estruturais
Componentes das membranas celulares Desempenham diversas funções: determinam o diâmetro dos poros; auxiliam os hormônios no “reconhecimento” celular
Colágeno Componente estrutural dos músculos e tendões
Queratina Parte da pele e do pêlo
Hormônios peptídicos (p. ex., insulina, hormônio do crescimento)
Muitos hormônios são proteínas e exercem efeitos sobre diversos sistemas orgânicos
Hemoglobina Transporte de oxigênio
Anticorpos Protegem o corpo contra organismos causadores de doenças
Proteínas plasmáticas Coágulo sangüíneo; equilíbrio de líquidos
Proteínas musculares Tornam o músculo capaz de contrair
Enzimas Regulam os padrões das reações químicas
AMINOÁCIDOS
• Um peptídio é formado quando alguns aminoácidos se unem através de ligações peptídicas.
• A formação de um polipetídio ocorre quando diversos aminoácidos se unem.
• As proteínas são polipeptídios muito grandes, sendo que a maioria das proteínas é composta por mais de uma cadeia de polipeptídeos.
AMINOÁCIDOS
ESTRUTURA DAS PROTEÍNASNão é possível exibir esta imagem no momento.
Ligaçõespeptídicas
Pontes de HidrogênioInterações de Van der Waals
Interações EletrostáticasInterações Hidrofóbicas
Uniões Covalentes de Dissulfeto
Pontes de HidrogênioInterações de Van der Waals
Interações EletrostáticasInterações Hidrofóbicas
Estrutura primária
Estrutura secundária
Estrutura terciária
Estrutura quaternária
Enzimas
As enzimas são proteínas especializadas em catalisar
reações biológicas, ou seja aumentam a velocidade de uma
reação química sem interferir no processo. Elas estão
associadas a biomoléculas, devido as suas especificidade e
poder catalítico.
Características das Enzimas
Especificidade de substrato:
(pontos de encaixe)
Características das Enzimas
Podem ser reutilizadas!
Obs.: NÃO FAZEM PARTE DO PRODUTO FINAL DA REAÇÃO!
Características das Enzimas
Reversibilidade de Ação
Ex.: SACAROSE GLICOSE + FRUTOSE
SUCRASE
Características das Enzimas
Temperatura e pH
Substâncias que competem pelo mesmo sítio ativo de uma determinada enzima.
LIPÍDIOS
• São compostos orgânicos formados por carbono,hidrogênio e oxigênio.
• União de ácido graxo e glicerol (álcool)• São as gorduras, ceras e óleos• Insolúveis na água.• Os lipídios mais comuns encontrados no nosso organismo
são os triglicerídeos, os fosfolipídios e os esteróides.
ONDE SÃO ENCONTRADOS
• Associados a membrana;
• Transportados pelo plasma;
• Barreira hidrofóbica (impermeabilização- ceras)
• Funções reguladoras ou de coenzimas (óleos);
• Controle da homeostase do corpo (gorduras).
• FUNÇÕES: RESERVA ENERGÉTICA, ESTRUTURAL E ISOLANTE TÉRMICO.
www.bioaula.com.br
Meio extracelular
citoplasma
filamentosprotéicos
proteína de reconhecimento receptor protéico
proteínatransportadora
sítio ligante
bicamadalipídica
fosfolipídio colesterol
carboidrato
LIPÍDIOS NA MEMBRANA PLASMÁTICA
ÁCIDOS NUCLÉICOS
DEFINIÇÕES
É unidade estrutural básicados ácidos nucléicos (DNA eRNA), constituídos porbases púricas (A, G) oupirimídicas (C, T), riboseou desoxirribose e aindagrupamento fosfato.
� NUCLEOTÍDEOS:
PAREAMENTO DAS BASESA=T
G C
AGNALDO TIMÓTEO
GAL COSTA
Está envolvido em decifrar a informação do DNA e carregar suas instruções.
Assim como o DNA, o RNA também écomposto por nucleotídeos, porém difereem certos aspectos:
• O açúcar é uma ribose;• A base pirimídica timina é substituída pela
uracila;• A fita do RNA é simples!
RNA
Duplicação do DNA e Síntese de
PROTEÍNAS
DNA RNA
Adenina
Guanina
Citosina
Timina Uracila
DNA
� Ácido Desoxirribonucléico.
� Molécula de fita dupla formando uma dupla hélice
� As fitas estão unidas pelas ligações de Hidrogênio
� A = T
� C = G
Duplicação do DNA
� É a única molécula capaz de sofrer auto-duplicação.
� Ocorre durante a fase S da intérfase.
� É do tipo semiconservativa, pois cada molécula nova apresenta uma das fitas vinda da mãe e outra fita recém sintetizada.
DNA Duplicação DNA DNA
RNA
� Ácido Ribonucléico
� Molécula de fita simples
� É dividido em:
� RNA mensageiro (RNAm)
� RNA transportador (RNAt)
� RNA ribossômico (RNAr)
RNAmLeva a informação da seqüência protéica aser formada do núcleo para o citoplasma, ondeocorre a tradução. Ele contém uma seqüênciade trincas correspondente a uma das fitas doDNA.
Cada trinca (três nucleotídeos) no RNAm édenominada códon e corresponde a umaminoácido na proteína que irá se formar.
1 códon � 3 nucleotídeos no RNAm
7 códons � 21 nucleotídeos
RNAtLevam os aminoácidos para o RNAm duranteo processo de síntese protéica. Apresentam, emuma determinada região, uma trinca denucleotídeos que se destaca, denominadaanticódon.
É através do anticódon que o RNAt reconheceo local do RNAm onde deve ser colocado oaminoácido por ele transportado. Cada RNAtcarrega em aminoácido específico, de acordocom o anticódon que possui.
Anti-códon
Sítio de ligação ao aminoácido
U A C
RNAr
São componentes dos ribossomos, organelaonde ocorre a síntese protéica.
Os ribossomos são formados por RNAr eproteínas
Transcrição� Processo pelo qual uma molécula de RNA é
produzida usando como molde o DNA.
DNA Transcrição DNA RNA
Tradução
� Quando o RNAm chega ao citoplasma elese associa ao ribossomo. Após essaassociação os RNAt levam os aminoácidos,que serão ligados, formando assim aproteína.
A U G U U U C U U G A C C C C U G AU A C A A A
• Quando o RNAm chega ao citoplasma, ele se associa ao ribossomo.
• Nessa organela existem 2 espaços onde entram os RNAt com aminoácidos específicos.
• somente os RNAt que têm seqüência do anti-códon complementar à seqüência do códon .
A U G U U U C U U G A C C C C U G AU A C A A A
• Uma enzima presente na subunidade maior do ribossomo realiza a ligação peptídica entre os aminoácidos.
A U G U U U C U U G A C C C C U G A
U A C
A A A
• O RNAt “vazio” volta para o citoplasma para se ligar a outro aminoácido.
A U G U U U C U U G A C C C C U G A
U A C
A A A G A A
• O ribossomo agora se desloca a distância de 1 códon.
• o espaço vazio é preenchido por um outro RNAt com seqüência do anti-códon complementar à seqüência do códon.
A U G U U U C U U G A C C C C U G A
U A C
A A A G A A
• Uma enzima presente na subunidade maior do ribossomo realiza a ligação peptídica entre os aminoácidos.
A U G U U U C U U G A C C C C U G A
U A C A A A
G A A
• O RNAt “vazio” volta para o citoplasma para se ligar a outro aminoácido.
• O assim o ribossomo vai se deslocando ao longo do RNAm e os aminoácidos são ligados.
A U G U U U C U U G A C C C C U G AG G G
Códon de terminação
• Quando o ribossomo passa por um códon de terminação nenhum RNAt entra no ribossomo, porque na célula não existem RNAt com seqüências complementares aos códons de terminação.
A U G U U U C U U G A C C C C U G A
G G G
• Então o ribossomo se solta do RNAm, a proteína recém formada é liberada e o RNAm é degradado.
1. Histórico, importância e abrangência da Biologia.2. Caracterização dos seres vivos3. Níveis de organização dos seres vivos4. Noções de reprodução e ciclos de vida5. Biologia celular (Composição química da célula, nutrição necessidades alimentares, membrana, citoplasma, núcleo)
ESTUDO DAS CÉLULAS
Retículo Endoplasmático Liso e Rugoso•Transporte e armazenamento de substâncias;•R.E.L. Produção de lipídios;•R.E.R. Produção de proteínas
RibossomoSíntese de proteínas pela união de aminoácidos.
Mitocôndria•Responsável pela respiração celular e produção de energia.•Células que utilizam bastante energia tem muitas mitocôndrias, por exemplo, as células musculares.
LisossomosSão estruturas responsáveis pela digestão intracelular de proteinas, carboidratos, lipídios, outras organelas e até células.
Complexo de Golgi- É formado por pequenas bolsas. - Serve para armazenar e eliminarsubstâncias produzidas pela célula.(proteínas, lipídios e carboidratos)- Originam os lisossomos- Secreção de enzimas digestivas
(pâncreas)
CentríolosParticipam do processo de formação de cílios e flagelos e da divisão celular (multiplicação das células).
Plastos (Cloroplastos)São responsáveis pela fotossíntese.
É nestas estruturas que encontramos a CLOROFILA (pigmento verde).
São encontrados apenas nas células vegetais!
Células de animais e de vegetais são iguais?
A vegetal possui:-Parede celular- plasmodesmos - vacúolos- plastos reserva energética = amido
NúcleoO Núcleo atua na reprodução celular. Também é portador das
características hereditárias e coordena as atividades celulares.
RESPIRAÇÃO CELULAR
� A célula necessita, para produzir energia, de oxigênio e de nutrientes
� Na respiração celular a célula utiliza o oxigênio e liberta energia contida nos nutrientes, produzindo dióxido de carbono, vapor de água e outros produtos tóxicos
Respiração Celular
De onde vem essa energia?
� A energia necessária para a realização de reações químicas do organismo vem da quebra de moléculas, principalmente carboidratos.
Onde a energia fica armazenada?
� Nas ligações químicas entre os fosfatos da molécula de ATP.
Adenina
Pentose
Como a energia é armazenada na célula?
Nas ligações fosfato da molécula de ATP.
ATP
� ATP = Adenosina tri-fosfato
� Armazena nas suas ligações fosfatos aenergia liberada na quebra da glicose.
� Quando a célula precisa de energia pararealizar alguma reação química, as ligaçõesentre os fosfatos são quebradas, energia éliberada e utilizada no metabolismo celular.
Aceptores intermediários de H
� NAD e FAD
� são aceptores intermediários de hidrogênio,ligando-se a prótons H+ “produzidos”durante as etapas da respiração e cedendo-os para o oxigênio, que é p aceptor final dehidrogênios
Respiração Celular
Pode ser de dois tipos:
� Respiração anaeróbia � sem a utilização de O2, também chamada de FERMENTAÇÃO.
� Respiração aeróbia � com a utilização de O2.
Fermentação�Os principais tipos são:
- Fermentação Alcoólica
- Fermentação Láctica
É o processo de degradação incompleta desubstâncias orgânicas com liberação de energiae realizada principalmente por fungos ebactérias.
Fermentação Alcóolica
� Produtos Finais: etanol, CO2 e 2 ATPs
� Realizada por leveduras que é utilizada na produção pouco eficaz no que diz respeito à liberação de energia, pois uma molécula de glicose só rende 2 ATPs
Fermentação Alcóolica
� Utilização pelo homem:
Produção de Bebidas alcóolicas
Fermentação Alcóolica
• Utilização pelo homem:
Produção de pães e bolos - fermento biológico
Fermentação Láctica
� Realizada por bactérias do leite que é empregada na preparação de iogurtes e queijos.
� Também ocorre em nossos músculos em situações de grande esforço físico.
� Também rende 2 ATPs por molécula de glicose.
Fermentação Láctica
• Utilização pelo homem:
Produção queijos e iogurtes
FermentaçãoProcesso de obtenção de energia
ácido pirúvico ácido láctico
ácido pirúvico etanol (álcool etílico)
realizada por: lactobacilos e músculo humano
realizada por: levedura de cerveja (Saccharomyces cerevisiae)
derivados de leite
panificaçãobebidas alcoólicas
3 Respiração celular e fermentação
Fermentação alcoólica
Fermentação láctica
RESPIRAÇÃO AERÓBIA
C6H1206 (glicose)
Gasto de 2 ATP
2 C3H4O3 + 4 ATP(ácido piruvico)
1ª ETAPA - GLICÓLISE
� Há a formação de 2 NADH2 e o ÁCIDO PIRÚVICO penetra nas MITOCÔNDRIAS.
C6H1206 (glicose)
Gasto de 2 ATP
2 C3H4O3 + 4 ATP + 2 NADH2
Glicólise
Respiração celular
Glicólise
Sequência de 10 reações químicas catalisadas por enzimas livres no citosol
3 Respiração celular e fermentação
Representação esquemática das etapas da glicólise
A próxima etapa ocorre na MATRIZ MITOCONDRIAL...
Cristas
2ª ETAPA – CICLO DE KREBS
Acetil CoA
Ácido Oxaloácetico Ácido Cítrico
4 CO2
6 NADH2 FADH2
2 ADP
2 ATP
Ácido Pirúvico
RENDIMENTO ENERGÉTICO DO CICLO DE KREBS:
2 ATP� Os elétrons dos átomos de hidrogênio transportados pelo NADH e pelo FADH2 inicia a CADEIA TRANSPORTADORA DE ÉLETRONS.
3ª ETAPA – CADEIA TRANSPORTADORA
DE ELÉTRONS
� Ocorre nas CRISTAS MITOCONDRIAIS.
� Quando o elétron “pula” de um citocromo para outro até chegar no aceptor final (o oxigênio), ocorre liberação de energia que é convertida em ATP.
� Nesta etapa ocorre a formação de 34 ATP
Cadeia
Respiratória
Complexos transportadores da cadeia respiratória e
enzima do ATP
3 Respiração celular e fermentação
Espaço entreas membranasmitocondriaisexterna einterna
Membranainterna damitocôndria
Interior damitocôndria(matriz
mitocondrial)
Etapas do metabolismo aeróbio da glicose com produção de ATP
3 Respiração celular e fermentação
CITOCROMO
• Cada “degrau” da escada é um citocromo.
OXIGÊNIO
• O ultimo “degrau da escada” é o aceptor final,
o Oxigênio.e-
e-e-
e-e-
e-
e- ATP
ATP
ATP
ATP
ATP
ATP
RENDIMENTO ENERGÉTICO DA RESPIRAÇÃO AERÓBIA
ETAPA RENDIMENTO
GLICÓLISE
CICLO DE KREBS
FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA
TOTAL
+ 2 ATP
+ 2 ATP
+ 34 ATP
38 ATP