ORGANIZAÇÃO MOLECULAR DAS CÉLULAS

Composição Química da célula

Os compostos celulares são baseados em compostos de carbono

C, H, N e O constituem quase 99% do peso celular

Água = 70% do peso da célula, logo a maioria das reações químicas da célula ocorrem em ambiente aquoso.

Composição químicaComponente Porcentagem do peso

totalE. Coli Célula de

mamífero

H2O 70 70

Íons inorgânicos (Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Cl-, etc.)

1 1

Vários substâncias metabólicas 3 3

Proteínas 15 18

RNA 6 1,1

DNA 1 0,25

Fosfolipídeos 2 3

Outros lipídeos - 2

Polissacarídeos 2 2

Volume total da célula 2 × 10-12 cm3 4 × 10-9 cm3

Volume celular relativo 1 2000

Composição química

Presença de elementos químicos nos seres vivos e superfície da terra.

Estruturalmente complexos;

Altamente organizados;

Retiram, transformam e utilizam energia

Animais: alimentação

Vegetais: fotossíntese

- Replicarem e automontarem - reprodução

O que distingue os organismos vivos dos objetos inanimados?

BIOMOLÉCULAS

Inorgânicos: água e sais minerais

Orgânicos: carboidratos

ácidos nucléicos

proteínas

lipídios

ORGANIZAÇÃO MOLECULAR DAS CÉLULAS

Componentes químicos das células

Molécula de DNA

- Componente celular mais abundante;- A água é o solvente natural de compostos;- Dipolo: possui carga positiva e negativa

Água

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS

HH

O- -

+ +

Esquema mostrando a distribuição das cargas na molécula da água

Moléculas hidrofílicas – ácidos nucléicos

proteínas

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS - ÁGUA

H H

O

Na + H H

O

H

HO

H

H

O

H

H

O

Cl -

H H

O

HH

O

H H

O

H H

OH H

O

Íon hidratado de sódio Íon hidratado de cloro

Moléculas hidrofóbicas – lipídios

óleos

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS - ÁGUA

Ex: hidrocarbonetos

Moléculas com predominância de ligações não polares são geralmente insolúveis em água

- Possui pH 7,0

- Importantes em sistemas tampões de meios intra

e extracelular;

- Mantém a pressão osmótica da célula;

- Mantém o equilíbrio ácido-base.

Sais minerais

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – SAIS MINERAIS

K +

Mg 2+

Na +

Cl -

Mg 2+

K +

Célula

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – SAIS MINERAIS

- Carbonato de cálcio - CaCO3- presente em carapaças e

conchas de moluscos (caramujo, ostra, mexilhão)

- Fosfato de cálcio- Ca3 (PO4)2- presente nos ossos dos

vertebrados.

- K essencial na coagulação sangüínea

- Mg²+ componente da clorofila

- Fe²+ componente da hemoglobina

- (PO4)³- constituinte da molécula de ATP - DNA e RNA

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – SAIS MINERAIS

Em quantidades menos expressivas

Cobre, zinco, manganês, cobalto, iodo, selênio, níquel

Os carboidratos são as biomoléculas mais abundantes na natureza.

Fórmula geral - [C(H2O)]n

São moléculas que desempenham uma ampla variedade de funções, entre elas:

• Fonte de energia • Reserva de energia • Estrutural • Matéria-prima para a biossíntese de outras biomoléculas

Carboidrato

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS

Os vegetais são auto-suficientes na produção de carboidratos. Os animais precisam alimentar-se de células vegetais (ou de animais herbívoros) para obter glicose e O2 para produzir energia para suas reações metabólicas.

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS

Monossacarídeos

Cn(H2O)n

Trioses

Tetraoses

Pentoses – ribose e desoxirribose

Hexoses – glicose e frutose

Molécula glicose

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS

Dissacarídeos

* Sacarose: glicose + frutose

Maltose: glicose + glicose

Lactose: glicose + galactose

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS

Polissacarídeos

São moléculas de alto peso molecular, constituídos por monossacarídeos

Função estrutural – parede celularFunção de reserva – amido e glicogênio

Amido, glicogênio, celulose, hemiceluloses e pectina

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS

AMIDO AMILOPLASTO Leucoplasto Plastídeo

Solanum tuberosum

polissacarídeo de reserva das CÉLULAS VEGETAIS

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS

GLICOGÊNIO – polissacarídeo de reserva das CÉLULAS ANIMAIS

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS

CELULOSE - elemento estrutural mais importante da parede da célula vegetal

Formação da parede celular

A celulose pode ser extraída da madeira de árvores, como o pinus e eucaliptus

O algodão puro é formado em 99,8% de celulose

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS

PECTINA

Estão presentes na matriz das paredes celulares

Confere características importantes as frutas e legumes

- Consistência

- Resistência ao armazenamento

- Velocidade no amadurecimento

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – LIPÍDIOS

São compostos que se caracterizam por baixa solubilidade em água e alta solubilidade em solventes orgânicos.

De acordo com sua funções podem ser divididos em duas categorias

Lipídios de reserva nutritivaLipídios estruturais

Lipídios

MEMBRANAS CELULARES

LIPÍDIOS DE RESERVA NUTRITIVA

Gorduras neutras ou triglicerídeos – servem para estocar energia

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – LIPÍDIOS

Glicerol

Ácido graxo

Triglicerídio ou gordura neutra

Ácido graxo saturado

Ácido graxo saturado

Ácido graxo insaturado

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – LIPÍDIOS

ÁCIDOS GRAXOS

Saturados – sólidos a temperatura ambienteMargarina

Insaturados - líquidos a temperatura ambienteÓleo de oliva

ácido graxo INSATURADO

ácido graxo SATURADO

COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – LIPÍDIOS

LIPÍDIOS ESTRUTURAIS

COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS

São componentes de todas as membranas celulares

Membrana plasmática;Envoltório nuclear;Mitocôndria,Lisossomas...

COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS

Membranas celulares: compostas de fosfolipídios

Os lípídios que entram na

composição das biomembranas

são anfipáticos.

Possuem uma cadeia de

hidrocarboneto - hidrofóbica e

uma extremidade hidrofílica

COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS

Membranas celulares

COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS

ESTERÓIDES

Presente na membrana plasmática das células animais

Reduz a fluidez das membranas

Colesterol

COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS

O colesterol forma um complexo com os lipídeos e proteínas, chamado

lipoproteína - LDL

A LDL (Low-Density Lipoproteins) acaba sendo oxidada por radicais livres presentes na célula.

O COLESTEROL NO SANGUE

COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS

Esta oxidação aciona um mecanismo de defesa e, imediatamente, glóbulos brancos juntam-se ao sítio, e este fica inflamado

Cria-se uma placa no meio do vaso sanguíneo; ocorre uma deposição

lenta de cálcio, numa tentativa de isolar a área afetada.

COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS

Isto pode interromper o fluxo sanguíneo normal

e vir a provocar inúmeras doenças cardíacas. De fato, a

concentração elevada de LDL no sangue é a principal

causa de cardiopatias.

COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS

Plantas – produzem fitoalexínas

RESVERATROL - nas cascas da uva

High-Density Lipoproteins - HDLÉ responsável pelo transporte reverso do colesterol - carrega o colesterol em excesso de volta para o fígado.

HDL sanguíneo

Vitis sp.