BIOLOGIA CELULARCOMPOSIO QUMICA DA CLULA

COMPOSIO QUMICA DA CLULA

Os componentes qumicos da clula so classificados em

Inorgnicos (gua e minerais) Orgnicos (cidos nuclicos, carboidratos, lpides e protenas). gua - 75 a 85% Sais inorgnicos - 2 a 3% sais inorgnicos Componentes orgnicos - molculas da vida.

COMPOSIO QUMICA DA CLULAEstruturas celulares contm lpides, macromolculas e polmeros, formados a partir de micromolculas unidas por ligaes covalentes Existem 3 polmeros importantes

cidos nuclicos nucleotdeos (DNA) Polissacardeos polmeros de glicose Protenas constitudas e aminocidos

COMPOSIO QUMICA DA CLULA

GUA

COMPOSIO QUMICA DA CLULA

GUA

o composto mais importante para os organismos vivos Fora da clula dissolvem os nutrientes Dentro da clula permite as reaes qumicas

Os processos fisiolgicos Indispensvel para atividade metablica Nos embries 90 a 95%

COMPOSIO QUMICA DA CLULA

GUA

PROPRIEDADES DA GUA

Molcula polar

separao e a recombinao dos ons de hidrognio (H+) e ons hidrxido (OH-) Nos processos digestivos - molculas maiores so degradadas em menores Vrias reaes de sntese nos organismos vivos

Meio de dissoluo ou solvente Capacidade de ionizao

Anion hidroxila (OH-) e um prton de hidrognio (H+)

SAIS MINERAISPOTSSIO MAGNSIO SDIO CLORO FOSFATO CLCIO

SULFATO CARBONATO FERRO COBRE ZINCO IODO

COMPOSIO QUMICA DA CLULA

SAIS MINERAIS

Lquido intracelular

Concentrao de ctions (K+, Mg +)

Lquido extracelular

Concentrao Na+ e ClFosfato (HPO4) Bicarbonato (HCO3)

nions

SAIS MINERAIS

So indispensveis

Co-fatores enzimticos Fosfato - fosfato encontra-se nos fosfolipdeos e nos nucleotdeos ATP (energia) ons Ca transmisso de sinais Clcio ossos e dentes Iodo componente do hormnio tireoideano+

COMPOSIO QUMICA DA CLULA

SAIS MINERAIS

PRESSO OSMTICA e EQUILBIO CIDO-BASE DA CLULA

Separao de nion(cl-) e do ction (Na+ e K+) A reteno de ons aumenta a presso osmtica entrada gua

COMPOSIO QUMICA DA CLULA CIDOS NUCLICOSMacromolculas Dois tipos: cido desoxirribonuclico (DNA) e cido ribonuclico (RNA) Dois tipos de pentose: ribose e desoxirribose DNA informao gentica transcrita em molcula de RNAm RNA cdigo que estabelece a seqncia dos aminocidos protenas

Sntese protica (traduo do RNA) dogma central

CIDOS NUCLICOSConstitudos por Hidratos de Carbono, bases nitrogenadas e cidos fosfricos Polmero linear cujos monmero (nucleotdeos) esto unidos por pontes de fosfato Bases nitrogenadas

Pirimidinas e purinas

BASES NITROGENADAS

DNA

DUPLA HLICE

RNA

VRIOS TIPOS

Estrutura similar do DNA Diferena na ribose RNA mensageiro, RNA ribossmico e RNA transportador Cada RNA possui uma cadeia de nucleotdeos

RNA

HIDRATOS DE CARBONO

FONTE DE ENERGIA DA CLULA

HIDRATOS DE CARBONO

CONSTITUDO POR

Hidrognio e Oxignio

Constituintes importantes nas membranas celulares e matriz extracelular Classificao

Monossacardeos acar simples Cn(H2O) Trioses, tetraoses, pentoses e hexoses n de carbono que apresenta

HIDRATOS DE CARBONO

DISSACARDEOS

Acares formados pela combinao de dois monmeros de hexose perde uma molcula de gua Livres no organismo e unidos a lpideos e a protenas

OLIGOSSACARDEOS

Glicolipdeos e glicoprotenas Cadeias de carbono ramificadas compostas por monossacardeos

LIPDEOS

TRIGLICERISS, FOFOSLIPIDIOS e ESTERIDES

Mais abundantes da clula

Triacilgliceris, fosfolipdios, glicolipdios, esteris

So insolveis na gua Solveis em solventes orgnicos

Grandes cadeias de hidrocarbonetos

CLASSIFICAO DAS MOLCULAS BIOLGICAS E FUNESBIOLOGIA CELULAR

CLASSIFICAO DAS MOLCULAS BIOLGICAS

MACROMOLCULAS Formam estruturas e realizam as atividades das clulasConstitudas por milhares de tomos de carbono Polmeros compostos de grandes nmeros de blocos construtivos de baixo peso molecular ou monmeros Classificao:

Protenas Polissacarideos

- cidos nuclicos - Lipideos

CLASSIFICAO DAS MOLCULAS BIOLGICAS E FUNOBLOCOS CONSTRUTORES DE MACROMOLCULAS

Com exceo do DNA, as macromolculas dentro da clula tm curto perodo de vida Reserva de precursores de baixo peso molecular so facilmente incorporados nas macromolculas Monossacardeos precursores dos polissacardeos Aminocidos precursores das protenas Nucleotdeos precursores dos cidos nuclicos cidos graxos incorporados aos limpideos

CLASSIFICAAO DAS MOLCULAS BIOLGICAS E FUNES INTERMEDIRIOS METABLICOS As molculas apresentam estruturas complexas, as quais so sintetizadas passo a passo Na clula cada srie de reaes qumicas denominada de via metablica

Um composto A convertido em composto B o qual convertido em composto C Chega-se a um produto final para ser usado em outras reaes

CLASSIFICAES DAS MOLCULAS BIOLGICAS E FUNESMOLCULAS COM FUNOES MISTAS

Vitaminas atuam principalmente como suplementos para protenas Esteride ou hormnios proticos ATP ou creatina molculas envolvidas na reserva de energia AMP cclico molcula reguladora Produtos metablicos de excreo - uria

CARBOIDRATOS

Acares simples (monossacardeos) e grandes molculas formadas de blocos de monossacardeos Funo Estoque de energia Substncias estveis para formao biolgica

Forma geral (CH2O)n n varia de 3 a 7 carbonos

Trioses (3 carbonos) - Tetroses (4 carbonos) Pentoses (5 carbonos) - Hexoses (5 carbonos) Heptoses (7 carbonos)

CARBOIDRATOS

Dissacardeos Constitudo por duas unidades de monossacardeos Funo Reserva de energia Sacarose ou acar comum (seiva das plantas) Lactose (fornece energia qumica para o crescimento e desenvolvimento dos recmnascidos)

CARBOIDRATOS

Oligossacardeos Cadeias de monossacardeos formadas por diferentes combinaes das unidades de acares Ligadas aos lipdeos e protenas Glicoprotenas e Glicolipdeos (membranas plasmticas) Funo Informativa (ajuda a distinguir diferentes tipos de clulas) Mediador de interaes entre clulas (relao com ambiente extracelular)

CARBOIDRATOS

Polissacardeos

Glicognio e Amido (polissacardeos nutricionais) Glicognio formado apenas por um tipo monmero (glicose)

Funo

Depsito de energia qumica para suprir a energia utilizada no organismo

Ex: Msculo esqueltico humano, contm glicognio que fornece combustvel para a atividade muscular

CARBOIDRATOS

Polissacardeo Amido (reserva de energia qumica)

Polmero de amilose (molcula no ramificada) e amilopectina (molcula ramificada) Amilopectina difere do glicognio por apresentar uma cadeia pouca ramifica e de forma irregular

Plantas - estocado em grnulos como gros de amidos dentro dos plastdios (organela membranosa) Os animais (homem) produzem uma enzima (amilase) que hidrolisam facilmente estas molculas

CARBOIDRATOS

Polissacardeos estruturais

Celulose, Quitina e Glisaminoglicano Apresentam funo estrutural

Quitina (polissacardeo no ramificado) constitudo de acar N-acetilglicosamina

Funo:

Material estrutural em invertebrados

Glicosaminoglicano

Constitudo por diferentes acares Encontrados nos espaos que circunda as clulas e sua estrutura.

CARBOIDRATOS POLISSACARDEOS

Glicosaminoglicana

Composta por dissacardeo com acares diferentes Proteoglicano

Uma molcula de protena central ligada a cadeia de glicosaminoglicana

LIPDEOSConstitudos por vrias molculas biolgicas apolares Propriedades

Solubilidade em solventes orgnicos (clorofrmio ou benzeno) Insolubilidade em gua Importncia celular (gordura neutra, esterides e fosfolipdeos)

LIPDEOS

GORDURA NEUTRAS Constituda por molcula de glicerol unidas por ligaes a trs cidos graxos cidos graxos: lquidos (leo) e slido (margarinas)

So ricas em energia qumica So insolveis em gua e estocado nas clulas (adipcito) como gotculas de lipdeos

ESTERIDES Colesterol Importante esteride presente na membrana celular Precursor da sntese dos hormnios testosterona, progesterona e estrognio

LIPDEOS

FOSFOLIPDEOS

Componente mais importante da membrana AnfipticasHidroflica grupo fosfato Hidrofbica dois cidos graxos

PROTENAS

Macromolculas

Relacionadas com todas as atividades celular

Estrutura e diversas funes

Funes

Enzimticas aceleram a velocidade das reaes metablicas Estruturais suporte mecnico dentro e fora das clulas Hormonais fatores de crescimento e ativadores gnicos (funes reguladoras) Receptores e transportadores hormonais

Determinam como a clula reage ordenando as substncias que entra e sai da clula

PROTENA

Funes

Elementos contrteis base para os movimentos biolgicos Atuam como anticorpos Toxinas Cogulos sanguneos Absorvem ou refratem a luz Transportam substncias de uma parte do corpo para outra

PROTENAS

Como uma molcula pode ter funes to variadas?

Limitadas configuraes, podendo assumir uma variedade de estruturas Cada protena contm uma estrutura nica e ordenada, o que permite a realizao de sua funo

(especificidade) Ex: uma enzima capaz de hidrolisar o DNA, permite o reconhecimento de um seguimento deste DNA com oito nucleotdeo, e ignore outras seqncias

Seletividade em relao outras molculas

PROTENA

Blocos formadores de protenas

Protenas so compostas por monmero de aminocidos, apresentando uma seqncia nica que permite uma propriedade especfica

Ex: vinte diferentes tipos de aminocidos so usados para a sntese das protenas provenientes de vrus ou de humanos

Estrutura

Molculas complexas definidas e previsveis

Cada aminocido est um local especfico, permitindo sua estrutura e reatividade necessria

Nveis de organizao (aspecto dos diferentes tipos de interaes primrio, secundrio, tercirio e

quartenrio

PROTENA

Estrutura primria

Seqncia de aminocidos (linear) que constitui a cadeia protica Determina os demais nveis Conformao espacial derivando da posio dos aminocidos na cadeia peptdica Configurao cilndrica (hlice) cadeia peptdica se enrola em um cilndrico imaginrio estabilizado por pontes de hidrognio (grupos amino e carboxila) Folha pregueada B unio lateral dos grupos

Estrutura secundria alfa hlice

PROTENA

Estrutura terciria

Novos dobramentos da estrutura hlice e de folha pregueada configurao tridimensional, globosa ou alongadaAminocidos de posies distantes se atraem quimicamente Protenas fibrosas protenas ou seguimentos proticos com estrutura alfa hlice Protenas globosas alfa hlice e/ou folhas pregueadas B

Estrutura quartenria

Combinao de dois ou mais polipeptdeos Consitui molculas complexas hemoglobinas

PROTENA

ENZIMTICAS

Protenas ou glicoprotenas stios de ligao (stio ativo) unem-se a substrato (substncia que vai atuar) Sntese e degradao de substncias Atuam dentro da temperatura e dos limites de pH Catalisadores biolgicos acelera reaes reaes qumicas sem se modificar Constitui grupo mais amplo e especializado de molculas do organismo Responsveis pela complexas rede de reao qumica da clula

PROTENAS

ENZIMAS - Co-fatores

Utilizam substncias (coenzimas) para realizar algumas funesEx: desidrogenases necessitam de coenzima nicotinamida adenina dinucleotdeo (NAD+ NADP+) ou flavina adenina dinucleotdeo (FAD) funcionando como molculas aceptadora do hidrognio do substrato Substratos Especfico para cada enzima (chave fechadura) Stio ativo da enzima complementa com o domnio do substrato (encaixe induzido)

PROTENAS