Aspectos Conceituais

&

Rotas Metabólicas

Prof. Henrique Santana Costa, M.Sc.

BIOQUÍMICA DA CÉLULA

Histórico

1665: Robert Hooke Compartimentos (Células)

1840: Theodor Schwann Teoria Celular

1. Todos os organismos são

constituídos de uma ou

mais células

2. A célula é a unidade

básica de organização dos

organismos

3. Toda a célula vem de

outra preexistente

INTRODUÇÃO

Características

Unidades de vida compartimentalizadas

Complexo de moléculas agrupadas por funções

Características estruturais comuns: Arquitetura

Processos metabólicos: Replicação de DNA

Síntese protéica

Produção de energia

Classificação: Procarióticas e Eucarióticas

CÉLULA

PROCARIOTO

EUCARIOTO → ANIMAL

EUCARIOTO → VEGETAL

Características Procariotos Eucariotos

1. Envoltório Nuclear

2. Cromossomo

3. Nucléolo

4. Divisão Celular

5. Citoplasma

6. Organelas

7. Organização Celular

Ausente

Único

Ausente

Cromossomos

separados por ligação

à MP

Sem Citoesqueleto

Nenhuma

Principalmente

Unicelular

Presente

Múltiplos

Presente

Cromossomos

separados por

Microtúbulos

Citoesqueleto

Várias

Principalmente

Multicelular

PROCARIOTO x EUCARIOTO

Água e

Minerais

Carboidratos

Proteínas Lipídios Ácidos Nucléicos

O segredo da vida!

CONSTITUINTES BIOQUÍMICOS

Água

Sais Minerais

Proteínas

Carboidratos

Lipídios

Ácidos Nucléicos

Inorgânicos Orgânicos

75 a 85%

12 a 23%

2 a 3%

COMPONENTES MOLECULARES

Características

Encontrado em maior quantidade nas células

Solvente natural de íons, minerais e outras substâncias

Indispensável para o metabolismo

Conteúdo de água:

90% a 95%

Idade Atividade Metabólica

ÁGUA

Características

Manutenção da pressão osmótica

Manutenção do equilíbrio ácido-básico

Co-fatores enzimáticos Mg

Formação de ATP Pi

Função reguladora e formação de ossos Ca

Oligoelementos: Fe, I e outros

Cl-

Na+ e K+

Patologia

Anemia

Insuficiência Renal Crônica

Doença óssea ou Osteoporose

SAIS MINERAIS

Características

Duas regiões → Hidrofílica (Polar) e Hidrofóbica (Apolar)

Relativamente insolúveis em água

Solúveis em solventes orgânicos

Bicamadas → Membrana Plasmática

Cabeça Polar

Cauda Apolar

Grupo Fosfato

Glicerol

Molécula Fosfolipídio

LIPÍDEOS

Principais Lipídeos Celulares

Cabeça Polar

Cauda Apolar

Grupo Fosfato

Glicerol

Molécula Fosfolipídio

Fosfolipídios → pequenas moléculas lipídicas

formadas por ácido graxo e glicerol

Colesterol → constituinte de muitas membranas

celulares

1. Precursor para a síntese de hormônios

Patologias

Doenças Cardiovasculares

Obesidade Patológica

LIPÍDEOS

Características

Monômeros ligados covalentemente

Importantes Polímeros Celulares

Ácidos Nucléicos

Polissacarídeos

Polipeptídeos

POLÍMEROS BIOLÓGICOS

Características

Principal fonte de energia celular

Importantes constituintes estruturais → Parede Celular

Sinais de reconhecimento → Função informacional

Substância intercelular → Função estrutural

CARBOIDRATOS

CLASSIFICAÇÃO

CARBOIDRATOS

• Monossacarídeos

→ glicose (fonte de energia celular)

• Dissacarídeos

→ maltose

• Oligossacarídeos

→ ribose e desoxirribose

• Polissacarídeos

→ glicogênio, amido, quitina e celulose

Características

Polímeros de aminoácidos

Constituem mais da metade do peso seco de uma célula

Funções

Catalisam reações químicas

Controlam a permeabilidade das membranas

Regulam a concentração de metabólitos

Reconhecem e ligam (não covalentemente) outras biomoléculas

Proporcionam movimento

Controlam a função gênica

PROTEÍNAS

AMINOÁCIDOS

Estrutura Primária

Estrutura Secundária

Estrutura Terciária

Estrutura

Quaternária

NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO

CLASSIFICAÇÃO

Fibrosas

→ possuem uma estrutura filamentosa

→ desenvolvem papel estrutural em células e tecidos animais

→ proteínas da pele, tecido conjuntivo, cabelo, lã, seda, entre outros

Globulares

→ possuem uma estrutura enovelada e compacta

→ podem ser encontradas em qualquer organismo

→ realizam a maioria do trabalho bioquímico celular

Patologia

→ anemia falciforme

→ desnutrição

PROTEÍNAS

Funções Importantes

Morfologia celular

Catalisadores das reações químicas

Controle da permeabilidade celular

Regulação a concentração de metabólitos

Ligam a outras biomoléculas: Transporte

Controle da expressão gênica

PROTEÍNAS

Características

Grandes biomoléculas: Nucleotídeos

Tipos DNA e RNA

DNA: Cromossomos contendo genes

RNA: Síntese de proteínas

ÁCIDOS NUCLÉICOS

ÁCIDOS NUCLÉICOS

DNA

Polímero formado por monômeros (nucleotídeos)

Açúcar + Fosfato → elementos invariáveis

Bases nitrogenadas → A, G (purinas) C, T (pirimidinas)

# O grupo fosfato liga o carbono 3’ do açúcar de um nucleotídeo ao carbono 5’

do nucleotídeo seguinte através de uma ligação fosfodiéster.

◙ Você já se perguntou acerca do REAL SENTIDO DA VIDA??

5’ → 3’

ÁCIDOS NUCLÉICOS

DNA → DNA (replicação)

DNA → RNA (transcrição)

RNA → proteína (tradução)

RNA → DNA (transcrição reversa)

FLUXO DA INFORMAÇÃO GÊNICA

Alterações Numéricas → Aneuploidias (alteração do nº de cromossomos)

Síndrome de Cri-Du-Chat → miado de gato (deleção de parte do braço curto de

um dos cromossomos 5)

Síndrome de Patau → 47, XX ou XY +13

Síndrome de Edwards → 47, XX ou XY +18

Síndrome de Turner → 45, X0

Síndrome de Klinefelter → 47, XXY

Síndrome do Triplo X → 47, XXX; 48, XXXY

Síndrome de Down → 47, XX ou XY +21

ÁCIDOS NUCLÉICOS

PATOLOGIAS

Alterações Estruturais → Síndromes e Cânceres

Mutações → Desordens Genéticas

ÁCIDOS NUCLÉICOS

PATOLOGIAS

A bioquímica das células apresenta constituintes inorgânicos

e orgânicos

A água é o constituinte mais abundante

Existem reservas de carboidratos e lipídios, mas não de

proteínas

Todos os constituintes bioquímicos são importantes, pois

realizam funções vitais

Os ácidos nucléicos coordenam direta ou indiretamente todo

o metabolismo celular

CONCLUSÕES