Biomoléculas e processos Passivos/Ativos na célula

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1 Biomoléculas e processos Passivos/Ativos na célula ICB Dep. Mofologia Disciplina: Biologia Celular Bases moleculares e Macromoleculares Substâncias Inorgânicas/Orgânicas Processos Celulares Passivos/Ativos Moléculas Conversoras de Energia na Célula A organização da vida na Terra pode ser dividida nos seguintes níveis hierárquicos: -Átomos -Moléculas -Organelas -Células -Tecidos -Órgãos -Organismos Leis da Física e -Populações Química, -Comunidades -Ecossistemas -Biosfera 1

2 Elementos químicos essenciais C H O N S P Constituem 96% dos átomos; Fazem parte de moléculas simples (H 2 O e CO 2 ) ou complexas (proteínas, ácidos nucléicos, etc). Elementos químicos essenciais Substâncias inorgânicas: ÁGUA SAIS MINERAIS Substâncias orgânicas: CARBOIDRATOS LIPÍDIOS PROTEÍNAS ÁCIDOS NUCLÉICOS 2

3 SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS/ORGÂNICAS Água - É o componente mais abundante das células; - É solvente de íons e substâncias orgânicas; - É indispensável para o transporte de substâncias (no interior da célula e entre a célula e o meio); -Mantém a temperatura de animais e plantas; Está diretamente ligado a processos de digestão, síntese de substâncias (ex.: fotossíntese) e atividade enzimática. SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS/ORGÂNICAS Água 3

4 SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS/ORGÂNICAS Sais Minerais - Existem nos seres vivos de 2 formas : -Imobilizados como componentes da estrutura esquelética; -Dissolvidos em água: dissociados em íons (esses são os mais importantes para as células).. SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS/ORGÂNICAS Sais Minerais 4

5 SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS/ORGÂNICAS Carboidratos -Conhecidos também como HIDRATOS DE CARBONO, GLICÍDIOS e SACARÍDEOS; -São constituídos de C,H e O; -São ligados através de ligações covalentes; -O mais simples denomina-se Monossacarídeos, onde: C n ( H 2 O) n ( n varia de 3 a 8) Classificam-se em : a.1 ) Triose - C 3 H 6 O 3 a.2 ) Tetrose - C 4 H 8 O 4 a.3 ) Pentose - C 5 H 10 O 5 SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS/ORGÂNICAS Carboidratos Monosacarídeos 5

6 SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS/ORGÂNICAS Carboidratos Monosacarídeos SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS/ORGÂNICAS Carboidratos Oligossacarídeos Formados de 2 a 16 monossacarídeos; Os monossacarídeos se ligam por ligações glicosídicas, com perda de uma molécula de água. Os mais importantes são os dissacarídeos: SACAROSE, LACTOSE, MALTOSE. 6

7 SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS/ORGÂNICAS Carboidratos Oligossacarídeos SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS/ORGÂNICAS Carboidratos Polissacarídeos Moléculas enormes com muitos monossacarídeos; Os mais importantes são: AMIDO GLICOGÊNIO CELULOSE 7

8 SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS/ORGÂNICAS Carboidratos Polissacarídeos Lipídios Simples -São ésteres, ou seja, resultam da combinação de ácido + álcool; - São abundantes em animais e vegetais; - São substâncias insolúveis na água e solúveis nos chamados solventes orgânicos, como o álcool, o éter, o benzeno e o clorofórmio; - Compreendem: óleos, gorduras, ceras, lipídios compostos e esteróides. 8

9 Lipídios Simples Lipídios Compostos - Formados por álcool + ácido graxo + substância Exemplo: FOSFOLIPÍDIO - abundante nas membranas plasmáticas 9

10 Lipídios Compostos As insaturações influenciam diretamente nas interações entre moléculas adjacentes. Lipídios com atividade biológica 10

11 Aminoácidos e Proteínas -São os Tijolos moleculares, a partir deles são formadas as proteínas que compões a maior parte estrutural do organismo; -Ligam-se entre si através de ligações peptídicas formando oligopeptídeos até polipeptídeos. Proteínas As proteínas exercem na célula uma grande variedade de funções, que podem ser divididas em 2 grupos: Dinâmicas: Transporte, defesa, catálise de reações, controle do metabolismo e contração, etc... Estruturais: Proteínas como o colágeno e elastina, por exemplo, que promovem a sustentação estrutural da célula e dos tecidos 11

12 Proteínas Simples: Proteínas formadas apenas por uma seqüência de aminoácidos Conjugadas: Proteínas ligadas a outras cadeias de aminoácidos ou outros componentes orgânicos ALBUMINA HEMOGLOBINA Ácidos nucleicos -São longos polímeros de repetidas subunidades chamadas de nucleotídeos. -Cada nucleotídeo é composto por três componentes: -Um carboidrato de 5 açúcares (ribose em RNA e desoxirribose em DNA), um grupo fosfato (PO4) e uma base nitrogenada orgânica. 12

13 : Ácidos Nucleicos Ácidos nucleicos Ácidos nucleicos 13

14 Processos celulares ativos/passivos Todos os processos celulares são dependentes de ligações químicas e da energia fornecida para ligar moléculas ou romper ligaçoes Força de ligação é a energia fornecida para romper uma ligação iônica/covalente Processos celulares ativos/passivos Todos os processos celulares são dependentes de ligações químicas e da energia fornecida para ligar moléculas ou romper ligaçoes Atrações eletrostáticas: Resultam de forças de atração entre átomos carregados com cargas opostas Pontes de hidrogênio: Interação polar do hidrogênio que compartilha dois átomos eletrónpositivos Interações de Van der Waals: Formada pela atração da nuvem eletrônica de dois átomos 14

15 Processos celulares ativos/passivos Todos os processos celulares são dependentes de ligações químicas e da energia fornecida para ligar moléculas ou romper ligaçoes Processos celulares ativos/passivos Todos os processos celulares são dependentes de ligações químicas e da energia fornecida para ligar moléculas ou romper ligaçoes 15

16 Processos celulares ativos/passivos Qual processo que leva a formação de uma molécula ou sua desestruturação? R: Tudo têm haver com a 2ᵃ lei da Termodinâmica (A entropia do universo aumenta sempre) Processos celulares ativos/passivos A Energia do Universo é constante e numa reação química deve ser direcionada de acordo com o grau de desordem 16

17 Processos celulares ativos/passivos A Energia do Universo é constante e numa reação química deve ser direcionada de acordo com o grau de desordem Processos celulares ativos/passivos Muitas vezes o processo de transferência de energia para outras moléculas deve ser de forma gradual por carreadores de elétrons 17

18 Processos celulares ativos/passivos Energia de ativação para que uma reação ocorra Processos celulares ativos/passivos Oxidação e redução envolvem a transferência de elétrons 18

19 Moléculas conversoras de energia NADPH mantém um hidrogênio de alta energia, é um carreador de elétrons Moléculas conversoras de energia NADPH mantém um hidrogênio de alta energia, é um carreador de elétrons 19

20 Moléculas conversoras de energia NADPH mantém um hidrogênio de alta energia, é um carreador de elétrons Moléculas conversoras de energia NADPH mantém um hidrogênio de alta energia, é um carreador de elétrons 20

21 Moléculas conversoras de energia O ATP é a molécula carreadora de energia mais utilizada pela célula Moléculas conversoras de energia O ATP é a molécula carreadora de energia mais utilizada pela célula 21

22 Moléculas conversoras de energia Outras moléculas conversoras de energia Acetil COa Moléculas conversoras de energia Outras moléculas conversoras de energia Acetil COa 22

23 Moléculas conversoras de energia Outras moléculas conversoras de energia FADH2 e GTP Moléculas conversoras de energia Outras moléculas conversoras de energia FADH2 e GTP 23

24 Moléculas conversoras de energia Outras moléculas conversoras de energia FADH2 e GTP 24

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