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 Prof: Dr. Cleverson Agner Ramos Bases moleculares e Macromoleculares Substâncias Inorgânicas/Orgânicas Processos Celulares Passivos/Ativos Moléculas Conversoras de Energia na Célula

2 COMPONENTES QUÍMICOS CELULARES 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

3 COMPONENTES QUÍMICOS CELULARES 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).

4 COMPONENTES QUÍMICOS CELULARES Elementos químicos essenciais Substâncias inorgânicas: ÁGUA SAIS MINERAIS Substâncias orgânicas: CARBOIDRATOS LIPÍDIOS PROTEÍNAS ÁCIDOS NUCLÉICOS

5 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.

6 SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS/ORGÂNICAS Água

7 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)..

8 SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS/ORGÂNICAS Sais Minerais

9 SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS/ORGÂNICAS -Substâncias 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

10 SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS/ORGÂNICAS -Substâncias Orgânicas Carboidratos Monosacarídeos

11 SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS/ORGÂNICAS -Substâncias Orgânicas Carboidratos Monosacarídeos

12 SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS/ORGÂNICAS -Substâncias 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.

13 SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS/ORGÂNICAS Carboidratos Oligossacarídeos

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

15 SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS/ORGÂNICAS Carboidratos Polissacarídeos

16 COMPONENTES QUÍMICOS CELULARES -Substâncias Orgânicas 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.

17 COMPONENTES QUÍMICOS CELULARES -Substâncias Orgânicas Lipídios Simples

18 COMPONENTES QUÍMICOS CELULARES -Substâncias Orgânicas Lipídios Compostos - Formados por álcool + ácido graxo + substância Exemplo: FOSFOLIPÍDIO - abundante nas membranas plasmáticas

19 COMPONENTES QUÍMICOS CELULARES -Substâncias Orgânicas Lipídios Compostos As insaturações influenciam diretamente nas interações entre moléculas adjacentes.

20 COMPONENTES QUÍMICOS CELULARES -Substâncias Orgânicas Lipídios com atividade biológica

21 COMPONENTES QUÍMICOS CELULARES -Substâncias Orgânicas 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.

22 COMPONENTES QUÍMICOS CELULARES -Substâncias Orgânicas 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

23 COMPONENTES QUÍMICOS CELULARES -Substâncias Orgânicas Proteínas Simples: Proteínas formadas apenas por uma seqüência de aminoácidos Conjugadas: Proteínas ligadas a outras cadeias de aminoácidos ou outros componentes orgânicos ALBUMINA HEMOGLOBINA

24 COMPONENTES QUÍMICOS CELULARES -Substâncias Orgânicas 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.

25 COMPONENTES QUÍMICOS CELULARES -Substâncias Orgânicas: Ácidos Nucleicos Ácidos nucleicos

26 COMPONENTES QUÍMICOS CELULARES -Substâncias Orgânicas Ácidos nucleicos

27 DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA MOLECULAR Postulado por Francis Crick em Ele explica como ocorre o fluxo de informações do código genético. Replicação do RNA Transcrição Reversa do RNA Transcrição do DNA Tradução do DNA Replicação do DNA

28 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

29 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

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

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

32 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)

33 Processos celulares ativos/passivos A Energia do Universo é constante e numa reação química deve ser direcionada de acordo com o grau de desordem

34 Processos celulares ativos/passivos A Energia do Universo é constante e numa reação química deve ser direcionada de acordo com o grau de desordem

35 Processos celulares ativos/passivos Muitas vezes o processo de transferência de energia para outras moléculas deve ser de forma gradual por carreadores de elétrons

36 Processos celulares ativos/passivos Energia de ativação para que uma reação ocorra

37 Processos celulares ativos/passivos Oxidação e redução envolvem a transferência de elétrons

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

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

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

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

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

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

44 Moléculas conversoras de energia Outras moléculas conversoras de energia Acetil-COa

45 Moléculas conversoras de energia Outras moléculas conversoras de energia Acetil-COa

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

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

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