Profa. Dra. Juliana Garcia de Oliveira Disciplina: Biologia celular e molecular Cursos: Ciências Biológicas, Enfermagem, Nutrição e TO.

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1 Profa. Dra. Juliana Garcia de Oliveira Disciplina: Biologia celular e molecular Cursos: Ciências Biológicas, Enfermagem, Nutrição e TO.

2 Bases Macromoleculares das Células Composição química das células

3 Bases Macromoleculares das Células Átomos - Revisão

4 Bases Macromoleculares das Células Átomos - Revisão

5 Bases Macromoleculares das Células Ligações químicas - Revisão Os átomos ligam-se para adquirir maior estabilidade (FORMAR SUBSTÂNCIAS). Os gases nobres são os únicos elementos que aparecem na natureza na forma de átomos isolados. O hélio tem 2 elétrons na camadas K. Os demais gases apresentam 8 elétrons na camada de valência. Teoria do Octeto: os átomos ligam-se, procurando adquirir a configuração eletrônica de gás nobre. Ligação Iônica: se dá através da transferência de elétrons. Ligação Covalente: os átomos compartilham um ou mais pares de elétrons.

6 Bases Macromoleculares das Células Ligações químicas - Revisão Ligação iônica: Na Cl fórmula eletrônica ou de Lewis.

7 Bases Macromoleculares das Células Ligações químicas - Revisão Ligações covalentes: 6C 2-4 8O 2-6 Como a ligação é entre átomos diferentes e com diferentes eletronegatividades, a ligação é dita polar pois o átomo de oxigênio atrai para si mais fortemente os elétrons compartilhados.

8 Bases Macromoleculares das Células Tipos de ligações químicas Ligações fortes: -Covalentes (compartilhamento de elétrons); Ligações fracas: -Ligação iônica (doação de elétrons); - Pontes de Hidrogênio (Átomo de H é parcialmente compartilhado por outros dois átomos); - Atrações eletrostáticas (atração entre átomos carregados com cargas opostas). -Interações hidrofóbicas (moléculas apolares comprimidas pela ação da água);

9 Bases Macromoleculares das Células Composição química das células Átomos Biomoléculas Hidrogênio Carbono Oxigênio Nitrogênio Átomos Seres Inanimados Oxigênio Silício Alumínio Sódio

10 Bases Macromoleculares das Células Composição química das células

11 Bases Macromoleculares das Células Composição química das células A primeira célula e as que dela evoluíram selecionaram os compostos orgânicos, cujas propriedades químicas são mais adequadas à vida.

12 Bases Macromoleculares das Células Composição química das células Composto Porcentagem Água 75-85% Íons inorgânicos 1% Carboidratos 1% Lipídios 2-3% Proteínas 7-10% Ácidos nucléicos 1%

13 Bases Macromoleculares das Células Composição química das células - Íons Íons Os íons são partículas carregadas (+ ou -), onde o nº de e- não é mesmo que o nº de p +. - Cátions: derivados de átomos que perderam e-, carga (+). Íons Ex: Na +, o át. de Na perdeu 1 e- - Ânions: derivados de átomos que ganharam e-, carga (-). Ex.:Cl -, o át. de Cl ganhou 1 e-

14 Bases Macromoleculares das Células Composição química das células Íons importantes Na + : importante para transmissão do impulso nervoso. Ca +2 : contração muscular e processo de cicatrização. Fe +2 : hemoglobina. Fe - : importante p/a manutenção dos ossos e dos dentes.

15 Bases Macromoleculares das Células Água

16 Bases Macromoleculares das Células Água - estrutura Molécula de H 2 O: Assimétrica Ligações covalentes e altamente polares; Ótimo solvente.

17 Bases Macromoleculares das Células Água pontes de hidrogênio

18 Bases Macromoleculares das Células Água pontes de hidrogênio Cada molécula de H 2 O pode fazer no máximo 4 pontes de H com outras moléculas de H 2 O ao mesmo tempo O O H H H H O H H O O H H H H H 2 O no estado sólido (gelo): 4 ptes H 2 O no estado líquido: 3 ptes H 2 O no estado gasoso: 1-2 ptes

19 Bases Macromoleculares das Células Água pontes de hidrogênio Permitem à célula montar, alternar e desmontar estruturas supramoleculares. Ex.: Atuação enzimática, formação dos microtúbulos... Aumentar a versatilidade e eficiência funcional sem grandes gastos de energia. Obs.: Se as ligações fossem apenas estáveis e de alto valor energético a atividade celular seria impossível.

20 Bases Macromoleculares das Células Água -solubilidade O grau de afinidade pela água demonstra papel relevante para as macromoléculas: substância podem ser classificadas em: hidrofílicas: solúveis em água hidrofóbicas: insolúveis em água anfifílicas ou anfipáticas: a substância apresenta parte da molécula hidrofóbica e parte hidrofílica

21 Bases Macromoleculares das Células Água -solubilidade Substâncias polares Formam pontes de H com a água HIDROFÍLICAS Exemplos: açúcar, álcool e acetona.

22 Bases Macromoleculares das Células Água -solubilidade As substâncias polares dissolvem-se porque suas moléculas formam pontes de hidrogênio com as moléculas de água que a rodeiam.

23 Bases Macromoleculares das Células Água -solubilidade Substâncias Apolares Insolúveis em água HIDROFÓBICAS Exemplos: lipídeos, hidrocarbonetos (óleo diesel, petróleo...).

24 Bases Macromoleculares das Células Água -solubilidade As moléculas hidrofóbicas não atraem as moléculas de água e assim não se dissolvem.

25 Bases Macromoleculares das Células Água -solubilidade Substâncias hidrofílicas e hidrofóbicas ANFIFÍLICAS

26 Bases Macromoleculares das Células Substâncias anfifílicas em água

27 Bases Macromoleculares das Células

28 Açúcares - polissacarídeos

29 Açúcares - polissacarídeos Também chamados carboidratos, sacarídeos, glicídios, ou hidratos de carbono; Os açúcares mais simples: monossacarídeos; C 6 H 12 O 6

30 Açúcares - monossacarídeos Estrutura simples

31 Açúcares monossacarídeos Estrutura em anel

32 Açúcares monossacarídeos Ligação glicosídica Dissacarídeos

33 Açúcares oligo e polissacarídeos Glicogênio e amido: diversas moléculas de glicose

34 Açúcares polissacarídeos Funções 1. Reservas nutritivas: Glicogênio (ocorre no citoplasma dos animais sob a forma de grânulos); Amido ( células vegetais). 2. Estruturais e informacionais parede celular vegetal, moléculas de receptores; 3. Combinados com proteínas: glicoproteínas das células animais, proteoglicanos (parede celular bacteriana)

35 Açúcares polissacarídeos Funções - Celulose Glicose + Glicose

36 Açúcares polissacarídeos Funções - Quitina

37 Açúcares polissacarídeos Funções

38 Ácidos graxos- gorduras

39 Ácidos graxos- gorduras Compostos de carbono extraídos das células por compostos orgânicos não polares como éter, clorofórmio e benzeno são chamados lipídeos. Por serem classificados por sua capacidade de solubilidade e não estrutura química apresentam-se em diversas formas. Ácido palmítico

40 Ácidos graxos- gorduras Funções Reserva Nutritiva Lipídeos Estruturais

41 Ácidos graxos- gorduras Reserva nutritiva triacilglicerol ou triglicerídeo Reserva concentrada de energia : citoplasma; Constituem a gordura animal (células adiposas). triacilglicerol 3 ácidos graxos 1 glicerol

42 Ácidos graxos- gorduras Saturadas e insaturadas Animais Vegetais

43 Ácidos graxos- gorduras Lipídeos estruturais

44 Ácidos graxos- gorduras Lipídeos estruturais Moléculas complexas e que podem ser divididas em 2 porções: -Cabeça hidrofílica (polar) - Cauda hidrofóbica (apolar)

45 Ácidos graxos- gorduras Lipídeos estruturais Composição de Membranas Lipideos Estruturais Fosfolipídeos Glicolipídeos Colesterol Fosfoglicerídeos Esfingolipídeos

46 Ácidos graxos- gorduras Lipídeos estruturais - Fosfoglicerídeos Lipídios de membranas mais abundantes: Variação do Radical R: fosfatidilcolina, fasfatidiltreonina, fosfatidiletanolamina e fosfatidilserina.

47 Ácidos graxos- gorduras Lipídeos estruturais - Esfingolipídeos Esfingomielina = Bainha da Mielina

48 Ácidos graxos- gorduras Lipídeos estruturais - Glicolipídeos Moléculas glicídicas: galactose Não contém ácido fosfórico

49 Ácidos graxos- gorduras Lipídeos estruturais - Colesterol Grupo de hidrocarboneto apolar Estrutura rígida do anel Grupo de cabeça polar É um esterol, isto é um composto que contém o anel cíclico.

50 Ácidos graxos- gorduras Lipídeos estruturais - Fitosteróis Os fitosteróis são compostos semelhantes ao colesterol, porém apresentam um grupamento metila ou etila extra na cadeia carbônica linear

51 Aminoácidos - proteínas

52 Aminoácidos proteínas Estrutura Grupo Carboxila Grupo Amino

53 Aminoácidos proteínas Estrutura Neutros hidrofóbicos Neutros hidrofílicos ácidos e básicos

54 Aminoácidos proteínas Estrutura ligação peptídica H 2 O

55 Aminoácidos proteínas Estrutura ligação peptídica Dipeptídeo = dois aminoácidos Tripeptídeo = três aminoácidos Oligopeptídeo = poucos aminoácidos Polipeptídeo = muitos aminoácidos

56 Aminoácidos proteínas Classificação proteínas simples

57 Aminoácidos proteínas Classificação proteínas conjugadas Glicoproteínas (associadas com hidratos de carbono); Nucleoproteínas (associadas com ácidos nucléicos); Lipoproteínas (associadas com gordura); Cromoproteínas (associadas com pigmentos).

58 Aminoácidos proteínas Estrutura Constituição das proteínas simples

59 Aminoácidos proteínas Estrutura Primária 4 níveis sucessivos de organização: -Primária (sequência linear de aminoácidos);

60 Aminoácidos proteínas Estrutura Secundária Secundária: α-hélice (configuração cilíndrica); Folha β-pregueada (papel dobrado- ligações laterais).

61 Aminoácidos proteínas Estrutura Terciária - Terciária (novos dobramentos configuração tridimensional, globosa ou alongada); Ligações peptídicas Pontes de H Interações hidrofóbicas Pontes Dissulfeto (s-s)

62 Aminoácidos proteínas Estrutura Quaternária - Quaternária (combinação de dois ou mais polipeptídeos, moléculas de grande complexidade); Hemoglobina

63 Aminoácidos proteínas Estrutura Quaternária - colágeno

64 Aminoácidos proteínas Estrutura Ligações peptídicas Pontes de H Interações hidrofóbicas Pontes Dissulfeto (s-s)

65 Aminoácidos proteínas Enzimas Definição: catalisadores de reações químicas (aceleram as reações) altamente específicas. Propriedades: Aceleram as reações Não são consumidos na reação Atuam em pequenas concentrações Não alteram o equilíbrio das reações Podem ter sua atividade regulada

66 Aminoácidos proteínas Enzimas Centros ativos

67 Nucleotídeos ácidos nucléicos

68 Nucleotídeos ácidos nucléicos Estrutura

69 Nucleotídeos ácidos nucléicos Estrutura Bases Nitrogenadas purinas pirimidinas

70 Nucleotídeos ácidos nucléicos Estrutura

71 Nucleotídeos ácidos nucléicos Estrutura DNA e RNA

72 Nucleotídeos ácidos nucléicos Estrutura do DNA

73 Nucleotídeos ácidos nucléicos Estrutura do DNA Dupla- hélice

74 Nucleotídeos ácidos nucléicos Estrutura do DNA

75 Nucleotídeos ácidos nucléicos Estrutura do DNA

76 Nucleotídeos ácidos nucléicos Funções -DNA Armazenamento e disponibilização da informação biológica

77 Nucleotídeos ácidos nucléicos Estrutura do RNA 1. Fita simples; 2. Nucleotídeo contendo: -Ribose -Bases Nitrogenadas: Uracila, Adenina, Guanina e Citosina. -Fosfato 3. Tipos de RNA - RNAm (mensageiro) - RNAt (transportador) - RNAr (ribossômico)

78 Nucleotídeos ácidos nucléicos Funções - RNA Transfere a informação genética do DNA para as proteínas

79 Nucleotídeos ácidos nucléicos Estrutura do RNA

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81 Exercitando