Biologia Celular e Molecular:

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1 Disciplina: Biologia Celular e Molecular: Estrutura e Fisiologia da Célula

2 COMPONENTES QUÍMICOS DA CÉLULA Componentes Orgânicos da Célula carboidratos, lipídios, proteínas, vitaminas e ácidos nucleicos CARBOIDRATOS Compostos orgânicos constituídos de CARBONO, HIDROGÊNIO e OXIGÊNIO, os carboidratos são também conhecidos como hidratos de carbono ou glicídios

3 Monossacarídeos (CH 2 O) n Triose C 3 H 6 O 3 Pentose C 5 H 10 O 5 Tetrose C 4 H 8 O 4 Hexose C 6 H 12 O 6 MONOSSACARÍDEOS São carboidratos mais simples que não sobrem hidrólise. São divididos em hioses, tetroses, pentoses, hexoses e heptoses

4 CARBOIDRATOS Maiores fornecedores de energia para o metabolismo. Alguns têm função plástica: celulose quitina Composição dos ácidos nucleicos. MONOSSACARÍDEOS Pendoses *ribose e desoxirribose Hexoses *glicose (mais simples de ser produzidos) *frutose (principalmente nas frutas) *galactose (principalmente no leite e derivados)

5 MONOSSACARÍDEOS Galactose Frutose Glicose Ribose Desoxirribose OCORRÊNCIA E PAPEL BIOLÓGICO É um dos componentes do açúcar do leite (lactose); tem função energética. Mel e frutos diversos; tem função energética Mel e frutos diversos; tem função energética Componente estrutural do ácido ribonucleico (RNA) Componente estrutural do ácido desoxirribonucléico (DNA); não segue a fórmula geral dos monossacarídeos: (CH 2 O) n

6 DISSACARÍDEOS Fazem parte do grupo Oligossacarídeos, sendo os mais importantes para os seres vivos. São formados por 2 monossacarídeos DISSACARÍDEOS Maltose (glicose+glicose) obtido por hidrólise do amido; tem função energética. Sacarose (glicose+frutose) É o açúcar da cana e a beterraba; tem função energética Lactose (glicose+galactose) É o açúcar do leite; tem função energética

7 Hidrólise MONOSSACARÍDEO (A) DISSACARÍDEO MONOSSACARÍDEO (B) Síntese por desidratação

8 POLISSACARÍDEOS São glicídios de longas cadeias, constituídos pela reunião de vários monossacarídeos e dissacarídeos. São insolúveis em água. Alguns são reserva de energia, outros fazem parte de certas estruturas do organismo. Funções Estruturais Celulose (parede celular vegetais e algas) Quitina (exoesqueleto dos artrópodes); parede celular de fungos Função de armazenamento de energia *Amido (armazena na célula vegetal) *Glicogênio (armazena energia nos animais)

9 Exemplos de polissacarídeos AMIDO GLICOGÊNIO CELULOSE QUITINA Polissacarídeo de reserva energética dos vegetais. Batatas,sementes e diversas raízes são grandes reservatórios de amido, armazenado pela vegetal e consumido em épocas desfavoráveis. Polissacarídeo de reserva energética dos animais; equivalendo ao amido dos vegetais. A síntese de glicogênio ocorre no fígado, a partir de moléculas de glicose. Fígado de boi e de galinha são alimentos ricos em glicogênio Polissacarídeo de papel estrutural, participa da membrana esquelética das células vegetais. Poucos seres vivos são capazes de digeri-la microrganismos do tudo digestivo de insetos e bovinos. Forma a carapaça dos artrópodes (insetos, siri, aranha) também em cogumelo`- revestimento

10 COMPONENTES QUÍMICOS DA CÉLULA Componentes Orgânicos da Célula LIPÍDIOS Moléculas orgânicas que resultam da associação entre ácidos graxos e álcool. Insolúveis em água, mas solúveis em solventes orgânicos como a benzina, o éter e o álcool. Podem ser classificados em simples e complexos. LIPÍDIOS SIMPLES Composição apenas C, H e O => Glicerídeos, cerídeos e os esterídeos LIPÍDIOS COMPLEXOS Elementos contidos nos lipídios simples (C, H e O) mais fósforo e nitrogênio => Fosfolipídios

11 Glicerídeos Formados pela união de ácidos graxos com glicerol. Função energética Fosfolipídios Formadores das membranas celulares Cerídeos Formadores de ceras Esteroides Colesterol, precursor dos hormônios sexuasi

12 Carotenoides CAROTENOS cor laranja precursor da vitamina A XANTOFILAS marron/vermelho Triglicerídeos - energia GORDURAS lipídio saturado ligação simples, sólida a TºC ambiente doenças cardiovasculares ANIMAL ÓLEOS lipídio insaturado ligação dupla, líquida a TºC ambiente - VEGETAL TRANS Óleos vegetais que passara por hidrogenação ESSENCAIS Ômega 6 e Ômega 3

13 Cerídeos Compreendem: Ceras que ocorrem na superfície de folhas e frutos impermeabilizando-os de maneira a evitar uma desidratação excessiva. Secreção de certos insetos (cera de abelha) e na secreção uropigial das aves (impermeabilização das penas).

14 Esterídeos Compreendem: Colesterol o mais comum, substancia não produzida pelos vegetais, componente químico da membrana das células animais, além de atuar como precursora de hormônios, como a testosterona e progesterona COLESTEROL > Precursor da bile, > Vitamina D > Confere fluidez para a membrana plasmáticas exclusivo de células animais

15 COLESTEROL Bom HDL lipoproteína de alta densidade LDL lipoproteína de baixa densidade Ruim O colesterol não anda sozinho no sangue! É transportado por uma proteína. LDL colesterol transportado para diversos tecidos e também para as artérias, onde é depositado por isso MAU colesterol HDL ação contraria, transporte de colesterol das artérias principalmente para o fígado, onde é inativado por isso BOM colesterol

16 ANABOLIZANTES Tenta imitar o efeito dos hormônios Pode desregular o funcionamento do corpo Reduz o HDL e Aumenta o LDL Problemas cardiovasculares Sobrecarga do fígado

17 PROTEÍNAS São compostos orgânicos formados pelo encadeamento de aminoácidos. É o composto mais abundante de matéria viva (50 a 80% do peso seco da célula). Existem diferentes de proteínas, cada uma especializada para uma função biológica. A maior parte da informação genética é expressa pelas proteínas. Todas contêm C, H, N e O, e quase todas contêm enxofre. Algumas contêm elementos adicionais, particularmente fósforo, ferro, zinco e cobre.

18 PROTEÍNAS Proteínas (POLÍMEROS) compostas por repetições de aminoácidos (MONÔMEROS) Todas as proteínas são formadas a partir da ligação de aminoácidos em sequência (20 aminoácidos)

19 AMINOÁCIDOS Sua falta acarreta na deficiência de praticamente em todos os processos biológicos PROTEINAS estão presentes em todos os tecidos e em todos os sistemas. Exemplo: ANEMIA Má formação da molécula de hemoglobina Compõem os peptídeos, proteínas, Precursores de outras moléculas como: hormônios, coenzimas, nucleotídeos, polímeros de paredes celulares, etc.

20 AMINOÁCIDOS São monômeros responsáveis pela formação de proteínas AMINOÁCIDOS Grupamento amino (-NH) Grupamento carboxila (COOH) Grupo R ou cadeia lateral (R) ligados a um carbono

21 AMINOÁCIDOS Estrutura Molecular CARBONO ALFA Radical VARIÁVEL

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23 AMINOÁCIDOS Os vegetais tem a capacidade de produzir os 20 aminoácidos necessários para a produção de suas proteínas, As células animais não sintetizam todos eles, alguns devem ser ingeridos com o alimento. Podem ser classificados em dois tipos: Essenciais - Não sintetizados pelos animais. Não essenciais - Sintetizados pelos animais. Obs. PARA OS VEGETAIS TODOS OS AMINOÁCIDOS SÃO ESSENCIAIS

24 AMINOÁCIDOS ATENÇÃO Classificar um aminoácido em não essencial ou essencial depende da espécie estudada; Uma aminoácido pode ser essencial para um animal e não essencial para outro. NÃO ESSENCIAIS Glicina, Alanina, Serina Cisteína, Tirosina e Arginina Ácido aspártico, Ácido glutâmico, Histidina e Asparagina Glutamina e Prolina ESSENCIAIS Fenilalanina, Valina e Triptofano Treonina, Lisina, Leucina e Isoleucina Metionina

25 AMINOÁCIDOS Os polímeros são formados pela ligação do grupo carboxila de um aminoácido com o grupo amino de outro aminoácido através de uma LIGAÇÃO PEPTÍDICA e formação de uma molécula de H 2 O

26 ESQUEMA DIDÁTICO NH 2 R2 R4 R6 AA AA AA AA AA AA R1 R3 R5 COOH NH 3 - Região N-Terminal INICIO COOH - Região C-Terminal FINAL Nos seres vivos a ligação peptídica é feita através do complexo de síntese proteica (ribossomos, ácidos nucleicos, proteínas e enzimas)

27 CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS De acordo com as funções biológicas: ENZIMAS: As mais variadas, apresentam atividade catalítica PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS: Transporte de íons de um órgão para outro, ou de um compartimento a outro da célula. PROTEÍNAS DE RESERVA: Crescimento e nutrição. PROTEÍNAS CONTRÁTEIS: Dotam as células e organismos com a capacidade de mover-se, contrair-se ou mudar de forma.

28 CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS De acordo com as funções biológicas: PROTEÍNAS ESTRUTURAIS: Confere suporte, proteção e firmeza às estruturas biológicas. PROTEÍNAS DE DEFESA: Proteção imunológica ao organismo. PROTEÍNAS REGULADORAS: Regulação da atividade celular ou fisiológica. de forma. OUTRAS PROTEÍNAS: Proteínas cuja classificação é difícil devido às suas funções exóticas. Ex: Proteínas anticongelantes: presente no sangue (peixes da antártica) Resilina: Propriedades elásticas quase perferitas (inserção das asas e no corpo de alguns insetos).

29 DIFERENCIAÇÃO DA PROTEÍNAS Através de 3 fatores básicos: 1º : Número de Aminoácidos Basta apenas um aminoácido a mais na cadeia para que a proteína tenha Função Diferente

30 DIFERENCIAÇÃO DA PROTEÍNAS Através de 3 fatores básicos: 2º : Tipos de Aminoácidos Mesmo número de aminoácido porém basta um único aminoácido diferente para que a proteína tenha Função Diferente

31 DIFERENCIAÇÃO DA PROTEÍNAS Através de 3 fatores básicos: 3º : Sequência de Aminoácidos Mesmo número; mesmo aminoácidos porém basta que um único aminoácido esteja em ordem diferente para que a proteína tenha Função Diferente

32 ESTRUTURA DE PROTEÍNA

33 DESNATURAÇÃO PROTEÍCA Perda da FORMA ORIGINAL => consequência PERCA DA FUNÇÃO AGENTES DESNATURANTES - Elevadas temperaturas (>45 C) - Variações extremas de ph. - Solutos com ureia T C

34 ALTERAÇÃO NA ESTRUTURA DE PROTEÍNA Anemia Falciforme MUTAÇÃO