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
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
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).
COMPONENTES QUÍMICOS CELULARES Elementos químicos essenciais Substâncias inorgânicas: ÁGUA SAIS MINERAIS Substâncias orgânicas: CARBOIDRATOS LIPÍDIOS PROTEÍNAS ÁCIDOS NUCLÉICOS
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
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
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
SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS/ORGÂNICAS -Substâncias Orgânicas Carboidratos Monosacarídeos
SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS/ORGÂNICAS -Substâncias Orgânicas Carboidratos Monosacarídeos
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.
SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS/ORGÂNICAS Carboidratos Oligossacarídeos
SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS/ORGÂNICAS Carboidratos Polissacarídeos Moléculas enormes com muitos monossacarídeos; Os mais importantes são: AMIDO GLICOGÊNIO CELULOSE
SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS/ORGÂNICAS Carboidratos Polissacarídeos
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.
COMPONENTES QUÍMICOS CELULARES -Substâncias Orgânicas Lipídios Simples
COMPONENTES QUÍMICOS CELULARES -Substâncias Orgânicas Lipídios Compostos - Formados por álcool + ácido graxo + substância Exemplo: FOSFOLIPÍDIO - abundante nas membranas plasmáticas
COMPONENTES QUÍMICOS CELULARES -Substâncias Orgânicas Lipídios Compostos As insaturações influenciam diretamente nas interações entre moléculas adjacentes.
COMPONENTES QUÍMICOS CELULARES -Substâncias Orgânicas Lipídios com atividade biológica
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.
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
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
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.
COMPONENTES QUÍMICOS CELULARES -Substâncias Orgânicas: Ácidos Nucleicos Ácidos nucleicos
COMPONENTES QUÍMICOS CELULARES -Substâncias Orgânicas Ácidos nucleicos
DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA MOLECULAR Postulado por Francis Crick em 1958. 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
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
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
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
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
Processos celulares ativos/passivos Energia de ativação para que uma reação ocorra
Processos celulares ativos/passivos Oxidação e redução envolvem a transferência de elétrons
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
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
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
Moléculas conversoras de energia Outras moléculas conversoras de energia Acetil-COa
Moléculas conversoras de energia Outras moléculas conversoras de energia Acetil-COa
Moléculas conversoras de energia Outras moléculas conversoras de energia FADH2 e GTP
Moléculas conversoras de energia Outras moléculas conversoras de energia FADH2 e GTP
Moléculas conversoras de energia Outras moléculas conversoras de energia FADH2 e GTP