Aula2 Moleculas da Vida 2014 2

Moléculas da Vida:

focando o fluxo de informação

Propriedades dos sistemas vivos

Auto-replicação

Mutação/variação

Metabolismo

Seleção

Como ?

Componentes dos organismos vivos

Água

Morfologicamente e eletricamente

assimétrica.

O oxigênio é ávido por elétrons; o hidrogênio os atrai fracamente. Dipolo elétrico. (L o d isc h et al., 20 05 )

Propriedades da água

Ligações de H: ocorre entre O e H; também entre O e N. Região da água “carregada positivamente” se aproxima da região “carregada negativamente”: atração fraca.

(Kar p , 20 05 ) (Kar p , 20 05 )

Propriedades da água

Grupos afins à água são

polares (COOH, OH, C=O, SO4- _{e PO4}-_).

Grupos sem afinidade à água (C e H) são apolares. Moléculas polares são

hidrofílicas.

Moléculas apolares são

hidrofóbicas. Moléculas hidrofílicas e hidrofóbicas são Anfipáticas. (Karp, 2005) (Karp, 2005)

Informação genética

transcrição tradução

Transcriptase reversa

replicação DNA RNA proteína

É preciso haver molécula capaz de

armazenar a informação genética

DNA

Ácidos Nucléicos

por ligações fosfodiester.

Nucleotídeo:

- Fosfato

- Pentose (Ribose ou desoxirribose)

Bases Nitrogenadas

- Adenina (A) - Guanina (G) Bases Pirimídicas (Pirimidinas) - Citosina (C) - Timina (T)  DNA - Uracila (U)  RNA

Estrutura dos nucleotídeos (do DNA)

Estrutura do DNA

nucleotídeos (unidos por ligações fosfodiéster)

Pareamento das bases complementares:

 _{Pontos de ligações de H.}  _{Estrutura do esqueleto de}

fosfato e açúcar.

RNA

instável que o DNA. Pode apresentar conformação tridimencional (importante para o desempenho da função). Degradada facilmente após a síntese protéica.

Funções gerais dos

nucleotídeos e ácidos nucléicos

Armazenamento da informação, pois a sequência de bases presente no DNA carrega a informação genética nos organismos vivos.

Mobilização da informação, pois o RNA leva as informações contidas nos genes para serem utilizadas pela célula.

Participam ou intervêm na síntese proteica e outros mecanismos a nível celular.

Carreadores de energia química, a qual favorece reações químicas celulares.

Proteínas

São polímeros de aminoácidos unidos por ligações peptídicas.

Aminoácidos: definido por apresentarem um grupo carboxílico e um grupo amina.

Aminoácido (fórmula geral)

Aminoácidos

Ligação peptídica

Ligação peptídica

Estrutura das proteínas

 Há quatro níveis de organização:

1

Estrutura Primária;

2

Estrutura Secundária;

3

Estrutura Terciária;

Estrutura das proteínas

Estrutura primária

Sequência linear de aminoácidos unidos por ligações peptídicas.

Estrutura secundária

É a conformação espacial da estrutura primária. Existem duas formas de conformação:

o α - Hélice o Folha - β

Estrutura terciária

Resulta do enrolamento da estrutura secundária, sendo mantido por outras interações. Confere a atividade biológica às proteínas.

Estrutura quaternária

(hemoglobina)

• Estrutura tridimensional de proteínas que

Estrutura e função de proteínas

Normal Anemia falciforme

He mogl ob in a He má ce as

Funções gerais das proteínas

Nutricional (Ex.: caseína no leite).

Estrutural (Ex.: queratina e colágeno). Motilidade (Ex.: actina e a miosina).

Síntese e degradação de substâncias (Ex.: por meio de enzimas).

Regulação do metabolismo (Ex.: enzimas). Modificação de biomoléculas (enzimas). Função hormonal (Ex.: insulina).

Reconhecimento molecular (Ex.: receptores). Transmissão da informação gênica.

A replicação de DNA, transcrição de RNA

e síntese protéica dependem de proteínas

transcrição _tradução

replicação DNA RNA proteína

Código genético

do RNA determinam um aminoácido.

 Não é possível haver

uma relação linear entre o RNA e os aminoácidos.

 Também não é possível

uma relação de dois para um (42 _{= 16).}  Para codificar 20 aminoácidos são necessários ao menos três nucleotídeos (43 ₌ 64 possibilidades).

Informação genética

transcrição tradução

transcriptase reversa

replicação _{DNA RNA proteína}

• Carboidratos (açúcares)

• Lipídeos

Carboidratos

hidroxi cetonas.

As ligações covalentes armazenam energia.

Glicose é o principal

“combustível” corpóreo.

Os animais não são capazes de sintetizar carboidratos.ca

Monossacarídeos (simples)

• Em geral, são sólidos, solúveis em água, insolúveis em

solventes não polares e a maioria tem sabor doce.

• Trioses, tetroses, pentoses, hexoses, heptoses • Hexoses são os mais abundantes

Forma cíclica dos

monossacarídeos

Os monossacarídeos

normalmente têm uma

forma cíclica.

As formas cíclicas são chamadas piranoses.

O carbono 1 passa a ser o

carbono redutor.

Duas formas de açúcar cíclico: forma  e forma .

• Formados a partir da ligação de 2 monossacarídeos

(ligações glicosídicas)

• Exemplos: Maltose, Sacarose, Lactose

Dissacarídeos

Polissacarídeos

Cadeias longas (em geral de centenas a milhares) de unidades monossacarídicas ligadas entre si.

Podem ser homopolissacarídeos (unidades monoméricas monossacarídicas iguais) ou

heteropolissacarídeos (unidades monoméricas monossacarídicas diferentes).

Podem ser polissacarídeos de fibrilares (Ligações 14) ou globuralares (Ligações 14 ).

Funções gerais dos

carboidratos

Estrutural eou mecânica (parede celular bacteriana e vegetal; exoesqueleto dos insetos; matriz extracelular nos tecidos animais).

Reserva energética (glicogênio e amido, ambos polissacarídeos de glicose).

Informacional (sequências de carboidratos podem ser reconhecidas e identificadas).

Lipídeos

solventes orgânicos.

Podem armazenar energia. Engloba todos os óleos,

gorduras e ceras.

Ácidos graxos é a molécula fundamental.

Lipídios

São altamente reduzidos (possuem o máximo de hidrogênio possível quando saturados).

Classes de lipídeos: 1. Glicerídeos (triacilglicerideos) 2. Fosfolipídios 3. Esfingolipídios 4. Esteróides 5. Ceras 6. Terpenóides ou isoprenóides

Ácidos Graxos

Saturados (ligações simples)

Insaturados (ligações duplas)

Fluidez dos lipídeos: Os triglicerídeos (animais) geralmente contém ácidos graxos saturados. Já os óleos vegetais tendem a apresentar ácidos graxos insaturados

Ceras

São ésteres de AG e álcoois graxos (14-36 Carbonos). Importante reserva em organismos marinhos.

Protegem a pele a penas de muitos vertebrados.

Exemplos: cera de abelha, cera de carnaúba, lanolina, espermacete de baleia.

Ceras

http://www.monografias.com/trabajos31/lipidos/lipidos.shtml

Fosfolipídeos

São ésteres de ácido graxo com o glicerol, um fosfato e um grupo fortemente polar (R).

Possuem uma cabeça polar e duas caudas apolares.

A cabeça polar: glicerol,

fosfato e um radical (colina,

etanoalamina, inositol ou

serina).

Caudas apolares: ácidos

graxos.

Associação de fosfolipídios: espontânea de

micelas

,

lipossomos

ou

bicamadas

(De Robertis e Hib, 2006)

(De Robertis e Hib, 2006) (De Robertis e Hib, 2006)

Membrana plasmática

Funções dos lipídeos

Estrutural (membranas biológicas).

Informacional (hormônios esteróides).

Vitaminas e reguladores do metabolismo celular (isoprenóides formam vitaminas lipossolúveis).

Proteção e lubrificação de anexos dérmicos (ceras que impermeabilizam cabelos, pêlos e penas).

Lipídeos

Energia

-Alimentação -Fotossíntese

DNA _{RNA Proteína}

Membranas Metabolismo Estrutura Informação genética Carboidratos Mutações: diversidade

Bibliografia

Geral

Purves, W.K. , Sadava, D.; Orians, G.H.; Heller H.C. Vida – a Ciência da Biologia. 6ª edição, Porto Alegre-RS: Artmed, 2005 (capítulo 3)

Ácidos nucléicos e proteínas, com enfoque genético

Griffiths, A.J.F; Weller, S.R.; Lewontin, R.C. et al. Introdução à Genética. 8.ed. Rio de Janeiro: Guanabara e Koogan,

2006Marzzoco, A.; Torres, B.B. Bioquímica básica. 3 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007

Enfoque mais bioquímico

Lehninger A. L; Nelson,, D. L; Cox, M. M. Princípios de bioquímica. 4 ed. São Paulo: Sarvier, 200

Stryer, L. Bioquímica. 3.ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, c1992