OS ÁTOMOS E MOLÉCULAS DOS SERES VIVOS

OS ÁTOMOS E MOLÉCULAS

DOS SERES VIVOS

( BASE MOLECULAR DA VIDA )

by MRTJ

• A célula possui em sua composição uma série

de moléculas indispensáveis à sua

sobrevivência.

• As moléculas que compõem as células estão presentes em dois grandes grupos:

Substâncias inorgânicas

João melo

Água e Sais minerais

Substâncias orgânicas

Glicídios, lipídios, vitaminas proteínas e ácidos nucléicos.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 Animais Vegetais Água Sais Proteínas Lipídios Carboidratos by MRTJ João melo

ÁGUA

João melo

• De todas as substâncias componentes da célula, a água é a que se encontra em proporção maior.

a) Água (H₂O)

▪ Obtenção: Alimentos líquidos, sólidos e água potável.

▪ Composto mais abundante dos seres vivos

o 75 a 80% do peso corporal dos seres

vivos

IMPORTÂNCIA

Importância 1

• Solvente universal H₊ O- _H

+ (molécula

possui alta polaridade, e dessa maneira,

grande poder de dissolver “separar”

compostos iônicos e polares).

Importância 1

• Solvente universal H₊ O- _H

+ (molécula

possui alta polaridade, e dessa maneira,

grande poder de dissolver “separar”

compostos iônicos e polares).

Participa das reações químicas de hidrólise

Participa das reações químicas de síntese por desidratação

Importância 3

• Regulador térmico

• A água possui elevado calor específico

• Impede variações bruscas de

temperatura

• Mantém a temperatura celular

constante

• Suor(Líquido (água + sais minerais) liberado pelas glândulas sudoríparas em mamíferos, responsável pela diminuição da temperatura corporal.)

Importância 4 • Transporte de substâncias o Alimentos o Gases respiratórios o Excretas o Seivas de plantas

Importância 5

• Lubrificante o Olhos

o Articulações

Importância 6

• Tensão Superficial

Isso acontece porque as moléculas da água se atraem, mantendo-se coesas (juntas), como se formassem uma finíssima membrana da superfície.

SAIS MINERAIS

Sais minerais

1-Encontram-se imobilizados em estruturas com função esquelética e de proteção.(Insolúveis)

Sais de silício – encontrado em carapaças de

Diatomáceas e espículas de Poríferos.

Carbonato de Cálcio – forma exoesqueleto de

moluscos, cascas de ovos e espículas de Poríferos.

Fosfato de Cálcio – encontrado no endoesqueleto de

vertebrados.

Sais Minerais

2-Dissolvidos em água formam íons.(Solúveis)

Na+/K+

- Equilíbrio osmótico

- Bomba de Na+ e K+

Propriedades e

funções salinas

Controle energético:

• É uma das funções principais do sal mineral na célula, devido à formação de ligações de alta energia na forma de ATP(adenosina tri -fosfato).

Controle Enzimático:

• Através de um mecanismo econômico, os sais minerais ativam inúmeras enzimas, que são biocatalizadores, que reduzem a energia de ativação e aumentam a velocidade da reação, produzindo mais e gastando menos.

Controle do pH (ácido-básico):

• No aparelho digestivo humano, existem três regiões específicas onde ocorre a digestão: boca, estômago e intestino delgado,porém, com PH distintos.

Controle do pH (ácido-básico):

• Na boca o pH é neutro, em função das

soluções tampões: bicarbonato (HCO3-1) e

fosfato (PO4-3), bem como de outros elementos;

Controle do pH (ácido-básico):

• No estômago, é ácido devido ao suco gástrico que contém íons hidrogênio (H+1),

formando o ácido clorídrico (HCl) devido a

secreção de cloreto (Cl-1); no intestino

delgado é alcalino, devido aos sais biliares e

íons bicarbonato (HCO3-1).

Formação de Pigmentos:

• Os sais minerais realizam a estruturação de

inúmeros pigmentos respiratórios e

fotossintéticos, como: Hemoglobina,

mioglobina, hemocruorina, clorocruorina, xantofilas, carotenos, clorofilas a e b etc.

CLASSIFICAÇÃO DOS SAIS

MINERAIS

Macronutrientes:É necessário ingeri-los em

grande quantidade superiores a 100mg/dia Ex:cálcio,cloro,fósforo,enxofre,potássio, sódio e magnésio.

Micronutrientes: São necessários em pequenas quantidades que não excedem 20mg/dia. Ex:ferro e zinco

Elementos Funções no organismo Fontes Cálcio (Ca2+_{) Composição dos ossos e dos dentes}

Coagulação sanguínea

Funcionamento de nervos e músculos

Vegetais

Leites e derivados

Cloro (Cl-_{) Composição do ácido clorídrico}

Auxilia a digestão Sal de cozinha Cobalto (CO²+₎ Componente da vitamina B₁₂ (cobalamina) – Produção de hemácias Carnes e laticínios

Cobre Formação da hemoglobina Ovos, legumes e peixes

Enxofre Controle da atividade metabólica Ovos, carnes e legumes

Prof. João Melo

Elementos Funções no organismo Fontes Ferro (Fe²+_{) Componente da hemoglobina}

Respiração celular

Carne, legumes e ovos

Flúor Componente dos ossos e dos dentes Frutos do mar

Fósforo (PO3-_{) Componente dos ossos e dos dentes Ovos, legumes e cereais} Iodo Componente dos hormônios da

tireóide

Estimulam o metabolismo

Sal de cozinha e frutos do mar Magnésio (Mg2+₎ Componente da clorofila Fotossíntese Vegetais em geral

Potássio (K+_{) Condução dos impulsos nervosos} Equilíbrio osmótico

Frutas, carnes e laticínios

Sódio (Na+_{) Condução dos impulsos nervosos} Equilíbrio osmótico

Sal de cozinha e frutos do mar

Zinco Componente de várias enzimas Metabolismo

Proteínas

Proteínas

• São compostos orgânicos de alto peso molecular, formadas pelo encadeamento de

aminoácidos.

Proteínas

• São compostos orgânicos de alto peso molecular, formadas pelo encadeamento de

aminoácidos.

Nome Símbolo Glicina Gly, Gli

Alanina Ala

Leucina Leu

Valina Val

Isoleucina Ile

Prolina Pro

Fenilalanina Phe ou Fen

Serina Ser

Treonina Thr, The

Cisteina Cys, Cis

Tirosina Tyr, Tir

Asparagina Asn

Glutamina Gln

Aspartato ou Ácido aspártico Asp

Glutamato ou Ácido glutâmico Glu

Arginina Arg

Lisina Lys, Lis

Histidina His Triptofano Trp, Tri Metionina Met Existem 20 tipos de aminoácidos. Observe na tabela ao lado:

Observação!

• Fatores que diferenciam os tipos de proteínas: - O número de aminoácidos

- A sequência de aminoácidos - Tipo de proteína

Determinação da sequência de aminoácidos de uma proteína

DNA (genes) RNA mensageiro Proteína Tradução Transcrição João melo

hidrofóbicos

Polares

Ácidos

Classificação dos Aminoácidos

João melo

• Essenciais: São aqueles que não podem ser produzidos pelo organismo. Podemos adquiri-los apenas pela ingestão de alimentos.

– Valina – Leucina – Isoleucina – Metionina – Fenilalanina – Triptofano – Treonina – Lisina João melo

• Não essenciais: São aqueles os quais o organismo pode sintetizar.

- Ácido glutâmico - Alanina - Asparagina - Cisteína - Glicina - Glutamina - Prolina - Tirosina - Serina - Arginina - Histidina - Ácido aspártico. João melo

Obs: São produzidos no processo de transaminação

Ligação Peptídica

João melo H₂O LIGAÇÃO PEPTÍDICA GRUPO CARBOXILA GRUPO AMINA

Classificação das Proteínas

Quanto a Composição

• Proteínas Simples - Por hidrólise liberam apenas aminoácidos.

• Proteínas Conjugadas - Por hidrólise liberam aminoácidos mais um radical não peptídico, denominado grupo prostético.

Quanto a Forma

• Pode ser:

PROTEÍNAS FIBROSAS

Proteínas fibrosas - são adaptadas às funções estruturais. Apresentam cadeias polipeptídicas arranjadas em longos filamentos. Em geral são formadas por um único tipo de estrutura secundária (hélices-α ou conformações β). São insolúveis em água. Garantem aos vertebrados suporte, forma e proteção externa.

α-queratina (hélices-α ligadas por ligações dissulfeto)

- Fibroínas da seda (conformações β) - Colágeno (hélice tripla de colágeno)

PROTEÍNAS GLOBULARES

Proteínas globulares- apresentam cadeias polipeptídicas dobradas em uma forma esférica ou globular, geralmente contêm diversos tipos de

estruturas secundárias na mesma cadeia de

polipeptídeo. São geralmente solúveis.

Exemplo: enzimas, Hemoglobina, mioglobina,

imunoglobulinas, reguladores de expressão gênica e etc..

Estrutura das Proteínas

ESTRUTURA QUATERNÁRIA ESTRUTURA PRIMÁRIA ESTRUTURA SECUNDÁRIA ESTRUTURA TERCIÁRIA João melo

Estrutura primária

• Sequência linear de aminoácidos na cadeia polipeptídica.

Estrutura secundária

• É o arranjo espacial dos átomos da cadeia principal

em um determinado segmento da cadeia

polipeptídica

João melo

Hélice α

Conformações β

Ligações estabilizantes são:

1-Ligação ou Ponte de Hidrogênio: formada

pela interação ou Atração entre: - oxigênio da carboxila de um aa e hidrogênio do grupo amino de outro/ - oxigênio da carboxila de um aa e hidrogênio do grupo carboxila de outro.

2-Ligação Iônica: formada pela atração entre as

cadeias laterais dos aa ácidos e aa básicos.

3-Ligação hidrófoba ou apolar: formada pela

interação de Radicais apolares como: metil, etil,metileno, etc; dos aa constituintes da molécula.

4-Ligação ou ponte dissulfeto: formada pela

união de grupos –SH dos aa chamados cisteína(dipeptídio da cisteína)

OBS: - As ligações estabilizantes em maior número são as pontes de H.

- A ligação estabilizante mais forte é a ligação dissulfeto.

Estrutura terciária

• É a sua forma tridimensional ocasionada pelo enrolamento da espiral sobre si mesma (novelo). As ligações estabilizantes são as mesmas da estrutura secundária.

.

Estrutura quaternária

• É a que resulta da reunião de várias estruturas terciárias que, em conjunto, assumem formas espaciais bem definidas. As ligações estabilizantes são as mesmas da estrutura secundária.

Proteína nativa

Proteína desnaturada

É a alteração da estrutura da proteína sem ruptura das

ligações peptídicas

Desnaturação Protéica

• Causas: pelo calor, pHs extremos, solventes orgânicos miscíveis (álcool ou acetona), certos solutos (ureia e hidrocloreto de guanidina), ou detergentes.

• Na desnaturação ocorre o desdobramento da proteína mantendo-se intacta a sua estrutura primária.

Desnaturação por alteração do pH

Caseína desnaturada

Desnaturação pelo calor

Clara ► Albumina

Albumina desnaturada Calor

• Muitos hormônios, antibióticos, antitumorais

e antivirais são peptídios.

Devem ser estocados em baixas temperaturas e não devem ser ingeridos com alimentos ácidos ou básicos.

▪ Se retornarem às condições ideais de temperatura, pressão e pH → as moléculas

desnaturadas reassumem suas estruturas

nativas e suas atividades biológicas

Renaturação protéica

João melo

Desnaturação/ renaturação de

Funções das Proteínas

1- Função catalizadora

João melo

1. Óxido-redutases

( Reações de óxido-redução).

Transferência de elétrons Se uma molécula se reduz, há outra que se

oxida. 2. Transferases

(Transferência de grupos funcionais)

•grupos aldeído •gupos acila •grupos glucosil

•grupos fosfatos (quinases)

3. Hidrolases

(Reações de hidrólise)

•Transformam polímeros em monômeros. Atuam sobre: •Ligações éster •Ligações glicosídicas •Ligações peptídicas •Ligações C-N 4. Liases

(Adição a ligações duplas)

•Entre C e C •Entre C e O •Entre C e N 5. Isomerases (Reações de isomerização) 6. Ligases

(Formação de laços covalentes com gasto de ATP)

•Entre C e O •Entre C e S •Entre C e N •Entre C e C

2- Função estrutural

• Colágeno- encontrada nos ossos, tendões, cartilagens e na pele;

Queratina-encontrada na pele, unhas, chifres

e cabelo, possui propriedades

impermeabilizantes que dificultam a perda de água pelos animais;

3- Função contráctil

João melo João melo

• Actina e

4- Função Hormonal

5- Função transporte

6- Função de Defesa

x

VACINAS SOROS

✓ Imunização Ativa;

✓ Ação Preventiva;

✓ Constituídas por antígenos que são o próprio agente causador da doença, normalmente atenuados ou mortos;

✓ Estimulam nosso sistema imunológico a produzir anticorpos contra aqueles antígenos específicos.

✓ Imunização Passiva;

✓ Ação Curativa;

✓ Constituídos por anticorpos que ajudarão o sistema imunológico do organismo a combater um antígeno específico.

✓ Ação mais rápida.

7- Função coagulação sanguínea

• Coagulação sanguínea - vários são os fatores

da coagulação que possuem natureza

protéica, como por

-Ex: fibrinogênio, globulina anti-hemofílica.

8- Função de dar respostas das

células a estímulos químicos

• Os receptores nas membranas das células nervosas detectam sinais químicos liberados por outras células nervosas.

João melo