Moléculas e Constituição Celular

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Biologia Celular

Profa. Dra. Telma Fátima da Cunha

telma.moraes@docente.unip.br

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Moléculas e Constituição Celular

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Moléculas e Constituição Celular

§  Todos os alimentos que ingerimos têm um destino: as células;

§  São digeridos por enzimas em partículas e absorvidos principalmente

pelas células da mucosa intestinal (revestimento intestinal). sendo

distribuídos para todas as outras do corpo através do sistema

circulatório;

§  A Química Orgânica estuda os átomos predominantes nos seres vivos e suas combinações moleculares;

§  Tanto para o tratamento da vida quanto para a criação de produtos e

utensílios;

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Moléculas e Constituição Celular

§  Os átomos predominantes: C, H, O e N (carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio);

§  Quase todos os outros componentes químicos estão presentes, mas

nunca na mesma ordem de grandeza dos anteriores;

§  A Bioquímica estuda as vias metabólicas que ocorrem no organismo,

isto é, como as reações químicas se desencadeiam nos processos

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Moléculas e Constituição Celular

§  Biologia Molecular - estuda os componentes químicos e suas respectivas funções na constituição e comunicação celular;

§  Profissional de Educação Física – é fundamental entender como é a

estrutura da unidade funcional dos seres vivos, para assim aplicar esse

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Moléculas e Constituição Celular

Funções das moléculas orgânicas

§  Estruturais - quando participam da arquitetura/estrutura celular;

§  Enzimáticas - quando aceleram reações químicas;

§  Informacionais - quando agem na comunicação celular;

§  De defesa - quando inativam antígenos (elementos estranhos ao

organismo);

§  Energéticas - quando liberam unidades de energia para as células;

§  As pequenas moléculas, tais como vitaminas, íons e a água,

participam, respectivamente, nas reações químicas como fatores,

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Proteínas

§  São conjuntos de aminoácidos;

§  Existem 20 tipos de aminoácidos que se combinam por ligações

químicas (peptídicas);

1 – Glicina (GLy); 8 – Serina (Ser); 15 – Glutamato (Glu);

2 – Alanina (Ala); 9 – Treonina (Thr); 16 – Arginina (Arg);

3 – Leucina (Leu); 10 – Cisteína (Cys); 17 – Lisina (Lys);

4 – Valina (Val); 11 – Tirosina (Tyr); 18 – Histidina (His);

5 - Isoleucina (Ile); 12 – Asparagina (Asn); 19 – Triptofano (Trp);

6 – Prolina (Pro); 13 – Glutamina (Gln); 20 – Metionina (Met).

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Proteínas

§  Os aminoácidos se unem formando as proteínas;

§  Como uma proteína apresenta mais de 70 aminoácidos, eles se

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Proteínas

Funções das proteínas

§  Estrutural - proteínas que constituem células e tecidos, fornecendo

elasticidade, flexibilidade, rigidez e consistência;

§  Exemplos: colágeno, actina, miosina, queratina, fibrinogênio,

albumina;

§  Informacional - proteínas formam hormônios e estes são "mensageiros

químicos”;

§  As células que produzem essas proteínas formam os órgãos

endócrinos (glândulas endócrinas: hipófise, tireoide, paratireoide,

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Proteínas

§  Função de defesa - proteínas denominadas imunoglobulinas – lgG

(principal anticorpo – aparece depois do IgM), IgM (anticorpo de

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Proteínas

§  São produzidas por células denominadas plasmócitos e constituem um

dos dois mecanismos de defesa do ser humano:

§  No mecanismo de defesa de base adaptativa, as imunoglobulinas são

os anticorpos (proteínas de defesa) específicos a cada antígeno

(elemento estranho, agente da doença);

§  São formadas a partir do contato com próprio antígeno, mas nem

sempre isso ocorre, permitindo a adaptação ou não ao meio em que se

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Proteínas

§  Enzimática - catalisam (aceleram) várias reações químicas biológicas;

§  Exemplo: amilase salivar, lípases, fosfatases;

§  Energética - a quebra de moléculas proteicas libera unidades

energéticas, os ATPs (adenosina trifosfato), que são utilizados para a

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Moléculas e Constituição Celular

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Carboidratos

Características

§  Combinação de C e H – chamados de hidratos de carbono,

carboidratos ou glicídio – fórmula básica CH₂O;

§  Exemplos: as pentoses, tipos de açúcares (C₅H₁₀O₅) e as hexoses,

outros tipos de açúcares (C₆H₁₂O₆);

§  As pentoses importantes são as encontradas nos ácidos nucleicos,

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Carboidratos

§  São divididos em:

§  Monossacarídeos: são carboidratos formados de uma molécula de açúcar - fórmula geral é C_nH₂O_n;

§  Exemplos: desoxirribose e ribose (pentoses); glicose, frutose,

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Carboidratos

§  Dissacarídeos: formados pela união de duas moléculas de

monossacarídeos com a perda de uma molécula de água;

§  Exemplos: sacarose, maltose e lactose;

§  Polissacarídeos: compostos pela união de três ou mais moléculas de

monossacarídeos com perda de moléculas de água;

§  Exemplos: amido (centenas de glicoses, é a reserva energética

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Carboidratos

§  É válido ressaltar que os carboidratos são utilizados tanto como

combustíveis como também para construções de estruturas

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Carboidratos

Funções dos carboidratos

§  Estrutural - apenas nos vegetais: a celulose é o principal carboidrato

estrutural dos vegetais, e não é digerida pelas enzimas humanas;

§  Nos mamíferos herbívoros, existem bactérias e protozoários que

vivem em simbiose dentro de estruturas próprias para a digestão da

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Carboidratos

§  Informacional - formam o glicocálix, ou glicálice - polissacarídeo

associado à proteínas situado na face externa da membrana

plasmática celular;

§  Tem o papel de comunicação celular (reconhecimento) e adesão

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Carboidratos

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Ácidos Nucleicos

DNA e RNA

§  Bases Nitrogenadas

ü Pirimidinas: citosina (C), timina (T) e Uracila (U);

ü Purinas: adenina (A) e guanina (G);

§  Fosfato: confere carga negativa ao DNA;

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Ácidos Nucleicos

DNA e RNA

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DNA e a informação na célula

DNA – Dupla Hélice

• Em 1953, James Watson e Francis Crick apresentaram o modelo molecular que considerava o

tamanho, a configuração espacial dos nucleotídeos e

os dados da relação entre as bases A e T, C e G

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DNA e a informação na célula

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DNA e a informação na célula

Dupla Hélice

P = Fosfato

D = Desoxirribose

Cadeia de

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DNA e a informação na célula

Dupla Hélice

P = Fosfato

D = Desoxirribose

Dupla Hélice no

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DNA e a informação na célula

Dupla Hélice

Dupla hélice

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RNA e a informação na célula

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Moléculas e Constituição Celular

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Lipídios

§  Lipídios ou gorduras são substâncias que resultam da reação entre

um álcool (glicerol, álcool etílico, entre outros) e um ácido

carboxílico (palmítico, esteárico, oleico);

§  Lipídios isolados apresentam-se na forma de óleos (líquidos na

temperatura ambiental) ou ceras (sólido);

§  Os triglicerídeos são lipídios concebidos pela ligação de três ácidos

graxos (iguais ou diferentes) com uma molécula de glicerol

(álcool);

§  Triglicerídeos são as gorduras e os óleos;

§  A concentração no sangue humano deve oscilar entre 40 e 150 mg/

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Lipídios

§  As estruturas lipídicas são hidrofóbicas (possuem aversão à água);

§  Estrutural - constitui a membrana plasmática das células,

fundamental na compartimentalização celular, seletividade,

semipermeabilidade, flexibilidade, rigidez e consistência da

membrana plasmática;

§  Exemplo – colesterol;

§  Informacional: lipídios formam os hormônios sexuais;

§  As células que produzem esses lipídios estão nas gônadas masculina

e feminina, glândulas endócrinas sexuais, ovários e testículos,

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Lipídios

§  Função energética: são as gorduras neutras, compostas de ésteres de

ácidos mais o glicerol ou glicerina, formando os triglicerídeos

(álcool);

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Vitaminas

§  São cofatores metabólicos e coenzimas, ativando uma grande

quantidade de enzimas para o bom funcionamento do organismo;

§  Agem no metabolismo geral, mantendo a homeostase;

§  Avitaminose - deficiência de vitaminas no organismo:

§  Exemplo: avitaminose C, que causa distúrbio na síntese da proteína

colágeno pelas células fibroblastos;

§  Assim, na síntese (produção) do colágeno, a ausência de vitamina C

não impede esse processo, mas faz com que ele ocorra de forma

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Vitaminas

§  Na época do descobrimento da América, quando os navegadores

permaneciam muito tempo no mar, era comum o surgimento do

escorbuto;

§  Escorbuto: doença que se inicia com quedas dos dentes em

decorrência da produção de um colágeno fraco nos ligamentos dos

dentes;

§  Isso está relacionado à ausência de vitamina C na dieta da tripulação,

já que a alimentação era toda à base de organismos marinhos, pobres

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Vitaminas

§  Provitamina - substância precursora de uma determinada vitamina;

§  O caroteno encontrado na cenoura é a provitamina da vitamina A

(ácido retinoico);

§  O esgosterol (provitamina D2), sob a ação dos raios ultravioletas na

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Vitaminas

§  As vitaminas são classificadas em:

§  Hidrossolúveis

ü  (tiamina/B1, riboflavina/B2, piridoxina/B6, nicotinamida ou

niacina/PP, cobalamina/B12, biotina/H, rutina/P e ácido

ascórbico/C;

§  Lipossolúveis

ü  retinol ou ácido ascórbico/A, calciferol/D, tocoferol/E e fitoquinona/

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Moléculas e Constituição Celular

Água

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Sais Minerais

§  São fatores ou participantes diretos nas reações químicas das células;

§  Constituem o soluto das soluções verdadeiras;

§  Muitas vezes, são mencionados como seus precursores (ácidos, como

ácido úrico, e bases, como o hidróxido de cálcio);

Funções

§  Presença dos minerais permite as reações químicas nas células;

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Sais Minerais

§  Exemplo: Cálcio

ü  Sem ele não ocorrem inúmeros processos:

ü  A fibra muscular não se contrai;

ü  Os neurônios não transmitem o impulso nervoso;

ü  As células de defesa não fagocitam;

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Água

§  Componente mais comum do organismo - constituindo cerca de 70%

dele;

§  É o solvente de soluções químicas;

§  A desidratação do organismo (das células) é considerada grave;

§  Elevadas quantidades de água ficam retidas entre as células do tecido

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Água

§  Ela se combina com todas as moléculas polares (é bipolar: apresenta

polo + e polo -);

§  Assim, é denominada solvente universal;

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Referências

§  JUNQUEIRA, L.C. & CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular.

Rio de Janeiro. Editora Guanabara Koogan, 8ª. Ed. 2004

§  JUNQUEIRA, L.C. & CARNEIRO, J. Histologia Básica. Rio de

Janeiro. Editora Guanabara Koogan, 10ª. Ed. 2003

§  ALBERTS B; BRAY, D; HOPKIN, K; JOHNSON, A; LEWIS, J;

RAFF, M.; ROBERTS, K; WALTER, P. Fundamentos da Biologia