composição química da célula
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Composição química da célula
FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
Centro de Ciências Naturais e Humanas
Disciplina: Biologia Celular
Bruna Romana de Souza
Átomos
- Pequeno tamanho, 4 ligações covalentes altamente estáveis, 4 elétrons na última camada
- Capacidade de formar moléculas grandes
- Moléculas orgânicas
Água
- Morfologicamente e eletricamente assimétrica.
- O oxigênio é ávido por elétrons; o hidrogênio os atrai fracamente.
- Dipolo elétrico
H2O
H-O-H
Propriedades da água
- Pontos de hidrogênio: ocorre entre O e H; também entre O e N.
- Região da água “ carregada positivamente” se aproxima da região “ carregada negativamente”: atração fraca.
- 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 com uma porção hidrofílica e hidrofóbica s ão anfipáticas .
Carboidratos ou Açúcares- Açúcares, carboidratos ou
hidratos de carbono.
- São poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas , (ou substâncias que liberam estes por hidrólise).
- Fórmula geral (CH 2O)n.
- Classes:
Monossacarídeos
Oligossacarídeos
Polissacarídeos
Funções gerais dos carboidratos
- Estrutural e ⁄⁄⁄⁄ou mecânica (parede celular bacteriana e vegetal; exoesqueleto dos insetos; matriz extracelular nos teci dos animais).
- Reserva energética (glicogênio e amido, ambos poliss acarídeos de glicose).
- Informacional (seqüências de carboidratos podem ser reconhecidas e identificadas).
- Grupos sanguíneos do sistema ABO.
Monossacarídeos
- Açúcares simples
-Os mais simples são o gliceraldeído
(aldose) e a diidroxicetona (cetose)
- Em geral, são sólidos, solúveis em
água, insolúveis em solventes
apolares e a maioria tem sabor doce.
- O monossacarídeo mais abundante
é a glicose
Exemplos de monossacarídeos
Triose : monossacarídeos com 3 carbonos Tetrose : monossacarídeos com 4 carbonos
Pentose : monossacarídeos com 5 carbonos Hexose : monossacarídeos com 5 carbonos
Forma cíclica dos monossacarídeos- Os monossacarídeos normalmente têm uma forma cícli ca
- Os anéis de seis membros são chamados piranoses
- O carbono 1 passa a ser o carbono redutor
- Conformação em “cadeira”
- Duas formas de açúcar cíclico: forma αααα e forma ββββ.
- Reação de condensação ou ligações glicosídicas
- Grupos hidroxila
- Liberação de água
- Rompidas por hidrólise
- Formação inicial de um dissacarídeo
Oligossacarídeos
- Cadeias curtas de monossacarídeos unidos por ligaç ões glicosídicas.
- Ligações glicosídicas formam os dissacarídeos, tri ssacarídeos, tetrassacarídeos, e etc.
- Os mais comuns nas células são os dissacarídeos.
Polissacarídeos- Cadeias longas (em geral de centenas a milhares) d e unidades monossacarídicas ligadas entre si.
- Homopolissacarídeos (unidades monoméricas monossac arídicas iguais)
- Heteropolissacarídeos (unidades monoméricas monoss acarídicas diferentes)
- Podem ser polissacarídeos de fibrilares (Ligações ββββ1→→→→4 ) ou globulares(Ligações αααα1→→→→4 ).
GAGs
proteína
Proteoglicanos (proteína + glicosaminoglicanos)
- Funções:
Difusão de substâncias;
Preenchimento de espaço;
Filtro seletivo, etc.
↑↑↑↑ Teor de água
Proteoglicanos (proteína + glicosaminoglicanos)
Lipídios- Compostos definidos por serem insolúveis em água e solúveis em compostos
orgânicos.
- Engloba todos os óleos, gorduras e ceras.
- São altamente reduzidos (possuem o máximo de hidro gênio possível quando
saturados).
- Funções:
- Reserva energética (triglicerídeos).
- 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).
- Isolamento térmico nos animais.
Ácidos graxos- São os constituintes fundamentais dos lipídios.
- Duas regiões: uma cadeia longa hidrocarbonada com 12 e 36 carbonos (hidrofóbica) e um grupo carboxila (hidrofílico)
- Cadeias hidrocarbonada podem ser saturadas ou insa turadas.
- Moléculas anfipáticas.
Triacilgliceróis
- São ésteres de ácidos graxos mais o glicerol.
- Gorduras neutras.
- Fortemente hidrofóbicos.
- Reserva energética nos animais (células adiposas) e em vegetais (sementes).
Fosfolipídios- São ésteres de ácido graxo mais o glicerol e um gr upo fortemente polar (R).
- Possuem uma cabeça polar e duas caudas apolares.
- A cabeça: glicerol, fosfato e dois ácidos graxos
- Compõem as membranas biológicas
Esfingolipídeos
- Apresentam a esfingosina.
- Possuem uma cabeça polar (esfingosina e um álcool aminado) e duas caudas apolares (um ácido graxo e a própria esfingo sina).
Colesterol - Composto por um núcleo peridrociclopentanofenantre no com uma hidroxila no carbono 3 e 1 cadeia alifática
- Forma as hormônios esteróides
- Constitui a membrana plasmática
- Células vegetais não possuem colesterol, mas um su bstituto por fitoesteróides .
Glicolipídios
- Duas cadeias de hidrocarbonetos ligadas a grupos p olares que contém carboidratos
-Geralmente 1 molécula de serina ou glicerol, 2 ácid os graxos, 1 açúcar
(D-galactose)
- Compõem a membrana plasmática
Proteínas- São polímeros de aminoácidos unidos por ligações p eptídicas.
- Aminoácidos são moléculas definidas por apresentar em um grupo carboxila e um grupo amina.
Aminoácido (fórmula geral)
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.: por meio de enzimas)
- Modificação de biomoléculas, como a adição de carbo idratos,
grupos metálicos, etc
- Função hormonal (Ex.:, como a insulina)
- Reconhecimento molecular (Ex.: receptores)
- Transmissão da informação gênica
Ligação peptídica- Reação de condensação
Estrutura das proteínas
- Há quatro níveis de organização:
- Estrutura Primária;
- Estrutura Secundária;
- Estrutura Terciária;
- Estrutura Quaternária.
Estrutura primária
- É a seqüência linear de aminoácidos de uma dada pro teína mantidas por ligações peptídicas como, por exemplo, Gly-Ala- Gly-Asp-Gln.
- Polaridade estrutural
- Estabilizada pelas ligações peptídicas
Estrutura secundária
- É o arranjo espacial da estrutura primária
- Estabilizada por pontes de hidrogênio entre os gru pos NH 3+ e COO-
- Dois tipos: αααα-hélice ou folha- ββββ pregueada
- Estabilizada por interações entre as cadeias later ais dos aminoácidos através de pontes de H, pontes S-S, ou interações h idrofóbicas, etc.
- A estrutura terciária de uma proteína pode ser glo bosa ou fibrilar .
- Aminoácidos hidrofóbicos no interior
- Aminoácidos hidrofílicos na superfície
Estrutura terciária
Estrutura quaternária
- Consiste em interações entre cadeias polipeptídica s diferentes chamadas subunidades ou monômeros
- Estabilizada por interações relativamente fracas.
- Ex: Hemoglobina.
Enzimas
- Moléculas protéicas
- Aumenta a taxa de reações químicas sem alterar o e quilíbrio químico entre o reagente e o produto.
- Sítio de ligação com o substrato
Ácidos Nucléicos- Polímero de nucleotídeos unidos por ligações fosfodi éster.
- Nucleotídeo:
- Fosfato
- Pentose (Ribose ou desoxirribose)
- Base nitrogenada
Apenas a pentose e a base nitrogenada são conhecida s como nucleosídeos.
Bases Nitrogenadas
- Bases Púricas (Purinas)
- Adenina (A)
- Guanina (G)
- Bases Pirimídicas (Pirimidinas)
- Citosina (C)
- Timina (T) →→→→ DNA
- Uracila (U) →→→→ RNA
Diferenças entre DNA e RNA
Parâmetro DNA RNA
Pentose Desoxirribose ribose
Base púrica Adenina e Guanina Adenina e Guanina
Base pirimídica Citosina e Timina Citosina e Uracila
Localização Predomina no núcleo Predomina no citoplasma
Estrutura Normalmente dupla hélice
Normalmente um fita simples
Funções gerais dos nucleotídeos e ácidos nucléicos
- Carreadores de energia química, a qual favorece reaçõe s
químicas celulares.
- Armazenamento da informação, pois a seqüência de bas es
presente no DNA carrega a informação genética nos organ ismos
vivos.
- Mobilização da informação, pois o RNA leva as inform ações
contidas nos genes para serem utilizadas pela célula.
- Participam ou intervêm na síntese protéica e outros m ecanismos
a nível celular.