composicao quimica da celula

composicao quimica da celula

CÉLULAS PROCARIONTES

  • CÉLULAS PROCARIONTES

  • Não possuem núcleo, isto é, o genoma não fica separado do citoplasma por um envoltório.

  • Geralmente não apresentam membranas dividindo o citoplasma em compartimentos.

  • Não possuem citoesqueleto, sendo que a forma da célula é mantida pela parede extracelular.

Os compostos celulares são baseados em compostos de carbono

  • Os compostos celulares são baseados em compostos de carbono

  • C, H, N e O constituem quase 99% do peso celular

  • Água = 70% do peso da célula, logo a maioria das reações químicas da célula ocorrem em ambiente aquoso.

As células são constituída de macromoléculas;

  • As células são constituída de macromoléculas;

  • Macromoléculas: polímeros constituído pela repetição de unidade menores ( monômeros);

  • Monômeros semelhantes: homopolímeros;

  • Menômeros diferentes: heteropolímeros

Forças responsáveis pela coesão de biopolímeros:

  • Forças responsáveis pela coesão de biopolímeros:

  • Ligações fortes: covalentes

  • Ligações fracas:

  • Pontes de hidrogênio

Ligações eletrostáticas: : ligações que se formam quando um grupo ácido se prende a um básico;

  • Ligações eletrostáticas: : ligações que se formam quando um grupo ácido se prende a um básico;

  • Interações hidrofóbicas: : moléculas apolares que são comprimidas umas contra as outras devido à repulsão que sofrem da àgua;

1. Importância Biológica

  • 1. Importância Biológica

  • Líquido mais abundante;

  • Participa de processos vitais;

  • Apresenta propriedades estruturais e químicas que a tornam adequada para o seu papel nas células vivas;

2. Propriedade físicas e químicas

  • 2. Propriedade físicas e químicas

  • A molécula de água (H2O) é constituída de dois átomos de hidrogênio e ligados covalentemente a um de oxigênio;

  • Ligação covalente: união entre átomos estabelecida por pares de elétrons.

A molécula da água é eletricamente assimétrica:

  • A molécula da água é eletricamente assimétrica:

Apresenta polaridade : um lado da molécula carregada negativamente e o outro lado positivamente, formando o que se chama um dípolo;

  • Apresenta polaridade : um lado da molécula carregada negativamente e o outro lado positivamente, formando o que se chama um dípolo;

  • Como conseqüência do caráter dipolar da água, o seu lado positivo é atraído por cargas negativas e o seu lado negativo é atraído por cargas positivas;

Quando se dissolvem sais em água, eles se dissociam em íons positivos (cátions) e íons negativos (ânions).

  • Quando se dissolvem sais em água, eles se dissociam em íons positivos (cátions) e íons negativos (ânions).

Devido à sua natureza dipolar, a água é considerado um solvente universal.

  • Devido à sua natureza dipolar, a água é considerado um solvente universal.

  • Grau de afinidade pela água :

  • Substâncias polares ( hidrofílicos): apresenta afinidade;

  • Substâncias apolares (hidrofóbicas): não apresentam afinidade

  • Substâncias anfiáticas ;: região hidrofílica e uma região hidrofóbica

Açúcares;

  • Açúcares;

  • Lipídios;

  • Ácidos nucléicos (DNA e RNA);

  • Proteínas

São as mais abundantes moléculas orgânicas na natureza e são primariamente moléculas que reservam energias na maioria dos organismos vivos;

  • São as mais abundantes moléculas orgânicas na natureza e são primariamente moléculas que reservam energias na maioria dos organismos vivos;

  • Classificação:

  • Monossacarídeos: formados com uma molécula de açúcar . Ex: ribose, glicose, frutose;

  • Dissacarídeos: são formados por dois açúcares ligados covalentemente. Ex. a maltose, lactose;

Polissacarídeos: são grandes moléculas formadas por unidades de monossacarídeos. Ex. : glicogênio, em células animais, e o amido, nos vegetais;

  • Polissacarídeos: são grandes moléculas formadas por unidades de monossacarídeos. Ex. : glicogênio, em células animais, e o amido, nos vegetais;

  • Oligossacarídeos: açucares unidos a lipídeos (glicolipídeos) e proteínas (glicoproteínas)

São definidos como sendo moléculas celulares insolúveis em água mas são solúveis em solventes orgânicos;

  • São definidos como sendo moléculas celulares insolúveis em água mas são solúveis em solventes orgânicos;

  • Classificação:

  • os lipídios podem ser agrupados em dois grandes grupos : aqueles que possuem ácidos graxos em sua composição e aqueles que não possuem.

Lipídios com ácidos graxos em sua composição:

  • Lipídios com ácidos graxos em sua composição:

  • 1.1. Glicerídeos: compostos por 1 a 3 moléculas de ácidos graxos estereficado ao glicerol (triglicerídeos).

  • 1.2. Ceras: ácidos graxos de 16 a 30C e álcool mono-hidroxilíco de 18 a 30C

1.3. Fosfolipídios: ácidos graxos + fosfato;

  • 1.3. Fosfolipídios: ácidos graxos + fosfato;

  • 1.4. Esfingolípidios: ácido graxo + esfingosina;

  • 1.5. Glicolipídios: ácido graxo + glicerol + açúcar

2. Lipídios não contém ácidos graxos em sua composição:

  • 2. Lipídios não contém ácidos graxos em sua composição:

  • Principais representantes: as vitaminas lipossolúveis e o colesterol (desempenham funções fundamentais no metabolismo)

Função:

  • Função:

  • Estrutural:

  • Componentes das membranas celulares, juntamente com as proteínas (fosfolipídios e colesterol);

  • Reserva nutritiva

  • Composto bioquímico mais calórico;

  • principal forma de armazenamento: triacilgliceróis ou triglicerídeos;

  • geração de energia metabólica através da ß-oxidação de ácidos graxos;

Formam uma película protetora (isolante térmico) sobre a epiderme de muitos animais (tecido adiposo);

  • Formam uma película protetora (isolante térmico) sobre a epiderme de muitos animais (tecido adiposo);

  • Funções especializadas como hormônios e vitaminas lipossolúveis. 

  • São as moléculas orgânicas mais abundantes e importantes nas células e perfazem 50% ou mais de seu peso seco;

  • São encontradas em todas as partes de todas as células, uma vez que são fundamentais sob todos os aspectos da estrutura e função celulares;

Existem muitas espécies diferentes de proteínas, cada uma especializada para uma função biológica diversa;

  • Existem muitas espécies diferentes de proteínas, cada uma especializada para uma função biológica diversa;

  • A maior parte da informação genética é expressa pelas proteínas.

são formadas por aminoácidos ligados entre si por ligações peptídicas;

  • são formadas por aminoácidos ligados entre si por ligações peptídicas;

  • Ligação peptídica: união do grupo amino (-NH 2 ) de um aminoácido com o grupo carboxila (-COOH) de outro aminoácido;

Todas contêm carbono, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio, e quase todas contêm enxofre;

  • Todas contêm carbono, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio, e quase todas contêm enxofre;

  • Algumas proteínas contêm elementos adicionais, particularmente fósforo, ferro, zinco e cobre. Seu peso molecular é extremamente elevado.

Todas as proteínas,são construídas a partir de um conjunto básico de 20 aminoácidos, arranjados em várias seqüências específicas.

  • Todas as proteínas,são construídas a partir de um conjunto básico de 20 aminoácidos, arranjados em várias seqüências específicas.

Quanto a Composição:

  • Quanto a Composição:

  •   - Proteínas Simples – formada apenas por aminoácidos;

  • - Proteínas Conjugadas - aminoácidos mais um grupo prostético. Ex: metaloproteínas, fosfoproteínas, lipoproteínas, glicoproteínas, etc.

Quanto ao Número de Cadeias Polipeptídicas:

  • Quanto ao Número de Cadeias Polipeptídicas:

  • - Proteínas Monoméricas - Formadas por apenas uma cadeia polipeptídica.

  • - Proteínas Oligoméricas - Formadas por mais de uma cadeia polipeptídica; São as proteínas de estrutura e função mais complexas.

Quanto à Forma:

  • Quanto à Forma:

  • - Proteínas Fibrosas:São formadas geralmente por longas moléculas mais ou menos retilíneas e paralelas.

  • -Exemplos: queratina, colágeno

- Proteínas Globulares - estrutura espacial mais complexa;

  • - Proteínas Globulares - estrutura espacial mais complexa;

  • Exemplos: hemoglobina, proteínas das membranas celulares.

1 - Estrutura Primária

  • 1 - Estrutura Primária

  • Dada pela  seqüência de aminoácidos e ligações peptídicas da molécula.

  • É o nível estrutural mais simples e mais importante, pois dele deriva todo o arranjo espacial da molécula.

Sua estrutura é somente a seqüência dos aminoácidos, sem se preocupar com a orientação espacial da molécula.

  • Sua estrutura é somente a seqüência dos aminoácidos, sem se preocupar com a orientação espacial da molécula.

2. Estrutura Secundária

  • 2. Estrutura Secundária

  • As cadeias se dobram de modo complexo;

  • É o último nível de organização das proteínas fibrosas.

  • Os aas dobram para

  • formar estruturas do tipo

  • alfa-hélice e folha beta;

3. Estrutura Terciária

  • 3. Estrutura Terciária

  • Cadeia contendo estrutura secundária se dobra;

  • Ocorre nas proteínas globulares.

4 - Estrutura Quaternária

  • 4 - Estrutura Quaternária

  • - Surge apenas nas proteínas oligoméricas;

  • Montagem de subunidades

  • de diferentes polipeptídeos

  • para forma uma estrutura

  • funcional.

Elementos estruturais (colágeno) e sistemas contráteis;

  • Elementos estruturais (colágeno) e sistemas contráteis;

  • - Veículos de transporte (hemoglobina); 

  • - Hormônios; 

  • - Anti-infecciosas (imunoglobulina);

  • - Enzimáticas (lipases);

  • - Nutricional (caseína);

são proteínas especializadas na catálise de reações biológicas;

  • são proteínas especializadas na catálise de reações biológicas;

  • Atuam como reguladoras de conjunto complexo de reações;

  • unidades funcionais do metabolismo celular.

Nome Recomendado: 

  • Nome Recomendado: 

  • - Mais curto e utilizado no dia a dia de quem trabalha com enzimas;

  • Utiliza o sufixo "ase" para caracterizar a enzima.

  • Exs: Urease, Hexoquinase, Peptidase, etc.

Nome Sistemático:

  • Nome Sistemático:

  • Mais complexo, dá informações precisas sobre a função metabólica da enzima.

  • Ex: ATP-Glicose-Fosfo-Transferase

Oxidorredutases: São enzimas que catalisam reações de transferência de elétrons;

  • Oxidorredutases: São enzimas que catalisam reações de transferência de elétrons;

  • - Transferases : catalisam reações de transferência de grupamentos funcionais;

  •   - Hidrolases : Catalisam reações de hidrólise de ligação covalente.

Liases: Catalisam a quebra de ligações covalentes e a remoção de moléculas de água, amônia e gás carbônico;

  • Liases: Catalisam a quebra de ligações covalentes e a remoção de moléculas de água, amônia e gás carbônico;

  • Isomerases: Catalisam reações de interconversão entre isômeros ópticos ou geométricos.

  • Ligases: Catalisam reações de formação e novas moléculas a partir da ligação entre duas já existentes, sempre às custas de energia (ATP).

São catalisadores biológicos extremamente eficientes

  • São catalisadores biológicos extremamente eficientes

  • Atuam em concentrações muito baixas e em condições suaves de temperatura e pH;

Co-fatores: íons metálicos ou moléculas necessárias para uma enzima exercer sua função;

  • Co-fatores: íons metálicos ou moléculas necessárias para uma enzima exercer sua função;

  • Coenzimas: co-fator é uma molécula

  • A fração protéica de uma enzima, na ausência do seu co-fator, é chamada de apoenzima.

Enzima +co-fator = holoenzima

  • Enzima +co-fator = holoenzima

  • Temperatura

  • pH

Inibição Enzimática Reversível Competitiva:

  • Inibição Enzimática Reversível Competitiva:

  • Quando o inibidor se liga reversivelmente ao mesmo sítio de ligação do substrato;

  • O efeito é revertido aumentando-se a concentração de substrato;

  • - Este tipo de inibição depende das concentrações de substrato.

Inibição Enzimática Reversível Não- competitiva:

  • Inibição Enzimática Reversível Não- competitiva:

  • - Quando o inibidor liga-se reversivelmente à enzima em um sítio próprio de ligação, podendo estar ligado à mesma ao mesmo tempo que o substrato;

  • - Este tipo de inibição depende apenas da concentração do inibidor.

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