Composição química celular

Composição química celular
Proteínas
Enzimas
Ácidos nucléicos
Natália Paludetto
Proteínas
• Substâncias sólidas;
• Componente orgânico mais abundante da
célula.
• Podem fornecer energia quando oxidadas,
mas são principalmente componentes
estruturais.
• As proteínas têm importante papel:
– Estrutural (membrana e todas as organelas)
– Transporte (celular e hemoglobina)
– Defesa (anticorpos)
– Ativação e regulação química (enzimas)
• Compostos quaternários → C, H, O, N;
• MACROMOLÉCULAS → Proteínas, lipídios,
ácidos nucléicos e polissacarídeos.
Formação
• Proteínas = polímeros de aminoácidos
(monômeros) ligados por ligações peptídicas.
• Mas, o que são aminoácidos?
– Moléculas orgânicas formadas por grupos
• Amina (NH2)
• Carboxila (COOH) – conhecido também por
grupamento ácido
• Radical
Fórmula geral
• Aminoácido
H
H
N
O
H
C
C
OH
R
Essenciais
Não-essenciais
Fenilalanina (Fen)
Ácido aspártico (Asp)
Histidina (His)
Ácido glutâmico (Glu)
Isoleucina (Ile)
Alanina (Ala)
Leucina (Leu)
Arginina (Arg)
Lisina (Lis)
Asparagina (Asn)
Metionina (Met)
Cisteína (Cis)
Treonina (Tre)
Glicina (Gli)
Triptofano (Tri)
Glutamina (Gln)
Valina (Val)
Prolina (Pro)
Serina (Ser)
Tirosina (Tir)
Ligação peptídica
dipeptídeo
tripeptídeo
tetrapeptídeo
“...”
oligopeptídeo
“...”
polipeptídeo
Níveis estruturais
• Estrutura quaternária formada pela união de
dois ou mais polipeptídeos.
• Proteínas fibrosas (insolúveis em água)
– Colágeno (tecido conjuntivo)
– Fibrina (coagulação sanguínea)
• Proteínas globulares: cadeia enroscadas
formando um novelo, ocorre na maioria das
proteínas.
• O formato que as proteínas adquirem está
diretamente relacionado à sua função.
• As proteínas podem conter um radical não
proteico em sua composição (que lhes confere
alguma propriedade especial)
– Glicoproteínas
– Lipoproteínas
– Cromoproteínas
– Nucleoproteínas.
Desnaturação
• Temperatura e acidez não ideais levam a
quebra de ligações que sustenta a estrutura
proteica e essa estrutura de “deforma”,
levando a uma perda de função.
Se a estrutura...
...é extremamente importante para o
funcionamento ideal de cada proteína, então
a alteração de apenas 1 aminoácido pode
levar à uma redução na atividade ou até a
perda da função.
• Anemia falciforme: ácido glutâmico por valina!
Enzimas
• São proteínas com ação catalisadora
– Estimulam, desencadeam e/ou aceleram reações
químicas!
• Reduzem a energia de
ativação da reação, o
encaixe próximo dos
substratos acelera a
velocidade da reação.
Especificidade das enzimas
• As enzimas agem sobre substratos e geram
produtos, para isso é necessária uma grande
especificidade.
– Ex.: Amilase – amido.
• Sistema chave-fechadura
• As reações são reversíveis e as enzimas não
são consumidas durante a reação.
Temperatura
• Acelera a reação enzimática
– 2x velocidade - ↑10 ºC
pH
• O pH varia dentro dos organismos e cada
enzima tem seu pH ótimo conforme o
ambiente em que deve atuar.
Pepsina: estômago (pH 2)
Ptialina: boca (pH neutro)
Tripsina: intestino (pH 9,5)
Quantidade de substrato
• Quanto mais substrato, mais rápido o
substrato se une a enzima e mais reações
ocorrendo então maior a velocidade. Porém
há um limite devido a quantidade de enzimas.
Ácidos nucleicos
• Desempenham duas das mais relevantes funções:
– Coordenar a síntese de todas as proteínas celulares;
– Transmitir informações genéticas (aos descendentes).
• São polímeros orgânicos formados por inúmeras
moléculas de nucleotídeos
– ácido fosfórico (H3PO4)
– Monossacarídeo (desoxirribose ou ribose)
– Base nitrogenada
• Bases púricas: Adenina e Guanina
• Bases pirimídicas: Citosina, Timina e Uracila
• RNA: possui uma fita simples
– Púricas: A e G,
– Pirimídicas: U e C.
• DNA: fita dupla (cadeia polinucleotídica)
– Púricas: A e G,
– Pirimídicas: T e C.
• Bases nitrogenadas ligam as bases entre as
duas fitas de DNA
Autoduplicação do DNA
• Única molécula capaz de autoduplicar-se, com
ajuda da enzima DNA-polimerase – essa
replicação confere aos seres vivos a
capacidade de se reproduzir.
• Replicação
semiconservativa
• O DNA é encontrado nos cromossomos das
células, nas mitocôndrias, nos centríolos, e
nos plastos vegetais. A maioria dos vírus
também o possuem.
• RNA: origina-se a partir da transcrição,
processo pelo qual o DNA sintetiza o RNA por
meio da RNA-polimerase;
– Há três tipos de RNA: ribossômico (rRNA),
transportador (tRNA) e mensageiro (mRNA).
Funções dos diferentes tipos de RNA:
• rRNA: constituem o ribossomo;
• mRNA: transporta informação do núcleo para
o citoplasma;
• tRNA: transporta aminoácidos presentes no
citoplasma até os ribossomos.
• Se o DNA encerra no seu código a
programação para um certo caráter, ele
precisa gerar o RNA para transcrever esse
código, dessa forma o RNA funciona como um
filme negativo!
Diferenças entre eucariotos e procariotos!!
• Os ácidos nucléicos estão sempre associados à
proteínas, formando as nucleoproteínas.
– Nelas, os ác. nucleicos são o grupo prostético.
– Ex.: rRNA, DNA + histonas...
Obrigada pela atenção
e bom outono!