Bioquímica da célula (2)

BIOQUÍMICA DA CÉLULA
Aspectos Conceituais
&
Rotas Metabólicas
Prof. Henrique Santana Costa, M.Sc.
INTRODUÇÃO
Histórico
 1665: Robert Hooke  Compartimentos (Células)
 1840: Theodor Schwann  Teoria Celular
1.
2.
3.
Todos os organismos são
constituídos de uma ou
mais células
A célula é a unidade
básica de organização dos
organismos
Toda a célula vem de
outra preexistente
CÉLULA
Características
 Unidades de vida compartimentalizadas
 Complexo de moléculas agrupadas por funções
 Características estruturais comuns: Arquitetura
 Processos metabólicos:  Replicação de DNA
 Síntese protéica
 Produção de energia
 Classificação: Procarióticas e Eucarióticas
PROCARIOTO
EUCARIOTO → ANIMAL
EUCARIOTO → VEGETAL
PROCARIOTO
x
Características
EUCARIOTO
Procariotos
Eucariotos
1. Envoltório Nuclear
Ausente
Presente
2. Cromossomo
Único
Múltiplos
3. Nucléolo
Ausente
Presente
4. Divisão Celular
Cromossomos
separados por ligação
à MP
Cromossomos
separados por
Microtúbulos
5. Citoplasma
Sem Citoesqueleto
Citoesqueleto
6. Organelas
Nenhuma
Várias
7. Organização Celular
Principalmente
Unicelular
Principalmente
Multicelular
CONSTITUINTES BIOQUÍMICOS
Carboidratos
Água e
Minerais
Lipídios
Proteínas
Ácidos Nucléicos
O segredo
da vida!
COMPONENTES MOLECULARES
Orgânicos
Inorgânicos
 Proteínas
 Carboidratos
 Lipídios
 Ácidos Nucléicos
 Água
 Sais Minerais
75 a 85%
12 a 23%
2 a 3%
ÁGUA
Características
 Encontrado em maior quantidade nas células
 Solvente natural de íons, minerais e outras substâncias
 Indispensável para o metabolismo
 Conteúdo de água:
Idade
90% a 95%
Atividade Metabólica
SAIS MINERAIS
Características
 Manutenção da pressão osmótica
Cl Manutenção do equilíbrio ácido-básico Na+ e K+
 Co-fatores enzimáticos  Mg
 Formação de ATP  Pi
 Função reguladora e formação de ossos  Ca
 Oligoelementos: Fe, I e outros
Patologia
 Anemia
 Insuficiência Renal Crônica
 Doença óssea ou Osteoporose
LIPÍDEOS
Características
 Duas regiões → Hidrofílica (Polar) e Hidrofóbica (Apolar)
 Relativamente insolúveis em água
 Solúveis em solventes orgânicos
Cabeça
Polar
 Bicamadas → Membrana Plasmática
Grupo
Fosfato
Glicerol
Cauda
Apolar
Molécula
Fosfolipídio
LIPÍDEOS
Principais Lipídeos Celulares
Fosfolipídios → pequenas moléculas
formadas por ácido graxo e glicerol
lipídicas
Colesterol → constituinte de muitas membranas
celulares
Cabeça
Polar
Grupo
Fosfato
Glicerol
Cauda
Apolar
1. Precursor para a síntese de hormônios
Molécula
Fosfolipídio
Patologias
 Doenças Cardiovasculares
 Obesidade Patológica
POLÍMEROS BIOLÓGICOS
Características
 Monômeros ligados covalentemente
Importantes Polímeros Celulares
 Ácidos Nucléicos
 Polissacarídeos
 Polipeptídeos
CARBOIDRATOS
Características
 Principal fonte de energia celular
 Importantes constituintes estruturais → Parede Celular
 Sinais de reconhecimento → Função informacional
 Substância intercelular → Função estrutural
CARBOIDRATOS
CLASSIFICAÇÃO
•
Monossacarídeos
→ glicose (fonte de energia celular)
•
Dissacarídeos
→ maltose
•
Oligossacarídeos
→ ribose e desoxirribose
• Polissacarídeos
→ glicogênio, amido, quitina e celulose
PROTEÍNAS
Características
 Polímeros de aminoácidos
 Constituem mais da metade do peso seco de uma célula
Funções
 Catalisam reações químicas
 Controlam a permeabilidade das membranas
 Regulam a concentração de metabólitos
 Reconhecem e ligam (não covalentemente) outras biomoléculas
 Proporcionam movimento
 Controlam a função gênica
AMINOÁCIDOS
NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO
Estrutura Secundária
Estrutura Primária
Estrutura Terciária
Estrutura
Quaternária
PROTEÍNAS
CLASSIFICAÇÃO
 Fibrosas
→ possuem uma estrutura filamentosa
→ desenvolvem papel estrutural em células e tecidos animais
→ proteínas da pele, tecido conjuntivo, cabelo, lã, seda, entre outros
 Globulares
→ possuem uma estrutura enovelada e compacta
→ podem ser encontradas em qualquer organismo
→ realizam a maioria do trabalho bioquímico celular
 Patologia
→ anemia falciforme
→ desnutrição
PROTEÍNAS
Funções Importantes
Morfologia celular
Controle da permeabilidade celular
Regulação a concentração de metabólitos
Ligam a outras biomoléculas: Transporte
Controle da expressão gênica
Catalisadores das reações químicas
ÁCIDOS NUCLÉICOS
Características
 Grandes biomoléculas: Nucleotídeos
 Tipos DNA e RNA
 DNA: Cromossomos contendo genes
 RNA: Síntese de proteínas
ÁCIDOS NUCLÉICOS
DNA
 Polímero formado por monômeros (nucleotídeos)
 Açúcar + Fosfato → elementos invariáveis
 Bases nitrogenadas → A, G (purinas) C, T (pirimidinas)
# O grupo fosfato liga o carbono 3’ do açúcar de um nucleotídeo ao carbono 5’
do nucleotídeo seguinte através de uma ligação fosfodiéster.
◙ Você já se perguntou acerca do REAL SENTIDO DA VIDA??
5’ → 3’
ÁCIDOS NUCLÉICOS
FLUXO DA INFORMAÇÃO GÊNICA
 DNA → DNA (replicação)
 DNA → RNA (transcrição)
 RNA → proteína (tradução)
 RNA → DNA (transcrição reversa)
ÁCIDOS NUCLÉICOS
PATOLOGIAS
 Alterações Numéricas → Aneuploidias (alteração do nº de cromossomos)
Síndrome de Cri-Du-Chat → miado de gato (deleção de parte do braço curto de
um dos cromossomos 5)
Síndrome de Patau → 47, XX ou XY +13
Síndrome de Edwards → 47, XX ou XY +18
Síndrome de Turner → 45, X0
Síndrome de Klinefelter → 47, XXY
Síndrome do Triplo X → 47, XXX; 48, XXXY
Síndrome de Down → 47, XX ou XY +21
ÁCIDOS NUCLÉICOS
PATOLOGIAS
 Alterações Estruturais → Síndromes e Cânceres
 Mutações → Desordens Genéticas
CONCLUSÕES
 A bioquímica das células apresenta constituintes inorgânicos
e orgânicos
 A água é o constituinte mais abundante
 Existem reservas de carboidratos e lipídios, mas não de
proteínas
 Todos os constituintes bioquímicos são importantes, pois
realizam funções vitais
 Os ácidos nucléicos coordenam direta ou indiretamente todo
o metabolismo celular