Aula2Bioquímica_Resumo da aula 2

UNIDADE ACADÊMICA DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
CURSO DE GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA
DISCIPLINA: BIOQUÍMICA GERAL
PROFESSOR: Adriana Silva Lima
AULA # 2: CÉLULAS
CÉLULAS
Onde acontece a maioria das reações bioquímicas.
Dimensões extremamente pequenas;
Reações ocorrem em meio aquoso e em temperaturas baixas e constantes;
Unidades estruturais e funcionais dos organismos vivos;
Variam em forma, tamanho e funções;
Apesar das diferenças visíveis, têm características estruturais básicas.
Toda célula possui:
- membrana envoltória muito fina: membrana celular, plasmática ou
citoplasmática;
- permite a entrada de sais e nutrientes necessários e a saída de produtos de
excreção.
- citoplasma: onde ocorre a maioria das reações catalisadas por enzimas do
metabolismo celular;
- ribossomos: pequenos grânulos que atuam na síntese de proteínas;
- núcleo ou corpo celular: onde o material genético é replicado e armazenado na
forma de ácido desoxirribonucleico (DNA).
CLASSES DAS CÉLULAS
- Procariotos – mais simples e menores células
- Eucariotos – maiores e mais complexas
Células Procarióticas
- mais de 3000 espécies bactérias incluindo as cianobactérias;
- cerca de 20 famílias são classificados de acordo com forma, capacidade de
locomoção, características de coloração, preferências nutricionais ou produtos que
sintetizam;
- algumas dessas são patogênicas, mas muitas são altamente benéficas.
Papel Importante:
- as fotossintetizantes captam energia solar e a usam para gerar carboidratos e
outros materiais celulares que são usados por outras formas de vida;
- algumas fixam o nitrogênio molecular para formar compostos nitrogenados.
Células Procarióticas
- possuem apenas um cromossomo, que consiste de uma molécula de fitas duplas
de DNA.
- E. Coli
Possuem:
Parede celular protetora;
Delicada MEMBRANA CELULAR (lipoprotéica) abaixo da parede;
Corpo nuclear: armazenamento e transmissão genética, contendo uma única
molécula de DNA de fitas duplas;
Nenhuma membrana envolve o material genético;
RIBOSSOMOS: contém RNA e moléculas de proteínas que realizam a síntese
das proteínas celulares;
Flagelos
Plasmídeos: segmentos circulares de DNA muito pequenos;
CITOSSOL: parte aquosa do CITOPLASMA, onde reações são catalisadas
por enzimas.
Células Eucarióticas
As células de todos os animais superiores, plantas e fungos são eucarióticas.
Possuem núcleo bem formado, além de outras organelas internas envolvidas por
membranas, como a mitocôndria, o retículo endoplasmático e o aparelho de Golgi, cada
um com função específica no metabolismo da célula.
Componentes das Células Eucarióticas
Núcleo
- envolvido por um envelope nuclear, composto de dois pares de membranas
fechadas.
Nucléolo
- presente no núcleo, que se cora mais intensamente por ser rico em acido
ribonucléico (RNA), realizam a síntese de ribossomos.
Cromatina
- presente no resto do núcleo, consiste de DNA e RNA e um número de
proteínas especializadas.
Mitocôndrias
- presente no citoplasma das células.
- possui dois sistemas de membranas que a envolve completamente. A
membrana interna possui dobramentos chamados cristas.
- seu compartimento interno é preenchido por uma matriz tipo gel.
- são chamadas usinas da célula.
- contém muitas enzimas que catalisam a oxidação dos nutrientes orgânicos da
célula pelo oxigênio molecular, produzindo CO2 e água.
- muita energia química é liberada durante estas oxidações, sendo usadas para
gerar ATP, principal molécula transportadora de energia das células.
- o ATP sintetizado pela mitocôndria, se difunde a todas as partes da célula,
onde é usado para realizar o trabalho celular.
- contém pequenas quantidades de DNA, bem como RNA e ribossomos. O DNA
mitocondrial codifica a síntese de certas proteínas específicas da membrana interna.
Retículo Endoplasmático
- presente no citoplasma, complexo de canais de membranas, esses canis
funcionam para o transporte de vários produtos da célula, usualmente para o exterior.
Existem dois tipos:
- o rugoso
- o liso
- participam na biossíntese de proteína e lipídios;
- em diferentes tipos de células eucarióticas possuem diferentes formas e
funções.
Ex: células do músculo esquelético participam no processo de relaxamento.
Aparelho de Golgi
- são organelas secretórias;
- pilhas de vesículas achatadas, cada uma envolta para uma única membrana.
Lisossomos
- são vesículas esféricas envoltas por membranas;
- são vesículas esféricas envoltas por membranas;
- contém muitas enzimas diferentes capazes de digerir isto é, destruir por
hidrólise proteínas, polissacarídeos e lipídios celulares que não sejam mais necessários.
- essas enzimas ficam segregadas nos lisosomos.
Peroxissomos
- organela envolta por membrana no citoplasma;
- são microcorpos;
- dentro da sua estrutura estão enzimas que formam e usam o peróxido de
hidrogênio daí o nome peroxissomos;
- o peróxido de hidrogênio tóxico para a vida celular é decomposto em água e
oxigênio pelas catalases.
Microfilamentos
- atuam nos processos contráteis da célula.
- as células eucarióticas possuem muitos filamentos formados por moléculas
protéicas.
- tais filamentos diferem em diâmetro, composição e função.
- são idênticos aos filamentos finos de actina do sistema contrátil do músculo
esquelético;
- filamentos de miosina, são mais espessos que o de actina.
- esses filamentos estão envolvidos em vários tipos de movimentos celulares e
intracelulares.
Microtúbulos
- atuam nos movimentos celulares;
- são cadeias de proteínas em volta de um espaço central vazio;
- nas células nervosas, participam do movimento de materiais do corpo celular
para a extremidade das extensões celulares;
- atuam como unidades móveis nos cílios e flagelos eucarióticos.
Citoesqueleto
- formado por microfilamentos e micrtúbulos;
- esqueleto flexível;
- imprime a célula sua forma característica;
- fornece pontos de ligação para organelas e os corpos formados, fixa a sua
ligação nas células e também torna possível a comunicação entre as partes da célula.
Cílios e Flagelos
- poder propulsor as células;
- o flagelo eucariótico é diferente do procariótico;
- nos procarióticos eles são muito finos e consistem de cadeias protéicas únicas,
são bastonetes com movimento e rotação;
- nos eucarióticos são mais espessos com estrutura mais complexa e são capazes
de gerar movimento em toda a sua extensão.
- os cílios têm a função de mover materiais de perto da célula, através de uma
onda de limpeza;
- os flagelos funcionam para pulsionar as células.
Citoplasma
- contém ribossomos, que ocorrem de forma livre ou ligados ao retículo
endoplasmático;
- contém grânulos de glicogênio – cadeias de moléculas de glicose, fonte de
combustível de reserva, especialmente nas células do fígado e músculos.
Citossol
- fase aquosa contínua do citoplasma;
- consistência tipo gel;
- contém enzimas e sistemas enzimáticos bem como proteínas que ligam,
armazenam ou transportam nutrientes, traços de minerais e oxigênio;
- possuem também coenzimas, ATP, ADP e íons minerais;
- todos os componentes são mantidos em proporções e concentrações constantes
e balanceados.
Membrana Plasmática
- apresenta grande área de superfície em relação ao seu volume, de forma que a
velocidade de difusão dos nutrientes e oxigênio nas células não limite a velocidade do
seu metabolismo.
Sítios de Reconhecimento Celular
- do lado de fora da membrana plasmática, muitas células de tecidos possuem
uma capa flexível e fina;
- percebem ou reconhecem os sinais externos;
- as células reconhecem outras células da mesma espécie e que fornecem pontos
de adesão para manter a estrutura de tecidos específicos;
Ex: Alergia
rejeição de órgãos e tecidos
CÉLULAS VEGETAIS
Uma das principais diferenças é que as células de plantas contêm plastídeos.
- São organelas especializadas do citoplasma que possuem membranas
envoltórias.
Ex: Cloroplastos
- utilizam à energia luminosa e a usa para reduzir o dióxido de carbono,
formando carboidratos como amido, com liberação de oxigênio.
- são maiores que as mitocôndrias;
- contém grande quantidade de clorofila, as células fotossintetizantes são
geralmente verdes.
- nos cloroplastos também contém DNA, RNA e ribossomos.
Células Vegetais
Outros plastídeos:
- leucoplastos: são incolores e servem para armazenar amido e óleo.
Vacúolos
- são preenchidos com citoplasma e os produtos de excreção celular.
Parede Celular
- funcionam como conchas protetoras rígidas;
- consistem de fibrilas de celulose;
- nas plantas, a parede permite que a água e as moléculas pequenas passem
através de seus poros facilmente, mas resistem ao inchaço ou a expansão da célula.
Vírus – parasitas supramoleculares
Não são seres vivos, mas sim montagens supramoleculares, biologicamente construídas
que podem se replicar em células hospedeiras apropriadas.
Consistem de uma molécula de ácido nucléico envolvida por um capsídeo, feito de
moléculas de proteínas.
Existem em dois estados:
- vírions – fora das células com composição regular;
- parasita intracelular – assim que a partícula viral ou seu componente ácido
nucléico entra na célula hospedeira, ele adquire uma existência diferente de parasita
intracelular.
- alguns contêm DNA, outros RNA.
- o hospedeiro pode ser uma célula animal, célula de planta ou célula bacteriana;
- os vírus das bactérias são chamados bacteriófagos;
- vírus patogênicos ao homem;
- fornecem informações sobre a estrutura dos cromossomos, o mecanismo
enzimático da síntese dos ácidos nucléicos e a regulação do fluxo da informação
genética.
CÉLULA VEGETAL
Parede Celular
Rígida;
Diferencia as células animais das vegetais;
Protoplasma – contida na parede celular;
Protoplasto - consiste no citoplasma e no núcleo;
Limita a expansão do protoplasto, evitando a ruptura da membrana plasmática;
Determina o tamanho e forma da célula e a textura dos tecidos;
Forma final do órgão vegetal;
Antes era considerada estrutura interna inativa, produzida pelo protoplasto, hoje
é reconhecida como tendo funções essenciais;
Variedade de enzimas;
Papel na defesa contra bactérias e fungos patogênicos;
Celulose – principal componente.
Celulose
Monômeros de glicose ligados pelas extremidades;
Esses polímeros são agrupados em miofibrilas;
As miofibrilas formam finos filamentos, altamente resistentes;
É preenchido por uma matriz de moléculas não celulósicas;
São polissacarídeos – celuloses e pectina;
Possuem ainda glicoproteínas;
Hemiceluloses
Varia conforme a célula e plantas;
Papel significativo na expansão celular;
Ligadas a celulose, limitam a extensibilidade da parede;
Pectinas
Característica da parede primária e da lamela mediana;
São polissacarídeos muito hidrofílicos;
Confere propriedades plásticas ou de flexibilidade à parede;
Paredes primárias compostas por 65% de água;
Outros Componentes
Glicoproteínas – ex: extensinas.
Enzimas: Peroxidases, fosfatases, celulases e pectinases.
Lignina – fornece resistência à compressão e rigidez da parede.
Substâncias graxas: cutina, suberina e ceras – tecido externo –
proteção.
Muitas Células possuem:
Parede primária;
Lamela mediana;
Parede secundária.
Lamela Mediana
Camada rica em pectina;
Difícil distinguir da parede primária;
Parede Primária
É depositada antes e durante o crescimento;
Celuloses, hemiceluloses, substâncias pécticas, proteínas e água;
Células com apenas paredes primárias estão envolvidas na cicatrização
de ferimentos e regeneração das plantas;
Não possuem espessamento uniforme e apresentam áreas mais finas
chamadas campos de pontoação primários;
Filamentos citoplasmáticos ou plasmodemos – conectam os protoplastos
vivos de células adjacentes, apresentam-se agregados nos campos de
pontoação.
Parede Secundária
É depositada após a parede ter cessado o seu crescimento e a parede
primária não estar aumentando mais em superfície;
Aumentar a resistência;
Celulose – mais abundante;
É rígida e não favorece a distensão;
Ausência de enzimas.
Três camadas bem definidas, diferem entre si pela orientação das
suas miofibrilas de celulose;
Pontoações- interrupções características.
Observações:
A parede das células cresce em espessura e superfície;
Aumento sobre um rígido controle bioquímico do protoplasto;
Durante o crescimento a parede primária deve ser produzida o suficiente
para permitir um grau adequado de expansão e ao mesmo tempo
permanecer suficientemente rígida para conter o protoplasto.
O crescimento da parede requer a perda da estrutura – fenômeno
influenciado por uma classe de proteínas da parede – expansinas e por
alguns hormônios.
Os protoplastos estão unidos pelos plasmodesmos – cordões
citoplasmáticos;
Podem ocorrer por toda parede celular, fornecem vias para transporte de
certas substâncias: açúcares, aminoácidos, etc..