Colégio Luciano Feijão

COMPOSTO ESSENCIAL À VIDA: A MAIOR PARTE DA
MASSA DOS SERES VIVOS É ÁGUA.
No corpo humano a água é responsável por mais de 70% do
peso corporal. Essa porcentagem é variável entre os tecidos: de
20%, para o tecido ósseo, até 85% para os neurônios.
Fatores que contribuem para a variação da
porcentagem de água nos seres vivos:
IDADE - indivíduos jovens possuem maior quantidade de
água nos tecidos, do que os indivíduos idosos.
ATIVIDADE METABÓLICA - quanto mais ativo é o
tecido, mais água ele requer na sua composição.
ESPÉCIE - certas espécies apresentam mais água na
constituição de seus corpos, do que outras.
Água-viva e cogumelos: dois exemplos de organismos que
apresentam grande porcentagem de água. A água-viva chega a ter
98% de água na composição do seu corpo.
Fonte: Revista Super Interessante
Três estágios do desenvolvimento humano
(feto, idoso e criança). Que seqüência
deveríamos adotar para estabeler uma
concentração decrescente na quantidade de
água no corpo?
Estrutura molecular da água: dois átomos de hidrogênio
ligados a um átomo de oxigênio (H2O).
OXIGÊNIO
HIDROGÊNIO
As moléculas da água são POLARIZADAS:
São dotadas de uma fraca
( )
carga positiva (+) de um
lado e uma fraca carga
negativa (-) do outro.
+
+
(+)
Os hidrogênios de uma molécula
são atraídos pelo oxigênio da
molécula vizinha. Essa ligação
química é chamada
PONTE DE HIDROGÊNIO.
H
+
O
As pontes de hidrogênio,
que decorrem da
polaridade das
moléculas de água, são
importantes porque
explicam muitas das
propriedades
apresentadas pela água.
A tensão superficial é resultado da coesão
entre as moléculas da água, unidas pelas
pontes de hidrogênio. É possível que
certos insetos caminhem sobre uma
“película” de água sem que suas patas
afundem.
A polaridade das moléculas possibilita sua
união com outras substâncias polarizadas,
propriedade conhecida como adesão,
responsável pela capilaridade.
INSETO APOIADO SOBRE ÁGUA
As patas do inseto não conseguem romper
a película formada sobre a superfície da
água em razão da “tensão superficial”
A polaridade das moléculas de água facilita
o seu papel como solvente universal, capaz
de dissolver sais, gases e compostos
orgânicos como proteínas e carboidratos.
Essa grande capacidade de dissolução é
importante para o metabolismo porque
substâncias dissolvidas reagem com mais
facilidade, aumentando a eficiência da
atividade celular.
A água é um excelente regulador de
temperatura ajudando a evitar variações
bruscas da temperatura dos organismos.
Não é à-toa que os seres vivos possuem
grandes quantidades de água na
constituição de seus corpos e transpiram,
para estabilizar a temperatura, quando esta
aumenta no ambiente. As duas
propriedades citadas acima, determinam
essas qualidades à água.
A água participa de importantes reações
metabólicas. Como exemplo podemos citar
a fotossíntese onde a água atua como
fornecedora de hidrogênio para a síntese
da glicose. O oxigênio, que sobra da água,
é eliminado para o meio. Outro exemplo,
são as reações de hidrólise quando a água
é gasta para quebrar grandes moléculas
orgânicas, em moléculas mais simples.
CO2 + 12H2O  C6H12O6 + 6H2O + 6O2
6
A água reage com o
gás carbônico, na
fotossíntese
1
LIGAÇÃO PEPTÍDICA
AA
H
H
H O
H
H O
N
C C
N
C C
H
OH
AA
H
Para separar os dois aminoácidos (AA)
que se encontram ligados pela ligação
peptídica, o organismo vai gastar água.
Essa reação é conhecida como reação de
hidrólise. É mais um exemplo da água
participando como reagente em uma
reação.
2
Compostos
Inorgânicos
Entra na constituição de ossos e
dentes. Participa da formação da
molécula de ATP (trifosfato de
adenosina), responsável pela
transferência de energia na célula, e
da molécula dos ácidos nucléicos
(DNA e RNA).
Carnes, aves, peixes, ovos, laticínios,
feijões, ervilhas (cereais).
Entra na formação de ossos e
dentes. Atua na contração das
fibras musculares e participa dos
processos de coagulação do
sangue.
Leite, laticínios e hortaliças de
folhas verdes (espinafre, brócoli,
etc.).
Entra na constituição molecular da
hemoglobina, que ajuda no
transporte de oxigênio às células
(respiração celular). Componente da
mioglobina e enzimas respiratórias.
Fígado, carnes, gema de ovo,
legumes, hortaliças de folhas
verdes.
Os sais de iodo tem papel
relevante na ativação da glândula
tireóide. A falta desse mineral na
alimentação ocasiona o
hipotireoidismo. Os hormônios da
tireóide estimulam o metabolismo.
Peixes, frutos do mar e sal de
cozinha iodado.
Os íons Na+ têm ativa participação
na transmissão dos impulsos
nervosos. Contribui para a
densidade dos materiais
intracelulares determinando a
osmolaridade da célula.
Sal de cozinha e sal natural dos
alimentos.
Atua, juntamente com o sódio, no
equilíbrio dos líquidos do corpo. Tem
influência na contração muscular e
na condução dos impulsos nervosos.
Leite, carnes, frutas, feijão, verduras
e cereais.
Atua, junto com outros íons salinos,
no equilíbrio de líquidos nas
células. É o principal íon negativo
no líquido extracelular. Forma do
ácido clorídrico do suco gástrico.
No sal de cozinha, combinado ao
sódio.
Compostos
Orgânicos
Alguns carboidratos desempenham
função estrutural como é o caso da celulose
e da quitina respectivamente, componentes da
parede celular dos vegetais e dos fungos.
A celulose, por fazer parte da parede da
célula vegetal, é o carboidrato mais abundante
no mundo vivo. Exerce, de forma direta ou
indireta, grande importância na alimentação
dos seres vivos.
A membrana celulósica, da célula vegetal, é
constituída do carboidrato celulose, um
polissacarídeo, sintetizado a partir da glicose.
Figura: Biologia Hoje - Vol. 1 - Editora Ática
São os carboidratos mais simples, cuja molécula não se
desdobra por hidrólise. A partir da ligação química entre
monossacarídeos a célula sintetiza carboidratos mais
complexos como os dissacarídeos e polissacarídeos.
Os monossacarídeos têm fórmula geral Cn(H2O)n onde n é
um número que varia de 3 a 7. Os mais importantes são as
pentoses (C5H10O5) e hexoses (C6H12O6). As pentoses de
destaque são RIBOSE e DESOXIRRIBOSE, componentes
dos ácidos nucléicos. As hexoses mais importantes são
glicose, frutose e galactose, fornecedoras de energia às
células e unidades formadoras de outros carboidratos.
Um dissacarídeo é formado por duas moléculas de
monossacarídeos ou seja, a hidrólise enzimática de um
dissacarídeo produz, como resíduo, duas moléculas de
monossacarídeos.
Os dissacarídeos têm função energética e os mais
importantes são a lactose, açúcar do leite, a sacarose
que é o açúcar-da-cana, empregado como adoçante e a
maltose que participa da formação do amido.
A hidrólise enzimática é uma importante reação metabólica que
ocorre no interior das células e do tubo digestivo. Permite desdobrar
moléculas orgânicas complexas em moléculas mais simples para que
possam ser utilizadas pelas células.
A hidrólise de um polissacarídeo produz centenas ou
milhares de moléculas de monossacarídeos. São
polímeros de monossacarídeos. Desempenham funções
de reserva energética e estrutural.
RESERVA ENERGÉTICA: papel do amido e do
glicogênio. O amido é a principal reserva energética dos
vegetais e o glicogênio, é reserva energética dos
animais (armazenado principalmente no fígado e nos
músculos).
FUNÇÃO ESTRUTURAL: papel da celulose e da quitina.
Entram na constituição da parede celular das células
dos vegetais e dos fungos, respectivamente.
Compostos
Orgânicos
CARBOIDRATO
PROTEÍNA
DUPLA CAMADA DE FOSFOLIPÍDEOS
Figura: Biologia Hoje - Vol. 1 - Editora Ática
RESERVA DE ENERGIA
ESTRUTURAL
ISOLANTE TÉRMICO
IMPERMEABILIZANTE
HORMONAL
PIGMENTOS
Os lipídeos são solúveis
em solventes orgânicos.
Exemplos: óleo e gordura. São formados por um álcool
de cadeia pequena, o glicerol, ligado a moléculas de
ácidos graxos (ex.: oléico, palmítico).
Muitos animais acumulam gordura (tecido adiposo) sob a
pele atuando como reserva de energia ou isolante
térmico. Certas plantas têm as sementes ricas em óleo,
uma forma de garantir energia ao embrião.
Altamente insolúveis em água, impermeabilizam
superfícies vegetais, evitando a evaporação da água
contida em frutos, folhas, etc. Empregadas pelas abelhas
como elemento construtor das colméias.
Exemplo: colesterol. Esse lipídeo é um importante
precursor de hormônios sexuais nos vertebrados como
o estrógeno, a progesterona e a testosterona.
O colesterol, exceto em plantas e bactérias, também
participa da constituição da membrana plasmática.
Pigmentos insolúveis em água, de cor amarela ou
vermelha, encontrados nas células dos vegetais,
participando como elementos acessórios do processo
fotossintético.
Nos animais o caroteno (amarelo) atua como precursor
da vitamina A, matéria prima para construção do retinol,
pigmento fotossensível (evita a cegueira noturna).
Região polar
1
A organização dos
fosfolípides no meio aquoso
da célula possibilita a
formação das membranas
celulares (dupla camada de
fosfolipídeos: 1 e 2).
2
Polar = HIDRÓFILA
Região apolar
Apolar = HIDRÓFOBA
Os fosfolipídeos são glicerídeos associados a grupos fosfatos. Esse
grupo torna esses lipídeos mais complexos, dotados de uma região
com carga elétrica, a região HIDRÓFILA ( que tem afinidade com a
água). A região do lipídeo que continua apolar é chamada
HIDRÓFOBA (que repele ou sem afinidade com a água).
Compostos
Orgânicos
PROTEÍNAS SÃO COMPOSTOS ORGÂNICOS
FORMADOS PELO ENCADEAMENTO DE
AMINOÁCIDOS, LIGADOS UNS AOS OUTROS
ATRAVÉS DE LIGAÇÕES PEPTÍDICAS.
ESTRUTURAL (participar da constituição da
membrana plasmática)
MOVIMENTO (atuar na contração e distensão das
fibras musculares, como actina e miosina)
ENZIMÁTICA (atuar como catalisador biológico nas
reações químicas metabólicas, como a amilase,
presente na saliva)
HORMONAL (atuar como regulador de funções
celulares)
TOXINAS (atuar como veneno ou substância irritante,
para defesa de um organismo)
TRANSPORTE (atuar como elemento transportador de
gases no sangue)
RESERVA DE ENERGIA E FONTE DE AMINOÁCIDOS (a
clara do ovo e o leite possuem proteínas para servir aos
embriões e lactentes, respectivamente)
DEFESA (atuar como anticorpos)
As proteínas são sintetizadas em organelas
denominadas RIBOSSOMOS.
Fórmula geral de um
aminoácido:
H
H
H O
N
C C
R
OH
SÃO MOLÉCULAS
QUE
CORRESPONDEM
ÀS UNIDADES
FORMADORAS
DAS PROTEÍNAS
H
H
H O
N
C C
R  Radical químico
OH
R
R
H
H
N
Formado por um grupo
de átomos que varia de
aminoácido para
aminoácido, num total
de 20 grupos diferentes.
Grupo NH2  AMINA
O
C
OH
Grupo COOH  ÁCIDO
Amina + Ácido = AMINOÁCIDO
EXISTEM 20 TIPOS DIFERENTES DE
AMINOÁCIDOS QUE ENTRAM NA FORMAÇÃO
DE TODAS AS PROTEINAS CONHECIDAS, DE
QUALQUER SER VIVO.
H
H
H O
N
C C
R
OH
O que faz um
aminoácido ser
diferente de outro.
O que é comum para
qualquer molécula de
aminoácido.
As proteínas são macromoléculas, de alto peso molecular, formadas
pelo encadeamento de aminoácidos unidos através das LIGAÇÕES
PEPTÍDICAS (1).
H
H
H
O
N
C
C
ENZIMAS
+
OH
H
H
H
O
N
C
C
R1
OH
R2
O H
H
H
N
+
H
C
R1
H2O
H
O
C
(1)
H
H
O
N
C
C
R2
 A ligação peptídica ocorre entre o grupo CARBOXILA de
um aminoácido (R1) e o grupo AMINA de outro (R2).
OH
O que possibilita os seres vivos produzirem milhares
de proteínas diferentes se elas são feitas sempre dos
mesmos 20 tipos de aminoácidos?
O que possibilita a existência de milhares de palavras
diferentes, na língua portuguesa, se elas são formadas
pelas mesmas letras?
EXEMPLO:
1- LAVES
2- SELVA
3- VALES
4- ALVES
Observe que, no exemplo ao lado, foram escritas
quatro palavras, com sentidos diferentes, mantendose o número e os tipos de letras. Só mudou a ordem.
Alterando a ordem, o número e o tipo de letra
podemos formar milhares de palavras diferentes. O
princípio empregado pelos seres vivos para
construção das proteínas é o mesmo: modificam a
ORDEM, O NÚMERO E O TIPO dos aminoácidos
participantes da molécula. Assim é possível a síntese
de milhões de proteínas diferentes.
Como a célula “sabe” quais os tipos, qual a ordem e
quantos aminoácidos deverá usar para a síntese de
uma proteína, necessária ao metabolismo?
Essas informações estão registradas
no material genético das células.
Cada proteína é sintetizada a partir
das informações contidas em um
determinado GENE portanto, cada
gene é responsável pela produção de
um tipo de proteína.
Ácido aspártico
Ácido glutâmico
Alanina
Arginina
Asparagina
Cisteína
Glicina
Glutamina
Prolina
Serina
Tirosina
Aminoácidos que o organismo
consegue sintetizar no interior
das células a partir de
substâncias precursoras.
Fenilalanina
Histidina
Isoleucina
Leucina
Lisina
Metionina
Treonina
Triptofano
Valina
Aminoácidos que o organismo
não consegue sintetizar.
Necessitam estar presentes na
alimentação.
OBS: essa lista é variável entre os animais. O
que é essencial ou não para uma espécie, pode
não ser para outra. Os vegetais conseguem
sintetizar todos os vinte tipos de aminoácidos.
Compostos
Orgânicos
Existem basicamente dois tipos de ácidos nucléicos: o
ácido desoxirribonucléico ou DNA e o ácido
ribonucléico ou RNA. O DNA é o principal
constituinte dos cromossomos e é nele que estão os
GENES, responsáveis por todas as características dos
indivíduos. O RNA é formado no núcleo da célula, mas
logo passa para o citoplasma, onde participará das
reações de TRADUÇÃO (reações químicas que
possibilitam a síntese das proteínas).
O DNA e o RNA são formados por várias unidades
moleculares que recebem o nome de NUCLEOTÍDEOS.
Por isso, esses ácidos nucléicos são chamados de
polinucleotídeos.

VEJA NO PRÓXIMO “SLIDE” COMO É UM NUCLEOTÍDEO
BN
Representação esquemática
de um nucleotídeo.
PE
AF  ácido fosfórico
AF
Cada nucleotídeo é
formado por três
substâncias:
PE  pentose (açúcar)
BN  base nitrogenada
a - uma molécula de ácido fosfórico;
b - uma molécula de pentose, que no DNA é a
desoxirribose e no RNA é a ribose;
c - uma molécula de base nitrogenada, que pode
variar de nucleotídeo para nucleotídeo.
Bases púricas: ADENINA e GUANINA
Bases pirimídicas: CITOSINA, TIMINA E URACILA
DNA
RNA
Bases
Bases
pirimídicas
púricas
Adenina (A) e
Guanina (G)
Citosina (C) e
Timina (T)
Adenina (A) e
Guanina (G)
Citosina (C) e
Uracila (U)
Pentose
Pentose
Desoxirribose
Ribose
Bases
Bases
púricas
pirimídicas
Número de cadeias Duas
Uma
ATENÇÃO: nos nucleotídeos do DNA só entram as
bases A, G, C e T. Não existe uracila no DNA.
Nos nucleotídeos do RNA só entram as bases A, G,
C e U. Não existe timina no RNA.
A molécula de DNA é
formada por dupla cadeia de
nucleotídeos, dispostas em
dupla-hélice. As duas
cadeias são ligadas através
das bases nitrogenadas, por
Pontes de Hidrogênio.
A ligação entre as bases é
altamente específica: a
Adenina se une com a
Timina; a Guanina com a
Citosina.
A-T
C-G
(em imagem digitalizada por
computador)
A figura mostra o duplo
encadeamento helicoidal da
molécula do DNA com as duas
cadeias ligadas através das
bases nitrogenadas pelas pontes
de hidrogênio.
A
G
A
T
T
C
T
A
A
A
T
T
C
G
T
A
A
T
C
T
G
G
A
C
Estamos representando a dupla cadeia da
molécula do DNA por uma “escada” (cada
metade da escada, representa uma cadeia).
Representa a Ponte de Hidrogênio
entre os pares de bases específicos.
A
Representa um nucleotídeo com a
base adenina.
A seqüência das bases nitrogenadas
(A-G-A-T, etc. corresponde à
informação genética.
Em qualquer molécula de DNA a relação A/T
(ou T/A, tanto faz) e G/C será sempre igual a 1
(um). Obs: o traço entre as letras significa
divisão.
A molécula de RNA é formada por,
apenas, uma cadeia de nucleotídeos.
É um filamentos simples, não forma
uma dupla-hélice.
Lembre-se:
Pentose (ribose)
Bases nitrogenadas (A, G, C e U)
Ácido fosfórico
RNAm - RNA mensageiro  responsável pela
transferência das informações genéticas do DNA para
os ribossomos.
RNAr - RNA ribossômico  responsável, junto com
moléculas de proteínas, pela formação do ribossomo.
RNAt - RNA transportador  responsável pelo
transporte das moléculas de aminoácidos, do
citoplasma para os ribossomos. Obs: a ordem, os tipos e
o número de aminoácidos, que formarão as proteínas, são as
“informações” contidas no RNAm, que foram transcritas do DNA.

Veja, no próximo “slide”, o que são ribossomos
Esquema de uma célula eucariótica (animal)
(a célula foi cortada para visualisar estruturas internas)
Lisossomos
Núcleo
RE
RE liso
Esquema extraído
de Biologia Hoje
Ed. Ática
Os ribossomos são organelas celulares, não membranosas,
responsáveis pela síntese das proteínas. No esquema acima, são
representados pelos pequenos “pontinhos” escuros, aderidos às
membranas que formam o Retículo Endoplasmático (RE). Também
existem ribossomos “soltos” no hialoplasma.