BIOQUÍMICA CELULAR Na composição química das células dos

BIOQUÍMICA CELULAR
Na composição química das células dos seres vivos,
estudamos as substâncias inorgânicas e as
substâncias orgânicas.
Inorgânicas - água e os sais minerais.
Orgânicas - carboidratos, lipídios, proteínas e ácidos
nucleicos.
As substâncias orgânicas são formadas por cadeias
carbônicas com diferentes funções orgânicas.
ÁGUA
É o composto mais abundante no interior da célula. Esta
quantidade varia em função da atividade celular, ou seja,
quanto mais intensa a atividade desempenhada por uma
célula, maior a sua quantidade nas células. Nos tecidos
musculares, nos neurônios, nos pulmões e nos rins existe
grande concentração de água, nos ossos, no tecido adiposo
e na pele a concentração de água é baixa.
Funções:
 solvente universal dos líquidos corpóreos
 veículo de transporte de íons e moléculas que passam
através da membrana celular, no intercâmbio entre o meio
extracelular e o citoplasma
 regulação térmica (manter a homeostase)
 ação lubrificante
 participação nas reações de hidrólise (reações
de decomposição sendo a água um dos reagentes)
 “matéria-prima” para a fotossíntese
“Um camelo pode perder 40% de água contida em seu
organismo, devido a adaptações que incluem tolerância à
desidratação. Isto favorece sua sobrevivência em regiões
desérticas, onde a água é um fator limitante para a vida.
No homem, a perda de cerca de 20% da água contida em
sua célula pode acarretar a morte.”
ÁGUA-VIVA
Neste celenterado, a quantidade de água no
corpo representa 98% de seu peso
Quanto maior a quantidade de água em um alimento menor o
seu teor calórico, como é o caso de frutas e verduras.
A falta de água (desidratação) no organismo pode
causar: envelhecimento precoce, indisposição,
cansaço, dores de cabeça e enxaquecas, pedra
nos rins, inflamações diversas, colite, pele seca,
cabelo seco, irritabilidade, insônia, falta de ar,
sangramentos vaginais ou, no caso dos homens,
impotência ou disfunções eréteis, diabetes.
As rugas são decorrentes de alterações
epidérmicas e dérmicas, no processo de
envelhecimento.
Ocorrem
devido
à
regeneração de fibras responsáveis pela
sustentação
e
elasticidade
da
pele,
diminuição da oxigenação e hidratação dos
tecidos. A mão de uma criança revela maior
percentual de água nos seus tecidos.
Como explicar tantas rugas no cãozinho jovem?
SAIS MINERAIS
São compostos inorgânicos presentes no solo e não
podem ser produzidos por organismos vivos. Na
ausência de sais minerais, as reações metabólicas
seriam lentas e ineficientes, pois são essenciais para
regular o nosso metabolismo energético.
Funções:
• participam da estruturação dos ossos
• integram reações como fotossíntese e respiração
• controlam as contrações musculares e transportam
oxigênio para a musculatura.
Os principais sais minerais que fazem parte
do metabolismo são: cálcio, cloro, cobre,
cromo, flúor, iodo, ferro, magnésio,
manganês, molibdênio, fósforo, potássio,
selênio, sódio e zinco.
Importância dos sais minerais para o metabolismo:
Sais de cálcio → participam da constituição dos ossos e dos
dentes, mecanismos de coagulação sanguínea e contração
muscular. Os fosfatos de cálcio compõem o tecido ósseo,
contribuindo para a rigidez dos ossos e fortalecimento dos
dentes.
Fonte: leite e seus derivados (queijo, iogurte), vegetais com
coloração verde escuro, legumes, peixes ósseos
 Sais de ferro → participam da constituição da hemoglobina, que
combinada com o gás oxigênio na respiração celular aeróbica,
permite o transporte e a distribuição de gases para todas as
células vivas do organismo.
Participam da constituição dos citocromos (substâncias
transportadoras na fotossíntese e na respiração celular).
Fonte: fígado, vegetais verdes, ovo, feijão e legumes.


Sais de fósforo → participam da constituição do esqueleto,
integram as moléculas de DNA e RNA (ácidos nucléicos) e são
essenciais para o armazenamento e transferência de energia
constituindo o ATP (trifosfato de adenosina).
Fonte: carne em geral e legumes.
A
mulher
grávida
possui
maior
quantidade de oxigênio devido à
presença do feto. Uma dieta rica em
ferro aumenta a disponibilidade do
complexo ferro-hemoglobina, facilitando
o transporte de mais oxigênio, o que
reduz a sua falta de ar.
É por isso que a dose extra de ferro alivia
os sintomas de falta de ar em mulheres
grávidas

Sais de iodo → participam da constituição dos hormônios
da glândula tireóide. Aceleram o metabolismo celular e
possuem
papel
importante
no
crescimento
e
desenvolvimento do organismo.
Fonte: sal de cozinha enriquecido com iodo.
BÓCIO ENDÊMICO
Resulta da deficiência de iodo
nos alimentos e na água.
Esta deficiência prolongada
desenvolve uma diminuição
na produção dos hormônios
da glândula tireóide.

Sais de potássio → participam da osmorregulação
nas células. Está presente na conformação dos
fosfolipídios da membrana plasmática, bem como a
transmissão dos impulsos nervosos.
Os sais de POTÁSSIO e de SÓDIO atuam no
mecanismo de condução dos impulsos nervosos
nos neurônios.
A deficiência de potássio no organismo ocasiona
fraqueza muscular, desorientação e fadiga.
Fonte: frutas, verduras, legumes, batatas, grãos
integrais
Sais de magnésio → presente na molécula de
clorofila e proporcionam a captação de luminosidade.
Atuam em reações enzimáticas no organismo.
Fonte: banana, cereais, soja, legumes, frutos do
mar e hortaliças


Sulfatos → O enxofre é um elemento essencial para
as
proteínas,
sendo
constituinte
de
alguns
aminoácidos, como a cisteína. É encontrado no solo
em combinações de sais de sulfato, sulfetos e
minério. Nas proximidades de vulcões, o enxofre é
encontrado na sua forma original, razão pela qual há
muitas unidades de exploração nestas regiões.

Fosfatos e carbonatos de cálcio → Possuem papel
importante na produção de energia. A energia
química do corpo é armazenada em combinações de
fosfato de alta energia. São importantes na
composição da substância intercelular do tecido ósseo
e do tecido conjuntivo da dentina.

Flúor → forma ossos e dentes

Cloro → auxilia o equilíbrio hídrico corpóreo; forma o ácido
clorídrico do estômago

Zinco → ajuda a manter o sistema imunológico sadio,
facilita a cicatrização de machucados e recuperação de
lesões. Fontes: carne, frango e peixe
Selênio → elemento antioxidante e importante no
crescimento celular. O excesso desse elemento pode
ocasionar intoxicação.
Fontes: frutos do mar, carnes, grãos, sementes

GLICÍDIOS (CARBOIDRATOS ou HIDRATOS DE
CARBONO)
São compostos orgânicos formados de carbono, hidrogênio e
oxigênio.
Atuam como fonte e reserva energética para o metabolismo
interno (respiração, circulação) e externo (esforços
físicos). O organismo armazena carboidratos no fígado, no
músculo (glicogênio) e sangue (glicose).
Os glicídios podem ser classificados em:
a)Monossacarídeos – são os glicídios mais simples,
apresentam entre 3 e 7 carbonos na molécula.
Os nomes dos monossacarídeos são dados de acordo com o
número de átomos de carbono na molécula:
Trioses – 3 carbonos / Tetroses – 4 carbonos Pentose - 5
carbonos Ex. ribose, desoxirribose
Hexoses – 6 carbonos Ex. glicose, galactose e frutose C6H12O6
Heptoses – 7 carbonos
FRUTOSE
b) Dissacarídeos - são moléculas formadas pela união de
dois monossacarídeos.
c) Polissacarídeos - são moléculas grandes, formadas de
centenas ou milhares de monossacarídeos
AMIDO – carboidrato de reserva dos vegetais
GLICOGÊNIO – carboidrato de reserva dos animais
CELULOSE – reforço da parede celular dos vegetais
QUITINA – polissacarídeo nitrogenado presente no
exoesqueleto dos artrópodes e na parede celular dos fungos
ÁCIDO HIALURÔNICO – ligação entre células dos tecidos
animais

Ao ingerirmos alimentos vegetais, a celulose não
é digerida no organismo humano, sendo
eliminada com as fezes. Apesar de não
conseguirmos aproveitar as suas moléculas de
glicose, a ingestão de fibras vegetais é
fundamental na formação de um maior número
de resíduos que estimulam a trajetória do bolo
alimentar ao longo do intestino.

Os
carboidratos
são
os
macronutrientes
responsáveis pelo fornecimento da maior parte
da energia necessária ao organismo para a
realização
das
atividades
diárias.
A
recomendação da ingestão diária de carboidratos
é de 50% a 60% do valor calórico total da dieta,
onde metade da sua alimentação deve ser
composta por este grupo, variando de acordo
com a necessidade energética de cada indivíduo.
O que comer antes e depois de malhar?
Para ganhar massa antes de uma atividade física,
é preciso ingerir carboidrato e proteína. Logo
após o treino, o organismo precisa de
carboidrato (fruta ou suco de fruta). No jantar,
faça uma refeição rica em proteína, porque
durante o sono liberamos hormônio de
crescimento. Então, se tivermos proteína
disponível,
fazemos
músculo
enquanto
dormimos.
É importante não esquecer que, à noite, a
necessidade energética está diminuída e o
excesso de carboidratos é convertido em
triglicérides (um tipo de gordura).
LIPÍDIOS
São compostos orgânicos indispensáveis no metabolismo da
água e atuam como veículo de condução das vitaminas.
Sua carência pode causar queda da temperatura corporal,
dificuldade da metabolização das vitaminas e compromete
o crescimento cerebral de crianças. Seu consumo excessivo
pode causar obesidade e problemas cardiovasculares.
Funções:
 fornecimento de energia para as células
 atuam como isolante térmico, evitando a perda de calor
 participam da composição das membranas celulares
(fosfolipídios)
 favorecem reações químicas nos seres vivos através dos
hormônios sexuais, vitaminas lipossolúveis (A, K, D e E) e
as prostaglandinas (derivadas dos ácidos graxos)
Por serem insolúveis na água, os lipídios podem ser
mais armazenados no organismo do que os glicídios,
estes retêm grande quantidade de água aumentando
o volume e o peso do corpo.
Tipos de lipídios:
GLICERÍDEOS (glicerol + ácido graxo) – são os
óleos e as gorduras. Os triglicerídeos são glicerídeos
com três moléculas de ácido graxo incorporados ao
glicerol.
 CERÍDEOS – são as ceras. Podem ser encontradas
na superfície de folhas, como na carnaúba; e de
frutos, como a manga. Evitam a desidratação
excessiva e impermeabilizam esses vegetais.
 ESTERÍDEOS – O colesterol é um tipo de esterol
encontrado no corpo humano, que participa da
composição química da membrana celular e atua
como substância precursora de hormônios sexuais
(testosterona e progesterona)

No organismo, a origem exógena do colesterol
ocorre pela ingestão de alimentos gordurosos e
a origem endógena ocorre pela sua fabricação
no fígado, dentro do organismo.
O colesterol é necessário para construir e manter as membranas que
revestem todas as células do nosso corpo, ajuda na fabricação da bile
e é importante para o metabolismo das vitaminas lipossolúveis (A, D,
E e K) e formação dos hormônios sexuais.
Para ser transportado pela circulação, do fígado para os outros tecidos, o
colesterol precisa estar ligado a uma proteína, originando as lipoproteínas. As
principais lipoproteínas de transporte são: o HDL e o LDL. O LDL depositase nas artérias, podendo originar diversos problemas como: ataques do
coração, AVC (ou derrame) e aterosclerose (acúmulo de placas de colesterol e
outras gorduras no interior da parede de uma artéria).
O HDL é considerado o “bom colesterol”, níveis satisfatórios de HDL
estão relacionados a um menor risco de desenvolver doenças cardiovasculares.
Isso se deve ao fato desta lipoproteína atuar na remoção da gordura
acumulada nos vasos.
70% do colesterol é fabricado pelo nosso corpo e sintetizados pelo fígado.
Somente 30% é proveniente da alimentação. O colesterol é encontrado
somente em alimentos de origem animal, suas principais fontes são leite
integral, queijos, manteiga, creme de leite, miúdos de boi e aves (fígado,
coração), biscoitos amanteigados, bacon, embutidos (salsicha, lingüiça), frios
(salame, presunto), frutos do mar, gema de ovo e pele de aves.
A tão comentada gordura trans aumenta os níveis de LDL e diminui os de
HDL.
Óleos vegetais derivados de fontes naturais (algodão,
girassol, linhaça, milho, soja...) podem ser utilizados
lubrificantes, graxas, cosméticos, tintas, vernizes,
plastificantes, defensivos agrícolas.
Gorduras Saturadas:
Encontradas em carnes, manteiga, creme de leite, requeijão,
banha, nata, queijo amarelo, crustáceos, embutidos. Elevam o
LDL (colesterol ruim)
Gorduras insaturadas:
São mais saudáveis e são encontrados na forma líquida como os
óleos de canola, soja, oliva, de milho e girassol, azeite de oliva,
nozes e amêndoas. Diminuem a quantidade de LDL (colesterol
ruim)
Triglicerídeos
São gorduras produzidas no fígado e circulam na corrente
sanguínea pelo VLDL e LDL.
A taxa de triglicerídeos aumenta no sangue ao ingerirmos alimentos
ricos em gorduras e carboidratos, como o açúcar. Em excesso no
sangue, o colesterol bom (HDL) diminui e o colesterol ruim (LDL)
aumenta, aumentando os riscos de doenças cardíacas.
PROTEÍNAS
São os compostos orgânicos mais abundantes
nas células. São conhecidos como alimentos
plásticos, pois se destinam a formar nossos
organismos e a substituir as perdas sofridas
por eles. As proteínas que compõe os nossos
corpos formam-se no interior de nossas
células a partir dos aminoácidos, pequenos
grupamentos atômicos obtidos em parte pela
alimentação.
São encontradas em todas as partes de
todas as células, com importância
estrutural e funções celulares.
Os aminoácidos ou peptídeos, representam a menor
unidade na estrutura de uma proteína. São formados
por
um
grupamento
carboxila
(COOH),
um
grupamento amina (NH2) e radical que determina um
tipo de aminoácido.
Ligação peptídica - união do grupo amina de um
aminoácido com o grupo carboxila de outro
aminoácido, havendo a perda de uma molécula
de água.
Polímeros são macromoléculas formadas
pela união de várias moléculas menores
denominadas monômeros.
As
proteínas
são
polímeros
de
aminoácidos (monômeros) e o amido é
um polímero de glicoses (monômeros)
CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS:
• PROTEÍNAS SIMPLES (HOLOPROTEÍNAS)
Constituídas exclusivamente de aminoácidos
Ex: queratina, insulina, fibrinogênio e albumina
PROTEÍNAS COMPLEXAS (HETEROPROTEÍNAS)
Formadas pela união de uma proteína com um grupo
protético (de natureza não proteica)
Exemplos:
- Nucleoproteínas – proteínas + ácidos nucleicos
(cromatina)
- Glicoproteínas – proteínas + carboidratos
(heparina e mucina)
- Cromoproteínas – proteínas + pigmentos
(hemoglobina e clorofila)
•
FUNÇÕES BIOLÓGICAS DAS PROTEÍNAS:
a) Função Estrutural – participam da
estrutura dos tecidos.
Exemplos:
• Queratina
– proteína impermeabilizante
encontrada na pele, unhas e pelos
• Colágeno – proteína resistente encontrada na
pele, ossos e tendões
• Fibrinogênio – proteína sanguínea ligada ao
processo de coagulação
• Actina e Miosina – proteínas contráteis,
abundantes nos músculos
• Albumina – proteína sanguínea, relacionada
com a viscosidade do plasma
b) Função Hormonal – muitos hormônios
tem natureza proteica.
Exemplos:
• Insulina – atua na manutenção
da
glicemia. Enquanto a insulina diminui a
taxa de glicose no sangue, o glucagon
atua aumentando o nível de glicose no
sangue.
A diminuição da insulina circulante
provoca um acúmulo de glicose no
sangue
• Ocitocina – induz as contrações uterinas
c) Função de Defesa
Os anticorpos
são substâncias que
defendem
o
organismo
contra
os
antígenos, que são proteínas estranhas
ao organismo, combinando-se a eles e
neutralizando-os.
Os anticorpos são produzidos pelos
linfócitos (tipos de leucócitos) a
partir de proteínas chamadas
gamaglobulinas
d) Função Nutritiva
As proteínas servem como fonte de
aminoácidos na alimentação dos animais.
O vitelo é uma proteínas nutritiva do
embrião. Abundante em animais ovíparos.
Ovos oligolécitos possuem pouco
vitelo, como é o caso dos mamíferos
vivíparos.
e) Função Enzimática – participam da regulação das
reações biológicas
Exemplos:
• Lipases – quebram os lipídios em ácidos graxos e
álcoois.
• Descarboxilases – retiram grupamentos carboxila de
moléculas.
• Hidrolases – participam de reações de hidrólise
• Amilase salivar ou Ptialina – quebram o amido em
maltose (glicose+glicose). Encontrada na saliva e
atuam em ph neutro
• Pepsina – atuam em meio ácido sobre as proteínas.
No estômago sobre proteínas.
• Tripsina – rompem ligações peptídicas ao longo da cadeia de
aminoácidos. Atuam em meio alcalino.
Escala de pH:
t
tripsina
pepsina
ptialina
As enzimas são proteínas que catalisam ou aceleram
reações biológicas.
Cada enzima reage especificamente sobre determinado
substrato, não tendo atividade sobre outros.
Sacarose
Lipídio
→
glicose + glicose
sacarase
→
lipase
ácidos graxos + álcoois
Fatores que influenciam a atividade enzimática:
• Concentração da enzima
• Concentração do substrato
• Temperatura
• pH
Aumentando-se a temperatura, a velocidade da
reação enzimática aumenta. A partir de uma
certa temperatura, a velocidade começa a
diminuir. Isto ocorre devido à desnaturação
da enzima pelo excesso de calor.
QUESTÕES DESAFIO:
01) Inmetro: ovo diet não alerta que contém lactose.
"O rótulo de um determinado ovo de Páscoa diet, além de
não informar sobre a presença de lactose, afirmava que o
produto não continha açúcar. Segundo o fabricante, a
lactose encontrada no ovo era proveniente do leite utilizado
na confecção do chocolate e não adicionada aos
ingredientes.“ (Adaptação - "O Globo", 2005)
A falta de informações precisas sobre a composição dos
alimentos pode trazer complicações à saúde e, neste caso,
principalmente à dos diabéticos, pois:
a) a lactose, após ser absorvida pelo intestino, é utilizada da
mesma forma que a glicose.
b) a concentração alta de lactose acabará fornecendo elevado
teor de glicose no sangue.
c) a lactose se prende aos mesmos receptores celulares da
insulina, aumentando a entrada de glicose nas células.
d) os diabéticos não metabolizam a lactose, aumentando sua
concentração sanguínea.
e) a lactose, após ser absorvida, estimula a liberação de
glucagon, aumentando a taxa de glicose sanguínea.
02) Os adubos inorgânicos industrializados, conhecidos pela sigla
NPK, contêm sais de três elementos químicos: nitrogênio, fósforo
e potássio. Qual das alternativas indica as principais razões pelas
quais esses elementos são indispensáveis à vida de uma planta?
a) Nitrogênio - É constituinte de ácidos nucléicos e proteínas;
Fósforo - É constituinte de ácidos nucléicos e proteínas; Potássio É constituinte de ácidos nucléicos, glicídios e proteínas.
b) Nitrogênio - Atua no equilíbrio osmótico e na permeabilidade
celular; Fósforo - É constituinte de ácidos nucléicos; Potássio Atua no equilíbrio osmótico e na permeabilidade celular.
c) Nitrogênio - É constituinte de ácidos nucléicos e proteínas;
Fósforo - É constituinte de ácidos nucléicos; Potássio - Atua no
equilíbrio osmótico e na permeabilidade celular.
d) Nitrogênio - É constituinte de ácidos nucléicos, glicídios e
proteínas; Fósforo - Atua no equilíbrio osmótico e na
permeabilidade celular; Potássio - É constituinte de proteínas.
e) Nitrogênio - É constituinte de glicídios; Fósforo - É constituinte
de ácidos nucléicos e proteínas; Potássio - Atua no equilíbrio
osmótico e na permeabilidade celular.
1)
2)
LETRA B
LETRA C