COMPOSIÇÃO QUÍMICA DAS CÉLULAS Biologia Componentes químicos das células Substâncias inorgânicas: • Água; • Sais minerais. Substâncias orgânicas: • Carboidratos; • Lipídios; • Proteínas; • Ácidos nucléicos. COMPOSTO ANIMAL (%) VEGETAL (%) ÁGUA 60 75 SAIS MINERAIS 4,5 2,5 CARBOIDRATOS 6 18 LIPÍDIOS 12 0,5 PROTEÍNAS 17 4 Componentes químicos das células Substância inorgânica: Substância orgânica: Sueco: Jöns Jacob Berzelius (1779-1848) Teoria da força vital Componentes químicos das células Substância inorgânica: Substância orgânica: Alemão: Friedrich Wöhler (1800-1882) Componentes químicos das células Substância inorgânica: Composto que não contêm o átomo Carbono CO2 Substância orgânica: O átomo de Carbono é o principal constituinte Componentes químicos das células: Substâncias inorgânicas Sais minerais: íons Um íon resulta de uma molécula ou átomo que ganhou ou perdeu elétrons num processo conhecido como ionização Componentes químicos das células: Substâncias inorgânicas Sais minerais: IMOBILIZADOS: sob a forma insolúvel Cálcio: Carbonato de cálcio Componentes químicos das células: Substâncias inorgânicas Sais minerais: IMOBILIZADOS: sob a forma insolúvel Ferro: Componentes químicos das células: Substâncias inorgânicas Sais minerais: IMOBILIZADOS: sob a forma insolúvel Magnésio: Componentes químicos das células: Substâncias inorgânicas Sais minerais: DISSOLVIDOS EM ÁGUA: dissociados em íons. Cálcio: regulação da contração muscular Componentes químicos das células: Substâncias inorgânicas Sais minerais: DISSOLVIDOS EM ÁGUA: dissociados em íons. Iodo: formação dos hormônios da tireoide Componentes químicos das células: Substâncias inorgânicas Sais minerais: DISSOLVIDOS EM ÁGUA: dissociados em íons. Sódio e Potássio: Componentes químicos das células: Substâncias inorgânicas ÁGUA Molécula polar - O: mais eletronegativo - H: menos eletronegativo - Eletronegatividade: afinidade por elétrons Componentes químicos das células: Substâncias inorgânicas ÁGUA Ponte de hidrogênio Moléculas de água ficam fortemente unidas. Essa forte atração entre as moléculas de água é chamado de coesão. Componentes químicos das células: Substâncias inorgânicas ÁGUA Tensão superficial Componentes químicos das células: Substâncias inorgânicas ÁGUA Solvente universal Componentes químicos das células: Substâncias inorgânicas ÁGUA - Substâncias hidrofílicas ”afinidade por água” Polares: açúcares, proteínas, álcool, acetona etc. - Substâncias hidrofóbicas “fobia de água” Apolares: lipídios, óleos, petróleo etc. - Anfipáticas ou anfifílicas parte hidrofílica e parte hidrofóbica Ácidos graxos, sabão etc. “Semelhante dissolve semelhante” Componentes químicos das células: Substâncias inorgânicas ÁGUA Reações químicas: H2O H OH Esquema de síntese por desidratação H2O Esquema de quebra por hidrólise H OH Componentes químicos das células: Substâncias inorgânicas ÁGUA Calor específico elevado: quantidade de calor necessária para que a temperatura de um líquido suba 1ºC. Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas CARBOIDRATOS Glicídios; hidratos de carbono ou açúcares; Biomolécula mais abundante na natureza; Principal função é energética, Função estrutural. Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas CARBOIDRATOS • Monossacarídeos; • Dissacarídeos; • Polissacarídeos. Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas CARBOIDRATOS MONOSSACARÍDEOS Glicídios mais simples; Não podem ser hidrolisados; (CH2O)n; Trioses (C3H6O3); No máximo até 7 carbonos Tetroses (C4H8O4); H2O Pentose (C5H10O5); Hexose (C6H12O6); Heptose (C7H14O7); H OH Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas CARBOIDRATOS MONOSSACARÍDEOS Pentoses: ribose e desoxirribose Importantes constituintes dos ácidos nucléicos: RNA e DNA Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas CARBOIDRATOS MONOSSACARÍDEOS Hexose: Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas CARBOIDRATOS MONOSSACARÍDEOS Hexose: Hexose Papel Biológicos Ocorrência Glicose Principal fonte de energia para o Sangue, mel e tecidos trabalho celular. Base para a da vegetais. maioria dos carboidratos mais complexos. Frutose Fornecedor de energia para o trabalho Frutas e no celular. humano Galactose Papel energético esperma Leite e paredes celulares vegetais Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas CARBOIDRATOS DISSACARÍDEOS • Dois monossacarídeos Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas CARBOIDRATOS DISSACARÍDEOS Maltose: glicose + glicose Lactose: glicose + galactose Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas CARBOIDRATOS POLISSACARÍDEOS Formado por várias moléculas de monossacarídeos Amido Formado por centenas de moléculas de glicose Estruturas simples ou pouco ramificadas. Principal substância de reserva de vegetais Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas CARBOIDRATOS POLISSACARÍDEOS Celulose: • Polissacarídeos mais abundante na natureza; • Formado por mais de 10 mil moléculas de glicose; • Função estrutural. Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas CARBOIDRATOS POLISSACARÍDEOS Glicogênio • Formado por moléculas de glicose; • Estruturas menores e mais ramificadas; • Reserva energética nos animais. Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas CARBOIDRATOS POLISSACARÍDEOS Quitina: Formado por várias molécula de glicose e por grupos de amina (NH2) Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas LIPÍDIOS Insolúveis em água; Solúveis em solventes orgânicos: éter, álcool e o clorofórmio; Função: reserva energética, hormônios esteróides,etc. • Triglicerídeos; GRUPOS DE LIPÍDIOS • Fosfolipídios; • Cerídeos; • Esteróides. Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas LIPÍDIOS Triglicerídeos Triacilglicerídeos ou triacilgliceróis; 1 molécula de glicerol (álcool + 3 moléculas de ácido graxo) Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas LIPÍDIOS Triglicerídeos 1 molécula á glicerol (álcool + 3 moléculas de ácido graxo) Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas LIPÍDIOS Triglicerídeos Encontrados: Óleos Gorduras Protege contra a perda de calor LIPÍDIOS Triglicerídeos Óleos Líquido Ligações duplas insaturadas Gorduras Sólida Ligações saturadas Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas LIPÍDIOS Fosfolipídeos 2 moléculas de ácidos graxos + glicerol + fosfato Álcool Colina, Etanolamina, Inositol, serina Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas LIPÍDIOS Fosfolipídeos Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas LIPÍDIOS Fosfolipídeos: anfipática Região polar: hidrofílica Região apolar: hidrofóbica Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas LIPÍDIOS Fosfolipídeos: anfipática Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas LIPÍDIOS Cerídeos Ceras, favos de mel, cera do ouvido Álcool de cadeia longa + ácido graxo Esteróides Não contêm ácidos graxos; São compostos tetracíclicos; Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas LIPÍDIOS Esteróides Colesterol • Membranas celulares, • Hormônios sexuais e corticosteróides, sais biliares e vitamina D; • Origem animal. Aterosclerose Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas PROTEÍNAS Segundo componente mais abundante. • Estrutural: colágeno, proteoglicanos; • Hormônios: insulina, glucagon; • Transporte: hemoglobina; • Nutritiva: albumina; • Contrátil: (miosina e actina); • Defesa: anticorpos; • Enzimática: enzima. Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas PROTEÍNAS • Essencialmente formadas por: C, O, N, H, S; • Macromoléculas formadas pela união de moléculas de aminoácidos várias Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas PROTEÍNAS 20 tipos de aminoácidos Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas PROTEÍNAS: aminoácidos Naturais: produzidos pelo organismo; Essenciais: adquiridos através da alimentação. Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas PROTEÍNAS: aminoácidos Ligação peptídica Reação de desidratação que ocorre entre a amina de um e carboxila do outro, com perda de uma molécula de água. 2 aa: dipeptídeo; 3 aa: tripeptídeo; +3: polipeptídeo Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas PROTEÍNAS: estrutura Estrutura primária: sequência linear; Estrutura secundária: reações entre os O e H os aminoácidos. Estrutura helicoidal; Estrutura terciária: interações não só entre O e H mais também entre os R. Estrutura quaternária: dois ou mais polipeptídios unidos Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas PROTEÍNAS: estrutura Desnaturação de proteínas • Ocorre por meio da alteração na estrutura proteica devido à tratamentos químicos ou altas temperaturas. • Células não sobrevivem a temperaturas acima de 45-50ºC. • Proteína desnaturada não desempenha função. Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas PROTEÍNAS: • Simples: formada apenas por aminoácidos; • Conjugada: aminoácido + outro componente => grupo prostético Hemoglobina Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas PROTEÍNAS: Enzimas - Proteínas que catalisam as reações químicas; - Facilitam que as reações químicas aconteçam nas células e em nosso organismo; - Específicas; - Ase amilase, lactase etc Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas PROTEÍNAS: Enzimas Componentes químicos das células: Substâncias orgânicas PROTEÍNAS: Enzimas Fatores que influenciam a atividade enzimática (ºC e pH)