Transcript citoquímica – 2013

CITOQUÍMICA DA
CÉLULA
Profª. Andréa R. Franz
CITOLOGIA E CITOQUÍMICA
CONCEITOS
CITOLOGIA É a área da Biologia que estuda a célula, suas
estruturas, composição e funcionamento.(Biologia Celular).
CITOQUÍMICA Estuda especificamente a composição química da
célula.(Bioquímica celular).
CITOQUÍMICA
É a parte da citologia que estuda a química celular.
Os principais elementos encontrados nas células são: carbono (C),
hidrogênio (H), oxigênio (O), nitrogênio (N), fósforo (P) e enxofre
(S)= CHONPS.
Os constituintes químicos das células podem ser divididos em 2
grupos:
Inorgânicos – água e sais minerais;
Orgânicos – glicídios, lipídios, proteínas, enzimas, ácidos nucléicos e
vitaminas.
CITOQUÍMICA
Composição média geral das células :
Água : cerca de 75 a 85% do peso de qualquer ser vivo, o resto é : proteínas(10 a 15%),
lipídios (2 a 3%), glicídios (1%), ácidos nucléicos (1%), além de 1% de sais minerais.
-animais – 60% de água; 17% de proteínas; 12% de lipídios; 6% de glicídios; 4,5% de sais
minerais.
vegetais-75% de água; 4%de proteínas; 0,5% de lipídios; 18% de glicídios; 2,5% de sais
minerais.
ÁGUA (COMPOSTO INORGÂNICO)
Uma molécula de água é constituída por dois átomos de hidrogênio ligados a
um átomo de oxigênio. A água é considerada uma molécula polar.
•Solvente universal;
MODELO DA MOLÉCULA
DE ÁGUA
ÁGUA
Importância da água para os seres vivos
 controle da temperatura;
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ÁGUA
Importância da água para os seres vivos
 veículo;
http://s100.photobucket.com/albums/m32
ÁGUA
Importância da água para os seres vivos
 lubrificante;
ÁGUA
Importância da água para os seres vivos
 Indispensável ao metabolismo;
Detalhe do metabolismo celular
http://1.bp.blogspot.com
www.colegioweb.com.br
ÁGUA
Importância da água para os seres vivos
 capilaridade (adesão e Coesão);
ÁGUA
Importância da água para os seres vivos
 agente passivo na osmose;
SAIS MINERAIS
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São numerosos os sais encontrados nos seres vivos, cada um
deles com sua função específica, como:
Sais de cálcio – fortalece os ossos;
Sais de sódio e potássio – controlam a permeabilidade às
substâncias que entram e saem do organismo, bem como os
impulsos elétricos que percorrem os nervos;
Sais de magnésio – faz com que se forme o pigmento verde
(clorofila) das folhas dos vegetais;
Sais de iodo – regulam o funcionamento da glândula tireóide;
Sais de ferro – importante na produção dos glóbulos vermelhos;
Sais de fósforo – são importantes no acúmulo de energia;
Bicarbonatos – neutraliza o excesso de ácido (acidez).
CARBOIDRATOS
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Os carboidratos, também conhecidos como hidratos
de carbono ou glicídios, são compostos orgânicos
geralmente constituídos por átomos de carbono,
hidrogênio e oxigênio. São as principais substâncias
produzidas nas plantas durante o processo de
fotossíntese. Normalmente usados como fonte de
energia pelos seres vivos, podem também ter função
estrutural.
Os carboidratos podem ser divididos em três grandes
grupos: monossacarídeos, oligossacarídeos e
polissacarídeos.
MONOSSACARÍDEOS
São carboidratos simples, que não sofrem
hidrólise, de fórmula geral C (H O ) , onde n
varia, geralmente, de 3 a 7. As pentoses e as
hexoses são os monossacarídeos mais
importantes e mais comuns nos seres vivos.
 Exemplos de monossacarídeos:
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Monossacarídeos
Ocorrência e papel biológico
Galactose
(C H O )
É um dos componentes do
açúcar do leite (lactose). Tem
função energética.
Frutose
(C H O )
Mel e frutos diversos. Tem
função energética.
Glicose
(C H O )
Mel e frutos diversos. Tem
função energética.
Ribose
(C H O )
Componente estrutural
ácido ribonucléico (RNA).
Desoxirribose
(C H O )
do
Componente estrutural do
ácido
desoxirribonucléico
(DNA). Não segue a fórmula
geral dos monossacarídeos.
OLIGOSSACARÍDEOS
São carboidratos formados pela junção de
dois a dez monossacarídeos, que se
separam por hidrólise. Os mais
importantes oligassacarídeos para os
seres vivos são os dissacarídeos,
formados por dois monossacarídeos.
Principais dissacarídeos conhecidos:
Dissacarídeos
Ocorrência e papel biológico
Sacarose (glicose + frutose) É o açúcar da cana e da
beterraba. Tem função
energética.
Lactose (glicose + galactose) É o açúcar do leite. Tem
função energética.
Maltose (glicose + glicose)
É obtido do amido por
hidrólise. Tem função
energética.
POLISSACARÍDEOS
Com fórmula geral igual a (C H O ) , os
polissacarídeos são macromoléculas formadas
pela junção de muitos monossacarídeos.
 Exemplos de importantes polissacarídeos:
 Polissacarídeos Ocorrência e papel biológico
amido e a reserva natural das plantas. É
destituído de sabor e tem papel energético.
Em sua constituição entram mais de 1400
moléculas de glicose.

Polissacarídeos Ocorrência e papel biológico
Amido
Celulose
Glicogênio
É a reserva natural das plantas. É
destituído de sabor e tem papel
energético. Em sua constituição entram
mais de 1400 moléculas de glicose.
É o mais abundante polissacarídeo da
natureza. Constitui o principal
componente estrutural da parede celular
das células vegetais. Contém cerca de
4000 moléculas de glicose.
É o polissacarídeo de reserva dos
animais em geral. Armazenado
principalmente nas células do fígado e
dos músculos, pode conter mais de
30000 moléculas de glicose. Tem papel
energético.
LIPÍDIOS
Os lipídios são substâncias orgânicas insolúveis em água
e solúveis em solventes orgânicos (benzina, éter,
querosene, etc.).
Podem ser líquidos (óleos de oliva, de soja, de milho,
etc.) ou sólidos (gordura de coco, manteiga de cacau,
manteiga de leite, banha, e sebo).
Os lipídios, além de fazerem parte da estrutura dos
seres vivos, fornecem-lhes energia. Além disso, é um
isolante térmico contra o frio e amortecedor contra
pancadas.
Os lipídios apresentam em sua constituição átomos de
carbono, hidrogênio e oxigênio.
Os principais grupos de lipídios são os glicerídeos, os
cerídeos e os esteróides.
GLICERÍDEOS
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Os glicerídeos são ésteres, pois formam-se da reação
entre um ácido graxo e o glicerol.
Os glicerídeos compreendem os óleos e as gorduras.
Os óleos são derivados de ácidos graxos insaturados
(com dupla ligação entre carbonos) e são líquidos.
As gorduras são derivadas de ácidos graxos saturados
(com ligações simples entre os carbonos) e são sólidos.
Além da função termo-isolante, os glicerídeos têm um
importante papel de reserva energética, tanto nos
animais como nos vegetais.
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CERÍDEOS
São ésteres formados por ácido graxo e álcool de cadeia mais
longa que o glicerol. Compreende as ceras que ocorrem na
superfície de folhas e de frutos, impermeabilizando-os de
maneira a evitar uma desidratação excessiva, são encontradas
também na secreção de certos insetos (abelhas).
ESTERÓIDES
Constituem um grupo de substâncias lipídicas formadas a partir
de álcoois policíclicos denominados esteróis. Entre os vários
tipos de esteróis, destaca-se o colesterol. O colesterol
participa da composição química da membrana das células
animais, além de atuar como precursor de hormônios, como
testosterona e a progesterona.
No corpo humano o colesterol pode ter duas origens: exógena –
se ingerido através dos alimentos – e endógena – se fabricado
pelo próprio organismo. O fígado não só produz como também
degrada o colesterol, atuando como um órgão regulador da taxa
dessa substância no sangue.
PROTEÍNAS
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As substâncias orgânicas mais abundantes da matéria
viva são as proteínas – macromoléculas constituídas de
unidades menores denominadas aminoácidos.
As proteínas são encontradas nas carnes em geral, nos
peixes, no leite e derivados, nos ovos em grãos
diversos (feijão, soja).
OS AMINOÁCIDOS
Os aminoácidos são substâncias orgânicas que contêm
sempre um grupo amina
(- NH²) e um radical ácido – C – OH.
Aminoácidos não-essenciais
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Aminoácidos não-essenciais ou dispensáveis são
aqueles que o corpo humano pode sintetizar.
 São eles:alanina, asparagina, ácido aspártico, ácido
glutâmico, serina.
Aminoácidos essenciais
 Os aminoácidos essenciais são aqueles que não podem
ser produzidos pelo corpo humano. Dessa forma, são
somente adquiridos pela ingestão de alimentos,
vegetais ou animais. São eles: fenilalanina, isoleucina,
leucina, lisina, metionina, treonina, triptofano,
histidina e valina.
Fenilalanina
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A Fenilalanina é um dos aminoácidos codificados pelo
código genético, sendo portanto um dos componentes
das proteínas dos seres vivos.
É um composto natural que está presente em todas as
proteínas (vegetais ou animais). O corpo humano
necessita da fenilalanina, pois é uma parte integral de
todas as proteínas do nosso corpo. Os humanos não
conseguem sintetizar a fenilalanina, logo é um
componente essencial da nossa dieta diária, sem ela o
corpo não consegue funcionar.
A fenilalanina é encontrada no aspartame, um
adoçante, substituto do açúcar e muito utilizado em
bebidas, principalmente refrigerantes.
ESTRUTURAS DAS PROTEÍNAS
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A seqüência dos aminoácidos determina a
forma da molécula protéica. Assim, proteínas
diferentes, sendo constituídas por
aminoácidos diferentes. Acontece que a
forma da proteína está intimamente
Fibrosas
associada a sua função.
Globulares
PAPEL BIOLÓGICO DAS
PROTEÍNAS
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No organismo humano existem muitos tipos diferentes
de proteínas, que executam as mais diversas funções
como:
Função estrutural – participam da estrutura das
células e dos tecidos. Exemplos:
Colágeno, proteína com alta resistência, encontrada na
pele, nos ossos e nos tendões.
Miosina e actina, proteínas contráteis dos músculos,
onde participam do mecanismo de contração muscular.
Queratina, proteína impermeabilizante encontrada na
pele, nos cabelos e nas unhas, evita a desidratação.
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Função hormonal – muitos hormônios de nosso organismo são de
nosso natureza protéica, é o caso da insulina.
Função nutritiva – as proteínas fornecem aminoácidos, que podem
ser usados como fonte de energia na respiração celular.
Função enzimática – sendo moléculas reguladoras das reações
biológicas, as enzimas são fundamentais para a vida.
Função de defesa – existem células no organismo capazes de
reconhecer a presença de proteínas não-específicas, isto é,
estranhas a ele. Essas proteínas estranhas são chamadas de
antígenos. Na presença de antígenos, o organismo produz
proteínas de defesa, denominados de anticorpos. O anticorpo
combina-se com o antígeno, neutralizando seu efeito. Os
anticorpos são produzidos por certas células do corpo
(linfócitos).
ENZIMAS, OS AGENTES REGULADORES DA
VIDA
 Catalisador é uma substância que aumenta a
velocidade de uma reação química, sem ser
consumida no processo. Proteínas que agem
como catalisador são chamadas de enzima,
cuja produção está subordinada ao material
genético.
 A natureza protéica do biocatalisador
determina a existência de certas
propriedades, tais como:
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Especificidade de substratos – Entende-se
por substrato as substâncias que reagem sob
estímulo enzimático. As enzimas são
específicas para um determinado substrato,
isto é, as enzimas atuam sobre um tipo de
substrato e não têm ação sobre substratos
diferentes. Exemplos: amilases – amido;
proteases – proteínas; lipases – lipídios.
Dependência da temperatura – A temperatura é um
dos principais fatores que influem na atividade
enzimática. Em geral, a cada 10 C° de aumento na
temperatura do meio em que a enzima atua,
observa-se que a atividade enzimática duplica ou
triplica. Acima dos 40 C° a atuação da enzima
diminui, porque se inicia a alteração de sua
estrutura química. A enzima é, assim, levada ao
estado de desnaturação, desorganizando-se de tal
modo que perde suas propriedades biológicas e se
torna inativa (desnaturação).
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Dependência do pH – As enzimas tem um pH
específico de ação. Exemplos: ptialina
(amilase da saliva) pH 7,0; pepsina (protease
do suco digestório do estômago) pH 2,0.
Além ou aquém de seu pH ótimo, as enzimas
diminuem gradativamente a sua atividade,
até se tornarem inativas.
A ATUAÇÃO ENZIMÁTICA
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As enzimas oferecem aos reagentes – denominados
substratos – um sítio tridimensional chamado sítio
ativo, onde eles se encaixam de modo preciso e
específico, atingindo mais facilmente o estado
ativado.
A ligação de uma enzima com seu substrato
assemelha-se ao encaixe entre uma chave e uma
fechadura com formas complementares, tal ligação
geralmente apresenta elevada especificidade. A
enzima sacarase, fraciona apenas a sacarose, mas não
a lactose ou outras substâncias.
Chave
Fechadura
Especificidade
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As enzimas possuem normalmente uma alta
especificidade em relação às reações que
catalizam e aos substratos que estão
envolvidos nessas reacções. A forma
complementar, carga e
características hidrofílicas/hidrofóbicas, são
responsáveis por esta especificidade.