ORGANIZAÇÃO MOLECULAR DAS CÉLULAS
Composição Química da célula
Os compostos celulares são baseados em compostos de carbono
C, H, N e O constituem quase 99% do peso celular
Água = 70% do peso da célula, logo a maioria das reações químicas da célula ocorrem em ambiente aquoso.
Composição químicaComponente Porcentagem do peso
totalE. Coli Célula de
mamífero
H2O 70 70
Íons inorgânicos (Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Cl-, etc.)
1 1
Vários substâncias metabólicas 3 3
Proteínas 15 18
RNA 6 1,1
DNA 1 0,25
Fosfolipídeos 2 3
Outros lipídeos - 2
Polissacarídeos 2 2
Volume total da célula 2 × 10-12 cm3 4 × 10-9 cm3
Volume celular relativo 1 2000
Composição química
Presença de elementos químicos nos seres vivos e superfície da terra.
Estruturalmente complexos;
Altamente organizados;
Retiram, transformam e utilizam energia
Animais: alimentação
Vegetais: fotossíntese
- Replicarem e automontarem - reprodução
O que distingue os organismos vivos dos objetos inanimados?
BIOMOLÉCULAS
Inorgânicos: água e sais minerais
Orgânicos: carboidratos
ácidos nucléicos
proteínas
lipídios
ORGANIZAÇÃO MOLECULAR DAS CÉLULAS
Componentes químicos das células
Molécula de DNA
- Componente celular mais abundante;- A água é o solvente natural de compostos;- Dipolo: possui carga positiva e negativa
Água
COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS
HH
O- -
+ +
Esquema mostrando a distribuição das cargas na molécula da água
Moléculas hidrofílicas – ácidos nucléicos
proteínas
COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS - ÁGUA
H H
O
Na + H H
O
H
HO
H
H
O
H
H
O
Cl -
H H
O
HH
O
H H
O
H H
OH H
O
Íon hidratado de sódio Íon hidratado de cloro
Moléculas hidrofóbicas – lipídios
óleos
COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS - ÁGUA
Ex: hidrocarbonetos
Moléculas com predominância de ligações não polares são geralmente insolúveis em água
- Possui pH 7,0
- Importantes em sistemas tampões de meios intra
e extracelular;
- Mantém a pressão osmótica da célula;
- Mantém o equilíbrio ácido-base.
Sais minerais
COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – SAIS MINERAIS
K +
Mg 2+
Na +
Cl -
Mg 2+
K +
Célula
COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – SAIS MINERAIS
- Carbonato de cálcio - CaCO3- presente em carapaças e
conchas de moluscos (caramujo, ostra, mexilhão)
- Fosfato de cálcio- Ca3 (PO4)2- presente nos ossos dos
vertebrados.
- K essencial na coagulação sangüínea
- Mg²+ componente da clorofila
- Fe²+ componente da hemoglobina
- (PO4)³- constituinte da molécula de ATP - DNA e RNA
COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – SAIS MINERAIS
Em quantidades menos expressivas
Cobre, zinco, manganês, cobalto, iodo, selênio, níquel
Os carboidratos são as biomoléculas mais abundantes na natureza.
Fórmula geral - [C(H2O)]n
São moléculas que desempenham uma ampla variedade de funções, entre elas:
• Fonte de energia • Reserva de energia • Estrutural • Matéria-prima para a biossíntese de outras biomoléculas
Carboidrato
COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS
COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS
Os vegetais são auto-suficientes na produção de carboidratos. Os animais precisam alimentar-se de células vegetais (ou de animais herbívoros) para obter glicose e O2 para produzir energia para suas reações metabólicas.
COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS
Monossacarídeos
Cn(H2O)n
Trioses
Tetraoses
Pentoses – ribose e desoxirribose
Hexoses – glicose e frutose
Molécula glicose
COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS
Dissacarídeos
* Sacarose: glicose + frutose
Maltose: glicose + glicose
Lactose: glicose + galactose
COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS
Polissacarídeos
São moléculas de alto peso molecular, constituídos por monossacarídeos
Função estrutural – parede celularFunção de reserva – amido e glicogênio
Amido, glicogênio, celulose, hemiceluloses e pectina
COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS
AMIDO AMILOPLASTO Leucoplasto Plastídeo
Solanum tuberosum
polissacarídeo de reserva das CÉLULAS VEGETAIS
COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS
GLICOGÊNIO – polissacarídeo de reserva das CÉLULAS ANIMAIS
COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS
CELULOSE - elemento estrutural mais importante da parede da célula vegetal
Formação da parede celular
A celulose pode ser extraída da madeira de árvores, como o pinus e eucaliptus
O algodão puro é formado em 99,8% de celulose
COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS
PECTINA
Estão presentes na matriz das paredes celulares
Confere características importantes as frutas e legumes
- Consistência
- Resistência ao armazenamento
- Velocidade no amadurecimento
COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – CARBOIDRATOS
COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – LIPÍDIOS
São compostos que se caracterizam por baixa solubilidade em água e alta solubilidade em solventes orgânicos.
De acordo com sua funções podem ser divididos em duas categorias
Lipídios de reserva nutritivaLipídios estruturais
Lipídios
MEMBRANAS CELULARES
LIPÍDIOS DE RESERVA NUTRITIVA
Gorduras neutras ou triglicerídeos – servem para estocar energia
COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – LIPÍDIOS
Glicerol
Ácido graxo
Triglicerídio ou gordura neutra
Ácido graxo saturado
Ácido graxo saturado
Ácido graxo insaturado
COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – LIPÍDIOS
ÁCIDOS GRAXOS
Saturados – sólidos a temperatura ambienteMargarina
Insaturados - líquidos a temperatura ambienteÓleo de oliva
ácido graxo INSATURADO
ácido graxo SATURADO
COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS – LIPÍDIOS
LIPÍDIOS ESTRUTURAIS
COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS
São componentes de todas as membranas celulares
Membrana plasmática;Envoltório nuclear;Mitocôndria,Lisossomas...
COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS
Membranas celulares: compostas de fosfolipídios
Os lípídios que entram na
composição das biomembranas
são anfipáticos.
Possuem uma cadeia de
hidrocarboneto - hidrofóbica e
uma extremidade hidrofílica
COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS
Membranas celulares
COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS
ESTERÓIDES
Presente na membrana plasmática das células animais
Reduz a fluidez das membranas
Colesterol
COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS
O colesterol forma um complexo com os lipídeos e proteínas, chamado
lipoproteína - LDL
A LDL (Low-Density Lipoproteins) acaba sendo oxidada por radicais livres presentes na célula.
O COLESTEROL NO SANGUE
COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS
Esta oxidação aciona um mecanismo de defesa e, imediatamente, glóbulos brancos juntam-se ao sítio, e este fica inflamado
Cria-se uma placa no meio do vaso sanguíneo; ocorre uma deposição
lenta de cálcio, numa tentativa de isolar a área afetada.
COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS
Isto pode interromper o fluxo sanguíneo normal
e vir a provocar inúmeras doenças cardíacas. De fato, a
concentração elevada de LDL no sangue é a principal
causa de cardiopatias.
COMPONENTES QUÍMICOS DA S CÉLULAS – LIPÍDIOS
Plantas – produzem fitoalexínas
RESVERATROL - nas cascas da uva
High-Density Lipoproteins - HDLÉ responsável pelo transporte reverso do colesterol - carrega o colesterol em excesso de volta para o fígado.
HDL sanguíneo
Vitis sp.
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