atd1 biologia celular 31 03 2015 universidade metropolitana de santos
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Universidade Metropolitana de Santos FACULDADE DE EDUCAÇÃO E CIÊNCIAS HUMANAS LICENCIATURA PLENA EM BIOLOGIA DISCIPLINA Biologia Celular Profª Me. Juliana Carvalho ATD1 Olá, Queridos (as) Alunos (as)! Tudo bem? Com base na leitura que você fez do Artigo: Fronteiras fluídas e da sua participação no fórum, responda as questões abaixo: Questão_01 1 - As células produzem uma ampla variedade de lipídios que desempenham funções essenciais. Dentre os vários tipos de lipídios, os esteróis são considerados a terceira maior classe de lipídios das membranas. O colesterol é o mais famoso dos esteróis e participa de várias funções, sendo vital para o metabolismo. 2 - Além dos lipídios, temos outras biomoléculas que também fazem parte da composição das biomembranas. Cite as 4 classes de biomoléculas e descreva a principal função de cada classe. Questão_02 A fluidez é uma característica dada pela composição lipídica. Vários fatores podem interferir nessa fluidez, dentre eles: a temperatura ambienTRANSCRIPT
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Universidade Metropolitana de Santos
FACULDADE DE EDUCAÇÃO E CIÊNCIAS HUMANAS
LICENCIATURA PLENA EM BIOLOGIA
DISCIPLINA Biologia Celular
Profª Me Juliana Carvalho
César Augusto Venâncio da Silva
São Paulo - 2015
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Universidade Metropolitana de Santos
FACULDADE DE EDUCAÇÃO E CIÊNCIAS HUMANAS
LICENCIATURA PLENA EM BIOLOGIA
DISCIPLINA Biologia Celular
Profª Me. Juliana Carvalho
ATD1
Olá, Queridos (as) Alunos (as)! Tudo bem?
Com base na leitura que você fez do Artigo: Fronteiras fluídas e da sua participação no
fórum, responda as questões abaixo:
Questão_01
1 - As células produzem uma ampla variedade de lipídios que desempenham funções
essenciais. Dentre os vários tipos de lipídios, os esteróis são considerados a terceira
maior classe de lipídios das membranas. O colesterol é o mais famoso dos esteróis e
participa de várias funções, sendo vital para o metabolismo.
2 - Além dos lipídios, temos outras biomoléculas que também fazem parte da
composição das biomembranas. Cite as 4 classes de biomoléculas e descreva a principal
função de cada classe.
Questão_02
A fluidez é uma característica dada pela composição lipídica. Vários fatores podem
interferir nessa fluidez, dentre eles: a temperatura ambiental, as insaturações nas cadeias
de ácidos graxos, a interposição de moléculas na bicamada lipídica e a dieta alimentar.
Explique como a dieta alimentar pode interferir na composição lipídica das
membranas celulares afetando a sua fluidez.
Atenção: Não há necessidade de utilizar os textos da internet na íntegra ok. Construa
seu texto! As cópias serão desconsideradas.
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QUESTÃO 1.A.
QUESTIONAMENTO DIFUSO CONCENTRADO.
Questão_01 - As células produzem uma ampla variedade de lipídios que desempenham
funções essenciais. Dentre os vários tipos de lipídios, os esteróis são considerados a
terceira maior classe de lipídios das membranas. O colesterol é o mais famoso dos
esteróis e participa de várias funções, sendo vital para o metabolismo.
Desenvolvimento interpretativo.
TEORIA CÉLULAR.
Todas as células são basicamente semelhantes.
Compõem-se de protoplasma, um complexo coloidal constituído principalmente de
proteínas, lipídios e ácidos nucléicos.
O conjunto é circundado por membranas limitantes ou parede celular, e todas têm um
núcleo ou uma substancia nuclear equivalente.
Todos os sistemas biológicos apresentam as seguintes características comuns:
Habilidade de reprodução;
Capacidade de ingestão ou assimilação de substancias alimentar, metabolizando-
as para suas necessidades de energia e de crescimento;
Habilidade de excreção de produto de escória;
Capacidade de reagir às alterações do meio ambiente;
Suscetibilidade à mutação.
Célula - Corresponde à unidade fundamental do ser vivo. Uma única célula corresponde
a uma entidade, separada das outras células por uma membrana, contendo uma
variedade de compostos químicos e estruturas subcelulares em seu interior.
De acordo com a estrutura celular os seres vivos se dividem em duas categorias:
PROCARIONTES E EUCARIONTES.
Esta divisão se baseia nas diferenças na organização da máquina celular.
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PROCARIONTES – não possuem núcleos bem definidos, não possuem membrana
nuclear, por isso a região do núcleo se confunde com o citoplasma.
EUCARIONTES – possuem núcleos bem definidos, circundado por duas camadas.
As células dos organismos eucariontes compõem-se de três partes:
Membrana celular – é constituída de lipídios (40%), proteínas (60%) e alguns
carboidratos. É a camada que envolve a célula, tem a função de transportar nutrientes e
servir de suporte ao sistema de formação de energia da célula.
Citoplasma – é toda substancia encontrada entre a membrana e o núcleo. Seu trabalho
garante a vida da célula, pois no citoplasma se realizam as funções de nutrição,
fundamentais para a conservação da vida; digestão, respiração, circulação e excreção.
Núcleo – parte central da célula. Estrutura chave onde a informação genética (DNA) é
armazenada. Organelas citoplasmáticas – são estruturas encontradas no citoplasma e
que desempenham funções vitais na célula. São elas:
Mitocôndria – responsável pela respiração da célula. Constituem verdadeiras
“usinas” de energias, onde a matéria orgânica é “moída” de maneira a fornecer,
para o metabolismo celular, a energia química acumulada em suas ligações.
Complexo de Golgi – é o local de acumulo e concentração de varias substancias;
onde ocorre a síntese das proteínas dos carboidratos e dos lipídios.
Reticulo Endoplasmático – aumenta a superfície da célula, o que amplia o
campo de atividades das enzimas, facilitando a ocorrência de reações químicas
necessárias ao metabolismo celular; facilita o intercambio de substancias entre a
célula e o meio externo; armazena substancias diversas; regula a pressão
osmótica; produz lipídios.
Cápsula – envoltório protetor e pode servir também como reservatório de
alimentos armazenado e como local de despejo de substâncias de escoria.
Os esteróis são esteroides com 27 a 29 átomos de carbono.
Sua estrutura química deriva do ciclopentanoperidrofenantreno ou esterano, e contém
molécula de 17 átomos de carbono, dispostos em três anéis hexagonais e um
pentagonal. Nos esteróis, há uma cadeia adicional lateral de oito ou mais átomos de
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carbono, ligada ao carbono-17, e um grupo álcool ou hidroxila (-OH), ligado ao
carbono-3.
Essas substâncias são encontradas em abundância nos organismos vivos, principalmente
em animais e em algumas algas vermelhas. São solúveis em solventes orgânicos e têm
um elevado ponto de fusão.
O esterol mais comum nos animais é o colesterol, que constitui parte das membranas de
todas as células eucariotas e micoplasmas.
Colesterol.
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Mycoplasma
Classificação científica
Reino: Bacteria
Divisão: Firmicutes
Classe: Mollicutes
Ordem: Mycoplasmatales
Família: Mycoplasmataceae
Género: Mycoplasma
Mycoplasma, também aceito micoplasma é um gênero de bactérias da família
Mycoplasmataceae. Com tamanho menor(cerca de 0,3 m = m) do que o
apresentado normalmente pelas outras bactérias.
Os cientistas ainda se questionam se as bactérias evoluíram dos micoplasmas
primitivos, ou se tratam de estirpes separadas, ou se os micoplasmas evoluíram a partir
dos vírus. Porém não existe até ao momento nenhuma tese ou teoria sobre a perspectiva
evolutiva.
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A diferença principal entre as bactérias e os micoplasmas é que as bactérias possuem
uma parede celular sólida, e por esse motivo uma forma definida (o que facilita a sua
identificação ao microscópio), ao passo que os micoplasmas possuem apenas uma
membrana flexível, o que se junta ao tamanho reduzido para dificultar a sua
identificação, mesmo quando observados sob os mais potentes microscópios eletrônicos
para então saber se a forma é baciloide, cocoide, miceloide ou espiro helicoide
(Microbiologia médica. Murray, Patrick. 5° edição).
Apesar de relacionado a diversas doenças, as bactérias do gênero causam grandes danos
em laboratórios de análise e pesquisa, devido à sua facilidade de reprodução nos meios
utilizados para células eucarióticas e ao seu tamanho, que escapa de muitos filtros
utilizados rotineiramente. A adesão de micoplasma às culturas de células pode causar
respostas inflamatórias através de adesão celular e metabólitos tóxicos, como peróxido
de hidrogênio, além de terem sido reportados casos até de aberrações cromossômicas
induzidas (MACKAY, I.M. et al. Real-time PCR in virology. In: Nucleic Acids
Research 30(6) 1292-1305, 2002.; MACKAY, I.M. et al. Real-time PCR in
microbiology laboratory. In: Clin Microbiol Infet 10(3) 190-212, 2004; SAUNDERS,
N.A Real-time PCR In: Methods Mol Biol 266: 191-211, 2004;
http://www.sabiosciences.com/manuals/RT-PCR-article.pdf).
A membrana plasmática, membrana celular ou plasmalema é a estrutura que delimita
todas as células vivas, tanto as procarióticas como as eucarióticas. Na verdade podemos
dizer que ela estabelece a fronteira entre o meio intracelular, o citoplasma, e o ambiente
extracelular, que pode ser a matriz dos diversos tecidos.
A membrana plasmática tem como composição química basicamente açúcares, lipídios
e proteínas.
Neste trabalho nosso enfoque central será os lipídios que estão presentes nas
membranas celulares e pertencem predominantemente ao grupo dos fosfolipídeos. Estas
moléculas são formadas pela união de três grupos de moléculas menores: um álcool,
geralmente o glicerol, duas moléculas de ácidos graxos e um grupo fosfato, que pode
conter ou não uma segunda molécula de álcool. A proporção de fosfolipídeos varia
muito: compõe cerca de 50% da membrana plasmática e 90% da membrana
mitocondrial. A estrutura das membranas deve-se primariamente a essa camada dupla
de fosfolipídios. Esses lipídios são moléculas longas com uma extremidade hidrofílica
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(tem afinidade com a água) e a cadeia hidrofóbica (não tem afinidade com a água). O
grupo fosfato está situado nas lâminas externas da estrutura trilaminar. A parte situada
entre as lâminas fosfatadas é composta pelas cadeias hidrofóbicas. As membranas
animais possuem ainda o colesterol, e as células vegetais possuem outros esteróis,
importantes para o controle da fluidez das membranas. A uma dada temperatura, quanto
maior a concentração de esteróis, menos fluida será a membrana. As células
procariontes, salvo algumas exceções, não possuem esteróis.
Colesterol (Presença do) é um álcool policíclico de cadeia longa, usualmente
considerado um esteroide, encontrado nas membranas celulares e transportado no
plasma sanguíneo de todos os animais. É um componente essencial das membranas
celulares dos mamíferos. O colesterol é o principal esterol sintetizado pelos animais,
mas pequenas quantidades são também sintetizadas por outros eucariotas, como plantas
e fungos. Não existe colesterol em nenhum produto de origem vegetal. Plantas
apresentam um tipo de composto similar chamado de fitosterol.
O colesterol é necessário para construir e manter as membranas celulares; regula a
fluidez da membrana em diversas faixas de temperatura. O grupo hidroxil presente no
colesterol interage com as cabeças fosfato da membrana celular, enquanto a maior parte
dos esteróides e da cadeia de hidrocarbonetos estão mergulhados no interior da
membrana. Algumas pesquisas recentes indicam que o colesterol pode atuar como um
antioxidante (Smith LL. 1991)
O colesterol também ajuda na fabricação da bílis (que é armazenada na vesícula biliar e
ajuda a digerir gorduras), e também é importante para o metabolismo das vitaminas
lipossolúveis, incluindo as vitaminas A, D, E e K. Ele é o principal precursor para a
síntese de vitamina D e de vários hormônios esteróides (que incluem o cortisol e a
aldosterona nas glândulas suprarrenais, e os hormônios sexuais progesterona, os
diversos estrógenos, testosterona e derivados).
Recentemente, o colesterol também tem sido relacionado a processos de sinalização
celular, pela hipótese seriam um dos componentes das chamadas "jangadas lipídicas" na
membrana plasmática. Também reduz a permeabilidade da membrana plasmática aos
íons de hidrogênio e sódio(Bolsover, Stephen R.; Hyams, Jeremy S.; Shephard, Elizabeth A.;
White, Hugh A.; Wiedemann, Claudia G. Cell Biology (em inglês). Hoboken, New Jersey: John Wiley
& Sons, 2004. 531 p. p. 51. ISBN 0-471-26393-1; Karp, Gerald. Cell and Molecular Biology: Concepts
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and Experiments (em inglês). 5ª ed. New Jersey: John Wiley, 2008. p. 120-178. ISBN 978-0-470-
04217-5; Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter,
Peter. Biologia Molecular da Célula. 5 ed. Porto Alegre: Artmed, 2010. 9 p. ISBN 978-85-363-2066-3;
Stansfield, William D.; Colomé, Jaime S.; Cano, Raúl J. Molecular and Cell Biology (em inglês). New
York: McGraw-Hill. 122 p. p. 6. ISBN 0-07-139881-3; Belitz, H. D; Grosch, W,; Schieberle, P John M.
Food Chemistry (em inglês). 4ª ed. Berlin, Heidelberg: Springer, 2009. 1070 p. p. 577. ISBN 978-3-
540-69933-0; Sperelakis, Nicholas (editor); Forbes, Michael S. (autor do capítulo); Ferguson, Donald
G. (autor do capítulo). Cell Physiology Sourcebook: A Molecular Approach (em inglês). 3ª ed. San
Diego, California: Academic Press. Capítulo: 3: Structural Organization and Properties of Membrane
Lipids. , 1235 p. p. 50. ISBN 0-12-656977-0; Johnson, Kurt E. Histology and Cell Biology (em inglês).
2ª ed. Baltimore, Maryland: Willians & Wilkins, 1991. 409 p. p. 13. ISBN 0-683-06210-7;
JUNQUEIRA, Luis C. & CARNEIRO, J. "Biologia Celular e Molecular". Editora Guanabara
Koogan, Rio de Janeiro, 1991. 5ª Edição. Cap. 1.; OLIVEIRA, Óscar; RIBEIRO, Elsa & SILVA, João
Carlos "Desafios Biologia". Editora ASA, Porto, 2007. 2ª Edição. Cap.1.; Smith LL. Another
cholesterol hypothesis: cholesterol as antioxidant. Free Radic Biol Med 1991;11:47-61. PMID
1937129.; Haines, TH. Do sterols reduce proton and sodium leaks through lipid bilayers? Prog Lipid
Res 2001:40:299 – 324. PMID 11412894.; Anderson RG.. (2003). "Joe Goldstein and Mike Brown:
from cholesterol homeostasis to new paradigms in membrane biology.". Trends Cell Biol 13: 534 – 9.
PMID 14507481.; Ockene IS, Chiriboga DE, Stanek EJ 3rd, Harmatz MG, Nicolosi R, Saperia G,
Well AD, Freedson P, Merriam PA, Reed G, Ma Y, Matthews CE, Hebert JR.. (2004). "Seasonal
variation in serum cholesterol levels: treatment implications and possible mechanisms.". Arch Intern
Med 164: 863 – 70. PMID 15111372. ; "About cholesterol" - American Heart Association; Nutrition
and Your Health: Dietary Guidelines for Americans. Table E-18. Dietary Sources of Cholesterol Listed
in Decreasing Order; Ostlund RE, Racette, SB, and Stenson WF. (2003). "Inhibition of cholesterol
absorption by phytosterol-replete wheat germ compared with phytosterol-depleted wheat germ". Am J
Clin Nutr 77 (6): 1385-1589. PMID 12791614.)
QUESTÃO 1B.
QUESTIONAMENTO DIFUSO CONCENTRADO.
2 - Além dos lipídios, temos outras biomoléculas que também fazem parte da
composição das biomembranas. Cite as 4 classes de biomoléculas e descreva a principal
função de cada classe.
Desenvolvimento interpretativo.
Biomoléculas são compostos químicos sintetizados por seres vivos, e que participam da
estrutura e do funcionamento da matéria viva(Bioquímica - Voet, Donald; Voet, Judith G. - 3ª
Ed. 2006; LEHNINGER, A. L. Princípios de Bioquímica. São Paulo: Savier, 1985.; Bioquímica -
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Lubert Stryer ; tradutores João Paulo de Campos, Luiz Francisco Macedo e Paulo Armando Motta. -
Rio de Janeiro : Guanabara Koogan, c1992-881 p. : il.)
São, na sua maioria, compostos orgânicos, cujas massas são formadas em 97,5% de C,
H, O e N (Carbono, Hidrogênio, Oxigênio e Azoto, o Nitrogênio). Ou seja, são as
vitaminas, Carboidratos, Lipídios, Proteínas, etc. O elemento principal é o carbono, pois
é capaz de formar quatro ligações.
A bioquímica pode ser definida como um estudo sistemático das biomoléculas, e dos
fenômenos químicos e físico-químicos envolvidos, nos sistemas biológicos.
A bioquímica foi capaz de demonstrar através das pesquisas realizadas pelos
bioquímicos, que a vida é um sistema químico complexo, e simplesmente existe em
virtude da união entre elementos simples.
Como o foco da bioquímica é o estudo de biomoléculas, podemos citar os principais
compostos estudados, por esta área da ciência, tais como:
Proteínas: são macromoléculas ou polímeros de aminoácidos, indispensáveis a toda e
qualquer sistema vital;
Aminoácidos: são monômeros formados por nitrogênio, hidrogênio e carbono que
sofrem polimerização para dar origem a proteínas. Onde estes possuem um nitrogênio
carregado positivamente para formação de ligações peptídicas;
Ácidos Nucléicos: são compostos unidos por ligação covalente divididos em DNA e
RNA, cuja sua estrutura possui açúcar ligado a fosfato e uma base nitrogenada, são
responsáveis pela transmissão do código genético, sendo capazes de se auto copiarem;
Lipídeos: são compostos apolares representados pelos ácidos graxos, gorduras e óleos,
presentes em sistemas biológicos, são responsáveis pela solubilização de proteínas e
outros compostos necessários para a vida que é insolúvel em água e outros solventes
polares;
Carboidratos: são biomoléculas formadas pela polimerização de açucares, funcionam
como uma maneira que a vida encontrou de armazenar a energia necessária para dar
continuidade aos processos biológicos. |
As quatro classes de biomoléculas solicitadas.
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Como já asseverado as biomoléculas são as moléculas da vida, que possuem na sua
estrutura átomos de carbono, fazendo parte desta forma, dos componentes orgânicos da
célula. Assim todas as moléculas que fazem parte da constituição dos seres vivos, são
chamadas de biomoléculas, que se formam a partir da composição de elementos
químicos denominados de bioelementos. Os bioelementos por sua vez se combinam,
por ligações químicas, dando origem às biomoléculas, que podem ser orgânicas ou
inorgânicas.
Assim podemos dizer que existem:
Biomoléculas inorgânicas: Fazem partes dos materiais sem vida ( rochas, minerais).
EX.: Sais minerais e água.
Biomoléculas orgânicas: Entram somente na constituição dos seres vivos. EX.:
Carboidratos, lipídios, proteínas e ácidos nucléicos.
Estas moléculas, os carboidratos, lipídeos, proteínas e ácidos nucléicos são
fundamentais em nosso corpo, pois desenvolvem funções importantes para a
manutenção da vida, as quais verão no decorrer conclusivo deste ensaio.
Conclusão.
As quatro biomoléculas solicitadas são: os carboidratos, lipídeos, proteínas e ácidos
nucléicos.
Carboidratos, glícidos ou hidratos de carbono, são as biomoléculas mais abundantes na
natureza, constituídas principalmente por carbono, hidrogênio e oxigênio, podendo
apresentar nitrogênio, fósforo ou enxofre na sua composição. Conforme o tamanho, os
carboidratos podem ser classificados em monossacarídeos, oligossacarídeos e
polissacarídeos.
Função.
Energética: constituem a primeira e principal substância a ser convertida em energia
calorífica nas células, sob a forma de ATP. Nas plantas, o carboidrato é armazenado
como amido nos amiloplastos; nos animais, é armazenado no fígado e nos músculos
como glicogênio. É o principal combustível utilizado pelas células no processo
respiratório a partir do qual se obtém energia para ser gasta no trabalho celular.
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Estrutural: determinados carboidratos proporcionam rigidez, consistência e elasticidade
a algumas células. A pectina, a hemicelulose e a celulose compõem a parede celular dos
vegetais. A quitina forma o exoesqueartrópodes. Os ácidos nucléicos apresentam
carboidratos, como a ribose e a desoxirribose, em sua estrutura. Entram na constituição
de determinadas estruturas celulares funcionando como reforço ou como elemento de
revestimento.
Trifosfato de adenosina, adenosina trifosfato ou simplesmente ATP, é um nucleotídeo
responsável pelo armazenamento de energia em suas ligações químicas. É constituída
por adenosina, um nucleosídeo, associado a três radicais fosfato conectados em cadeia.
A energia é armazenada nas ligações entre os fosfatos(Törnroth-Horsefield S, Neutze R,
December 2008).
Amiloplasto é um dos organitos que podem aparecer em algumas células vegetais. São
também conhecidos por grãos de amido, formando-se a partir dos leucoplastos que
armazenam esta substância de reserva das plantas.
Lipídeos, lipídios, lipídeos ou lípides são biomoléculas compostas por carbono (C),
hidrogênio (H) e oxigênio (O), fisicamente caracterizadas por serem insolúveis em
água, e solúveis em solventes orgânicos, como o álcool, benzina, éter, clorofórmio e
acetona. A família de compostos designados por lipídios é muito vasta. Cada grama de
lipídio armazena 9 quilocalorias de energia, enquanto cada grama de glicídio ou
proteína armazena somente 4 quilocalorias.
Função.
1. Fontes energéticas;
2. Estrutural;
3. Isolante térmico;
4. Proteção mecânica.
Na sequência descritiva:
Fontes energéticas: Fornecem mais energia que os carboidratos, porém estes são
preferencialmente utilizados pela célula. Toda vez que a célula eucarionte necessita de
uma substância energética, ela vai optar pelo uso imediato de uma glicose, para depois
consumir os lipídios.
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Estrutural: Os fosfolipídios são os principais componentes das membranas celulares. Do
ponto de vista químico, um fosfolipídio é um glicerídeo combinado a um grupo de
fosfato. A sua molécula lembra uma “cabeça” polar, e uma haste apolar, constituída por
duas cadeias de ácido graxo. Nas membranas biológicas, eles ficam organizados em
duas camadas, que se incrustam com moléculas de certas proteínas.
Isolante térmico: Auxiliam na manutenção da temperatura do corpo, por meios de uma
camada de tecido denominado hipoderme, a qual protege o indivíduo contra as
variações de temperatura mantendo a homeostasia corpórea.
Proteção mecânica: A gordura age como suporte mecânico para certos órgãos internos e
sob a pele de aves e mamíferos, protegendo-os contra choques e traumatismos.
Proteínas.
Proteínas são macromoléculas biológicas constituídas por uma ou mais cadeias de
aminoácidos. Macromolécula define-se como uma molécula orgânica de elevada massa
molecular relativa podendo ou não apresentar unidades de repetição - aquelas que
apresentam unidades de repetição são denominadas polímeros(Reece, Jane. Biologie,
2012).
Aminoácidos são compostos quaternários de carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio (O)
e nitrogênio (N) - também chamado de azoto (Na Europa, Portugal) às vezes contêm
enxofre (S), como a cisteína. A estrutura geral dos aminoácidos envolve um grupo
amina e um grupo carboxilo(a) ambos ligados ao carbono α (o primeiro depois do
grupo carboxilo). O carbono α também é ligado a um hidrogênio e a uma cadeia lateral,
que é representada pela letra R. O grupo R determina a identidade de um aminoácido
específico. A fórmula bidimensional mostrada aqui pode transmitir somente parte da
estrutura comum dos aminoácidos, porque uma das propriedades mais importantes de
tais compostos é a forma tridimensional, ou estereoquímica. Os aminoácidos são
classificados em polares, não polares e neutros, dependendo da natureza da cadeia
lateral(University of Calgary, Department of Chemistry, Organic Chemistry On-Line Learning
Center, Chapter 27: Amino Acids, Peptides and Proteins, Summary; Sperelakis, Nicholas (editor);
Forbes, Michael S.; Ferguson, Donald G). Cell Physiology Sourcebook: A Molecular Approach (em
inglês). 3ª ed. San Diego, California: Academic Press. Capítulo: 2:Physiological Structure and
Functions of Proteins. , 1235 p. p. 19. ISBN 0-12-656977-0)
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As proteínas estão presentes em todos os seres vivos e participam em praticamente
todos os processos celulares, desempenhando um vasto conjunto de funções no
organismo, como a replicação de ADN, a resposta a estímulos e o transporte de
moléculas. Muitas proteínas são enzimas que catalisam reações bioquímicas vitais para
o metabolismo. As proteínas têm também funções estruturais ou mecânicas, como é o
caso da actina e da miosina nos músculos e das proteínas no citoesqueleto, as quais
formam um sistema de andaimes que mantém a forma celular. Outras proteínas são
importantes na sinalização celular e resposta imunitária e no ciclo celular. As proteínas
diferem entre si fundamentalmente na sua sequência de aminoácidos, que é determinada
pela sua sequência genética e que geralmente provoca o seu enovelamento numa
estrutura tridimensional específica que determina a sua atividade.
Função.
As proteínas são nutrientes essenciais ao crescimento e manutenção do corpo humano.
Com a exceção da água, as proteínas são as moléculas mais abundantes no corpo, sendo
o principal componente estrutural de todas as células, particularmente dos músculos.
As proteínas são também usadas em membranas, como é o caso das glicoproteínas.
Depois de serem repartidas em aminoácidos, são usadas como precursores do ácido
nucleico, coenzimas, hormonas, resposta imunitária, reparação das células e outras
moléculas essenciais para a vida. As proteínas são ainda fundamentais para a formação
de células sanguíneas. Acredita-se que as proteínas aumentem o desempenho atlético.
Os aminoácidos são usados na produção de tecido muscular e na reparação de tecido
danificado. As proteínas só são usadas como fonte de energia quando os recursos de
hidratos de carbono e lipídos no corpo diminuem (Cedrone, F. (2000). "Tailoring new enzyme
functions by rational redesign". Current Opinion in Structural Biology 10 (4): 405–10.
DOI:10.1016/S0959-440X(00)00106-8. PMID 10981626; Conrotto, P. (2008). "Proteomic approaches
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epithelial neoplasia: is tissue-specific intervention possible?". BioEssays: news and reviews in
molecular, cellular and developmental biology 31 (6): 629–41. DOI:10.1002/bies.200800138. PMID
19382224).
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Ácidos nucléicos.
Os ácidos nucleicos são moléculas gigantes (macromoléculas), formadas por unidades
monoméricas menores conhecidas como nucleotídeos. Cada nucleotídeo, por sua vez, é
formado por três partes:
Um açúcar do grupo das pentoses (monossacarídeos com cinco átomos de carbono);
Um radical “fosfato”, derivado da molécula do ácido ortofosfórico (H3PO4);
Uma base orgânica nitrogenada.
Função.
Os ácidos nucleicos são o DNA e o RNA. Os dois são formados por nucleotídeos.
O DNA possui a função de guardar a informação genética dos organismos. A sequência
lógica de nucleotídeos forma o gene. O conjunto das sequencias genéticas de um
organismo forma o seu genoma. O RNA é formado a partir do DNA, pela
complementariedade das bases nitrogenadas, e ele leva a informação de um gene até os
ribossomos para que sejam produzidas as proteínas- síntese proteica.
Referência suplementar de pesquisa.
1. REECE, Jane. Biologie (em French). 4th (french) ed. [S.l.]: Pearson and
Benjamin Cummings, 2012. ISBN 978-2-7613-2856-2.
2. ALPHEY, Luke. DNA Sequencing: From Experimental Methods to
Bioinformatics (em inglês). New York: Springer, 1997. Capítulo: 17: Protein
Structure Prediction. , p. 179. ISBN 0-387-91509-5.
3. BILSBOROUGH, Shane; Neil Mann. (2006). "A Review of Issues of Dietary
Protein Intake in Humans" (16).
4. BISCHOFF, TLW. Die Gesetze der Ernaehrung des Pflanzenfressers durch neue
Untersuchungen festgestellt (em German). Leipzig, Heidelberg: [s.n.], 1860.
5. BROSNAN, J. (June 2003). "Interorgan amino acid transport and its regulation".
Journal of Nutrition 133 (6 Suppl 1): 2068S–72S. PMID 12771367.
6. BRUCKDORFER, T. (2004). "From production of peptides in milligram
amounts for research to multi-tons quantities for drugs of the future". Current
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Pharmaceutical Biotechnology 5 (1): 29–43. DOI:10.2174/1389201043489620.
PMID 14965208.
7. CEDRONE, F. (2000). "Tailoring new enzyme functions by rational redesign".
Current Opinion in Structural Biology 10 (4): 405–10. DOI:10.1016/S0959-
440X(00)00106-8. PMID 10981626.
8. CONROTTO, P. (2008). "Proteomic approaches in biological and medical
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Questão_02
A fluidez é uma característica dada pela composição lipídica. Vários fatores podem
interferir nessa fluidez, dentre eles: a temperatura ambiental, as insaturações nas cadeias
de ácidos graxos, a interposição de moléculas na bicamada lipídica e a dieta alimentar.
Explique como a dieta alimentar pode interferir na composição lipídica das membranas
celulares afetando a sua fluidez.
Fluidez.
A fluidez da membrana plasmática depende da temperatura, quantidade de colesterol e
movimento dos lipídeos. Quanto maior for à temperatura e quantidade de colesterol
menos fluida será a membrana. Os lipídeos de uma membrana são mais do que
elementos estruturais, eles tem importantes efeitos nas propriedades biológicas, sua
composição lipídica determina o estado físico, e este último determina a sua fluidez.
A membrana plasmática não é uma estrutura estática, os lipídeos movem-se
proporcionando fluidez à membrana.
FLUIDEZ DA BICAMADA LIPÍDICA.
Fluidez – facilidade com a qual as moléculas lipídicas movem-se no plano da bicamada.
Importância – capacita as proteínas da membrana a se difundirem rapidamente, no plano
da bicamada e a interagirem umas com as outras, essencial para muitas funções, como
por exemplo, a sinalização celular.
FATORES QUE INTERFEREM NA FLUIDEZ.
COMPOSIÇÃO DA BICAMADA LIPÍDICA.
FOSFOLIPÍDIOS.
1. Comprimento das Caudas dos hidrocarbonetos – cadeia MAIS CURTA reduz a
tendência de interagirem umas com as outras e, portanto, AUMENTA a fluidez da
bicamada.
2. Insaturação das Cadeias hidrocarbonadas – AUMENTA a fluidez da dupla camada
lipídica. A saturação das cadeias hidrocarbonadas a torna viscosa.
COLESTEROL.
As moléculas de colesterol aumentam as propriedades de “barreira de permeabilidade”
da bicamada lipídica.
O colesterol insere-se no interior da bicamada lipídica com seus grupos hidroxila
polares próximos aos grupos de cabeças fosfolipídicas, seu anel esteróide rígido interage
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e imobiliza as regiões das cadeias de hidrocarbonetos próximas aos grupos das cabeças
polares, DIMINUINDO a permeabilidade da bicamada (MENOS FLUIDA).
O colesterol, presente em altas concentrações nas células eucarióticas, também impede
as cadeias de hidrocarboneto de se aproximarem e cristalizarem.
Os ácidos graxos essenciais ou ácidos gordos essenciais são os ácidos graxos que não
são produzidos bioquimicamente pelos seres humanos e devem ser adquiridos da dieta.
O termo "àcido graxo essencial" refere-se aos ácidos graxos necessários aos processos
biológicos e não à aqueles que funcionam como fonte de energia.
Compreendem duas famílias: Omega três e os Omega seis. Inicialmente, após a
descoberta em 1923 do fato de que se tratava de nutrientes essenciais, foram designados
por vitamina F.
Em 1930 Burr e Miller mostraram que eram mais bem classificados como gorduras do
que como vitaminas.
Cada vez mais a população tem se preocupado com a qualidade e não só com a
quantidade dos alimentos ingeridos. A alimentação equilibrada, aliás, deve ser variada,
colorida e ter proporções adequadas de carboidratos, proteínas e lipídios, distribuídos
entre quatro a seis refeições diárias.
Carboidratos, lipídios e proteínas são macronutrientes presentes nos alimentos para o
fornecimento de calorias/energia. A energia é utilizada para as funções vitais do
organismo: respiração, circulação, síntese proteica, renovação celular e trabalho físico.
Funções e Integridade da Membrana.
A importância dos ácidos graxos essenciais se justifica por serem componentes da
membrana celular (especialmente de plaquetas, eritrócitos, neutrófilos, monócitos e
hepatócitos) e por lhe conferirem fluidez e viscosidade específica, permitindo a difusão
de várias substâncias (Na+, K+, enzimas, receptores de insulina, antígenos, etc)
importantes para o metabolismo celular e imunológico. A redução de fluidez da
membrana pode estar relacionada à quantidade de ácidos graxos saturados, que
participam da composição dos seus fosfolipídios. A ingestão de gorduras dietéticas
influencia na composição lipídica da membrana celular. O consumo elevado de
polinsaturados pode aumentar os teores de ω6 da membrana. O mesmo pode ocorrer
com ácidos graxos ω3, embora em tempo mais lento e relacionado à quantidade de ω3
ingerido.
Além disso, podem afetar a interação proteína/lipídeo resultando em mudanças globais
da função celular. Esses efeitos podem modular as atividades receptoras, o transporte de
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metabólitos para dentro e fora das células, sistemas hormonais ou outros processos de
transdução por sinais.
O efeito benéfico do uso de ácidos graxo ω3, notadamente de EPA e DHA, tem sido
descrito na prevenção e tratamento de doenças cardiovasculares, na colite ulcerativa e
em alterações imunológicas .
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