bioquÍmica da cÉlula -...
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Aspectos Conceituais
&
Rotas Metabólicas
Prof. Henrique Santana Costa, M.Sc.
BIOQUÍMICA DA CÉLULA
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Histórico
1665: Robert Hooke Compartimentos (Células)
1840: Theodor Schwann Teoria Celular
1. Todos os organismos são
constituídos de uma ou
mais células
2. A célula é a unidade
básica de organização dos
organismos
3. Toda a célula vem de
outra preexistente
INTRODUÇÃO
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Características
Unidades de vida compartimentalizadas
Complexo de moléculas agrupadas por funções
Características estruturais comuns: Arquitetura
Processos metabólicos: Replicação de DNA
Síntese protéica
Produção de energia
Classificação: Procarióticas e Eucarióticas
CÉLULA
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PROCARIOTO
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EUCARIOTO → ANIMAL
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EUCARIOTO → VEGETAL
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Características Procariotos Eucariotos
1. Envoltório Nuclear
2. Cromossomo
3. Nucléolo
4. Divisão Celular
5. Citoplasma
6. Organelas
7. Organização Celular
Ausente
Único
Ausente
Cromossomos
separados por ligação
à MP
Sem Citoesqueleto
Nenhuma
Principalmente
Unicelular
Presente
Múltiplos
Presente
Cromossomos
separados por
Microtúbulos
Citoesqueleto
Várias
Principalmente
Multicelular
PROCARIOTO x EUCARIOTO
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Água e
Minerais
Carboidratos
Proteínas Lipídios Ácidos Nucléicos
O segredo da vida!
CONSTITUINTES BIOQUÍMICOS
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Água
Sais Minerais
Proteínas
Carboidratos
Lipídios
Ácidos Nucléicos
Inorgânicos Orgânicos
75 a 85%
12 a 23%
2 a 3%
COMPONENTES MOLECULARES
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Características
Encontrado em maior quantidade nas células
Solvente natural de íons, minerais e outras substâncias
Indispensável para o metabolismo
Conteúdo de água:
90% a 95%
Idade Atividade Metabólica
ÁGUA
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Características
Manutenção da pressão osmótica
Manutenção do equilíbrio ácido-básico
Co-fatores enzimáticos Mg
Formação de ATP Pi
Função reguladora e formação de ossos Ca
Oligoelementos: Fe, I e outros
Cl-
Na+ e K+
Patologia
Anemia
Insuficiência Renal Crônica
Doença óssea ou Osteoporose
SAIS MINERAIS
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Características
Duas regiões → Hidrofílica (Polar) e Hidrofóbica (Apolar)
Relativamente insolúveis em água
Solúveis em solventes orgânicos
Bicamadas → Membrana Plasmática
Cabeça Polar
Cauda Apolar
Grupo Fosfato
Glicerol
Molécula Fosfolipídio
LIPÍDEOS
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Principais Lipídeos Celulares
Cabeça Polar
Cauda Apolar
Grupo Fosfato
Glicerol
Molécula Fosfolipídio
Fosfolipídios → pequenas moléculas lipídicas
formadas por ácido graxo e glicerol
Colesterol → constituinte de muitas membranas
celulares
1. Precursor para a síntese de hormônios
Patologias
Doenças Cardiovasculares
Obesidade Patológica
LIPÍDEOS
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Características
Monômeros ligados covalentemente
Importantes Polímeros Celulares
Ácidos Nucléicos
Polissacarídeos
Polipeptídeos
POLÍMEROS BIOLÓGICOS
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Características
Principal fonte de energia celular
Importantes constituintes estruturais → Parede Celular
Sinais de reconhecimento → Função informacional
Substância intercelular → Função estrutural
CARBOIDRATOS
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CLASSIFICAÇÃO
CARBOIDRATOS
• Monossacarídeos
→ glicose (fonte de energia celular)
• Dissacarídeos
→ maltose
• Oligossacarídeos
→ ribose e desoxirribose
• Polissacarídeos
→ glicogênio, amido, quitina e celulose
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Características
Polímeros de aminoácidos
Constituem mais da metade do peso seco de uma célula
Funções
Catalisam reações químicas
Controlam a permeabilidade das membranas
Regulam a concentração de metabólitos
Reconhecem e ligam (não covalentemente) outras biomoléculas
Proporcionam movimento
Controlam a função gênica
PROTEÍNAS
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AMINOÁCIDOS
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Estrutura Primária
Estrutura Secundária
Estrutura Terciária
Estrutura
Quaternária
NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO
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CLASSIFICAÇÃO
Fibrosas
→ possuem uma estrutura filamentosa
→ desenvolvem papel estrutural em células e tecidos animais
→ proteínas da pele, tecido conjuntivo, cabelo, lã, seda, entre outros
Globulares
→ possuem uma estrutura enovelada e compacta
→ podem ser encontradas em qualquer organismo
→ realizam a maioria do trabalho bioquímico celular
Patologia
→ anemia falciforme
→ desnutrição
PROTEÍNAS
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Funções Importantes
Morfologia celular
Catalisadores das reações químicas
Controle da permeabilidade celular
Regulação a concentração de metabólitos
Ligam a outras biomoléculas: Transporte
Controle da expressão gênica
PROTEÍNAS
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Características
Grandes biomoléculas: Nucleotídeos
Tipos DNA e RNA
DNA: Cromossomos contendo genes
RNA: Síntese de proteínas
ÁCIDOS NUCLÉICOS
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ÁCIDOS NUCLÉICOS
DNA
Polímero formado por monômeros (nucleotídeos)
Açúcar + Fosfato → elementos invariáveis
Bases nitrogenadas → A, G (purinas) C, T (pirimidinas)
# O grupo fosfato liga o carbono 3’ do açúcar de um nucleotídeo ao carbono 5’
do nucleotídeo seguinte através de uma ligação fosfodiéster.
◙ Você já se perguntou acerca do REAL SENTIDO DA VIDA??
5’ → 3’
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ÁCIDOS NUCLÉICOS
DNA → DNA (replicação)
DNA → RNA (transcrição)
RNA → proteína (tradução)
RNA → DNA (transcrição reversa)
FLUXO DA INFORMAÇÃO GÊNICA
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Alterações Numéricas → Aneuploidias (alteração do nº de cromossomos)
Síndrome de Cri-Du-Chat → miado de gato (deleção de parte do braço curto de
um dos cromossomos 5)
Síndrome de Patau → 47, XX ou XY +13
Síndrome de Edwards → 47, XX ou XY +18
Síndrome de Turner → 45, X0
Síndrome de Klinefelter → 47, XXY
Síndrome do Triplo X → 47, XXX; 48, XXXY
Síndrome de Down → 47, XX ou XY +21
ÁCIDOS NUCLÉICOS
PATOLOGIAS
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Alterações Estruturais → Síndromes e Cânceres
Mutações → Desordens Genéticas
ÁCIDOS NUCLÉICOS
PATOLOGIAS
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A bioquímica das células apresenta constituintes inorgânicos
e orgânicos
A água é o constituinte mais abundante
Existem reservas de carboidratos e lipídios, mas não de
proteínas
Todos os constituintes bioquímicos são importantes, pois
realizam funções vitais
Os ácidos nucléicos coordenam direta ou indiretamente todo
o metabolismo celular
CONCLUSÕES