Profa. Dra. Juliana Garcia de Oliveira
Disciplina: Biologia celular e molecular
Cursos: Ciências Biológicas, Enfermagem,
Nutrição e TO.
 Bases Macromoleculares das Células
 Composição química das células
 Bases Macromoleculares das Células
 Átomos - Revisão
 Bases Macromoleculares das Células
 Átomos - Revisão
 Bases Macromoleculares das Células
 Ligações químicas - Revisão
Os átomos ligam-se para adquirir maior estabilidade (FORMAR
SUBSTÂNCIAS).
Os gases nobres são os únicos elementos que aparecem na natureza na
forma de átomos isolados. O hélio tem 2 elétrons na camadas K. Os
demais gases apresentam 8 elétrons na camada de valência.
Teoria do Octeto: os átomos ligam-se, procurando adquirir a
configuração eletrônica de gás nobre.
Ligação Iônica: se dá através da transferência de elétrons.
Ligação Covalente: os átomos compartilham um ou mais pares de
elétrons.
 Bases Macromoleculares das Células
 Ligações químicas - Revisão
Ligação iônica:
Na 2 - 8 - 1
Cl 2 - 8 - 7
fórmula eletrônica ou de Lewis.
 Bases Macromoleculares das Células
 Ligações químicas - Revisão
Ligações covalentes:
6C
2-4
8O
2-6
Como a ligação é entre átomos diferentes e com diferentes
eletronegatividades, a ligação é dita polar pois o átomo de oxigênio
atrai para si mais fortemente os elétrons compartilhados.
 Bases Macromoleculares das Células
 Tipos de ligações químicas
Ligações fortes:
-Covalentes (compartilhamento de elétrons);
Ligações fracas:
-Ligação iônica (doação de elétrons);
- Pontes de Hidrogênio (Átomo de H é parcialmente
compartilhado por outros dois átomos);
- Atrações eletrostáticas (atração
carregados com cargas opostas).
entre
-Interações
hidrofóbicas
(moléculas
comprimidas pela ação da água);
átomos
apolares
 Bases Macromoleculares das Células
 Composição química das células
Átomos
Biomoléculas
Átomos Seres
Inanimados
Hidrogênio
Oxigênio
Carbono
Silício
Oxigênio
Alumínio
Nitrogênio
Sódio
 Bases Macromoleculares das Células
 Composição química das células
 Bases Macromoleculares das Células
 Composição química das células
A primeira célula e as que dela
evoluíram selecionaram os compostos
orgânicos, cujas propriedades químicas
são mais adequadas à vida.
 Bases Macromoleculares das Células
 Composição química das células
Composto
Água
Íons inorgânicos
Carboidratos
Lipídios
Proteínas
Ácidos nucléicos
Porcentagem
75-85%
1%
1%
2-3%
7-10%
1%
 Bases Macromoleculares das Células
 Composição química das células - Íons
Íons
Os íons são partículas carregadas (+ ou -), onde o nº
de e- não é mesmo que o nº de p+.
- Cátions: derivados de átomos
que perderam e-, carga (+).
Ex: Na+, o át. de Na perdeu 1 e• Íons
- Ânions: derivados de átomos
que ganharam e-, carga (-).
Ex.:Cl-, o át. de Cl ganhou 1 e-
 Bases Macromoleculares das Células
 Composição química das células – Íons importantes
• Na+: importante para transmissão do
impulso nervoso.
• Ca+2: contração muscular e processo
de cicatrização.
• Fe+2: hemoglobina.
• Fe-: importante p/a manutenção dos
ossos e dos dentes.
 Bases Macromoleculares das Células
 Água
 Bases Macromoleculares das Células
 Água - estrutura
Molécula de H2O:
 Assimétrica
 Ligações covalentes e altamente polares;
 Ótimo solvente.
 Bases Macromoleculares das Células
 Água – pontes de hidrogênio
 Bases Macromoleculares das Células
 Água – pontes de hidrogênio
Cada molécula de H2O pode fazer no máximo 4 pontes de H com outras
moléculas de H2O ao mesmo tempo
O
O
H
H
H
H
O
H
H
O
H
H
H2O no estado sólido (gelo): 4 ptes
H2O no estado líquido: 3 ptes
H2O no estado gasoso: 1-2 ptes
O
H
H
 Bases Macromoleculares das Células
 Água – pontes de hidrogênio
• Permitem à célula montar, alternar e desmontar
estruturas supramoleculares.
Ex.: Atuação enzimática, formação dos microtúbulos...
• Aumentar a versatilidade e eficiência funcional sem
grandes gastos de energia.
Obs.: Se as ligações fossem apenas estáveis e de alto
valor energético a atividade celular seria impossível.
 Bases Macromoleculares das Células
 Água -solubilidade
O grau de afinidade pela água demonstra papel
relevante para as macromoléculas:
• substância podem ser classificadas em:
 hidrofílicas: solúveis em água
 hidrofóbicas: insolúveis em água
 anfifílicas ou anfipáticas: a substância apresenta
parte da molécula hidrofóbica e parte hidrofílica
 Bases Macromoleculares das Células
 Água -solubilidade
Substâncias
polares
Formam
pontes de H
com a água
Exemplos: açúcar, álcool e acetona.
HIDROFÍLICAS
 Bases Macromoleculares das Células
 Água -solubilidade
As substâncias polares dissolvem-se
porque suas moléculas formam
pontes de hidrogênio com as
moléculas de água que a rodeiam.
 Bases Macromoleculares das Células
 Água -solubilidade
Substâncias
Apolares
Insolúveis
em água
HIDROFÓBICAS
Exemplos: lipídeos, hidrocarbonetos (óleo diesel, petróleo...).
 Bases Macromoleculares das Células
 Água -solubilidade
As moléculas hidrofóbicas não
atraem as moléculas de água e
assim não se dissolvem.
 Bases Macromoleculares das Células
 Água -solubilidade
Substâncias
hidrofílicas e
hidrofóbicas
ANFIFÍLICAS
 Bases Macromoleculares das Células
 Substâncias anfifílicas em água
 Bases Macromoleculares das Células
 Açúcares - polissacarídeos
 Açúcares - polissacarídeos
Também chamados carboidratos, sacarídeos, glicídios, ou
hidratos de carbono;
Os açúcares mais simples: monossacarídeos;
C6H12O6
 Açúcares - monossacarídeos
 Estrutura simples
 Açúcares – monossacarídeos
 Estrutura em anel
 Açúcares – monossacarídeos
 Ligação glicosídica
Dissacarídeos
 Açúcares – oligo e polissacarídeos
Glicogênio e amido: diversas moléculas de glicose
 Açúcares – polissacarídeos
 Funções
1. Reservas nutritivas:
•
•
Glicogênio (ocorre no citoplasma dos animais sob a
forma de grânulos);
Amido ( células vegetais).
2. Estruturais e informacionais – parede celular
vegetal, moléculas de receptores;
3. Combinados com proteínas: glicoproteínas das
células animais, proteoglicanos (parede celular
bacteriana)
 Açúcares – polissacarídeos
 Funções - Celulose
Glicose + Glicose
 Açúcares – polissacarídeos
 Funções - Quitina
 Açúcares – polissacarídeos
 Funções
Ácidos graxos- gorduras
Ácidos graxos- gorduras
 Compostos de carbono extraídos das
células por compostos orgânicos não polares
como éter, clorofórmio e benzeno são
chamados lipídeos.
 Por
serem
classificados
por
sua
capacidade de solubilidade e não estrutura
química apresentam-se em diversas formas.
Ácido palmítico
Ácidos graxos- gorduras
 Funções
Reserva
Nutritiva
Lipídeos
Estruturais
Ácidos graxos- gorduras
 Reserva nutritiva – triacilglicerol ou triglicerídeo
• Reserva concentrada de energia : citoplasma;
• Constituem a gordura animal (células adiposas).
triacilglicerol
3 ácidos graxos
1 glicerol
Ácidos graxos- gorduras
 Saturadas e insaturadas
Animais
Vegetais
Ácidos graxos- gorduras
 Lipídeos estruturais
Ácidos graxos- gorduras
 Lipídeos estruturais
Moléculas complexas e que podem
ser divididas em 2 porções:
-Cabeça hidrofílica (polar)
- Cauda hidrofóbica (apolar)
Ácidos graxos- gorduras
 Lipídeos estruturais
Composição de
Membranas
Fosfoglicerídeos
Fosfolipídeos
Lipideos
Estruturais
Esfingolipídeos
Glicolipídeos
Colesterol
Ácidos graxos- gorduras
 Lipídeos estruturais - Fosfoglicerídeos
Lipídios de membranas
mais abundantes:
Variação do Radical
fosfatidilcolina,
fasfatidiltreonina,
fosfatidiletanolamina
fosfatidilserina.
R:
e
Ácidos graxos- gorduras
 Lipídeos estruturais - Esfingolipídeos
Esfingomielina = Bainha da Mielina
Ácidos graxos- gorduras
 Lipídeos estruturais - Glicolipídeos
Moléculas glicídicas:
galactose
Não contém
ácido fosfórico
Ácidos graxos- gorduras
 Lipídeos estruturais - Colesterol
Grupo de hidrocarboneto
apolar
Estrutura rígida do
anel
Grupo de cabeça polar
É um esterol, isto é um composto que contém o anel cíclico.
Ácidos graxos- gorduras
 Lipídeos estruturais - Fitosteróis
Os fitosteróis são compostos semelhantes ao
colesterol, porém apresentam um grupamento
metila ou etila extra na cadeia carbônica linear
 Aminoácidos - proteínas
 Aminoácidos – proteínas
 Estrutura
Grupo Carboxila
Grupo Amino
 Aminoácidos – proteínas
 Estrutura
Neutros hidrofóbicos
Neutros hidrofílicos
ácidos e básicos
 Aminoácidos – proteínas
 Estrutura – ligação peptídica
H2O
 Aminoácidos – proteínas
 Estrutura – ligação peptídica
Dipeptídeo = dois aminoácidos
Tripeptídeo = três aminoácidos
Oligopeptídeo = poucos aminoácidos
Polipeptídeo = muitos aminoácidos
 Aminoácidos – proteínas
 Classificação – proteínas simples
 Aminoácidos – proteínas
 Classificação – proteínas conjugadas
Glicoproteínas (associadas com hidratos de
carbono);
Nucleoproteínas (associadas com ácidos
nucléicos);
Lipoproteínas (associadas com gordura);
Cromoproteínas (associadas com pigmentos).
 Aminoácidos – proteínas
 Estrutura
• Constituição
das proteínas
simples
 Aminoácidos – proteínas
 Estrutura Primária
4 níveis sucessivos de organização:
-Primária (sequência linear de aminoácidos);
 Aminoácidos – proteínas
 Estrutura Secundária
Secundária:
• α-hélice (configuração cilíndrica);
• Folha β-pregueada (papel dobradolaterais).
ligações
 Aminoácidos – proteínas
 Estrutura Terciária
- Terciária (novos dobramentos
tridimensional, globosa ou alongada);
Ligações peptídicas
Pontes de H
Interações hidrofóbicas
Pontes Dissulfeto (s-s)
–
configuração
 Aminoácidos – proteínas
 Estrutura Quaternária
- Quaternária (combinação de dois ou mais
polipeptídeos,
moléculas
de
grande
complexidade);
Hemoglobina
 Aminoácidos – proteínas
 Estrutura Quaternária - colágeno
 Aminoácidos – proteínas
 Estrutura
Ligações peptídicas
Pontes de H
Interações hidrofóbicas
Pontes Dissulfeto (s-s)
 Aminoácidos – proteínas
 Enzimas
• Definição: catalisadores de reações químicas (aceleram as
reações) altamente específicas.
• Propriedades:
– Aceleram as reações
– Não são consumidos na reação
– Atuam em pequenas concentrações
– Não alteram o equilíbrio das reações
– Podem ter sua atividade regulada
 Aminoácidos – proteínas
 Enzimas
Centros ativos
 Nucleotídeos – ácidos nucléicos
 Nucleotídeos – ácidos nucléicos
 Estrutura
 Nucleotídeos – ácidos nucléicos
 Estrutura – Bases Nitrogenadas
purinas
pirimidinas
 Nucleotídeos – ácidos nucléicos
 Estrutura
 Nucleotídeos – ácidos nucléicos
 Estrutura
DNA e RNA
 Nucleotídeos – ácidos nucléicos
 Estrutura do DNA
 Nucleotídeos – ácidos nucléicos
 Estrutura do DNA
Dupla- hélice
 Nucleotídeos – ácidos nucléicos
 Estrutura do DNA
 Nucleotídeos – ácidos nucléicos
 Estrutura do DNA
 Nucleotídeos – ácidos nucléicos
 Funções -DNA
• Armazenamento
biológica
e
disponibilização
da
informação
 Nucleotídeos – ácidos nucléicos
 Estrutura do RNA
1. Fita simples;
2. Nucleotídeo contendo:
-Ribose
-Bases Nitrogenadas: Uracila,
Adenina, Guanina e Citosina.
-Fosfato
3. Tipos de RNA
- RNAm (mensageiro)
- RNAt (transportador)
- RNAr (ribossômico)
 Nucleotídeos – ácidos nucléicos
 Funções - RNA
Transfere a informação genética
do DNA para as proteínas
 Nucleotídeos – ácidos nucléicos
 Estrutura do RNA
 Exercitando