Composição Química das Células

Introdução

Elementos químicos mais comuns das células: C, H, O e N
(chon da vida)

Elementos químicos mais comuns na matéria inanimada: O, Si,
Al e Na.
Composição química da célula:
1) Água (70% ou mais da massa total de células)
2) Íons Inorgânicos (sódio, potássio, magnésio, cálcio, fosfato,
bicarbonato, etc.) (1% ou menos da massa das células)
3) Compostos Orgânicos (proteínas, ácidos nucléicos, lipídeos e
carboidratos) (80 a 90% do peso seco da maioria das células).
ÁGUA

Substância mais abundante nas células (corresponde a
aproximadamente 70% do peso de uma pessoa adulta)

Molécula apresenta uma assimetria morfológica e elétrica

É uma molécula bipolar, na qual os átomos de hidrogênio têm uma
carga levemente positiva e o oxigênio, uma carga levemente
negativa

Por sua natureza bipolar, as moléculas de água podem formar
pontes de hidrogênio entre si ou com outras moléculas polares,
assim como interagir com íons carregados positiva ou
negativamente.

É um dos melhores solventes conhecidos por sua tendência a se
combinar com íons é, frequentemente, maior que a tendência dos
íons se combinarem entre si.
PROTEÍNAS

São formadas pela polimerização de aminoácidos e as cadeias
assim formadas são chamadas cadeias polipeptídicas

Executam tarefas importantes indicadas pelos genes
1) Servem como componentes estruturais das células e tecidos
2) Transporte e armazenamento de pequenas moléculas ( ex:
hemoglobina)
3) Transmitem informações entre as células (hormônios)
4) Promovem defesa contra infecções (anticorpos)
5) Regulam praticamente todo o metabolismo das células
(enzimas)
Classificação dos aminoácidos
1) Apolares: radicas hidrofóbicos (9)
2) Polares: radicais não ionizáveis (6)
3) Polares: radicais ionizados negativamente (2)
4) Polares: radicais ionizados positivamente (3)

ENZIMAS

Moléculas protéicas dotadas da capacidade de acelerar
intensamente reações químicas tanto no sentido da síntese como da
degradação das moléculas

Aumentam a velocidade e o rendimento das reações químicas. No
final da reação enzimática gera-se apenas o produto desejado, ou
alguns produtos, mas todos úteis às células.

Todas enzimas são proteínas e, como tais, produzidas sob o
controle do DNA. É através delas que o DNA comanda todo o
metabolismo celular. É por intermédio das enzimas que os genes
se manifestam

O composto que sofre ação de uma enzima denomina-se
SUBSTRATO e as substâncias resultantes da ação enzimática
PRODUTO. A molécula da enzima possui um ou mais centros
ativos aos quais os substratos se combinam para que seja exercida
a ação enzimática

ENZIMAS

Mecanismos de catálise enzimática
1) Modelo chave-fechadura
2) Modelo encaixe induzido

Na célula viva a maioria das enzimas funcionam em seqüência,
de modo que o produto de uma enzima é o substrato para a
enzima seguinte. Esse conjunto de enzimas trabalhando em
cooperação é normalmente denominado CADEIA
ENZIMÁTICA.

Exemplo de regulação da atividade enzimática: INIBIÇÃO POR
RETROALIMENTAÇÃO. É um tipo de REGULAÇÃO
ALOSTÉRICA, na qual a atividade enzimática é controlada pela
ligação de pequenas moléculas a sítios regulatórios nas enzimas.

ÁCIDOS NUCLÉICOS

São constituídos pela polimerização de unidades chamadas
NUCLEOTÍDEOS

Existe também uma grande quantidade de nucleotídeos livres
dentro da célula, desempenhando sobretudo a função de enzimas

Nucleotídeo: pentose +base+ácido fosfórico

Nucleosídeo: pentose +base

São moléculas informacionais que controlam os processos básicos
do metabolismo celular, a síntese de macromoléculas, a
diferenciação celular e a transmissão do patrimônio genético de
uma célula para suas descendentes

2 tipos: DNA e RNA
DNA

É o responsável pelo armazenamento das informações genéticas. É
encontrado principalmente nos cromossomos no núcleo celular e,
em quantidades muitíssimo menores, nas mitocôndrias e
cloroplastos

Formado por duas cadeias polinuceotídicas (exceção em alguns
vírus) antiparalelas e complementares

As duas cadeias são unidas pelo pareamento das bases
nitrogenadas através de ligações do tipo pontes de hidrogênio

No DNA os nucleotídeos formam cadeias ligadas entre si por
ligações diéster-fosfato estabelecidas entre os carbono 3¢ e 5¢ da
pentose. Na extremidade 5¢ da cadeia, um grupo fosfato está
presente e, na extremidade 3¢ um grupo OH

RNA

É quase sempre formado por um filamento único. Existem três tipos: RNA
mensageiro, RNA ribossômico e RNA transportador

RNAm: é produzido nos cromossomos e representa a transcrição de um
segmento de uma das fitas do DNA. Cada 3 nucleotídeos (códons) da molécula
de RNAm determinam a posição de um aminoácido na molécula protéica que
vai ser sintetizada

RNAr: é o tipo mais abundante nas células, encontra-se associado com proteínas
dando origem aos ribossomos (estruturas basófilas). Se associam ao RNAm
formando os polirribossomos realizando a leitura e montagem da nova proteína
que está sendo sintetizada

RNAt: sua função é transferir os aminoácidos para as posições corretas nas
cadeias polipeptídicas que são sintetizadas nos complexos ribossomos+RNAm.
A seqüência de 3 bases na molécula de RNAt que corresponde e reconhece o
CÓDON do RNAm chama-se ANTICÓDON. Para cada aminoácido existe pelo
menos 1 RNAt

LIPÍDEOS

3 funções principais: a) importante forma de armazenamento de
energia, b) principais componentes das membranas celulares e c)
importante papel na sinalização celular (hormônios esteróides)

Mais simples são os ácidos graxos: longas cadeias
hidrocarbonadas com um grupo carboxil (COO) em uma das
extremidades

Principal lipídeo de reserva nutritiva: triacigliceróis/ triglicerídeos

Principais lipídeos estruturais: fosfoliódeos, esfingolipídeos,
glicolipídeos e colesterol

CARBOIDRATOS

Incluem os açúcares simples e os polissacarídeos que são os
principais nutrientes das células e também desempenham papel
estrutural e de comunicação celular

Principal monossacarídeo das células animais é a GLICOSE. A
polimerização dos monossacarídeos glicose (através de ligações
glicosídicas) pode originar os OLIGOSSACARÍDEOS (poucas
moléculas) ou os POLISSACARÍDEOS (centenas a milhares de
moléculas)

Principais polissacarídeos de reserva nutritiva: glicogênio e amido

Principais polissacarídeos estruturais: glicoproteínas, glicolipídeos
e celulose