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7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas
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Anhanguera Educacional.Faculdade Anhanguera de Anpolis.
Farmcia.
BIOLOGIA CELULAR
Professor: Marcelo Garcez Rodrigues.
Anpolis, 2012.
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p ,
BASES MACROMOLECULARES
DACONSTITUIOCELULAR
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Constituio celular:- As molculas que constituem as clulas so formadas pelos mesmos
tomos encontrados nos seres inanimados.Massa celular:- Carbono, hidrognio, oxignioe nitrognio [fsforo/ enxofre].Seres inanimados da crosta terrestre:- Oxignio, silcio, alumnioe sdio.- Excluindo-se a gua, existe nas clulas predominncia absoluta dos
compostos de carbono, extremamente raros na crosta da Terra.Macromolculas polimricas:- caracterstica da matria viva a presena de molculas de alto peso,
ou macromolculas, que so polmerosconstitudos pela repetio deunidades menores, chamadas monmeros:
- Homopolmeros= polmeros formados por monmeros semelhantes.Ex.: glicognio.- Heteropolmeros= polmeros constitudos por monmeros diferentes.
Ex.: cidos nuclicos.- Alm dos biopolmeros, molculas menores como lipdios, gua, sais
minerais e vitaminas tm relevante papel na constituio efuncionamento das clulas.
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gua e os seres vivos:- A maior parte da massa dos seres vivos simplesmente gua.
Estrutura molecular da gua:
- A molcula de gua (H2O) formada por 1 tomo de oxignio(O) unido covalentemente a 2 tomos de hidrognio (H).
- A molcula de gua morfolgica e eletricamente assimtrica.Os dois tomos de H formam com o de O um ngulo que, em
mdia, estimado em 104,5.- Devido forte atrao exercida pelo ncleo do oxignio sobre os
eltrons, a molcula de gua relativamente positiva, no ladodos dois hidrognios, e negativa, no lado do oxignio, isto , a
molcula de gua um dipolo.
gua e atividade metablica das clulas so diretamente
proporcionais.gua e idade so inversamente proporcionais.
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gua e os seres vivos:
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gua e os seres vivos:
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gua e os seres vivos:- Por sua natureza dipolar, a gua um excelente solvente;
Substncias hidroflicas substncias com alto teor degrupamento polares (carboxila, hidroxila, aldedo, sulfato
efosfato) so solveis / tm afinidade pela gua. Ex.:
hidratos de carbono, cidos nuclicos e muitas protenas.Substncias hidrofbicas substncias sem ou com
poucos grupamentos polares (so apolares) soinsolveis em gua. Ex.: lipdios.
Molculas anfipticasmacromolculas, geralmentealongadas, que apresentam uma regio hidroflica e outra
hidrofbica. Ex.: fosfolipdios.
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gua e os seres vivos:- A gua capaz de dissolver grande variedade de
substncias qumicas: sais, gases, acares, aminocidos,
protenas e cidos nuclicos;- O lquido que preenche as clulas vivas, denominado
citosol, consiste em uma soluo aquosa de diversassubstncias: glicdios, sais, aminocidos e protenas.
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Protenas:- Macromolculas contendo um nmero varivel de
aminocidos unidos entre si polmerosde aminocidos.
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Protenas:- A ligao entre dois aminocidos vizinhos em uma molcula
de protena denominada ligao peptdica e se estabelece
sempre entre o grupo aminade um aminocido e o grupocarboxilado outro.
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Protenas
ligao peptdica:
f
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Em que diferem as protenas?
- A forma tridimensional da molcula de uma protena estrelacionada com a sequncia de aminocidos e com onmero de cadeias polipeptdicas que constituem sua
molcula.- Chama-se configurao nativa a forma tridimensional queuma molcula apresenta nas condies de pH e temperaturaexistentes nos organismo vivos.
1. Pela quantidade de aminocidos da cadeia polipeptdica;
2. Pelos tipos de aminocidos presentes na cadeia;3. Pela sequncia em que os aminocidos esto unidos na
cadeia.
i d i d
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Nveis de Organizao das Protenas:- ESTRUTURA PRIMRIA:
- O nmero e a sequncia linear dos resduos de aminocidosem uma cadeia polipeptdica determinam a estruturapr imriada protena;
- Tem importncia fundamental para a funo que a protena
ir desempenhar.- ESTRUTURA SECUNDRIA:
- Arranjo espacial definido formado pela dobra e enrolamento
da estrutura primria em helicoidal (comparvel a um fio detelefone).
- Esse enrolamento, conhecido como estrutura secundria, causado pela atrao entre certos grupos de aminocidos
prximos.
i d i d
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Nveis de Organizao das Protenas:- ESTRUTURA SECUNDRIA:- Alfa-hlice.
i d O i d
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Nveis de Organizao das Protenas:- ESTRUTURA SECUNDRIA:- Alfa-hlice/ Beta pregueada.
N i d O i d P
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Nveis de Organizao das Protenas:- ESTRUTURA TERCIRIA:
- A cadeia polipeptdica helicoidal geralmente dobra-se sobresi mesma, formando o que os bioqumicos chamam deestrutura terciria;
- Essas dobras devem-se atrao entre diferentes partes da
molcula e tambm atrao e repulso que os radicaisdos aminocidos exercem sobre as molculas de guacircundante.
- ESTRUTURA QUATERNRIA:
- Arranjo espacial dado pelas protenas que possuem mais deuma cadeia polipeptdica no espao;
- Essa estrutura mantida graas cooperao de numerosas
ligaes qumicas fracas, como as ligaes de hidrognio.
E T i i
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Estrutura Terciria:
N i d O i d P t
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Nveis de Organizao das Protenas:
N i d O i d P t
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Nveis de Organizao das Protenas:
F d E t bili d P t
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Foras de Estabilizao das Protenas:Ligaes eletrostticas
Interaes hidrofbicas
D t d P t
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Desnaturao das Protenas:- Perca da estrutura tridimensional da protena perca da
funo.
- Exemplos:
- Desnaturao pelo aumento de temperatura.
- Desnaturao pelo aumento da acidez.
E i
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Enzimas:- As enzimasso molculas proticas dotadas da propriedade
de acelerar intensamente determinadas reaes qumicas,tanto no sentido da sntese como no da degradao demolculas.
- So elas as principais responsveis pela eficincia da
maquinaria qumica intracelular.- Alm da rapidez, as snteses enzimticas apresentam alto
rendimento, isto , no final da reao gera-se apenas oproduto desejado ou alguns produtos, mas todos teis s
clulas. Ao contrrio das snteses de laboratrio (numerosos subprodutos molcula desejada deve serseparada).
E i
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Enzimas:- AO ENZIMTICA:
- O composto que sofre a ao de uma enzima chama-sesubstrato(reagente) produto.
- A molcula da enzima possui um ou mais centros ativos,aos quais o substrato se combina (modelo chave-fechadura)
para que seja exercida a ao enzimtica.- NOMENCLATURA:
Muitas enzimas so designadas pelo nome do substrato
sobre o qual atuam mais o sufixo
ase. Exemplos:Lipdio Lipases
Protenas Proteasescidos nuclicos Nucleases
A d E i
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Ao das Enzimas:
A d E i
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Ao das Enzimas:
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Ao dasEnzimas:
E i
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Enzimas:- AO ENZIMTICA:
- Para exercerem sua atividade, muitas enzimas necessitam de
co-fatores, que podem ser um on metlico ou umamolcula. Quando o co-fator uma molcula orgnica,recebe o nome de coenzima.
HOLOENZIMA = complexo formado pelaenzima com o co-fator.
Apoenzima= parte protica da enzima, ouseja, a enzima removida do co-fator.
Holoe i s
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Holoenzimas:
En imas
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Enzimas:- A atividade das enzimas, muito sensvel a diversos agentes
qumicos e fsicos, capaz de ser inibida de de vrias
maneiras. A inibio pode ser competitiva ou no-competitiva.
- INIBIO COMPETITIVA:
- Ocorre quando uma substncia resistente ao enzimtica,porm de molcula muito parecida com a do substrato daenzima, se fixa nos centros ativos da molcula enzimtica.
- INIBIO NO-COMPETITIVA:
- Ocorre geralmente quando metais pesados se ligam em umaregio da enzima e alteram sua forma tridimensionalimpedindo sua atividade.
Inibio Enzimtica:
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InibioEnzimtica:
Carboidratos:
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Carboidratos:- Hidratos de carbono: carbono, hidrognioe oxignio.- MONOSSACARDIOS:
- So os glicdios mais simples, que apresentam entre 3 e 7tomos de carbono na molcula;
- Frmula geral: Cn(H20)n.- n = 3 C
3H
6O
3 triose;
- n = 4 C4H8O4 tetrose;- n = 5 C5H10O5 pentose ribose;
desoxirribose;
- n = 6C6H12O6 hexose glicose; frutose; galactose;
- n = 7
C7H14O7 heptose.
n = 3 a 7 tomos de carbono
Carboidratos:
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Carboidratos:- OLIGOSSACARDIOS:
- Compostos por cadeias curtas de unidades
monossacardicas.- Dissacardios:
- Oligossacardios
formados pela uniode 2 monossacar-
dios por meio de uma
l igao O-glicosdica.
Oligossacardios:
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Oligossacardios:- Dissacardios:
- Oligossacardios formados pela unio de 2 monossacar-
dios por meio de uma l igao O-glicosdica.
MALTOSE = glicose + glicose (hidrlise do amido).
SACAROSE = glicose +frutose (frutas).LACTOSE = glicose + galactose (leite).
Carboidratos:
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Carboidratos:- POLISSACARDIOS:
- Glicdios formados pela unio de centenas ou mesmo
milhares de monossacardios;- So molculas relativamente grandes Macromolculas.
- So polmeros (monmeros monossacardios).
Oligossacardios formados pela unio de 2 monossacar-dios por meio de uma l igao O-glicosdica.
- Amido (polissacardeo de reserva):
- Principal substncia de reserva energtica dos vegetais ealgas;
- Farinha dos gros de milho e trigo / tubrculo da batata-inglesa e raiz da mandioca;
Polissacardios:
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Polissacardios:- Amido (polissacardeo de reserva):
- Formado pela condensao de milhares de molculas de
glicose em configurao ;
Amilopectina
Polissacardios:
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Polissacardios:- Glicognio (polissacardeo de reserva):- Principal substncia de reserva energtica dos animais;
- Molculas tm estrutura similar da amilopectina, diferindodesta por serem maiores e mais ramificadas.
Polissacardios:
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Polissacardios:- Celulose (polissacardeo estrutural):- Principal componente da parede celular, o esqueleto bsico das clulas
vegetais;
- Formada pela unio de milhares de molculas de glicose emconfigurao .
Lipdios:
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Lipdios:- O termo l ipdio designa alguns tipos de substncias
orgnicas cuja principal caracterstica a insolubilidade em
gua e a solubilidade em certos solventes orgnicos (ter,clorofrmio e benzeno).
- As molculas dos lipdios so apolares.
Lipdios:
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Lipdios:- TRIACILGLICERIS /
TRIGLICRIDES / TRIGLICERDIOS:
- Possuem molculas formadas pelo lcool glicerol unido a 3molculas de cidos graxos por meio de uma reao deester i f icao.
Lipdios:
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Lipdios:- TRIACILGLICERIS:
- cidos graxos de cadeia saturada slidos temperatura
ambiente. Ex.: manteiga.
- cidos graxos de cadeia insaturada
lquidos temperatura ambiente. Ex.: leos
vegetais (milho / girassol / soja / canola).
Lipdios:
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Lipdios:- TRIACILGLICERIS - Funes:
- Reserva de energia em momentos de necessidade;
- Isolante trmico;
- Impermeabilizante de penas das aves (glndula uropigiana).
Lipdios:
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Lipdios:- FOSFOLIPDIOS:- Possuem molculas longas e dotadas de uma extremidade
polar
isto , com carga eltrica
e uma longa cadeiaapolar, no-ionizada.- Principal componente das membranas celulares.
-
Lipdios:
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Lipdios:- ESTERIDES:- Compostos que contm um ncleo
(ciclopentanoperidrofenantreno) constitudo por 4 anis decarbono interligados. Ex: Colesterol.
Lipdios:
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Lipdios:- ESTERIDES - Colesterol:- Importante constituinte da membrana plasmtica das clulas
animais;- Utilizado como precursor para sntese dos hormniosesteroidais.
cidos nuclicos:
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cidos nuclicos:- So constitudos pela polimerizao de unidades chamadasnucleotdeos.
- Cada nucleotdeo contm: molcula de cido fosfrico, umapentose e uma base nitrogenada.
cidos nuclicos:
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cidos nuclicos:- Distinguem-se 2 tipos de cidos nuclicos: DNA / RNA.- No DNA, a pentose encontrada a desoxirribose. No RNA,
o acar a ribose.
cidos nuclicos:
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cidos nuclicos:- No DNA existem 4 tipos de bases: adenina, timina,citosinae guanina.
- NoRNA tambm existem quatro bases, porm no lugar datimina, existe a uracila.
cidos nuclicos:
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cidos nuclicos:
cidos nuclicos:
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cidos nuclicos:
cido desoxirribonuclico (DNA):
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cido desoxirribonuclico (DNA):- Responsvel pelo armazenamento e transmisso da
informao gentica;
- A molcula de DNA consiste em 2 cadeias de nucleotdeosdispostas em hlice enroladas ao longo de um mesmo eixo.
cido desoxirribonuclico (DNA):
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cido desoxirribonuclico (DNA):
cido desoxirribonuclico (DNA):
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cido desoxirribonuclico (DNA):- A unio entre as 2 cadeias de nucleotdeos d-se pelo
pareamento das bases nitrogenadas de forma padronizada:
sempre uma purina com uma pirimidina.- A proximidade das bases nitrogenadas pricas e pirimdicaspossibilita a formao de l igaes de hidrognio, sendo queadenina forma duas pontes de hidrognio com a timina e acitosina forma trs pontes com a guanina.
Estrutura da molcula de DNA:
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Estrutura da molcula de DNA:
cido ribonuclico (RNA):
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cido ribonuclico (RNA):- Ao contrrio do DNA, cuja molcula quase sempre
formada por 2 cadeias polinucleotdicas, a molcula de
RNA um filamento nico;- Dos pontos de vista funcional e estrutural, distinguem-se 3variedades de cido ribonuclico:
RNA MENSAGEIRO ou mRNARNA DE TRANSFERNCIA ou tRNA
RNA RIBOSSMICO ou rRNA
RNA x DNA:
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RNA mensageiro (mRNA):
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RNA mensageiro (mRNA):- O mRNA sintetizado nos cromossomos, como os demais
RNAs da clula, e representa a transcrio de um segmento
de uma das cadeias da hlice de DNA;- Sua sequncia de bases traduzida nos ribossomosdeterminando a sequncia de aminocidos nas protenas.
RNA transportador (tRNA):
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RNA transportador (tRNA):- Os tRNAs apresentam segmentos das molculas formados
por uma hlice dupla devido s pontes de hidrognio que se
estabelecem entre as suas bases;- A representao plana, esquemtica, da molcula do tRNA,tem o aspecto de um trevo de 4 folhas.
RNA transportador (tRNA):
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RNA transportador (tRNA):- Sua funo transferir os aminocidos para as posies
corretas nas cadeias polipeptdicas em formao nos
complexos de ribossomos e mRNA.
RNA ribossmico (rRNA):
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RNA ribossmico (rRNA):- RNA ribossmico combina-se com protenas ribossmicas
para formar os ribossomos, que tem stios para ligao de
todas as molculas (mRNA e tRNA) que devem interagirdurante o processo de sntese proteica.
RNA ribossmico (rRNA):
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RNA ribossmico (rRNA):- Quando presos a filamentos de RNA mensageiro, os
ribossomos formam os polirribossomos, onde tem lugar asntese de protenas.
RNAs:
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RNAs:- Os 3 tipos de RNAs desempenham um papel cooperativo:
os ribossomosligados aos tRNAse protenas especficas
podem ser mover fisicamente sobre molculas de mRNA para traduzir as informaes codificadas.
Sntese de Protenas:
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Sntese de Protenas:
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