Aula 2 - Macromoléculas

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    1/67

    Anhanguera Educacional.Faculdade Anhanguera de Anpolis.

    Farmcia.

    BIOLOGIA CELULAR

    Professor: Marcelo Garcez Rodrigues.

    Anpolis, 2012.

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    2/67

    p ,

    BASES MACROMOLECULARES

    DACONSTITUIOCELULAR

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    3/67

    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.

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    4/67

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    5/67

    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.

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    6/67

    gua e os seres vivos:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    7/67

    gua e os seres vivos:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    8/67

    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.

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    9/67

    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.

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    10/67

    Protenas:- Macromolculas contendo um nmero varivel de

    aminocidos unidos entre si polmerosde aminocidos.

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    11/67

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    12/67

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    13/67

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    14/67

    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.

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    15/67

    Protenas

    ligao peptdica:

    f

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    16/67

    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

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    17/67

    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

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    18/67

    Nveis de Organizao das Protenas:- ESTRUTURA SECUNDRIA:- Alfa-hlice.

    i d O i d

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    19/67

    Nveis de Organizao das Protenas:- ESTRUTURA SECUNDRIA:- Alfa-hlice/ Beta pregueada.

    N i d O i d P

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    20/67

    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

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    21/67

    Estrutura Terciria:

    N i d O i d P t

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    22/67

    Nveis de Organizao das Protenas:

    N i d O i d P t

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    23/67

    Nveis de Organizao das Protenas:

    F d E t bili d P t

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    24/67

    Foras de Estabilizao das Protenas:Ligaes eletrostticas

    Interaes hidrofbicas

    D t d P t

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    25/67

    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

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    26/67

    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

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    27/67

    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

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    28/67

    Ao das Enzimas:

    A d E i

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    29/67

    Ao das Enzimas:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    30/67

    Ao dasEnzimas:

    E i

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    31/67

    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

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    32/67

    Holoenzimas:

    En imas

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    33/67

    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:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    34/67

    InibioEnzimtica:

    Carboidratos:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    35/67

    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:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    36/67

    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:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    37/67

    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:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    38/67

    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:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    39/67

    Polissacardios:- Amido (polissacardeo de reserva):

    - Formado pela condensao de milhares de molculas de

    glicose em configurao ;

    Amilopectina

    Polissacardios:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    40/67

    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:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    41/67

    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:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    42/67

    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:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    43/67

    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:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    44/67

    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:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    45/67

    Lipdios:- TRIACILGLICERIS - Funes:

    - Reserva de energia em momentos de necessidade;

    - Isolante trmico;

    - Impermeabilizante de penas das aves (glndula uropigiana).

    Lipdios:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    46/67

    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:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    47/67

    Lipdios:- ESTERIDES:- Compostos que contm um ncleo

    (ciclopentanoperidrofenantreno) constitudo por 4 anis decarbono interligados. Ex: Colesterol.

    Lipdios:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    48/67

    Lipdios:- ESTERIDES - Colesterol:- Importante constituinte da membrana plasmtica das clulas

    animais;- Utilizado como precursor para sntese dos hormniosesteroidais.

    cidos nuclicos:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    49/67

    cidos nuclicos:- So constitudos pela polimerizao de unidades chamadasnucleotdeos.

    - Cada nucleotdeo contm: molcula de cido fosfrico, umapentose e uma base nitrogenada.

    cidos nuclicos:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    50/67

    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:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    51/67

    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:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    52/67

    cidos nuclicos:

    cidos nuclicos:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    53/67

    cidos nuclicos:

    cido desoxirribonuclico (DNA):

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    54/67

    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):

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    55/67

    cido desoxirribonuclico (DNA):

    cido desoxirribonuclico (DNA):

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    56/67

    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:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    57/67

    Estrutura da molcula de DNA:

    cido ribonuclico (RNA):

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    58/67

    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:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    59/67

    RNA mensageiro (mRNA):

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    60/67

    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):

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    61/67

    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):

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    62/67

    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):

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    63/67

    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):

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    64/67

    RNA ribossmico (rRNA):- Quando presos a filamentos de RNA mensageiro, os

    ribossomos formam os polirribossomos, onde tem lugar asntese de protenas.

    RNAs:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    65/67

    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:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    66/67

    Sntese de Protenas:

  • 7/30/2019 Aula 2 - Macromolculas

    67/67