Bioquímica: A Química da Vida

• O livro "Princípios de Bioquímica de Lehninger" começa com a afirmação de que, assim como a biologia descobriu o átomo na célula, é essencial estudar a célula e analisar sua estrutura para caracterizar a vida.

Ciência Que Estuda Os Processos Químicos Que Ocorrem Nos Organismos Vivos

• Organismos vivos utilizam energia de compostos químicos ou luz solar para produzir biomoléculas a partir de elementos e compostos da Terra.
• A bioquímica investiga como as propriedades dos organismos vivos surgiram de milhares de biomoléculas.
• A bioquímica revela como um conjunto de moléculas interage para manter a vida, seguindo as leis físicas e químicas.

Características Peculiares dos Organismos Vivos

• Organismos mostram complexidade química e organização microscópica através de milhares de moléculas que formam estruturas celulares.
• Eles extraem, transformam e utilizam energia para construir e manter suas estruturas.
• Cada componente de um organismo tem funções específicas e interage de forma regulada.
• A interação entre os componentes é dinâmica em órgãos, células e estruturas intracelulares
• Possuem mecanismos para sentir e responder a mudanças ambientais, adaptando-se.
• Têm capacidade de autorreplicação e automontagem precisas.
• Tem capacidade de mudar ao longo do tempo devido à evolução gradual, resultando em ancestralidade compartilhada (sequências gênicas).

Células como Unidades Funcionais

• Os menores organismos são unicelulares.
• Organismos multicelulares possuem tipos celulares variados.
• Células compartilham propriedades fundamentais no nível bioquímico.

Características Universais das Células Vivas

• Células vivas, bacterianas e eucarióticas, partilham um nucleoide ou núcleo, uma membrana plasmática e o citoplasma.

Filogenia dos 3 Domínios da Vida

• Três ramos evolutivos se originaram de um ancestral comum.
• Compartilham unidades estruturais básicas(células) e os mesmos tipos de macromoléculas compostas de subunidades monoméricas.

Hipótese sobre a Origem das Células Eucarióticas

• Perda da parede celular e ramificação da membrana plasmática aumentaram a troca de materiais.
• A invaginação da membrana plasmática cria mais área de superfície sem aumentar o volume cela

Hipótese sobre a Origem das Células Eucarióticas

• As membranas internas com ribossomos formaram-se.
• O citoesqueleto foi formado.
• Vacúolos digestivos primordiais evoluíram em lisossomos
• O DNA preso à membrana interna formou um núcleo interno.
• Microtúbulos formaram o flagelo eucariótico

Hipótese sobre a Origem das Células Eucarióticas

• Proteobactérias (GRAM -) não digeridas são acopladas com formação de ATP -> respiração.
• A incorporação de cianobactérias (algas azuis fotossintéticas) não digeridas.

Hipótese sobre a Origem das Células Eucarióticas

• Células eucarióticas evoluíram a partir da endossimbiose de procariontes.
• Eventos endossimbióticos primários e secundários deram origem aos cloroplastos em algas verdes e vermelhas.
• Micro-organismos microbianos fotossintetizantes.

Estrutura Comum de Célula Eucariótica Microbiana

• Compartimentalização das funções.

O Núcleo: Característica dos Eucariotos

• Contém ribossomos, o nucléolo e cromatina.
• Tem um envelope nuclear e poros nucleares.

Sistema de Endomembranas

• Sistema endomembrana consiste em endomembrana, lisossomo, núcleo, retículo endoplasmático rugoso, retículo endoplasmático liso, complexo de golgi

Citoesqueleto

• Rede tridimensional de filamentos e túbulos Inclui filamentos intermediários, microtúbulos, filamentos de actina

Principais Elementos Químicos dos Organismos Vivos

• C, H, O, N compreendem 99% da massa da maioria das células.

O que são Compostos Orgânicos

• São moléculas com esqueletos de carbono lineares, ramificados ou cíclicos.

Grupos Funcionais

• Carboxila: COOH
• Metila : CH3
• Hidroxila: OH
• Fenila : Benzene ring
• Amino: NH2

Hierarquia da Célula

• Nível 4: A célula e suas organelas.
• Nível 3: Complexos supramoleculares.
• Nível 2: Lipídeos.
• Nível 1: Unidades monoméricas.

Componentes Moleculares da Escherichia coli

• A água compreende 70% do peso total da célula.
• Proteínas representam 15% do peso e cerca de 3.000 espécies moleculares diferentes.
• Ácidos nucleicos (DNA 1%, RNA 6%) contribuem 1-4% e mais de 3.000 espécies moleculares.
• Polissacarídeos e lipídeos compreendem 3% e 2% do peso, com 10 e 20 espécies, respectivamente.

Classificação dos Organismos

• Classificação por fonte de energia (fototróficos vs. quimiotróficos).
• Classificação por fonte de carbono (autotróficos vs. heterotróficos).