Aula 2 Composicao qumica das celulas e dos organismos.pdf

Composição Química das Células e Organismos [email protected]  Metas de Compreensão a. Identificar as principais moléculas orgânicas e inorgânicas que compõe às...

Composição Química das Células e Organismos [email protected]  Metas de Compreensão a. Identificar as principais moléculas orgânicas e inorgânicas que compõe às células. b. Descrever a importância biológica da água na composição do nosso organismo. c. Explicar a diversidade molecular do plasma celular. Estudo de Caso Um indivíduo foi submetido a exames laboratoriais de rotina para um check-up. Exames laboratoriais solicitados pelo médico: glicemia de jejum, potássio, sódio, colesterol, triglicerídeos, creatinina, ureia e albumina. Este indivíduo através dos resultados encontrados, foi diagnosticado com diabetes e lesão renal.  Quais tipos de moléculas são apresentadas no caso acima?  Classifique-as. Estudo de Caso  Glicose – monossacarídeo;  Potássio – íon inorgânico;  Sódio – íon inorgânico;  Colesterol – gordura;  Triglicerídeos – ácidos graxos +glicerol;  Creatinina – produto de degradação da fosfocreatina que é formada por aminoácidos (composto orgânico nitrogenado);  Ureia – composto orgânico; Tanto a ureia quanto a creatinina são produtos de degradação do metabolismo de aminoácidos;  Albumina – proteína.  Análise de Rótulo Nutricional Quais os constituintes de carboidratos, proteínas e gorduras? * Imagens utilizadas somente com finalidade educacional e acadêmica.  Componentes químicos das células  Organismos vivos são um sistema químico;  Todas as formas de matéria são compostas de um número limitado de unidades básicas chamadas de elementos químicos;  112 elementos diferentes, designados por um símbolo químico – uma ou duas letras;  26 destes elementos são encontrados em nosso organismo: oxigênio, carbono, hidrogênio e nitrogênio são os mais abundantes. Do restante da porcentagem: 96% da massa 3,8% corporal Cálcio, Fósforo, Potássio, Enxofre, Sódio, Cloro, Magnésio e Ferro 0,2% Elementos de traço Alumínio, Boro, Cromo, Cobre, Flúor, Iodo, Manganês, Selênio... https://www.ptable.com/?lang=pt https://elements.wlonk.com/index.htm Componentes químicos das células  Cada elemento é constituído de átomos, as menores unidades da matéria.  Um átomo é constituído de duas partes básicas: Modelo atômico de Rutherford-Bohr Número atômico de um elemento = número de prótons Componentes químicos das células  Um átomo pode perder ou ganhar elétrons Transforma-se em Cátion + um íon Perdeu elétron Ânion – Ganhou elétron Átomo com carga positiva ou negativa, devido ao número desigual de prótons ou elétrons Componentes químicos das células  Quando dois ou mais átomos compartilham seus elétrons, a combinação de átomos resultantes é denominada molécula!  Um composto é uma molécula que contém átomos de dois ou mais elementos diferentes! Exemplo: ATENÇÃO: O2 não é um composto! Possui um elemento somente! Ligações Químicas  Forças que mantêm os átomos das moléculas unidos.  Três tipos gerais de ligações químicas: Ligações Iônicas Ligações Covalentes Pontes de Hidrogênio Átomos tendem a atingir um arranjo estável de 8 elétrons na sula última camada (regra do octeto), como a maioria dos elementos biologicamente importantes não possuem estres 8 elétrons, tendem a interagir e ligarem-se. Ligações Químicas  Ligação iônica: Força de atração entre íons de cargas opostas.  Ligações Químicas  Ligação covalente:  Nenhum dos átomos envolvidos perde ou ganha elétrons! Compartilham! Quanto maior o número de pares de elétrons compartilhados entre dois átomos, mais forte será a ligação; Ligações químicas mais comuns no corpo. Ligações Químicas  Pontes de hidrogênio  São ligações fracas – 5% da força de uma ligação covalente,  Resultam da atração entre moléculas com cargas opostas,  Ocorre entre o hidrogênio com o nitrogênio ou oxigênio,  Exemplo: água, DNA. Reações Químicas  Ocorre quando se formam novas ligações entre átomos e/ou se rompem antigas ligações entre eles.  Através de reações químicas as estruturas corporais são construídas e as funções corporais são executadas, processos esses que envolvem a troca de energia. Reações de Síntese (anabolismo) Reações de Decomposição (catabolismo) Reações de Troca Estrutura: Seres vivos são constituídos de moléculas. Todos são constituídos pelos mesmos tipos de moléculas. Em nível molecular todos os organismos funcionam da mesma forma. Estrutura: As células são compostas por íons, lipídios, DNA, RNA, proteínas e polissacarídeos Estes compostos formam aproximadamente 30% da célula e o restante é preenchido por água Bioquímica: H C H C H C H H N H Uma característica importante destes compostos é a presença de grandes quantidades de Carbono (C) H Além de carbono, é comum que estes compostos contenham Oxigênio (O), Hidrogênio (H) e Nitrogênio (N)  MOLÉCULAS INORGÂNICAS ORGÂNICAS Sem carbonos Com carbonos (inclusive a e hidrogênio água) Bioquímica: Todos os compostos que incluem Carbono e Hidrogênio são chamados de Moléculas Orgânicas Os principais compostos orgânicos são: Açúcares Ácidos graxos Aminoácidos Nucleotídeos Por estarem organizadas em grandes moléculas, é comum chamarmos estes compostos de macromoléculas. Bioquímica: Monômero Polímero 1 Monossacarídeo Polissacarídeo (Carboidrato) 2 Ácido graxo Gordura ou Lipídeo 3 Aminoácidos Proteínas 4 Nucleotídeos Ácidos Nucleicos Através das reações de polimerização, os monômeros se tornam polímeros  Polímeros são moléculas grandes ou pequenas? Por isso são chamadas de macromoléculas Que tipo de macromoléculas teríamos se encontrássemos diversos aminoácidos? Carboidratos: 1 Carboidratos são moléculas orgânicas formadas por carbono, hidrogênio e oxigênio. Glicídios, hidratos de carbono ou açúcares são outros nomes que esses podem receber. Mais da metade do carbono orgânico do planeta está armazenado em apenas duas moléculas de carboidratos: amido e celulose. Carboidratos: Os monossacarídeos se unem para formar os polissacarídeos. Os polissacarídeos O glicogênio é podem um conter centenas de polissacarídeo de glicose monossacarídeos ligados de reserva animal A glicose e o glicogênio (assim como o amido) são importantes fontes de energia para as células. Ácidos Graxos: 2 Ácidos graxos são ácidos monocarboxílicos. Apresentam o grupo carboxila (–COOH) ligado a uma longa cadeia, saturada ou insaturada Ácido Graxo Ácido Graxo Saturado Insaturado Gordura Animal Gordura Vegetal Ácidos Graxos: Os ácidos graxos são a unidade básica das gorduras, lipídeos e membranas. Função biológica principal: formar membranas celulares Aminoácidos: 3 Os aminoácidos são as unidades básicas das proteínas Exercem diferentes funções intra e extracelulares Proteínas: As proteínas humanas são formadas por vinte diferentes aminoácidos Adquirimos os aminoácidos através da alimentação Proteínas: As proteínas têm função fundamental no metabolismo celular. Metabolismo é o nome dado ao conjunto de todas as reações químicas que ocorrem na células, responsáveis pela manutenção da vida. Ácidos Nucleicos: Os nucleotídeos são a unidade básica dos ácidos nucleicos Função biológica principal: conservar informação genética (DNA) e carreador de instruções moleculares (RNA) Ácidos Nucleicos: Compostos Inorgânicos  Água: composto inorgânico mais importante e mais abundante em todos os sistemas vivos.  Excelente solvente;  Participa de reações químicas;  Absorve e libera calor muito lentamente;  Lubrificante. Água:  Os polímeros celulares que tiverem grupamentos químicos com afinidade pela água → polares:  Carboxila, hidroxila, sulfato, aldeído e fosfato;  Moléculas com alto teor de grupamentos polares são solúveis em água chamadas Hidrofílicas  Hidratos de carbono, ácidos nucléicos e muitas proteínas são hidrofílicas  Quando não tem afinidade pela água → apolares:  Estas moléculas tem pouco ou nenhum grupamento polar e, consequentemente, são insolúveis em água  São moléculas hidrofóbicas:  Lipídeos, óleos, parafina  São moléculas repelidas pela água Compostos Inorgânicos  Ácidos, Bases e Sais inorgânicos  Ácido: substância que se separa em um ou mais íons hidrogênio H+ quando se dissolve na água;  Base: dissocia-se em um ou mais íons hidróxido OH-, quando se dissolve em água;  Ácidos e bases reagem entre si para formar sais;  Para garantir a homeostase, os fluidos corporais devem conter quantidades equilibradas de ácidos e bases. Escala de pH Manutenção do pH: Tamponamento  pH do sangue: 7,35 – 7,45  Compostos químicos denominados tampões convertem os ácidos e bases fortes em ácidos e bases fracas.  Exemplo: bicarbonato de sódio. Referências Capítulo 2 Capítulo 2 Introdução à química Componentes químicos das células Disponíveis em “Minha Biblioteca”.